CN104480311A - 分离金属和有机物的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种分离金属和有机物的方法，包括：将含有有机物和金属的混合物在燃烧炉内进行燃烧处理，以便使混合物中的有机物转化为烟气，进而与金属分离，燃烧炉包括：立式炉身、卧式炉身、排料炉底和排烟通道，其中，立式炉身内具有燃烧腔室，立式炉身的顶端具有喷嘴，喷嘴适于从向燃烧腔室内喷入含有有机物和金属的混合物、氧气、燃料；卧式炉身的顶部与立式炉身的下端相连；排料炉底的顶部与卧式炉身的下端相连，排料炉底具有排料腔室和位于排料炉底底端的排料口，排料腔室与燃烧腔室通过所述卧式炉身连通；以及排烟通道的下端与卧式炉身的顶部相连且与立式炉身水平方向上间隔设置。采用上述方法可以有效分离金属和有机物，提高金属回收率，有效避免环境污染。

Description

分离金属和有机物的方法

技术领域

本发明属于废旧金属回收领域，具体而言，本发明涉及含有有机物的废旧金属的处理方法。

背景技术

由于科技的快速发展使得太多的电子产品被淘汰成为了废品，例如大量的废弃线路板属于典型的电子废弃物，其中含有玻璃纤维、强化树脂、塑料和多种金属，例如铁、铝和有经济价值的铜、锡、金、银贵金属等，普通的线路板中还含有大量对人体有毒有害的化学物质。因此，处理电路板即能减少电路板中的重金属对环境的伤害，又能回收其中的铜、贵金属、锡等，产生经济价值。因此，回收处理废旧电路板意义重大。然而，目前处理上述子废弃物的方法多采用物理的重力分离方法、普通的燃烧方法或者化学方法，然而物理分离方法分离不彻底，分离效果难以保证，而普通的燃烧方法无法实现密闭，导致产生的大量有毒氧气污染环境；化学方法存在污染水资源或排放毒气的缺陷。

然而目前处理上述大量的含有有机物的废旧金属的方法还有待进一步改进。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种有效分离金属和有机物的方法。

根据本发明的一个方面，本发明提出了一种分离金属和有机物的方法，包括：

将含有有机物和金属的混合物在燃烧炉内进行燃烧处理，以便使所述混合物中的有机物转化为烟气，进而与金属分离，

所述燃烧炉包括：

立式炉身，所述立式炉身内具有燃烧腔室，所述立式炉身的顶端具有喷嘴，所述喷嘴适于从向所述燃烧腔室内喷入所述含有有机物和金属的混合物、氧气和燃料；

卧式炉身，所述卧式炉身的顶部与所述立式炉身的下端相连；

排料炉底，所述排料炉底的顶部与所述卧式炉身的下端相连，所述排料炉底具有排料腔室和位于所述排料炉底底端的排料口，所述排料腔室与所述燃烧腔室通过所述卧式炉身连通；以及

排烟通道，所述排烟通道的下端与所述卧式炉身的顶部相连且与所述立式炉身水平方向上间隔设置。

由此，通过将含有有机物和金属的混合物在具有上述结构的燃烧炉内进行燃烧处理，燃烧反应迅速，有机物喷入燃烧炉后迅速燃烧气化转化为烟气，进而与金属分离。由于燃烧炉的燃烧腔室内为空间结构，含有有机物和金属的混合物喷入后呈高度分散悬浮的状态，由此可以显著提高有机物和金属与高温的氧化气氛或还原气氛接触面积，降低反应能，进而提高燃烧效率和燃烧程度。通过采用本发明上述实施例的分离金属和有机物的方法较传统的物理重力分选方法可以显著提高分离效率，提高金属回收率。

在本发明的一些实施例中，所述燃烧腔室内的温度500～1200摄氏度。由此可以使得有机物充分燃烧转化为烟气。

在本发明的一些实施例中，所述燃烧炉进一步包括：烟道加热组件，所述烟道加热组件设置在所述排烟通道内。由此可以对烟气进行加热处理。

在本发明的一些实施例中，上述分离金属和有机物的方法进一步包括：利用所述烟道加热组件对所述烟气进行加热至1000～1200摄氏度。由此可以使得烟气中的二恶英分解，使烟气无毒。

在本发明的一些实施例中，上述分离金属和有机物的方法进一步包括：将加热至1000～1200摄氏度的所述烟气降温至800～900摄氏度；

将降温至800～900摄氏度的烟气在1秒内降温至200摄氏度以下；

将所述烟气进行除尘处理，所述除尘处理采用喷淋、电除尘和布袋除尘中的至少一种。由此可以有效地对烟气进行降温和净化处理。

在本发明的一些实施例中，将所述烟气降温至800摄氏度是通过将所述烟气用于余热回收而完成的。由此可以提高热利用率，降低分离成本。

在本发明的一些实施例中，所述燃烧炉内为氧化气氛或者还原气氛。

在本发明的一些实施例中，当所述燃烧炉内为强还原气氛时，所述分离金属和有机物的方法进一步包括：

将所述烟气进行冷凝处理和余热回收处理，以便回收环氧树脂。

在本发明的一些实施例中，所述燃烧炉内呈负压密闭状态。由此有效避免烟气外漏污染环境。

在本发明的一些实施例中，所述含有有机物和金属的混合物是以平均粒径小于1.0毫米的粉末的形式提供的。由此可以进一步提高该方法的适用性。

附图说明

图1是根据本发明一个实施例的熔炼炉的结构示意图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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发明和简化描述，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，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。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在本发明中的具体含义。

