Desarrollo de una máquina de molienda de corte para la liberación mejorada de cobre de los residuos de PCB

Área de la Ciencia:

• Ciencias de los materiales
• Ingeniería mecánica
• Ciencias del medio ambiente

Sus antecedentes:

• El trituración por impacto tradicional de las placas de circuitos impresos de desecho (PCB) a menudo conduce a una liberación ineficiente del metal y a un consumo significativo de energía.
• La explotación de la estructura en capas inherente a los PCB es crucial para mejorar la eficiencia de la trituración y la recuperación del metal.

Objetivo del estudio:

• Desarrollar y evaluar una nueva máquina de molienda de corte para mejorar la liberación de cobre de los residuos de PCB.
• Evaluar cuantitativamente el rendimiento de liberación utilizando fuerzas de corte controladas dirigidas a las interfaces de los materiales.

Principales métodos:

• Una máquina de molienda de corte con discos de cartón ondulado alineados verticalmente fue diseñada para aplicar una tensión de corte específica.
• El rendimiento de liberación se analizó utilizando la distribución del tamaño de partícula, el modelo de equilibrio de población (PBM), el grado fraccionario de liberación (FDL) y el análisis del grado de cobre.

Principales resultados:

• La máquina de molienda de corte demostró una cinética de rotura de primer orden, con el despeje del disco controlando la reducción del tamaño de las partículas.
• Se logró un alto grado de liberación fraccionaria (FDL) de más del 85% a un tamaño de partícula de 1000 μm con 600 rpm, significativamente más grueso que los métodos convencionales.
• El grado de cobre en la fracción de 500-1000 μm alcanzó el 37,32%, más del doble del grado de alimentación.

Conclusiones:

• Las fuerzas de corte específicas explotan efectivamente la anisotropía de la estructura de PCB, lo que permite una recuperación eficiente del cobre en tamaños más gruesos.
• Este método de molienda por corte reduce el consumo de energía y las pérdidas de material asociadas con la molienda fina.
• El método muestra potencial para reciclar otros flujos de desechos complejos como la masa negra de baterías de iones de litio.