CN105728434B - 废旧线路板资源化处理方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种废旧线路板的资源化处理方法，其工艺步骤包括：废旧线路板破碎预处理、废旧线路板碳化处理、含碳多金属料选择性分离、烟气二次燃烧、烟气脱硝、烟气急冷处理、烟气脱酸处理、烟气吸附处理，烟气收集处理等流程，最后可分别回收金属混合料和碳粉，以供后续再生利用。具有以下优点：可从根本上杜绝二噁英及卤素物质对环境的危害，提高环保指标，实现废旧线路板资源化回收的清洁生产；与其它线路板方法相比，能充分利用废旧线路板中有机组分的热能源，提高废旧线路板的能源利用率；有效地分离废旧线路板中的金属与非金属，实现资源的再生循环利用，无二次污染，环境效益、社会效益和经济效益显著。
Description
技术领域
本发明涉及废旧资源二次利用技术领域，特别涉及一种废旧线路板资源化处理方法。
背景技术
印刷线路板（Printed circuit board, PCB）是电子器件的重要组成部分，被广泛应用于电子电器产品。废印刷线路板中含有20%-30%的金属、25%-40%的有机物、25%-35%的玻璃纤维，是可以利用的资源，如废弃笔记本电脑线路板金的含量达630克/吨，废弃手机线路板金的含量高达1500克/吨，具有很高的回收价值；同时，铅、镉、汞等重金属和卤素阻燃剂等有害物质也给废线路板的回收处理带来了很大的困难，这些物质若不能得到妥善处理，不仅会引起环境污染，还将造成资源的严重浪费，废旧线路板资源化处理已成为电子废弃物回收利用的关键技术之一。
目前废旧线路板回收处理技术主要有：（1）物理机械处理法，包括破碎和分选等；（2）火法处理法，包括焚烧、热解等；（3）湿法处理法，包括酸洗、溶蚀等。物理机械法对部分金属的回收有较好的效果，但在金属与非金属的分离过程效果不佳易造成金属资源的浪费。
目前，废旧线路板处理通常是采用多种方法联合对废旧线路板进行资源化处理，存在处理流程长，金属回收率低，回收成本高等问题。
专利CN101905234A公开了一种废印刷线路板综合回收利用方法，包含以下步骤：废印刷线路板经破碎后进入熔融盐反应炉，在700-900℃气化，分别得到气化残渣和含有大量焦油的气体产物，气化残渣在熔融盐内分层，从熔融盐反应炉的不同位置排出，分别回收利用；废印刷线路板中的Br被碱性熔融盐裂解并吸收；气体产物与富氧空气、水蒸汽按1:（0.4–0.7）:（1–5）的比值混合通入气流床内，在1200–1500℃下进行重整，气体中H2/CO比值在0.8–2之间，气体产物通过高温进行转化。该方法反应温度高，反应条件苛刻，对设备要求高，碱性熔融盐不能实现循环利用，处理成本高。
专利CN102671916A公开了一种废线路板处理回收工艺，该工艺步骤主要包括废料切割、人工分选、脱金、脱锡、初级破碎、磁选、次级破碎、振动分选、气流分选、造粒破碎、比重分选、塑木复合等流程，最后分别回收金、银、铝、铁、锡、铜、铅、塑料、树脂等物质。该方法流程长，能耗高，经切割和人工分选处理后无法完全将所含的金属（金、锡）与基板完全分离，导致有价金属回收率不高。
专利CN104384168A中公开了一种废旧线路板的处理方法，包含以下工艺步骤：制备有机溶剂，制备催化剂，废旧线路板预处理，将废旧线路板颗粒与有机溶剂、催化剂预混合，送入反应器热解液化，过滤，固液分离，滤液再进入精馏系统进行分离，滤固进入静电分行系统分离。该方法的适用性差，线路板基板种类繁多，成分不一，对有机溶剂及催化剂的成分需求不同，要达到良好的溶解性能比较困难，有机溶剂及催化剂的加入大大增加了废旧线路板的处理成本，产业化生产过程工艺稳定性差，不利于工业应用及推广。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种解决废旧线路板在火法处理过程的二噁英等带来的环境污染问题，实现废旧线路板的资源化、能源化的清洁回收。
为解决上述技术问题，本发明提出的技术方案为：
一种废旧线路板资源化处理方法，包括以下步骤：
（1）破碎预处理：将废旧线路板破碎形成小块线路板废料；
（2）碳化处理：将步骤（1）所得到的小块线路板废料经传送带输送至碳化炉中进行碳化处理，得到碳化形成的烟气以及从小块线路板废料中分离出的含碳金属粉料；