本发明提出了一种分离金属和有机物的方法，包括：将含有有机物和金属的混合物在燃烧炉内进行燃烧处理，以便使所述混合物中的有机物转化为烟气，进而与金属分离。

根据本发明的具体实施例，下面参考图1描述本发明上述实施例的用于分离金属和有机物的燃烧炉。

根据本发明的具体实施例，燃烧炉100包括：立式炉身10，卧式炉身20，排料炉底30，排烟通道40，

其中，立式炉身10内具有燃烧腔室11，立式炉身10的顶端具有喷嘴12，喷嘴12适于从向燃烧腔室11内喷入含有有机物和金属的混合物、氧气和燃料；卧式炉身20的顶部与立式炉身10的下端相连；排料炉底30的顶部与卧式炉身20的下端相连，排料炉底30具有排料腔室31和位于排料炉底30底端的排料口32，排料腔室31与燃烧腔室11通过卧式炉身20连通；以及排烟通道40的下端与卧式炉身20的顶部相连且与立式炉身10水平方向上间隔设置。

根据本发明的具体实施例，下面具体描述采用上述燃烧炉分离金属和有机物的具体步骤。根据本发明的具体示例，首先从立式炉身10顶部的喷嘴12向燃烧腔室11内喷入含有有机物和金属的混合物、氧气和燃料，由此，在燃烧腔室11迅速发生燃烧反应，由此其中的有机物燃烧后产生烟气，并与金属分离开来，烟气从排烟通道40排走后进行处理，金属落入排料炉底30内，通过密闭装置排除金属。由此将有机物和金属并分开来。

由此，通过将含有有机物和金属的混合物在具有上述结构的燃烧炉内进行燃烧处理，燃烧反应迅速，有机物喷入燃烧炉后迅速燃烧气化转化为烟气，进而与金属分离。由于燃烧炉的燃烧腔室内为空间结构，含有有机物和金属的混合物喷入后呈高度分散悬浮的状态，由此可以显著提高有机物和金属与氧化气体和还原气体接触面积，降低反应能，进而提高燃烧效率和燃烧程度。通过采用本发明上述实施例的分离金属和有机物的方法较传统的物理重力分选方法或者普通燃烧方法可以显著提高分离效率，提高金属回收率。

根据本发明的具体实施例，上述待处理的含有有机物和金属的混合物是以粉末形式提供。由于目前分离含有有机物和金属的混合物的方法多采用物理的重量分选方式进行，所以使得目前市场上在售的含有有机物和金属的混合物均为粉末形式，并且其粒度达到-40～50目。根据本发明的具体实施例，本发明处理原料可以为上述市售的含有有机物和金属的混合物，由此无需额外对原料进行加工处理，进而可以节省成本。根据本发明的具体示例，本发明待处理的含有有机物和金属的混合物还可以是以平均粒径小于1.0毫米的粉末的形式提供。由此其粒度大于市售的含有有机物和金属的混合物粉末的粒度，由此可以进一步提高本发明上述实施例的处理含有有机物和金属的混合物的方法的适用性。同时由于对粒度的要求降低了，还可以进一步降低处理成本。

根据本发明的具体实施例，上述发生燃烧反应的燃烧腔室11内的温度为500～1200摄氏度，优选800摄氏度。由此，可以是的有机物充分燃烧进而与金属分离开来。

根据本发明的具体实施例，上述通过喷嘴12向燃烧腔室11内喷入的氧气和燃料并不受特别限制，例如氧气可以是纯氧、富氧或者空气；燃料可以是粉煤、油或天然气。由此可以进一步提高本发明上述实施例的分离有机物和金属的方法的适用性，降低成本。

根据本发明的具体实施例，例如待处理的有机物和金属的混合物可以来自电路板，而电路板中含有铜、金、银和锡等多种金属，由此通过将电路板粉末喷入燃烧腔室内燃烧可以有效地将其中的有机物转化为烟气分离出去，进而可以回收上述多种金属。回收得到金属可以直接作为产品出售，也可以经过进一步地冶炼提高金属的纯度。

根据本发明的具体示例，废旧电炉板中还含有大量的玻璃纤维，在燃烧腔室内经过燃烧处理后，玻璃纤维与金属一同被分离出来，而玻璃纤维是很好的冶炼造渣原料。由此如果进一步对金属进行冶炼，玻璃纤维可以促进炉渣的形成，提高冶炼效率。

