CN102172600A

CN102172600A - 一种利用废旧电路板类废弃物真空热解油综合回收方法

Info

Publication number: CN102172600A
Application number: CN201110059932XA
Authority: CN
Inventors: 钟胜
Original assignee: Guangdong University of Technology
Current assignee: Guangdong University of Technology
Priority date: 2011-03-14
Filing date: 2011-03-14
Publication date: 2011-09-07
Anticipated expiration: 2031-03-14
Also published as: CN102172600B

Abstract

本发明公开了一种利用废旧电路板类废弃物真空热解油综合回收方法，该方法处理原料来源于各类废旧电子线路板以及电路板生产过程中产生的残次品、边角料类固体废弃物在真空热解处理过程中产出的液态有机产物，此类液态有机物是一类以苯酚、烃等为主的多成分复杂混合物；该方法的特点是对这类液态有机物进行加碱分离浓缩处理，利用裂解产出的液态有机物中含量较高的苯酚组分来制取苯钠等附加值较高的化工产品，实现废旧电子线路板类固体废弃物中高分子组分的资源回收与深度利用；该方法具有工艺简单可行、流程短、投资小、高效、无污染等特点，能为各类电子废弃物回收处理厂家应用。

Description

一种利用废旧电路板类废弃物真空热解油综合回收方法

技术领域

本发明属于二次资源综合回收技术领域，本发明具体涉及一种利用废旧电路板类废弃物真空热解油综合回收方法。

背景技术

电子线路板广泛应用于电子电器行业，是各类电子电器的关键部件之一，尤其在电脑、电视等这些大型电子产品中被广泛应用。一方面在线路板的生产过程中会产生大量的残次品与边角料，另外所有各类电子电器产品报废后在其拆解过程中也将产出大量的废旧电路板，对废旧电子线路板类固体废弃物有效地开展资源化利用，将为废旧电器处理生产单位带来一定的经济效益，同时还有节约资源、保护环境等方面的社会和生态效益。

对于这类废料的一般回收方法主要包括：①直接熔炼法，虽然工艺简单、操作方便且金属回收率高，但废旧线路板中的高分子有机物在熔炼过程中因燃烧不充分而产生大量有害气体，通常难以处理而直接排入空气中产生严重的大气污染；②湿化学法，主要利用硝酸、王水等强氧化性介质溶解废旧线路板中的金属并给予回收，该法试剂耗量大，工艺复杂，产生大量废水，处理不当会带来严重的水污染，而且高分子有机成分大量弃置，难以处理，造成资源浪费与环境污染十分严重；③纯粹的物理分离法，仅通过有关机械设备对废旧线路板进行粉碎与磨细，达到足够的细度后再利用摇床等分选设备分离出其中的金属成分，该法能耗高，分离不彻底，高分子成分同样未予回收利用，资源浪费严重；④真空热解与物理分离结合法，先对废旧电路板进行真空热解处理，将其中高含量的树脂组分热解成低分子有机物收集，然后再对热解过程残余物进行简便的物理分离，可以实现废旧电路板中各种有价成分的综合回收利用。比较上述各类废旧电子线路板废料的回收处理方法，真空热解与物理分离相结合的方法具有较大的资源综合利用及环保优势，但妥善处理处置真空热解过程中大量产出的液态有机物对该工艺的推广应用十分重要。本发明正是基于这样一种背景，提出了一种利用碱液处理废旧电路板类固体废弃物在真空热解过程中大量产出的真空热解油来分离提取酚钠等具有较高附加值化工产品的方法，这将对废旧电子线路板类固体废弃物真空热解与物理分离相结合的资源化处理技术起到有力地促进与推动作用。

发明内容

本发明的目的是为了资源化深度利用废旧电子电器拆解过程中大量产出的富含树脂类高分子组分的废旧电子线路板以及电子线路板厂家大量产出的电路板边角料、残次品类大宗工业固体废弃物，解决一般废旧电子线路板类固体废弃物处理方法不能有效回收与深度资源化利用所含大量高分子组分的问题，提供一种适应于废旧电子电器回收处理厂家应用的处理废旧电子线路板类固体废弃物真空热解过程中大量产出的液态有机物的二次资源综合及深度利用方法。

