一种碱渣与废弃线路板共热解的方法技术

本发明专利技术公开了一种碱渣与废弃线路板共热解的方法，该方法是将废弃线路板进行热处理脱除焊锡并拆除电子元件；热处理后的废弃线路板与碱渣混合后，置于气氛热解炉中进行欠氧非充分燃烧；热解挥发组分通过洗涤净化后，回收热解油和热解气，热解气作为燃气返回气氛热解炉，热解渣相组分通过筛分分离，筛上组分经过破碎风选，分别回收金属材料和无机非金属材料；筛下组分返回气氛热解炉循环使用，该方法将碱渣与废弃线路板协同处理，不但实现了废旧电路板中各种金属、非金属和有机物得到充分回收利用，而且使废碱渣得到充分利用，具有环保、低能耗的特点，真正实现了碱渣和废弃线路板的全资源化清洁回收利用。

A method for CO pyrolysis of soda residue and waste printed circuit boards

The invention discloses a method for co-pyrolysis of alkali slag and abandoned circuit boards, in which the abandoned circuit boards are heat treated to remove solder and remove electronic components, the abandoned circuit boards after heat treatment are mixed with alkali slag, and the abandoned circuit boards are placed in an atmosphere pyrolysis furnace for under-oxygenated incomplete combustion, and the pyrolysis volatile components are washed and purified. Recovering pyrolysis oil and gas, using pyrolysis gas as gas to return to the atmosphere pyrolysis furnace, pyrolysis slag phase components are separated by screening, the components on the screen are separated by crushing air, and the metal materials and inorganic non-metallic materials are recovered separately; the components under the screen are returned to the atmosphere pyrolysis furnace for recycling use. Not only all kinds of metals, nonmetals and organic substances in waste circuit boards can be fully recovered and utilized, but also waste alkali residue can be fully utilized. It has the characteristics of environmental protection and low energy consumption, and truly realizes the full resource and clean recycling of alkali residue and waste circuit boards.

