基于热解和氢脆原理生产工业铜粉的生产系统技术方案

本发明专利技术涉及工业铜粉生产的技术领域，公开了基于热解和氢脆原理生产工业铜粉的生产系统，包括呈卧状转动布置的回转炉、多级冷却螺旋系统、涡轮粉碎系统以及铜精粉球磨机；回转炉置于加热炉中，且回转炉与加热炉之间形成加热环腔，加热环腔内通过燃料燃烧对回转炉加热；回转炉连接多级冷却螺旋系统，回转炉加热热解后形成的铜粒通过多级冷却螺旋系统螺旋输送且冷却；涡轮粉碎系统将多级冷却螺旋系统输送出来的铜粒粉碎，并除去热解后的炭黑；铜精粉球磨机将涡轮粉碎系统处理后的铜粒研磨成工业铜粉；本发明专利技术实现了高纯度的超细精铜粉(1000～1250目)的制备，整个制备过程节能环保，制备的工业铜粉质量好、品位高。

Production system of industrial copper powder based on pyrolysis and hydrogen embrittlement principle

The invention relates to the technical field of industrial copper powder production, and discloses a production system for industrial copper powder production based on the principles of pyrolysis and hydrogen embrittlement, including a rotary furnace with horizontal rotating arrangement, a multi-stage cooling spiral system, a turbine crushing system and a copper concentrate ball mill; a rotary furnace is placed in a heating furnace and is between a rotary furnace and a heating furnace. A heating ring cavity is formed, in which the rotary furnace is heated by fuel combustion; the rotary furnace is connected with a multi-stage cooling spiral system, and the copper particles formed by the pyrolysis of the rotary furnace are spirally conveyed and cooled by a multi-stage cooling spiral system; the turbine crushing system crushes the copper particles conveyed by the multi-stage cooling spiral system and removes the heat. The invention realizes the preparation of ultra-fine copper powder with high purity (1000-1250 mesh), the whole preparation process is energy-saving and environmental protection, and the prepared industrial copper powder has good quality and high grade.

