本發(fā)明涉及廢舊線路板回收技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種廢舊線路板無害化處理方法及裝置。

背景技術(shù)：

廢舊印刷電路板作為電子廢棄物的重要組件，一方面既含有鉛、鎘、聚氯乙烯塑料、溴化阻燃劑等多種重金屬和有害物質(zhì)，存在潛在的環(huán)境污染；另一方面又含有銅、金、銀等多種普通金屬和稀貴金屬，具有較高的回收利用價值。

隨著我國可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的實施，對環(huán)境保護提出了更高的要求，電子垃圾的回收與利用成為多數(shù)國家面臨的棘手問題。目前我國已成為家用電器的生產(chǎn)和消費大國，僅以年報廢更新2％計算，每年淘汰的4大類家用電器就達2000萬臺，加上在全社會普及使用的更新周期只有2-4年的電腦、手機等高科技電子產(chǎn)品，以及不斷涌現(xiàn)的質(zhì)優(yōu)價廉的新型家電產(chǎn)品，使得我國家用電器的實際年報廢更新已高達2500萬臺以上。印刷電路板(PCB)作為廢舊家電中的關(guān)鍵部件，其回收和資源化問題已成為急需解決的熱點問題。另外，截至目前，我國內(nèi)地有印刷電路板生產(chǎn)企業(yè)1000家左右，2006年中國PCB產(chǎn)量為12964萬m²，年產(chǎn)值128億美元，已經(jīng)成為PCB第一大生產(chǎn)國，生產(chǎn)過程中的大量邊角料、報廢板的回收也面臨重大難題。

廢舊印刷電路板是玻璃纖維強化樹脂和多種金屬的混合物，屬典型的電子廢棄物，與日俱增的廢舊線路板加上生產(chǎn)電路板產(chǎn)生的大量邊角廢料，如 果不妥善處理和處置，不但會造成有用資源的大量流失，而且會對環(huán)境產(chǎn)生嚴(yán)重的危害。傳統(tǒng)堆放或填埋的方法，不僅占用大量空間，而且所含的重金屬如汞、鉻、鎘等及高分子有機物在自然條件下很難降解，有害成分會通過水、大氣、土壤進入環(huán)境，會給人類健康和生態(tài)環(huán)境造成潛在的、長期的和不可恢復(fù)的危害，其中所含的鉛是城市廢物中鉛的第二大來源?！皬U舊線路板”并不是“廢物”，而是有待開發(fā)的“第二資源”，具有很高的回收利用價值。電路板中的金屬品位相當(dāng)于普通礦物中金屬品位的幾十倍至上百倍，金屬的含量高達40％，最多的是銅，此外還有金、鋁、鎳、鉛、硅金屬等，其中不乏稀有金屬；而自然界中的富礦金屬含量超不過3％～5％。有統(tǒng)計數(shù)據(jù)表明，1t廢電路板可提煉出300g左右的金。印刷電路板上的焊錫以及塑料等物質(zhì)，也是可以被回收利用的重要資源。因此，研究開發(fā)無害化處理廢電路板技術(shù)已經(jīng)成為再生資源領(lǐng)域的重大課題。

對報廢的線路板實施有效的處理和資源化回收利用，可以大大減緩對原生資源的消耗，減輕環(huán)境污染，對建立資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會，發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟具有積極的作用和重要的意義。

目前廢舊線路板的主要處理技術(shù)：火法冶金、濕法冶金、物理法。

火法冶金提取貴金屬具有簡單、方便和回收率高等特點，但是由于存在有機物在焚燒過程中產(chǎn)生有害氣體造成二次污染、其它金屬回收率低、處理設(shè)備昂貴等缺點；

濕法治金技術(shù)是較常用的、從廢舊電子產(chǎn)品中提取貴金屬的技術(shù)，濕法治金技術(shù)的基本原理主要是利用貴金屬能溶解在硝酸和王水等的特點，將其從廢舊電子產(chǎn)品中脫除并從液相中予以回收。與火法相比，濕法治金技術(shù)排 放的廢氣相對較少、提取貴金屬后的殘留物也易于處理，但產(chǎn)生的廢液較多，廢液的處理工藝復(fù)雜，成本很高。對環(huán)境造成一定的潛在威脅

