一种高温水蒸气气氛下废线路板热解产物定向分离方法技术

本发明专利技术公开了一种高温水蒸气气氛下定向分离废线路板有价组分方法，包括高温水蒸气气氛下对废线路板进行热解，热解渣破碎后采用涡电流分选

【技术实现步骤摘要】
一种高温水蒸气气氛下废线路板热解产物定向分离方法


[0001]本专利技术涉及一种高温水蒸气气氛下废线路板热解产物定向分离方法，属于典型金属
‑
无机固体废弃物综合回收利用领域，特别涉及废线路板中不同金属有价组分的定向分离与回收，采用破碎
‑
高温水蒸气热解
‑
涡电流分选
‑
球磨
‑
磁选
‑
水热硫化
‑
浮选法高效定向分离回收废线路板中的有价金属铜和铁
。

技术介绍

[0002]随着我国工业化水平的不断发展，废线路板作为再生铜原料得到了快速发展
。
废线路板报废量较高，一方面其具有极高的资源性，另一方面也具有影响环境的潜在危害性
。
废线路板中包含了多种对环境有害的重金属，可能会对环境造成严重危害，如
Au、Ag、Pb
等
。
随意焚烧或者填埋处理废线路板，会对自然环境造成严重危害
。
同时，废线路板中存在含溴阻燃剂，其在燃烧过程中极易产生二噁英
、
溴化氢等空气污染物，对人体健康造成极大危害
。
因此，针对废线路板的资源化再生价值高和具有潜在污染危害性的双重特性，在其回收利用过程中不仅应该考虑高效回收利用技术，也应该考虑其对环境的影响
。
目前，废线路板回收利用主要技术包括火法处理
、
湿法处理
、
生物浸出等技术，均存在明显缺点，例如火法处理容易造成空气的二次污染，湿法处理废液容易污染环境，生物浸出技术循环周期长等
。
[0003]针对废线路板回收利用过程，采用热解法处理废线路板具有高资源回收率且不同有价组分高值化回用等明显优势
。
目前，热解法处理废线路板尚未大规模开展工业应用，主要原因是废线路板中的酚醛树脂或环氧树脂在热解过程中产生细颗粒炭，与金属较难分离，且热解产物中非金属材料与金属材料较难分离，直接煅烧导致金属氧化且细颗粒炭热值无法回用
。

