剪切研磨机增强废弃印刷电路板中铜的定向解离技术研究

【编辑推荐】本研究创新开发了基于剪切力定向作用的PCB（印刷电路板）研磨设备，通过垂直排列波纹盘结构实现界面靶向解离，使铜在1000 μm粗颗粒级（600 rpm）下解离度（FDL）达85%以上，铜品位提升至37.32%（原矿16.96%）。突破传统冲击研磨需<355 μm的局限，为电子废弃物回收提供节能高效的机械处理新范式。

　　

Highlight

这项研究证明，专为利用PCB层状结构设计的新型剪切研磨机可实现铜解离与回收的革命性提升。关键发现包括：

Grinding characteristics

通过系统评估五种常用粒度分布函数（式9-13），发现Gates-Gaudin-Schuhmann函数在所有实验条件下均表现出最优拟合性能（R² 0.981-0.999）。该函数与剪切主导的剥离机制高度吻合，其分布模数m值随转速增加而增大，表明层间解离效率提升。

Conclusions

• 剪切研磨机通过一阶破碎动力学运行，盘间隙主要控制粒度减小，600 rpm转速下实现500-1000 μm级分铜品位翻倍（37.32% vs 16.96%）

• 转速显著影响解离效率，1000 μm颗粒在600 rpm时FDL（解离度）超85%，而传统方法需<355 μm才能达到同等效果

• 定向剪切力有效利用PCB固有结构各向异性，减少细粉生成和能耗，为锂离子电池黑粉等层状材料回收提供新思路