物理處理方法主要包括有機械破碎、空氣分選和磁性吸附等多種技術(shù)。目前，物理處理方法主要用于金屬如鋁、銅的回收，如美國利用強力旋流分選機從個人電腦的PCB中回收鋁，通過控制進料速度，所得鋁精礦的純度為85％，回收率在90％以上；瑞典利用電動滾筒靜電分選機回收銅，通過設(shè)計和操作參數(shù)優(yōu)化，所得銅精礦的品位為93％～99％，回收率高達95％～99％。目前國內(nèi)采用物理處理方法主要是來分離廢舊電子產(chǎn)品中的金屬和非金屬。但上述物理方法只能處理不帶元器件的電路板。對于帶元器件的電路板因其上面附有各種電子元器件，目前采用的通過熔錫的方法處理元器件的方法，屬手工操作，工作效率低，產(chǎn)生的熔錫廢氣，處理工藝復(fù)雜，處理成本較高，對環(huán)境產(chǎn)生很大的潛在威脅。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的旨在提供一種廢舊線路板處理方法及裝置，以解決現(xiàn)有的廢舊線路板回收效果差，污染嚴(yán)重的問題。

本發(fā)明的技術(shù)方案如下：

提供一種廢舊線路板無害化處理方法，包括以下步驟：

步驟一、破碎：將廢舊線路板進行破碎；

步驟二、篩分：將破碎后的廢舊線路板進行篩分，篩選出顆粒直徑小于20mm～40mm的破碎物料；

步驟三、裂解：將破碎物料送入熱解爐進行裂解，破碎物料經(jīng)裂解后得 到混合金屬渣和廢氣；

步驟四、金屬回收：將混合金屬渣進行冷卻，篩分，篩選出混合金屬產(chǎn)品；

步驟五、廢氣處理：將步驟三的產(chǎn)生的廢氣進行燃燒、凈化、除塵，使其達標(biāo)排放。

其中，所述步驟三中，破碎物料進入熱解爐后，在爐膛內(nèi)從上到下經(jīng)過六層裂解室裂解，通過每層設(shè)置的耙臂的耙動下，使破碎物料的運動軌跡呈螺旋式下降。

其中，所述六層裂解室中由上至下的溫度分別為480～500℃、450～480℃、430～450℃、400～430℃、350～400℃、300～350℃。

其中，所述步驟五中，燃燒為廢氣經(jīng)二燃室二次燃燒，溫度為900～1150℃，燃燒時間2～5s。

其中，所述步驟五中，還包括稀釋步驟，對經(jīng)過二燃室燃燒過的廢氣進行鼓風(fēng)稀釋。

其中，對鼓風(fēng)稀釋后的廢氣噴淋尿素，具體為噴淋質(zhì)量百分比28％～35％的尿素溶液。

其中，將噴淋完尿素溶液的廢氣回收熱量降溫，使廢氣溫度降至180～220℃。

其中，所述步驟五中，還包括向廢氣中噴灑NaHCO₃粉末。

其中，所述步驟五，還包括向廢氣中噴灑活性炭。

其中，所述步驟五中，除塵為將廢氣送入布袋除塵器除塵，然后排出。

本發(fā)明的另一發(fā)明目的在于：

一種廢舊線路板處理裝置，包括供料機構(gòu)、熱解爐、金屬回收機構(gòu)和廢氣處理機構(gòu)，所述供料機構(gòu)包括破碎機構(gòu)和振動篩，所述破碎機構(gòu)用于向所述振動篩供料，所述振動篩用于向所述熱解爐供料，所述熱解爐的混合金屬渣送入金屬回收機構(gòu)，所述熱解爐的廢氣送入廢氣回收機構(gòu)。

其中，所述熱解爐包括進料口、爐體、耙臂、主軸、六層裂解室和出料口，所述六層裂解室由上至下排布設(shè)置于爐體內(nèi)，所述進料口設(shè)置于爐體的上方，所述出料口設(shè)置于所述爐體的下部，所述每層裂解室均設(shè)置有耙臂，主軸與所述耙臂驅(qū)動連接，所述耙臂用于將物料螺旋向下輸送，依次通過六層裂解室，所述供料機構(gòu)向所述進料口供料，所述熱解爐的出料口向所述金屬回收機構(gòu)供料。

其中，所述金屬回收機構(gòu)包括第一螺桿送料器和第二螺桿送料器，所述第一螺桿送料器、第二螺桿送料器均設(shè)置有用于冷卻液的冷卻螺旋，所述冷卻螺旋設(shè)置有用于風(fēng)冷冷卻液的風(fēng)冷機構(gòu)。