技术实现思路

[0004]本专利技术提供了一种高温水蒸气气氛下废线路板热解产物定向分离方法，属于典型金属
‑
无机固体废弃物综合回收利用领域
。
特别涉及废线路板中不同金属有价组分的高效定向分离与高值化回收利用非金属矿物组分，充分利用热解气与热解油，热解渣中主要含有铜
、
铁
、
铅
、
锡
、
金等金属混合物与非金属玻璃纤维，高温水蒸气条件下热解产物炭转化为一氧化碳和氢气，热解气回用至废线路板热解阶段，钢带热解炉热解过程中产生的热量可回用至水热硫化阶段与喷淋塔喷淋阶段
。
热解渣采用滚筒式球磨机进行破碎，降低颗粒粒度，采用涡电流分选机对破碎后的热解渣进行分选，获得金属富集体
1(
铜
、
铁
、
铅
、
锡等
)
和非金属富集体
1(
细颗粒树脂粉末
)。
采用卧式球磨机对金属富集体1进行细磨，粒度降低后获得金属富集体2，采用滚筒式磁选机对金属富集体2进行磁选，获得金属铁和金属富集体3，加入硫化促进剂
MBT
对金属富集体3进行水热硫化，加入调整剂水玻璃
、
捕收剂
Z200、
起泡剂2号油浮选获得金属铜和金属富集体
4(
铅
、
锡
、
金等
)。
通过上述热解过程与废线路板金属和非金属有价组分定向分离工艺，可以实现各种有价组分高值化回收利用，同时实现了热解产物炭的气化并回用，定向分离出了金属铜与铁，大大提高了有价组分的定向分离效率
。
[0005]上述方案使用的原料包括：淋洗液
‑‑
NaOH、
硫化促进剂
‑‑
MBT(2
‑
巯基苯并噻唑
)、
起泡剂
‑‑2号油
、
调整剂
‑‑
水玻璃
、
捕收剂
‑‑
Z200(
乙硫氨酯
)。
[0006]本专利技术提供了一种高温水蒸气气氛下废线路板热解产物定向分离方法，包括以下步骤：
[0007](1)
高温水蒸气下废线路板热解：废线路板通过连续进料式钢带热解炉进行热解，通过高温水蒸气发生器向热解炉中通入高温水蒸气，热解炉中通入
N2保持无氧环境，产生的热解炉烟气送入锅炉冷却并回收热解烟气中的热量，同时热解过程得到热解油气混合物和热解渣
。
[0008]优选地，连续式钢带热解炉的初始温度为
150
～
300℃
，结束温度为
750
～
900℃
，热解时间为
120min
～
180min。
采用三个阶段分区控温加热，一分区温度
150
～
300℃
，二分区温度
300
～
750℃
，三分区温度
750
～
900℃。
本专利技术中线路板热解温度范围为
150
～
900℃
，采用分区加热可以使热解效果更好
。
与未通入水蒸气的热解方案相比，通入高温水蒸气后三阶段分区温度均升高，高温条件下水蒸气和热解产物炭发生反应生成一氧化碳和氢气
。
优选高温水蒸气温度为
200℃
，炭的气化率为
92
％～
98
％
。
[0009]所述热解渣主要由铜
、
铁
、
铅等金属混合物和玻璃纤维等非金属混合物组成
。
热解气的主要成分包括低级脂肪烃
、
低分子量芳烃
、
溴化氢
、
一氧化碳
、
二氧化碳等
。
热解油的主要成分包括苯酚
、4
‑
异丙基苯酚
、2
‑
异丙基苯酚等苯酚类物质
。
[0010](2)
碱液喷淋分离油气混合物：将热解后产生的油气混合物送入碱液喷淋塔进行冷凝，油气混合物中的溴化氢被碱液吸收生成溴化盐，同时分离热解油和热解气；
[0011]优选地，采用的碱液为
NaOH
溶液，其质量浓度为5％～
10
％
。
[0012]碱液喷淋过程中，油气混合物中的酸性气体
(
如
HBr)
被
NaOH
溶液吸收产生
NaBr
，
NaBr本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种高温水蒸气气氛下废线路板热解产物定向分离方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)
高温水蒸气下废线路板热解：废线路板通过连续进料式钢带热解炉进行热解，通过高温水蒸气发生器向热解炉中通入高温水蒸气，热解炉中通入
N2保持无氧环境，产生的热解炉烟气送入锅炉冷却并回收热解烟气中的热量，同时热解过程得到热解油气混合物和热解渣；
(2)
碱液喷淋分离油气混合物：将热解后产生的油气混合物送入碱液喷淋塔进行冷凝，油气混合物中的溴化氢被碱液吸收生成溴化盐，同时分离热解油和热解气；
(3)
热解渣破碎与涡电流分选：采用滚筒式球磨机对热解渣进行破碎，破碎产物采用涡电流分选机进行分选，获得金属富集体1与非金属富集体1；
(4)
热解渣细磨与磁选：采用卧式球磨机对金属富集体1进行细磨，降低颗粒粒度，获得金属富集体2；采用滚筒式磁选机对金属富集体2进行磁选，磁选后获得金属
Fe
和金属富集体3；
(5)
水热硫化与铜浮选：向金属富集体3中加入硫化促进剂进行水热硫化，加入调整剂
、
捕收剂和起泡剂浮选回收铜
。2.
根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤
(1)
中，连续式钢带热解炉的初始温度为
150
～
300℃
，结束温度为
750
～
900℃
，热解时间为
120min
～
180min
，炭的气化率为
92
％～
98
％
。3.
根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述热解采用三个阶段分区控温加热，一分区温度
150
～
300℃
，二分区温度
300
～
750℃
，三分区温度
750
～
900℃。4.
根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤
(2)
中，采用的碱液为
NaOH
溶液，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：张炜，
申请(专利权)人：北京工业大学，
类型：发明
国别省市：