廢舊鋁電解電容器的處理與資源化回收方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及廢舊鋁電解電容器的處理與回收方法，是對鋁電解電容器進行無害化與資源化的處理方法。屬于環(huán)境保護技術領域中的工業(yè)廢物處理、資源化領域。
【背景技術】
[0002]據(jù)統(tǒng)計，目前全世界有5000萬噸電子垃圾產生，其中70%被運到中國處理。其中，電容器是各種電子產品中不可或缺的電子元器件，其用途廣泛，且用量最大，是全部電子元器件用量的40%左右。而鋁電解電容器又由于其價格相對低廉、性能相對穩(wěn)定的特點，其用量更是達到三大類電容器(電解電容器、陶瓷電容器和有機薄膜電容器)用量的30%以上。因此，其廢棄量也是非常巨大。
[0003]從環(huán)境角度考慮，鋁電解電容器中含有多種有害物質，是危險廢物。其中，電解液的污染性最強，它含有包括四氫糠醇、重鉻酸銨、二乙二醇、N, N- 二甲基酰胺等在內的多種有毒有害物質。如果處理不當，一旦進入環(huán)境，將產生極其嚴重的生態(tài)環(huán)境及人類健康危害。
[0004]從資源的角度考慮，鋁電解電容器中的鋁和鐵金屬含量分別高達35%和10%以上，如能對其進行合理的回收利用，其經濟效益十分可觀。目前我國已經成為世界首位的原鋁生產與消費大國，事實上，我國的鋁儲量僅占世界總儲量的2.4%左右，而平均年開采量卻占世界開采總量的8%左右；與此同時，我國的再生鋁比重也是嚴重低于其他發(fā)達國家，2002年，我國再生鋁產量僅為鋁總產量的4.2%，而美國、日本、德國、意大利、法國及英國等發(fā)達國家再生鋁的產量比重分別為52.4%,95.5%,50%,75.6%,35.2%及41.9%。因此，對廢舊鋁電解電容器中鋁資源的回收，也是緩解我國鋁消費量不斷提高與鋁資源短缺矛盾的必然要求。
[0005]然而，目前關于廢舊鋁電解電容器回收的相關研宄鮮有報道。目前，對于鋁電解電容器的回收，大多存在于一些手工作坊式的回收活動中，在這些活動中，大都直接對廢舊鋁電解電容器進行擠壓處理，其中大部分電解液被擠出后直接排放到環(huán)境中，被壓扁的電容器還殘留有大量的電解液，并通過直接露天焚燒等方式獲得金屬或直接出售以獲取經濟利益。由于電解液中含有大量有害成分，所以此方法對生態(tài)環(huán)境及人類健康的危害極大。
[0006]所以，回收廢舊鋁電解電容器無論從環(huán)境角度還是資源角度考慮，都具有很大的現(xiàn)實意義，也符合循環(huán)經濟的理念。

【發(fā)明內容】

[0007]為解決以上技術問題，本發(fā)明的目的在于提供一種廢舊鋁電解電容器的處理與資源化回收方法，通過熱處理一破碎一篩分一磁選的方法實現(xiàn)廢舊鋁電解電容器中非金屬、鋁金屬和鐵金屬三種物料的高效分離，并對熱處理過程中產生的尾氣進行凈化處理(如清水、活性炭吸附等)，從而實現(xiàn)廢舊鋁電解電容器的處理與資源化回收。
[0008]本發(fā)明的技術解決方案如下:
[0009]一種廢舊鋁電解電容器的處理與資源化回收方法，其特點在于，包括如下步驟:
[0010]①將廢舊鋁電解電容器放入熱處理裝置中進行熱處理，熱處理溫度為400?600°C，熱處理時間為0.5?2小時，熱處理氣氛為空氣，使所述的廢舊鋁電解電容器中的非金屬組分完全熱解，產生熱解殘留物；
[0011]②對熱解殘留物進行破碎處理，使非金屬熱解殘渣粉末與金屬組分解離完全，產生混合顆粒；
[0012]③對混合顆粒進行篩分處理，篩網的孔徑為0.1?0.3mm，分別得到非金屬熱解殘渣粉末和鋁鐵金屬混合顆粒；
[0013]④對鋁鐵金屬混合顆粒進行磁選處理，分離鐵金屬顆粒與鋁金屬顆粒。
[0014]所述的磁選處理是從混合顆粒中分離磁性金屬顆粒的方法。磁選的原理是當混合顆粒通過磁選機時，磁性金屬顆粒由于磁場吸引力的作用與磁選機的轉輥一起運動，而非磁性金屬顆粒和非金屬顆粒則由于不受磁場力的作用落到與磁性顆粒相反方向的位置。
[0015]優(yōu)選的，所述的熱處理溫度為500°C，熱處理時間為I小時。
[0016]優(yōu)選的，所述的破碎處理裝置是剪切式破碎機，所述的破碎處理時間為10?60秒。
[0017]優(yōu)選的，所述的熱處理裝置是熱解爐或馬弗爐。
[0018]本發(fā)明具體處理過程及回收原理如下:
[0019]1、將廢舊鋁電解電容器放入熱處理裝置(如熱解爐、馬弗爐等)，對非金屬組分進行完全熱解；加熱溫度為400?600°C，加熱時間為0.5?2小時，熱解氣氛為空氣；
[0020]2、經熱解后的廢舊鋁電解電容器失重30?40%，熱解過程產生的尾氣經凈化處理(熱處理及清水、活性炭吸附等)后排放；
[0021]3、熱解后，將所有熱解殘留物輸送至破碎機進行破碎，至非金屬熱解殘渣與金屬組分完全解離；
[0022]4、利用網孔尺寸為0.1?0.3mm的篩網對破碎后的混合物料進行篩分，分別得到非金屬熱解殘渣粉末和鋁鐵金屬混合顆粒；由此，非金屬熱解殘渣粉末被分離，并經無害化處理后填埋處理；
[0023]5、篩分后，將鋁鐵金屬混合顆粒輸送至磁選機進行磁選，分離出其中的鐵金屬顆粒，從而分別得到鐵金屬顆粒和鋁金屬顆粒，由此實現(xiàn)了鐵、鋁金屬的資源化回收。
[0024]與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的有益效果是鋁和鐵的回收率及純度高、且處理過程清潔，不向環(huán)境中排放任何有毒有害物質，具有高效、環(huán)保、資源化程度高的特點，適合大規(guī)模工業(yè)化應用。
【附圖說明】
[0025]圖1為本發(fā)明廢舊鋁電解電容器的處理與資源化回收方法流程圖。
【具體實施方式】
[0026]下面結合實施例和附圖對本發(fā)明作進一步描述，但不應以此限制本發(fā)明的保護范圍。
[0027]請參閱圖1，圖1為本發(fā)明廢舊鋁電解電容器的處理與資源化回收方法，如圖所示，一種廢舊鋁電解電容的處理與資源化回收方法，包括熱處理一破碎一篩分一磁選過程，把拆解得到的廢舊鋁電解電容器輸送入熱處理裝置(如熱解爐、馬弗爐等)中，進行非金屬組分的熱解，熱解溫度為400?600°C，熱解時間為0.5?2小時，熱解氣氛為空氣；之后將得到的熱解殘留物取出并通過傳送帶輸送入破碎機，破碎至金屬組分與非金屬組分完全解離；然后將破碎產物通過傳送帶輸送入篩分裝置進行篩分處理，篩網孔徑為0.1?0.3mm，分別得到鋁鐵金屬混合顆粒和非金屬熱解殘渣粉末；最后將鋁鐵金屬混合顆粒通過傳送帶輸送入磁選機進行磁選，分離出其中的鐵金屬顆粒，從而分別得到鐵金屬顆粒和鋁金屬顆粒，由此實現(xiàn)了金屬鋁和鐵的分離回收；熱解過程產生的氣體經凈化處理(熱處理及清水、活性炭吸附等)后直接排放，篩分得到的非金屬熱解殘渣粉末無害化處理后填埋處理。