【技术实现步骤摘要】
基于热解和氢脆原理生产工业铜粉的生产系统
本专利技术涉及工业铜粉生产的
，尤其是基于热解和氢脆原理生产工业铜粉的生产系统。
技术介绍
工业铜粉广泛应用于粉末冶金、电碳制品、电子材料、金属涂料、化学触媒、过滤器、散热管等机电零件和电子航空领域。印刷线路板(简称PCB)是最基础最活跃的电子部件，是电子产业不可或缺的重要组成部分。联合国的一份报告指出，全球超过1/3的电子产品产自中国，全球70％的电子垃圾也流向中国。2010年，我国PCB产量已占全球PCB市场的38.1％，为世界首位；预计2017年，我国PCB的全球份额将达到44.13％，成为名符其实的PCB制造大国。印刷线路板加工制造过程中会产生大量的边角余料，印刷线路板的边角余料中含有大量的铜金属，具有极高的经济价值。现有技术中，印刷线路板的边角余料目前直接卖到冶炼厂进行处理，含铅锡杂质给冶炼带来困难并有重金属污染存在，产品杂质量也较高，纯度低，生产效能低。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供基于热解和氢脆原理生产工业铜粉的生产系统，旨在解决现有技术中制备工业铜粉的不环保，能耗高、产品质量差的问题。本专利技术是这样实现的，基于热解和氢脆原理生产工业铜粉的生产系统，用于热解印刷电路板的边角余料中的有机树脂，同时使铜发生氢脆以制备铜粉，包括呈卧状转动布置的回转炉、多级冷却螺旋系统、涡轮粉碎系统以及铜精粉球磨机；所述回转炉置于加热炉中，且所述回转炉与所述加热炉之间形成加热环腔，所述加热环腔内通过燃料燃烧对所述回转炉加热；所述回转炉连接所述多级冷却螺旋系统，所述回转炉加热热解后形成的铜粒通过所述多级冷却螺旋系统螺旋输送且冷却；所述涡轮粉碎系统将多级冷却螺旋系统输送出来的铜粒粉碎，并除去热解后的炭黑；所述铜精粉球磨机将涡轮粉碎系统处理后的铜粒研磨呈工业铜粉；所述回转炉连接有热解油气处理系统，所述热解油气处理系统连通所述回转炉内部，且将所述回转炉内热解过程产生的油气进行回收。进一步地，所述热解油气处理系统通过管道连通至所述加热炉的加热环腔。进一步地，所述回转炉的内壁呈平整状，且所述回转炉的内壁上凸设有螺旋结构，所述螺旋结构沿着边角余料在所述回转炉中的进料方向盘旋布置。进一步地，所述加热炉内活动放置有配重杆，所述配重杆呈卧状布置，所述配重杆沿着所述加热炉的轴向布置。进一步地，所述回转炉连接有将炉料放入所述回转炉的加料机构，所述加料机构包括用于放置炉料的料仓、用于阻断外界空气进入的星型锁气阀以及用于将炉料放入所述回转炉的螺旋给料机，所述星型锁气阀位于所述螺旋给料机的进料口处。进一步地，所述基于热解和氢脆原理生产工业铜粉的生产系统还包括用于天然气和热解燃气完全燃烧后产生的烟气进行排放的烟气排放系统。进一步地，所述烟气排放系统包括与所述加热炉连通的排烟装置、与所述排烟装置连通的空气换热器、与所述空气换热器连通的引风机、与所述引风机连通的喷淋洗涤塔、与所述喷淋洗涤塔连通的排烟机以及用于达标排放的烟囱。进一步地，所述回转炉还包括测控系统，所述测控系统包括回转炉外温度自控单元、煤气出口温度检测单元、烟气出口温度检测单元、回转炉转速变频调节单元、星型锁气阀变频调节单元、螺旋给料机变频调节单元以及锅炉引风机变频调节单元。与现有技术相比，本专利技术提供的基于热解和氢脆原理生产工业铜粉的生产系统，通过在回转炉内放入由废线路板的边角余料风选出的红铜粉，红铜粉中的树脂粉发生热解，热解生成热解气，热解气中包含氢气，氢气在高温环境下与金属铜发生氢脆反应，氢溶于金属铜中，聚合为氢分子，造成应力集中，提高了铜的脆性，便于制备工业铜粉，热解油气处理系统将热解过程中产生的热解气分类回收，可凝结的热解气经冷凝形成热解油被收集起来，不可凝的热解气被完全燃烧掉，不产生二噁英，无毒环保，热解氢脆得到的铜粉经多级冷却螺旋系统逐级进行冷却至室温，将得到的铜粉送至涡轮粉碎系统，彻底分离出活性炭黑，分选出20～100目的铜粉，高目数铜粉经合批机进行抗氧化处理，处理后的各粒级铜粉送至铜精粉球磨机进行超细精铜粉的研磨，最后产出高纯度的超细精铜粉(1000～1250目)，整个过程节能环保，制备的工业铜粉质量好、品位高。附图说明图1是本专利技术实施例提供的基于热解和氢脆原理生产工业铜粉的生产系统的构成示意图；图2是本专利技术实施例提供的基于热解和氢脆原理生产工业铜粉的生产系统的回转炉的平面示意图；图3是红铜粉的来源过程示意图；图4是利用本专利技术实施例提供的基于热解和氢脆原理生产工业铜粉的生产系统制备工业铜粉的工艺流程示意图；图5是利用本专利技术实施例提供的红铜粉制备超细精铜粉的工艺流程示意。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。本实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本专利技术的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。以下结合具体实施例对本专利技术的实现进行详细的描述。参照图1-5所示，为本专利技术提供较佳实施例。热解工业上又称干馏，是将有机物质在隔绝空气的条件下加热或在少量氧气存在的条件下部分燃烧，使之转化成有用的燃料或化工原料的基本热化学过程。当温度达到200～500℃时，废PCB或废漆包线中的树脂基体裂解成气态、液态有机化合物及碳，形成H2、CO、CO2、CH4等稳定气体，其主要反应原理如方程(1)～(4)所示。CnHm→xCH4+yH2+zC(1)CH4+H2O→CO+3H2(2)C+H2O→CO+H2C(3)C+CO2→2CO(4)式中，m、n、x、y、z为比例分配系数。所谓氢脆是指溶于金属中的氢，聚合为氢分子，造成应力集中，超过金属的强度极限，在金属内部形成细小的裂纹，又称白点。氢脆只可防，不可治。氢脆一经产生，就消除不了。本实施例的原料(炉料)为红铜粉，红铜粉是电路板加工制造过程中产生的边角余料破碎分选后的粉料，电路板的边角余料经机械破碎、摇床分选出以金属(铜为主及其它金属)为主，少量非金属(树脂粉)为辅的金属粉。其来源过程如附图4所示。本实施例提供的基于热解和氢脆原理生产工业铜粉的生产系统，用于热解印刷电路板的边角余料的有机树脂且使金属铜被氢脆，包括呈卧状转动布置的回转炉111、多级冷却螺旋系统120、涡轮粉碎系统140以及铜精粉球磨机150；回转炉111置于加热炉112中，且回转炉111与加热炉112之间形成加热环腔，加热环腔内通过燃料燃烧对回转炉111加热；回转炉111连接多级冷却螺旋系统120，回转炉111加热热解后形成的铜粒通过多级冷却螺旋系统120螺旋输送且冷却；涡轮粉碎系统140将多级冷却螺旋系统120输送出来的铜粒粉碎，并除去热解后的炭黑；铜精粉球磨机150将涡轮粉碎系统140处理后的铜粒研磨呈工业铜粉；回转炉111连接有热解油气处理系统1本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.基于热解和氢脆原理生产工业铜粉的生产系统，其特征在于，用于热解印刷电路板的边角余料中的有机树脂，同时使铜发生氢脆以制备铜粉，包括呈卧状转动布置的回转炉、多级冷却螺旋系统、涡轮粉碎系统以及铜精粉球磨机；所述回转炉置于加热炉中，且所述回转炉与所述加热炉之间形成加热环腔，所述加热环腔内通过燃料燃烧对所述回转炉加热；所述回转炉连接所述多级冷却螺旋系统，所述回转炉加热热解后形成的铜粒通过所述多级冷却螺旋系统螺旋输送且冷却；所述涡轮粉碎系统将多级冷却螺旋系统输送出来的铜粒粉碎，并除去热解后的炭黑；所述铜精粉球磨机将涡轮粉碎系统处理后的铜粒研磨呈工业铜粉；所述回转炉连接有热解油气处理系统，所述热解油气处理系统连通所述回转炉内部，且将所述回转炉内热解过程产生的油气进行回收。