本发明提供的一种利用碱液处理废旧电路板类固体废弃物在真空热解过程中大量产出的真空热解油来分离提取酚钠等具有较高附加值的化工产品的方法主要包括以下步骤：

1) 对废旧电路板类工业固体废弃物进行剪切破碎前处理；

2) 将步骤1）中经过剪切破碎前处理的废弃物料装入金属料箱中；

3) 将步骤2）中装满废旧电路板类废弃物的金属料箱送入真空热解炉，实施废弃物的真空热解反应，直到反应结束，然后自然冷却；

4) 将步骤3）真空热解反应产出的高温有机气体引导入快速冷凝室冷凝成液态产物，即废旧电路板类废弃物真空热解油；

5) 待反应炉自然冷却后，缓慢向反应炉及冷凝器中通空气破坏真空至常压后，将步骤4）中冷凝所得真空热解油从冷凝器中放出；

6) 往步骤5）所得真空热解油中加入氢氧化钠溶液，发生中和反应，直到完全中和，混合溶液的pH升到7为止；

7) 中和反应结束后，往步骤（6）所得混合溶液中加入吸附材料，吸附不溶于水相中的各类有机物；

8) 对步骤7）所得混合溶液进行过滤处理，分别得到吸附有各类有机物的可燃材料和含有酚钠的液体；

9) 将步骤8）所得含有酚钠的液体进行蒸发浓缩处理，得到富含酚钠的产品；

10) 将步骤8）所得的可燃材料作为燃料，或可进一步再生处理，分别回收燃料油与吸附材料；

11) 将步骤3）的真空热解残渣取出进行剪切破碎与风选处理，分离出以铜为主的粗金属粉体和以玻璃纤维为主的无机粉体。

上述步骤1）中剪切破碎前处理设备为普通剪切式破碎机，破碎废弃物的粒度为50～100mm。

上述步骤2）中金属料箱使用耐热耐腐蚀不锈钢制作。

上述步骤3）中的真空热解炉，采用金属发热体加热，真空获得设备使用水环式真空泵，真空热解温度为300℃～500℃，真空热解温度根据物料性质作调整，热解过程真空度控制在5000～10000Pa。

上述步骤4）中热解气体引导与冷却装置均由耐腐蚀不锈钢制造，冷却装置可以加水冷套强制冷却，也可以不加水冷套通过外部空气自然冷却，但要求有足够大的冷却空间与冷却壁面积。

上述步骤5）中反应炉自然冷却温度降至100℃以下。

上述步骤6）中加入的氢氧化钠溶液浓度大于40wt%。

上述步骤7）中加入的吸附材料为锯木屑或颗粒活性炭。

上述步骤8）所用过滤装置为油水过滤器，上述步骤9）中蒸发浓缩处理使用多效蒸发器蒸发。

上述步骤10）中对吸附有机物的吸附材料采用蒸馏方式再生处理利用；上述步骤11）中取出残渣时裂解炉的温度降至100℃以下，破碎粒度小于2mm。

本发明的有益效果：

本发明提供的一种利用碱液处理废旧电路板类固体废弃物在真空热解过程中大量产出的真空热解油来分离提取酚钠等具有较高附加值化工产品的方法适用于采用真空热解与物理分离相结合的工艺开展废旧电子电器回收处理的厂家选用，相对于真空热解油的蒸馏处理等其它回收方法具有显著的优点：流程短，处理过程气味小，无污染，投资小，回收利用率高，经济效益好。通过本发明方法利用真空热解油中的高含量酚类成分可以得到附加值较高的酚钠深加工产品，能为回收处理企业带来较好的经济效益，同时减轻真空热解油处理过程的环境污染，具有较好的环境效益。该方法的提出将大大地促进废旧电子线路板真空热解与物理分离相结合处理新工艺的推广与应用，对整个废旧电子电器的综合利用与环保处理都将产生较好的正面效应。本发明针对性强，拟解决问题明确，具有较高的经济、环境与社会综合效益。

附图说明

图1是本发明的具体工艺流程示意图。

具体实施方式

实施例1

1. 称取1公斤废旧电子线路板。

2. 通过剪切破碎处理得到1公斤粒度为50～100mm电路板废料。

3. 将废料装入金属料箱。

4. 将装料后的金属料箱移入真空热解炉中,盖上炉盖。

5. 升温与抽真空,经过半小时左右升温至400℃，真空度8000Pa。

6. 恒温发应，反应时间一小时,反应过程中温度稳定在400℃。

7. 反应过程中产生热解气体被引导进入冷却器中冷凝收集。

8. 反应结束后，真空热解炉自然冷却至100℃，缓慢充空气破坏真空度至常压，打开炉盖,取出金属箱,取出残渣约700克，从冷凝器放出真空热解油120克，尚有部分吸附于冷凝器壁上无法放出。