【技术实现步骤摘要】
一种碱渣与废弃线路板共热解的方法
本专利技术涉及一种废弃线路板回收利用的方法，特别涉及一种碱渣与废弃线路板共热解处理，综合回收金属、热解气、热解油及无机非金属材料的方法，属于资源化利用领域。
技术介绍
随着科技的进步，电子产品的数量急剧增加而且使用周期不断缩短，全球每年大约4500万吨的电子废弃物在全世界范围内被丢弃，且以5～10％的年增长速度递增；电子废弃物中含有大量有毒、有害的物质，如果处理不当，这些物质就会对生态环境和人类身体健康造成严重的影响，所以，如何合理地回收、利用电子废弃物，减少污染排放，成为目前亟待解决的问题。线路板是电子产品的重要组成部分，而且组成复杂，通常含有30％的塑料，30％的难溶氧化物和大约40％的金属，有机部分主要是酚醛树脂、环氧树脂、聚酰胺等，无机部分主要是玻璃纤维布、玻璃纤维纸等，金属部分主要是Cu、Al、Sn、Ag、Pb等，具有很高的资源回收价值；常用的废弃线路板回收方法有机械处理法、湿法冶金法、高温冶金法等，热解技术由于其在有机高分子聚合材料处理上减量化、无害化和资源回收等的明显优势，热解工艺成为国内外目前处理废弃线路板的重要关注点。碱渣是工业生产中制碱和碱处理过程中排放的碱性废渣，我国氨碱法生产纯碱产生的碱渣就近300万t，废弃碱渣如果不加限制的任意排放，会造成海域、河流不同程度的污染和淤塞，严重破坏环境，而且成为安全隐患。因此，如何有效利用碱渣，变废为宝，化害为利，具有明显的社会效益和经济效益。
技术实现思路
针对现有的处理废旧线路板的方法存在的缺陷，本专利技术的目的是在于提供一种碱渣与废弃线路板协同处理的方法，同时解决了现有技术中废弃线路板热解过程中产生有毒物质污染环境、危害健康、处理困难等问题，以及碱渣大量堆积，严重污染环境的问题，特别是利用碱渣具有较大比表面积以及催化吸附作用，可以实现废旧电路板热解过程中溴的高效固定，不但调控了废弃线路板的热解过程，而且提高了碱渣的资源利用率，达到高效全资源化清洁回收利用目的。为了实现上述技术目的，本专利技术提供了一种碱渣与废弃线路板共热解的方法，其包括以下步骤：1)将废弃线路板置于热解炉中在200～250℃温度下进行热处理脱除焊锡，并拆除电子元件；2)热处理后的废弃线路板与碱渣混合后，置于气氛热解炉中进行欠氧非充分燃烧；3)欠氧非充分燃烧所得热解挥发组分通过洗涤净化后，回收热解油和热解气；所述热解气作为燃气返回气氛热解炉；4)欠氧非充分燃烧所得热解渣相组分通过筛分分离，筛上组分经过破碎风选，分别回收金属材料和无机非金属材料；筛下组分返回气氛热解炉循环使用。优选的方案，将废弃线路板包埋在碱渣的内部使两者充分接触。较优选的方案，碱渣和废弃线路板的质量比为2:1～3:1。废弃线路板热解产生的含溴产物可充分与碱渣反应，使溴固定在热解残渣中，而且溴的固定率达到90％以上，有利于溴的回收。较优选的方案，所述碱渣粉碎至粒度在1mm以下。碱渣的粒度细，比表面积较高，吸附效率高，而且在气相中进行催化吸附相对液相中能获得更高的脱溴效率，因此碱渣在废弃线路板热解过程中能够固定尽可能多的溴元素。优选的方案，所述欠氧非充分燃烧的条件为：相对供氧量为气氛热解炉中燃气充分燃烧成二氧化碳和水所需氧气理论摩尔量的0.5～0.9倍；以10～30℃/min的升温速率升温至700～800℃，保温30～60min。优选的方案，所述热解气包括H2、CO及小分子脂肪烃。优选的方案，所述热解油包括酚类化合物。本专利技术提出的一种碱渣与废弃线路板共热解的方法包括以下具体步骤：1、将整个废弃线路板直接置于200～250℃温度下进行热处理，去除废弃线路板上的电子元器件并回收焊锡；2、干燥碱渣，去除其水分，并保持粒度在1mm以下，以保证较好的比表面积和催化吸附反应率；3、将碱渣和废弃线路板混合，碱渣和废弃线路板的配比质量为2:1～3:1，把碱渣均匀地铺在线路板的下面和上面，送入热解炉，然后依照如下步骤进行：A)将废弃线路板与碱渣在气氛热解炉中燃烧，相对供氧量为所述燃气充分燃烧成二氧化碳和水所需氧气理论摩尔量的0.5～0.9倍，热解炉的终温控制在700～800℃，在此温度下保温30min，热解炉控制升温速率为20℃/min，保证热解炉中环境为还原性气氛，避免热解产生二噁英污染物，在热解废弃线路板时，挥发物能够很好的与位于废弃线路板上下的碱渣进行反应；B)废弃线路板与碱渣共热解，热解挥发物经过冷凝之后，可以得到热解气、热解油和热解渣，热