（3）烟气二次燃烧：将步骤（2）所得到的烟气采用引风机抽取进入二次燃烧室进行充分燃烧，得到不含有机物的烟气；
（4）选择性分离：将步骤（2）所得到的含碳金属粉料进行选择性分离，得到分离后的多金属混合料和碳粉；
（5）烟气脱硝处理：将步骤（3）所得到的不含有机物的烟气进行脱硝处理，得到不含氮氧化物的烟气；
（6）烟气急冷处理：将步骤（5）所得到的不含氮氧化物的烟气进行急冷处理，使二噁英的生成温度区间小于1秒；
（7）烟气脱酸处理：将步骤（6）所得到的不含氮氧化物的烟气进行脱酸处理，得到不含酸的烟气；
（8）烟气吸附处理：将步骤（7）所得到的不含酸的烟气进行活性炭吸附处理以吸附烟气中极少量的二噁英，得到排放指标达标的烟气；
（9）烟气收集处理：将步骤（8）所得到的烟气进行收集，并返回步骤（2）进行系统循环。
作为对上述技术方案的进一步改进：
优选的，所述步骤（1）中，采用单辊轴破碎机将废旧线路板进行破碎处理至20-30毫米。
优选的，所述步骤（2）中，所述碳化处理的温度为350-850℃，碳化时间维持在30-35分钟。
优选的，所述步骤（3）中，所述的二次燃烧室的温度控制为1100-1200℃。
优选的，所述步骤（5）中，所述的脱硝处理采用的是一种碱性物质进行喷淋，将烟气中的氮氧化物脱除，脱除过程中烟气温度降至850-900℃。
优选的，所述步骤（6）中，所述的急冷处理采用的是一种冷液体进行喷淋，将烟气温度降至150-200℃。
优选的，所述步骤（7）中，所述的脱酸处理是经碱性物质喷淋脱酸。
优选的，所述步骤（8）中，所述的吸附处理是经活性炭吸附处理，吸收烟气中极少量的二噁英。
优选的，所述的选择性分离采用静电分选方式，得到的活性炭料中金属量范围在0.1-0.3%，多金属料中金属回收率在99.6-99.9%。
优选的，所述的碳化炉呈竖式圆柱形，炉壁的相对面上分别安装燃烧器和温度监测器，碳化炉内设有保持一定转速的旋转床，其中心旋转轴位于圆柱形碳化炉的中央位置，旋转床带有多层载料盘，碳化处理是在旋转床的上部进行，所述燃烧器通过燃烧燃料为所述旋转床供热。
与现有技术相比，本发明的优点在于：
本发明的废旧线路板的资源化处理方法，工艺简单，通过设置破碎预处理——碳化处理——选择性分离——烟气二次燃烧——烟气脱硝处理——烟气急冷处理——烟气脱酸处理——烟气吸附处理——烟气收集处理等工艺流程，最后可分别回收金属混合料和碳粉，以供后续再生利用。其具有以下优点：1、烟气经二次燃烧、脱硝、急冷、脱酸、吸附等工艺，可从根本上杜绝二噁英及卤素物质对环境的危害，提高环保指标，实现废旧线路板资源化回收的清洁生产，无二次污染，环境效益、社会效益和经济效益显著；2、与其它线路板方法相比，能充分利用废旧线路板中有机组分的热能源，最大程度提高废旧线路板的能源利用率；3、可有效分离废旧线路板中的金属与非金属类物质，可实现废旧线路板的连续处理和废旧线路板中有价金属的回收利用，实现资源的再生循环利用。
附图说明
图1是本发明一种废旧线路板的处理方法的工艺流程图。
具体实施方式
为了便于理解本发明，下文将结合说明书附图和较佳的实施例对本发明作更全面、细致地描述，但本发明的保护范围并不限于以下具体的实施例。
如图1所示，一种本发明的废旧线路板的资源化处理方法实施例，工艺步骤包括：废旧线路板破碎预处理、废旧线路板碳化处理、含碳多金属料选择性分离、烟气二次燃烧、烟气脱硝处理、烟气急冷处理、烟气脱酸处理、烟气吸附处理，烟气收集处理等流程，最后可分别回收金属混合料和碳粉，以供后续再生利用。烟气经二次燃烧、脱硝、急冷、脱酸、吸附等工艺，可有效分离废旧线路板中的金属与非金属类物质，充分利用废旧线路板中有机组分的热能源，最大程度提高废旧线路板的能源利用率；并从根本上杜绝二噁英及卤素物质对环境的危害，提高环保指标，实现废旧线路板资源化回收的清洁生产，无二次污染，并实现资源的再生循环利用。