【技术特征摘要】
1.基于热解和氢脆原理生产工业铜粉的生产系统，其特征在于，用于热解印刷电路板的边角余料中的有机树脂，同时使铜发生氢脆以制备铜粉，包括呈卧状转动布置的回转炉、多级冷却螺旋系统、涡轮粉碎系统以及铜精粉球磨机；所述回转炉置于加热炉中，且所述回转炉与所述加热炉之间形成加热环腔，所述加热环腔内通过燃料燃烧对所述回转炉加热；所述回转炉连接所述多级冷却螺旋系统，所述回转炉加热热解后形成的铜粒通过所述多级冷却螺旋系统螺旋输送且冷却；所述涡轮粉碎系统将多级冷却螺旋系统输送出来的铜粒粉碎，并除去热解后的炭黑；所述铜精粉球磨机将涡轮粉碎系统处理后的铜粒研磨呈工业铜粉；所述回转炉连接有热解油气处理系统，所述热解油气处理系统连通所述回转炉内部，且将所述回转炉内热解过程产生的油气进行回收。2.如权利要求1所述的基于热解和氢脆原理生产工业铜粉的生产系统，其特征在于，所述热解油气处理系统通过管道连通至所述加热炉的加热环腔。3.如权利要求2所述的基于热解和氢脆原理生产工业铜粉的生产系统，其特征在于，所述回转炉的内壁呈平整状，且所述回转炉的内壁上凸设有螺旋结构，所述螺旋结构沿着边角余料在所述回转炉中的进料方向盘旋布置。4.如权利要求3所述的基于热解和氢脆原理生产工业铜粉的生产系统，其特征在于，所述加热炉内活动放置有...

【专利技术属性】
技术研发人员：阙南平，黄文，
申请(专利权)人：阙南平，黄文，
类型：发明
国别省市：安徽,34