根据本发明的具体实施例，如图1所示，上述燃烧炉100还进一步包括：烟道加热组件50，烟道加热组件50设置在排烟通道40内。由此，上述分离有机物和金属的方法还进一步包括：利用烟道加热组件50对烟气进行加热至1000～1200摄氏度。由此可以使得有机物燃烧后产生的烟气中二噁英被分解掉，进而使得烟气无毒，便于后续的降温、除尘和净化处理。

上述实施例的含有有机物的废旧金属的处理方法还可以进一步包括：将加热至1000～1200摄氏度的所述烟气降温至800～900摄氏度；将降温至800～900摄氏度的烟气在1秒内降温至200摄氏度以下；将烟气进行除尘处理，除尘处理采用喷淋、电除尘和布袋除尘中的至少一种。根据本发明的具体实施例，将烟气降温至800～900摄氏度可以通过将烟气用于余热回收而完成。进而可以提高热利用率，平衡处理成本。

通过上述方法完成了对烟气的降温和净化处理。根据本发明具体实施例，如果在保证燃烧腔室内的金属不发生粘连，可以控制燃烧腔室内的温度为1000～1200摄氏度，由此可以是二噁英分解，而无需再次对烟气进行加热处理。

根据本发明的具体实施例，上述燃烧炉内的气氛可以为氧化气氛或者还原气氛。由此可以使得有机物燃烧。根据本发明的具体实施例，当燃烧炉内为强还原气氛时，分离金属和有机物的方法还可以进一步包括：将烟气进行冷凝处理和余热回收处理，以便回收环氧树脂。进而实现干馏回收有机物中的环氧树脂的目的，进而可以进一步降低本发明上述发分离有机物和金属的方法的成本。

根据本发明的具体实施，本发明采用的燃烧炉内呈负压密闭状态。由此烟气不会泄露，避免对环境造成污染。使燃烧炉内呈负压密闭状态的方式并不受特别限制，例如可以在排烟通道的接近大气排放口处设置一台风机。通过该方式还可以使得燃烧炉内产生烟气顺利排出。

实施例

处理样品：市售电炉板粉末，粒径小于0.5毫米。

如图1所式，向立式炉身10顶部的喷嘴12向燃烧腔室11内喷入电炉板粉末、富氧和燃料，使得燃烧腔室11内呈还原气氛，温度控制在800摄氏度。进而电炉板粉末在燃烧腔室11迅速发生燃烧反应。产生的烟气从排烟通道排走进入后续处理，金属落入排料炉底30。金属含有的玻璃纤维可参与金属熔炼过程的造渣提高冶炼效率，无需单独将其与金属进行分离。燃烧腔室11内产出的烟气经过排烟通道40，被设置在排烟通道40处的烟道加热组件50加热至1200摄氏度，进而烟气中二恶英被完全分解。除去二恶英的温度为1200摄氏度的烟气经第一降温后温度降至800摄氏度左右，进一步经过急冷降温至200摄氏度以下，进而避免二噁英的产生，同时完成烟气的降温。进一步对降温后的烟气进行除尘出来，可以采用喷淋除尘、电除尘和布袋除尘中的一种或者多种联合除尘。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种分离金属和有机物的方法，其特征在于，包括：

将含有有机物和金属的混合物在燃烧炉内进行燃烧处理，以便使所述混合物中的有机物转化为烟气，进而与金属分离，

所述燃烧炉包括：

立式炉身，所述立式炉身内具有燃烧腔室，所述立式炉身的顶端具有喷嘴，所述喷嘴适于从向所述燃烧腔室内喷入所述含有有机物和金属的混合物、氧气和燃料；

卧式炉身，所述卧式炉身的顶部与所述立式炉身的下端相连；

排料炉底，所述排料炉底的顶部与所述卧式炉身的下端相连，所述排料炉底具有排料腔室和位于所述排料炉底底端的排料口，所述排料腔室与所述燃烧腔室通过所述卧式炉身连通；以及

排烟通道，所述排烟通道的下端与所述卧式炉身的顶部相连且与所述立式炉身水平方向上间隔设置。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述燃烧腔室内的温度500～1200摄氏度。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述燃烧炉进一步包括：烟道加热组件，所述烟道加热组件设置在所述排烟通道内。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，进一步包括：利用所述烟道加热组件对所述烟气进行加热至1000～1200摄氏度。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，进一步包括：

将加热至1000～1200摄氏度的所述烟气降温至800～900摄氏度；

将降温至800～900摄氏度的烟气在1秒内急冷至200摄氏度以下；

将所述烟气进行除尘处理，所述除尘处理采用喷淋、电除尘和布袋除尘中的至少一种。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，将所述烟气降温至800摄氏度是通过将所述烟气用于余热回收而完成的。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述燃烧炉内为氧化气氛或者还原气氛。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，当所述燃烧炉内为强还原气氛时，所述分离金属和有机物的方法进一步包括：

将所述烟气进行冷凝处理和余热回收处理，以便回收环氧树脂。

9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述燃烧炉内呈负压密闭状态。

10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述含有有机物和金属的混合物是以平均粒径小于1.0毫米的粉末的形式提供的。