CN108224433A - 一种电子废物的无害化利用处理系统及处理方法 - Google Patents

一种电子废物的无害化利用处理系统及处理方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开一种电子废物的无害化利用处理系统及处理方法,该系统包括备料系统、热解系统、浇铸机、供氧系统、烟气净化系统,备料系统包括拆解装置、废物贮存库、称重装置、传送装置、物理破碎,废物贮存库贮存废印刷电路板、废液晶屏,所述热解系统包括氧气斜吹旋转转炉、加料器;处理方法:1)收集废印刷电路板、废液晶屏、废杂铜、废铁并分别加以贮存;2)备料称重配料混合,破碎,送入加料器中;3)加料;4)还原熔炼;5)倾渣;6)吹炼;7)扒渣铸锭;8)出炉及合金板浇铸。有益效果是:熔炼、还原和精炼可都在同一个熔炉内完成,无需外加熔炉;产出可堆放的惰性炉渣;d)能完全密闭,满足环境要求。

Description

一种电子废物的无害化利用处理系统及处理方法
技术领域
本发明属于电子废物资源化利用领域,涉及废电器产品拆解及拆解产物(包括废印刷电路板、废液晶屏、废杂铜、废铁等)的无害化利用处理。
背景技术
发达国家很重视从PCB中回收常规金属及稀贵金属,所采取的技术手段通常分为两大类:物理法和化学法。物理法主要用于常规金属(如铝、铜)的回收,如美国利用强力旋流分选机从个人电脑的PCB中回收铝;利用破碎、筛分、电选和磁选的方法从废印刷电路板中实现金、银与铁、铝、锌和锡的分离;瑞典利用电动滚筒静电分选机回收铜。化学法有湿法冶金及电化学法,主要用于提纯贵金属如金、钌等。如瑞典Boliden公司和加拿大Noranda公司对含贵金属电子废弃物的回收,其回收流程如下:1)熔化;2)转化;3)阳极铸造;4)电解铜;5)贵金属的精炼;6)锡铅的回收。物理法的优点是对环境的污染非常小,有利于适应各项法律法规,其缺点是回收率不高,对物理性质接近的金属无法进行分离;而化学法的优点是回收率很高,有利于保证企业的回收收益,但其缺点也非常明显,就是回收过程中的液体、气体及回收后的废渣对环境的污染较为严重。国外在回收金属方面的发展,有以下几方面:1)将更多的物理性质用到物理法中进行不同金属的分离;2)提高物理法的回收率;3)减少化学法的污染问题;4)将物理法和化学法结合起来,达到环境保护和资源利用的双重目的。在回收金属的同时,国外还研究了对非金属的回收技术,研究并发展了智能拆解技术。其中的一个应用是对于印刷电路板的半自动拆解:人工将印刷电路板从回收的电气电子设备上拆解下来,固定到自动拆解设备的框架上。设备通过视觉识别系统将待回收的印刷电路板和数据库中资料进行对比以确定哪些元件可以再利用或有毒害需要从电路板上拆解下来。同时该系统还将确定被选定元件的位置、尺寸和中心位置并将这些提供给下一个拆解工序。接下来被选定的元件将通过激光或红外加热熔焊的方式跟基板分离并用专用的机械钳取下来。经过处理后的印刷电路板被分解为可再利用的元件、需特殊处理的有毒有害元件和无危害的电路板。这样处理的结果是在保证回收效益的基础上最大程度的达到了环保要求。国外还在面临大量手机淘汰的压力下研制了半自动手机拆卸设备。其中的半自动步骤仍然是最初将废旧手机装到设备上。然后经过视觉识别系统的筛选后,进行全自动的拆解。其最终目的是在对印刷电路板和显示屏最小损伤的基础上根据材料组成回收其他部分。拆解后的产物包括:电池、塑料部分(例如前后盖)、橡胶、金属、印刷电路板和液晶显示屏。整个拆解过程是破坏性和非破坏性拆解技术的完美结合,其中使用的技术包括:磨、削、部件的熔焊分离和基于真空吸附的部件处理。国外智能拆解技术的发展,是机械自动化技术、视觉识别技术在废旧电子材料回收领域的成功应用,是今后回收领域发展的新方向。其优势是识别部分的自动化,可以保证回收标准的一致性,另外自动化程度的增加可以为回收企业节省一部分劳动力投资。但目前这个领域的发展还有很大的提升空间,首先是其处理过程中还存在大量的人工步骤,这样的话设备运行的效率还要受到操作人员效率的限制;其次设备的适应性不高,只能对特定尺寸的印刷电路板和手机等进行处理,这样机器的处理范围还存在一定的局限。