[0028]實施例1
[0029]首先將馬弗爐的溫度升至500°C并保持恒溫狀態(tài)，然后將從廢舊印刷電路板上拆解得到的廢舊鋁電解電容器送入馬弗爐中，加熱60分鐘，使其非金屬組分熱解完全，廢舊鋁電解電容器熱解過程失重38.08%，熱解過程中產生的尾氣通過氣體排出通道自然流出并經活性炭吸附后排放；取出廢舊鋁電解電容器的熱解殘余物，冷卻后將其送入剪切式破碎機，破碎時間為45秒，金屬與非金屬物料解離度為100% ;然后利用0.18mm的篩網對破碎物料進行篩分使金屬組分與非金屬組分完全分離，從而得到鋁鐵金屬混合顆粒，之后利用磁選機對此鋁鐵金屬混合顆粒中的鐵金屬進行磁選，分別得到回收率為76.03%，純度為99 %以上的鐵和回收率為100 %，純度為99 %以上的鋁。
[0030]應當理解的是，對于本領域普通技術人員來說，可以根據(jù)上述說明加以改進或變更，而所有這些改進和變更都應屬于本發(fā)明所附權利要求的保護范圍。
【主權項】
1.一種廢舊鋁電解電容器的處理與資源化回收方法，其特征在于，包括如下步驟: ①將廢舊鋁電解電容器放入熱處理裝置中進行熱處理，熱處理溫度為400?600°C，熱處理時間為0.5?2小時，使所述的廢舊鋁電解電容器中的非金屬組分完全熱解，產生熱解殘留物； ②對熱解殘留物輸送入破碎處理裝置進行破碎處理，使非金屬熱解殘渣粉末與金屬組分解離完全，產生混合顆粒； ③對混合顆粒進行篩分處理，篩網的孔徑為0.1?0.3_，分別得到非金屬熱解殘渣粉末和鋁鐵金屬混合顆粒； ④對鋁鐵金屬混合顆粒進行磁選處理，分離鐵金屬顆粒與鋁金屬顆粒。
2.根據(jù)權利要求1所述的廢舊鋁電解電容器的處理與資源化回收方法，其特征在于，所述的熱處理中熱處理氣氛為空氣。
3.根據(jù)權利要求1所述的廢舊鋁電解電容器的處理與資源化回收方法，其特征在于，所述的破碎處理裝置是破碎機，所述的破碎處理時間為10?60秒。
【專利摘要】一種廢舊電解電容器的處理與資源化回收方法，首先將廢舊鋁電解電容器置于熱處理裝置中進行非金屬組分的熱解，熱解溫度為400～600℃，熱解時間為0.5～2小時，熱處理氣氛為空氣；然后對得到的熱解殘留物破碎至金屬組分與非金屬組分完全解離；之后用0.1～0.3mm的篩網對破碎后的混合顆粒進行篩分處理，分別得到非金屬熱解殘渣粉末和鋁鐵金屬混合顆粒；最后對鋁鐵金屬混合顆粒進行磁選處理，將鐵金屬顆粒與鋁金屬顆粒完全分離回收。本發(fā)明實現(xiàn)鋁和鐵的高回收率、高純度回收，且處理過程清潔，不向環(huán)境中排放任何有毒有害物質，具有操作簡便、流程短、高效、環(huán)保、資源化程度高的特點，適合大規(guī)模工業(yè)化應用。
【IPC分類】B09B5-00, B09B3-00, B02C21-00
【公開號】CN104624605
【申請?zhí)枴緾N201410779034
【發(fā)明人】許振明, 王建波
【申請人】上海交通大學
【公開日】2015年5月20日
【申請日】2014年12月16日