具体是：将废旧的印刷线路板（如废旧电脑线路板或废旧手机线路板）采用单辊轴破碎机进行破碎预处理至粒度20-30毫米的小块线路板，可以显著提高废旧线路板后续过程的碳化效率。再将经过破碎预处理后的小块线路板经传送带传送至碳化炉进行碳化处理。该碳化炉呈竖式圆柱形，炉壁的相对面上分别安装燃烧器和温度监测器，碳化炉内设有保持一定转速的旋转床，其中心旋转轴位于圆柱形碳化炉的中央位置，旋转床带有多层载料盘，破碎预处理后的小块线路板输送至旋转床上部的载料盘中。本实施例中，燃烧器采用喷射天燃气加热方式为旋转床供热。其是将喷枪从喷枪口插入碳化炉内，并通过碳化炉内的温度监测仪表征碳化炉内温度，自动调节天燃气流量，对炉内线路板进行加热。通过旋转床的转速控制碳化时间，碳化过程保持在350-850℃的温度下进行，碳化时间维持在30-35分钟，在此条件下可以得到废旧线路板的碳化最佳效率，碳化处理得到烟气以及从小块线路板废料中分离出的含碳金属粉料。该碳化过程产生的烟气采用引风机由碳化炉顶部的出口抽取进入二次燃烧室进行充分燃烧，二次燃烧时的温度为1100-1200℃，得到不含有机物的烟气；碳化过程产生的含碳多金属料由旋转床旋转至碳化炉的底部，并采用静电分选进行选择性分离，将碳粉与多金属料分离，得到的活性炭料中金属量范围在0.1-0.3%，多金属料中金属回收率在99.6-99.9%。
本实施例中，经过二次充分燃烧得到的不含有机物的烟气采用一种碱性物质喷射进行脱硝处理，以分解烟气中的氮氧化物，在分解过程中烟气温度降至850-900℃，得到的烟气中氮氧化物指标符合排放标准；温度为850-900℃的烟气采用冷液体对烟气进行急冷处理，烟气温度降至150-200℃，使二噁英的生成温度区间停留时间小于1秒；将烟气温度为150-200℃的烟气经碱性物质喷淋进行脱酸处理，得到的烟气中的酸性物质指标符合排放标准；经脱酸后处理的烟气经活性炭吸附处理，以吸收烟气中极少量的二噁英，最终得到的烟气中各项指标符合排放标准。并将可达标排放的烟气进行抽负压，用布袋收集烟尘并返回碳化炉内进行系统循环。
Claims (7)
1.一种废旧线路板资源化处理方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）破碎预处理：将废旧线路板破碎形成20-30毫米的小块线路板废料；
（2）碳化处理：将步骤（1）所得到的小块线路板废料经传送带输送至碳化炉中进行碳化处理，所述碳化处理的温度为850℃，碳化时间维持在30-35分钟；得到碳化形成的烟气以及从小块线路板废料中分离出的含碳金属粉料；
（3）烟气二次燃烧：将步骤（2）所得到的烟气采用引风机抽取进入二次燃烧室进行充分燃烧，得到不含有机物的烟气；二次燃烧室的温度控制为1100-1200℃；
（4）选择性分离：将步骤（2）所得到的含碳金属粉料进行选择性分离，得到分离后的多金属混合料和碳粉；
（5）烟气脱硝处理：将步骤（3）所得到的不含有机物的烟气进行脱硝处理，得到不含氮氧化物的烟气；脱除过程中烟气温度降至850-900℃；
（6）烟气急冷处理：将步骤（5）所得到的不含氮氧化物的烟气进行急冷处理，使二噁英的生成温度区间小于1秒；
（7）烟气脱酸处理：将步骤（6）所得到的不含氮氧化物的烟气进行脱酸处理，得到不含酸的烟气；
（8）烟气吸附处理：将步骤（7）所得到的不含酸的烟气进行活性炭吸附处理以吸附烟气中极少量的二噁英，得到排放指标达标的烟气；
（9）烟气收集处理：将步骤（8）所得到的烟气进行布袋收尘处理，并返回步骤（2）进行系统循环。
2.根据权利要求1所述的处理方法，其特征在于，所述步骤（1）中，采用单辊轴破碎机将废旧线路板进行破碎处理。
3.根据权利要求1所述的处理方法，其特征在于，所述步骤（5）中，所述的脱硝处理采用的是一种碱性物质进行喷淋，将烟气中的氮氧化物脱除。
4.根据权利要求1所述的处理方法，其特征在于，所述步骤（6）中，所述的急冷处理采用的是一种冷液体进行喷淋，将烟气温度降至150-200℃。
5.根据权利要求1所述的处理方法，其特征在于，所述步骤（7）中，所述的脱酸处理是经碱性物质喷淋脱酸。
6.根据权利要求1所述的处理方法，其特征在于，所述的选择性分离采用静电分选方式，得到的碳粉中金属量范围在0.1-0.3%，多金属混合料中金属回收率在99.6-99.9%。
7.根据权利要求1所述的处理方法，其特征在于，所述的碳化炉呈竖式圆柱形，炉壁的相对面上分别安装燃烧器和温度监测器，碳化炉内设有保持一定转速的旋转床，其中心旋转轴位于圆柱形碳化炉的中央位置，旋转床带有多层载料盘，碳化处理是在旋转床的上部进行，所述燃烧器通过燃烧燃料为所述旋转床供热。
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