9. 对120克真空热解油中和处理，加入浓度40wt%氢氧化钠溶液45克，真空热解油的pH值升至7，中和完毕，得到165克中性的混合液，该混合液已无难闻异味。

10. 往165克混合液中加入60克锯木屑进行吸附过滤处理，得到140克吸附各种有机物的过滤料以及120克的水溶液。

11. 对120克含酚钠的水溶液进行蒸发浓缩处理，最终得到42克的粗酚结晶产品。

12. 对700克残渣进行剪切破碎处理，得到粒度690克小于2mm混合物料。

13. 对690克破碎处理后的残渣进行风力分级，得到228克粗铜粉和458克玻璃纤维粉。

实施例2

1. 称取2公斤废旧电子线路板。

2. 通过剪切破碎处理得到2公斤粒度为50～100mm电路板废料。

3. 将废料装入金属料箱。

4. 将装料后的金属料箱移入真空热解炉中,盖上炉盖。

5. 升温与抽真空,经过半小时左右升温至500℃，真空度10000Pa。

6. 恒温发应，反应时间一个半小时,反应过程中温度稳定在500℃。

7. 反应过程中产生热解气体被引导进入冷却器中冷凝收集。

8. 反应结束后，真空热解炉自然冷却至100℃，缓慢充空气破坏真空度至常压，打开炉盖,取出金属箱,取出残渣约1450克，从冷凝器放出真空热解油320克，尚有部分吸附于冷凝器壁上无法放出。

9. 对320克真空热解油中和处理，加入浓度40wt%氢氧化钠溶液125克，真空热解油的pH值升至7，中和完毕，得到445克中性的混合液，该混合液已无难闻异味。

10. 往445克混合液中加入180克颗粒活性炭进行吸附过滤处理，得到400克吸附各种有机物的过滤料以及260克的水溶液。

11. 对260克含酚钠的水溶液进行蒸发浓缩处理，最终得到122克的粗酚结晶产品。

12. 对1450克残渣进行剪切破碎处理，得到粒度1430克小于2mm混合物料。

13. 对1430克破碎处理后的残渣进行风力分级，得到430克粗铜粉和980克玻璃纤维粉。

Claims

1.一种利用废旧电路板类废弃物真空热解油综合回收方法，其特征在于包括以下步骤：

1)对废旧电路板类工业固体废弃物进行剪切破碎前处理；

2)将步骤1）中经过剪切破碎前处理的废弃物料装入金属料箱中；

3)将步骤2）中装满废旧电路板类废弃物的金属料箱送入真空热解炉，实施废弃物的真空热解反应，直到反应结束，然后自然冷却；

4)将步骤3）真空热解反应产出的高温有机气体引导入快速冷凝室冷凝成液态产物，即废旧电路板类废弃物真空热解油；

5)待反应炉自然冷却后，缓慢向反应炉及冷凝器中通空气破坏真空至常压后，将步骤4）中冷凝所得真空热解油从冷凝器中放出；

6)往步骤5）所得真空热解油中加入氢氧化钠溶液，发生中和反应，直到完全中和，混合溶液的pH升到7为止；

7)中和反应结束后，往步骤（6）所得混合溶液中加入吸附材料，吸附不溶于水相中的各类有机物；

8)对步骤7）所得混合溶液进行过滤处理，分别得到吸附有各类有机物的可燃材料和含有酚钠的液体；

9)将步骤8）所得含有酚钠的液体进行蒸发浓缩处理，得到富含酚钠的产品；

10)将步骤8）所得的可燃材料作为燃料，或可进一步再生处理，分别回收燃料油与吸附材料；

11)将步骤3）的真空热解残渣取出进行剪切破碎与风选处理，分离出以铜为主的粗金属粉体和以玻璃纤维为主的无机粉体。

2.根据权利要求1所述的回收方法，其特征在于：上述步骤1）中剪切破碎前处理设备为普通剪切式破碎机，破碎废弃物的粒度为50～100mm。

3.根据权利要求1所述的回收方法，其特征在于：上述步骤2）中金属料箱使用耐热耐腐蚀不锈钢制作。

4.根据权利要求1所述的回收方法，其特征在于：上述步骤3）中的真空热解炉，采用金属发热体加热，真空获得设备使用水环式真空泵，真空热解温度为300℃～500℃，真空热解温度根据物料性质作调整，热解过程真空度控制在5000～10000Pa。

5.根据权利要求1所述的回收方法，其特征在于：上述步骤4）中热解气体引导与冷却装置均由耐腐蚀不锈钢制造，冷却装置可以加水冷套强制冷却，也可以不加水冷套通过外部空气自然冷却，但要求有足够大的冷却空间与冷却壁面积。

6.根据权利要求1所述的回收方法，其特征在于：上述步骤5）中反应炉自然冷却温度降至100℃以下。

7.根据权利要求1所述的回收方法，其特征在于：上述步骤6）中加入的氢氧化钠溶液浓度大于40wt%。

8.根据权利要求1所述的回收方法，其特征在于：上述步骤7）中加入的吸附材料为锯木屑或颗粒活性炭。

9.根据权利要求1所述的回收方法，其特征在于：上述步骤8）所用过滤装置为油水过滤器，上述步骤9）中蒸发浓缩处理使用多效蒸发器蒸发。

10.根据权利要求1所述的回收方法，其特征在于：上述步骤10）中对吸附有机物的吸附材料采用蒸馏方式再生处理利用；上述步骤11）中取出残渣时裂解炉的温度降至100℃以下，破碎粒度小于2mm。