其中，所述廢氣回收機構(gòu)包括，用于燃燒廢氣二燃室、用于鼓風(fēng)稀釋、噴淋尿素的廢氣通道、用于回收熱量的余熱鍋爐、設(shè)置有碳酸氫鈉粉末噴灑機構(gòu)和活性炭噴灑機構(gòu)的煙氣通道、布袋除塵器和煙囪，所述廢氣依次經(jīng)過二燃室、廢氣通道、余熱鍋爐、煙氣通道和布袋除塵器經(jīng)煙囪排出。

本發(fā)明的有益效果如下：

采用本發(fā)明的處理工藝，通過將電路板破碎及篩選，分選出小顆粒的物料送入熱解爐進行裂解，分解出廢舊線路板的可回收的金屬成分，通過冷卻 和篩選，將金屬分離，得到金屬回收產(chǎn)物，在裂解過程中的廢氣，通過燃燒、稀釋、除塵，使其達標(biāo)排放，回收效率高，裂解溫度能夠有效將低熔點的樹脂和高熔點的金屬進行分離，裂解產(chǎn)生的廢氣也進行處理，分離效果好，環(huán)保無污染。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的一種廢舊線路板無害化處理方法的流程示意圖。

圖2是本發(fā)明的一種廢舊線路板處理裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

附圖標(biāo)記如下：

1一級破碎機構(gòu)、2二級破碎機構(gòu)、3熱解爐、4二燃室、

5尿素噴灑機構(gòu)、6緊急煙囪、7余熱鍋爐、

8煙氣通道、801碳酸氫鈉粉末噴灑機構(gòu)、802活性炭噴灑機構(gòu)、

9布袋除塵機構(gòu)、10風(fēng)機、11煙囪。

具體實施方式

為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實施例，對本發(fā)明進行進一步詳細說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。

實施例一、

一種廢舊線路板無害化處理方法，包括以下步驟：

步驟一、破碎、將廢舊線路板進行破碎；步驟二、篩選、將破碎后的廢舊線路板送入振動篩進行篩分，篩選出顆粒直徑小于20mm的破碎物料；步驟三、將破碎物料送入熱解爐進行裂解，裂解溫度350～500℃，裂解時間 20～40分鐘，破碎物料經(jīng)裂解后得到混合金屬渣和廢氣；步驟四、將混合金屬渣進行冷卻，送入滾筒篩，進行篩分，篩選出篩上料和篩下料；步驟五、將步驟三的產(chǎn)生的廢氣進行燃燒、稀釋、除塵，使其達標(biāo)排放。

本發(fā)明中的破碎工藝是為了使物料裂解的更為徹底，提高裂解效率，破碎與篩選分為兩個部分，預(yù)破碎和一次篩選，精細破碎和二次篩選，預(yù)破碎將廢舊線路板分解，一次篩選篩出40mm以下的物料，然后將大于40mm以上的物料進行重復(fù)破碎，精細破碎將一次篩選出的40mm以下的物料進行破碎，然后送入二次篩選裝置進行篩分，篩選出20mm以下的物料，送入熱解爐內(nèi)進行高溫裂解。

裂解是在熱解爐內(nèi)完成，具體是在氧氣供給不充分的情況下(廢舊線路板從爐頂部加入到爐膛內(nèi)，主軸帶動每層的耙臂運動，使物料逐層從上往下輸送；所述六層中由上至下的溫度分別為480～500℃、450～480℃、430～450℃、400～430℃、350～400℃、300～350℃，第一層設(shè)置有4個加溫點，均布于第一層裂解室的四周，第二層至第六層每層設(shè)置有兩個加溫點，對稱分布。

爐膛內(nèi)設(shè)置自上而下溫度逐級遞減的方式，使得爐膛內(nèi)自上而下形成負壓，由于上層溫度高，熱的氣體向上運動輸出，下層氣體由于負壓也向上運動，同時接受上層的熱量傳遞，逐層上升，這樣使得爐內(nèi)氣體不會發(fā)生團聚，防止?fàn)t內(nèi)聚氣，產(chǎn)生爆炸的危險。