解气中不含腐蚀性的气体，主要包括H2、CO、CO2、小分子脂肪烃，通过碱液吸收CO2后，CO、H2、小分子脂肪烃可作为燃气返回热解炉；热解油包括苯酚、双酚A等酚类化合物，可分馏回收作为化工原料C)热解渣经过振动筛分选，筛孔尺寸＞1mm，可得到筛上产物和筛下产物，筛上产物主要是热解后未破碎的线路板，经过破碎风选后，可回收金属和无机非金属材料；筛下产物经过漂洗，风干后可作为共热解的原料循环使用；筛上产物破碎分选后，包含金属组分和非金属组分；金属组分送去冶炼厂，作为阳极泥，电解回收阴极铜，贵金属在电解阳极泥中回收；非金属组分主要包括碳黑和玻璃纤维，碳黑可作为储存资源，玻璃纤维可循环使用。本专利技术的技术方案关键在于在废弃线路板热解时加入碱渣，主要是基于现有的数线路板基本上都添加有溴化阻燃剂，以提高其使用安全性能，溴化阻燃剂在受热后很容易产生溴的化合物，如溴化氢、溴甲烷、溴代苯酚以及PBDD/Fs等多种有毒的物质。碱渣的加入一方面能够催化废弃线路板的热解反应，缩短反应时间，降低能耗，而且有利于废弃线路板中有机组分的裂解，使热解油轻质组分的含量增加，重质组分的含量减少，提高热解油的实际应用价值，另一方面，碱渣由于粒度细，比表面积大，具有较好的吸附性能，在热解时加入碱渣，具有较好的脱溴效果，碱渣能吸附热解中产生的溴元素，有利于热解油和热解气的清洁回收，提高热解产物的应用价值。因此，将碱渣与废弃线路板协同处理，使废弃线路板的热解产物和废碱渣都得到充分回收利用，具有环保、低能耗的特点，真正实现了碱渣和废弃线路板的全资源化清洁回收利用。相对现有技术，本专利技术技术方案的有益技术效果：1)本专利技术的技术方案实现了废旧线路板的高效综合回收，同时回收了金属、无机非金属，以及利用有机物的欠氧非充分燃烧产物作为燃料，不但降低废气的排放，同时降低了能耗，有利于降低有用物质的回收成本；2)本专利技术的技术方案将碱渣与废弃线路板协同处理，使现有技术中的两种废弃物得到综合治理，不但解决了现有技术中废弃线路板热解过程中产生有毒物质污染环境、危害健康、处理困难等问题，同时解决了碱渣大量堆积，严重污染环境的问题。3)本专利技术的技术方案将碱渣与废弃线路板协同处理，充分利用碱渣具有较大比表面积以及催化吸附作用，可以实现废旧电路板热解过程中溴的高效固定，不但调控了废弃线路板的热解过程，而且提高了碱渣的资源利用率，达到高效全资源化清洁回收利用目的。4)本专利技术的技术方案操作简单、成本低，有利于推广应用。附图说明【图1】为本专利技术的工艺流程图。具体实施方式以下实施例旨在进一步说明本
技术实现思路
，而不是限制本专利技术权利要求的保护范围。实施例1取一块废弃线路板，无需预先破碎，拆卸电子元器件并回收焊锡，将碱渣和废弃线路板以配比量2:1混本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种碱渣与废弃线路板共热解的方法，其特征在于：包括以下步骤：1)将废弃线路板置于热解炉中在200～250℃温度下进行热处理脱除焊锡，并拆除电子元件；2)热处理后的废弃线路板与碱渣混合后，置于气氛热解炉中进行欠氧非充分燃烧；3)欠氧非充分燃烧所得热解挥发组分通过洗涤净化后，回收热解油和热解气；所述热解气作为燃气返回气氛热解炉；4)欠氧非充分燃烧所得热解渣相组分通过筛分分离，筛上组分经过破碎分选，分别回收金属材料和无机非金属材料；筛下组分返回气氛热解炉循环使用。

【技术特征摘要】
1.一种碱渣与废弃线路板共热解的方法，其特征在于：包括以下步骤：1)将废弃线路板置于热解炉中在200～250℃温度下进行热处理脱除焊锡，并拆除电子元件；2)热处理后的废弃线路板与碱渣混合后，置于气氛热解炉中进行欠氧非充分燃烧；3)欠氧非充分燃烧所得热解挥发组分通过洗涤净化后，回收热解油和热解气；所述热解气作为燃气返回气氛热解炉；4)欠氧非充分燃烧所得热解渣相组分通过筛分分离，筛上组分经过破碎分选，分别回收金属材料和无机非金属材料；筛下组分返回气氛热解炉循环使用。2.根据权利要求1所述的一种碱渣与废弃线路板共热解的方法，其特征在于：将废弃线路板包埋在碱渣的内部使两者充分接触。3.根据权利要求2所...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩俊伟，刘维，覃文庆，焦芬，许佳琦，王荀，钟雪虎，
申请(专利权)人：中南大学，
类型：发明
国别省市：湖南,43