在裂解工藝中，廢舊線路板在熱解爐中主要發(fā)生了如下變化：在高溫?zé)o氧條件下由較大分子的樹脂裂解產(chǎn)生CO、CO₂、烴類及衍生物、芳香族化合物及其衍生物、醚類、酚類等小分子物質(zhì)，加上廢舊線路板中析出的金屬 的催化作用，發(fā)生C-Cl、C-Br、C-C、N-CH₂、O-CH₂鍵的斷裂，這些小分子都具有較低的沸點，從爐膛內(nèi)以氣體形式排出。

爐內(nèi)設(shè)置的自上而下層式傳輸?shù)姆绞?，使篩分后的廢舊線路板在爐膛內(nèi)反應(yīng)時間增長，在各層耙臂的耙動下，推動物料不斷的進行運動，廢舊線路板中的樹脂被不斷打散，不能團聚，受熱均勻，反應(yīng)徹底，不易堆積發(fā)生板結(jié)。

廢氣處理工藝如下：

廢舊線路板在裂解中，產(chǎn)生的廢氣中含有大量的二噁英，二噁英為致癌物質(zhì)，先將廢氣送入二燃室進行燃燒，燃燒溫度900～1150℃，高溫使得易燃易爆和有毒氣體進行燃燒完全；另外，這部分氣體的燃燒可以維持二燃室的溫度，降低天然氣的使用量；

高溫燃燒消除了廢氣中的二噁英，然后高溫的煙氣被進行鼓風(fēng)稀釋，使廢氣的溫度降至尿素噴淋除氮氧化物的最佳反應(yīng)溫度900℃，同時也降低廢氣中的氮氧化物、鹵化氫等物質(zhì)的濃度，向廢氣中噴灑尿素溶液，尿素溶液的濃度為28％～35％，反應(yīng)較為徹底，有效消除了廢氣中的氮氧化物、噴灑完畢后，將廢氣送入余熱鍋爐回收熱量還能夠減少二噁英的產(chǎn)生，避免對后續(xù)的廢氣處理產(chǎn)生負荷，高溫?zé)煔獾妮斔陀袊?yán)格的要求，在此進行余熱回收后，使煙氣溫度降低到180-220℃，是碳酸氫鈉噴射除HCl的最佳反應(yīng)溫度。可以有效節(jié)約后續(xù)的管道成本，便于廢氣繼續(xù)處理，廢氣降溫后，對其噴灑碳酸氫鈉粉末和活性炭粉末，中和掉廢氣中的鹵化氫等污染物，同時活性炭粉末也可吸附廢氣中未完全燃燒的二噁英氣體，未燃燒完全或在余熱鍋爐處重新生成的二噁英氣體，具有除臭作用，然后送入布袋除塵器除塵后，達標(biāo) 排放。

首先二燃室排出的煙氣溫度在1100度以上，溫度較高，從煙氣管道材料耐熱性方面考慮，首先得進行鼓風(fēng)進行稀釋，以降低煙氣溫度；鼓風(fēng)稀釋后，煙氣溫度降低至900度左右，基于NH₃還原氮氧化物的反應(yīng)動力學(xué)方面的考慮，在此溫度條件下噴淋尿素，有助于反應(yīng)進行。

在高溫條件下，利用尿素分解產(chǎn)生的NH₃對NO_X進行選擇性催化還原，將NO_x還原為N₂和H₂O，主要化學(xué)反應(yīng)如下：

CO(NH₂)₂→NH₃+HNCO

HNCO+H₂O→NH₃+CO₂

NH₃+NO+O₂→N₂+H₂O

NH₃+NO₂→N₂+H₂O

本發(fā)明使用了金屬回收和廢氣處理兩種工藝，結(jié)合使用，極大的提高了廢舊線路板的有效物質(zhì)回收，即貴重金屬回收，通過廢氣處理工藝有效解決了高溫裂解電路板所產(chǎn)生的廢氣，使其能夠達到國家標(biāo)準(zhǔn)排放。

實施例2

一種廢舊線路板處理裝置，如圖2所示，包括破碎機構(gòu)、振動篩、熱解爐3、金屬回收機構(gòu)和廢氣處理機構(gòu)，所述破碎機構(gòu)用于向所述振動篩供料，所述破碎機構(gòu)包括一級破碎機構(gòu)1和二級破碎機構(gòu)2，所述一級破碎機構(gòu)1下方設(shè)置有振動篩、所述二次破碎機構(gòu)下方設(shè)置有振動篩，所述振動篩用于向所述熱解爐3供料，所述熱解爐3的混合金屬渣送入金屬回收機構(gòu)，所述熱解爐3的廢氣送入廢氣回收機構(gòu)。

采用本發(fā)明的處理裝置，能夠有效將廢舊線路板高溫裂解，并將金屬混合物回收，將廢氣送入廢氣回收機構(gòu)進行處理，使其達標(biāo)排放。

本發(fā)明的尿素溶液還可以是28％、29％、32％、32.5％、35％，尿素溶液的含量是根據(jù)廢氣中的氮氧化物、鹵化物的含量進行調(diào)整的，尿素噴淋機構(gòu)里設(shè)有調(diào)配溶液的儲液罐，通過檢測廢氣中的氮氧化物、鹵化氫含量，根據(jù)含量及時調(diào)整尿素溶液的濃度。

所述一級破碎機構(gòu)1下方設(shè)置有孔徑為50mm的振動篩，二級破碎機構(gòu)2下方設(shè)置有孔徑20mm的振動篩。經(jīng)過二次破碎機篩分有效增加了供料速度，避免了一次篩分出料較少，耗能大的問題。

具體的，所述熱解爐3包括進料口、爐體、耙臂、主軸、六層裂解室和出料口，所述六層裂解室由上至下排布設(shè)置于爐體內(nèi)，所述進料口設(shè)置于爐體的上方，所述出料口設(shè)置于所述爐體的下部，所述每層裂解室均設(shè)置有耙臂，主軸與所述耙臂驅(qū)動連接，所述耙臂用于將物料螺旋向下輸送，依次通過六層裂解室。

所述金屬回收機構(gòu)包括第一螺桿送料器和第二螺桿送料器，所述第一螺桿送料器、第二螺桿送料器均設(shè)置有用于冷卻液的冷卻螺旋，所述冷卻螺旋設(shè)置有用于風(fēng)冷冷卻液的風(fēng)冷機構(gòu)。

冷卻后還有一個緊急出料口，當(dāng)下游系統(tǒng)設(shè)備故障，從緊急出料口出料。

所述廢氣回收機構(gòu)包括用于燃燒廢氣二燃室4、用于鼓風(fēng)稀釋的稀釋室、設(shè)置有尿素噴淋機構(gòu)5、余熱鍋爐7、設(shè)置有碳酸氫鈉粉末噴灑機構(gòu)801和活性炭噴灑機構(gòu)802的煙氣通道、除塵機構(gòu)，所述廢氣依次經(jīng)過二燃室4、 稀釋室、尿素噴淋機構(gòu)5、余熱鍋爐7、煙氣通道和布袋除塵機構(gòu)9排出。

在廢氣管道壁上設(shè)置噴嘴，與之相連接的還有加料、加壓、輸送裝置。

本發(fā)明的碳酸氫鈉粉末噴灑機構(gòu)801、活性炭噴灑機構(gòu)802均可以采用在廢氣管道上加裝噴嘴實現(xiàn)噴灑工序，結(jié)構(gòu)簡單易于實現(xiàn)和維護。

本發(fā)明還可以在尿素噴灑機構(gòu)5和余熱鍋爐7之間設(shè)置有緊急煙囪6，由于二燃室出來的高溫?zé)煔饨?jīng)過稀釋后，仍然具有極高的溫度，對后續(xù)的機構(gòu)都會產(chǎn)生較大的壓力，當(dāng)后續(xù)的煙氣通道8部分出現(xiàn)故障時，可以通過緊急煙囪6將高溫?zé)煔馀懦?，避免發(fā)生生產(chǎn)事故。

料臺、一級破碎機構(gòu)1、二級破碎機構(gòu)2、熱解爐3之間通過螺旋輸送帶連通，螺旋輸送帶設(shè)置有蓋板；第一螺桿送料器和第二螺桿送料器上加裝蓋板，送料的位置進行密封設(shè)計，使物料從進入生產(chǎn)車間時，到最終分離出混合金屬渣，全程密封，無粉塵污染，避免了對于生產(chǎn)環(huán)境的污染。

本發(fā)明還可以設(shè)置負壓除塵機構(gòu)，負壓除塵機構(gòu)設(shè)置于螺桿輸送帶，吸收粉塵。

以上所述，僅為本發(fā)明較佳的具體實施方式，但本發(fā)明的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護范圍應(yīng)該以權(quán)利要求的保護范圍為準(zhǔn)。