我国现有废旧电子材料回收处置技术相对落后。回收处置途径大致可以分为两种:“反复利用”和“资源循环”。所谓“反复利用”,就是把回收过程中仍可使用的一些电子元器件从有关电子产品中拆解下来,作为二手元器件出售,用于维修、拼装伪劣电子产品或用于玩具等低档商品的生产。虽然从资源再利用角度这样的回收处置效率很高,但由于相关法律和政策尚未健全,存在着诸如二手元器件组装的电子产品的安全性问题、产品质量问题以及扰乱正常的商业秩序、造成恶性循环等问题。第二种途径“资源循环”就是通过拆解、分类等方式回收其中的部分有价值材料,达到按照生态规律利用自然资源和环境容量,把清洁生产和废弃物的综合利用融为一体的“循环经济”模式。这种途径是中国有色金属工业发展的必然选择,是解决电子废弃物造成的资源浪费和环境污染问题的关键。但目前国内的大部分再生利用企业存在急功近利现象和技术、装备落后现象,很少考虑或难以考虑处置过程中造成的二噁英二次污染问题。目前,我国废旧电子材料的资源循环技术分为两类:一是以物理方法为主的物理技术。将废旧电缆、导线和部分元器件等通过机械粉碎,分离出部分有机物粉尘,然后进入水浸分离,得到较粗颗粒的金属粉。然后将金属粉熔炼成块、电解分离各种金属。二是以化学方法为主的化学技术。将电路板、触点等电子废弃物与盐酸、硝酸、硫酸或它们的混合物、氰化物溶液等进行反应,使各种有价值金属进入溶液,通过还原或电解方式回收金属。不溶物则作为固体废弃物,采用掩埋、焚烧等方式进行处理。国内处理废旧电子材料的技术相对比较落后,很多处理技术都是以回收原料为目的,回收效益和环境污染方面都存在很大的问题。而在操作方面,基本以手工操作为主,回收效率难以保证,操作人的健康也受到很大的威胁,从这方面看,国内回收技术的发展空间很大,特别是解决回收处理中的二噁英二次污染问题。电路板、废杂铜等主要组成见表1、表2。
发明内容
本发明为解决现有技术的问题,提出一种电子废物的无害化利用处理系统,同时提出一种电子废物的无害化利用处理方法。
本发明采用的技术方案是:一种电子废物的无害化利用处理系统,该电子废物包括废电视机、废冰箱、废洗衣机、废空调、废电脑、废手机、废MP3进行拆解得到的废印刷电路板、废液晶屏、废杂铜、废铁,该系统包括备料系统、热解系统、浇铸机、供氧系统、烟气净化系统,备料系统包括拆解装置、废物贮存库、称重装置、传送装置、物理破碎装置,所述热解系统包括氧气斜吹旋转转炉、加料器;拆解装置将废电视机、废冰箱、废洗衣机、废空调、废电脑、废手机、废MP3拆解,拆解得到的废印刷电路板、废液晶屏、废杂铜、废铁送入废物贮存库贮存,废物贮存库的废印刷电路板、废液晶屏、废杂铜、废铁分别经传送装置输送至称重装置称重,称重后导入物理破碎装置破碎,破碎的物料经传送装置送至加料器,加料器的物料进入氧气斜吹旋转转炉热解,热解产生的烟气经所述烟气净化系统处理后达标排放,氧气斜吹旋转转炉出来的金属液进入浇铸机浇铸为合金板,供氧系统为氧气斜吹旋转转炉供氧。
优选的是:所述烟气净化系统包括旋风式骤冷塔、文丘里动力波吸收塔、应急吸收塔、除雾塔、二噁英吸收塔、活性炭吸附塔、活性炭喷射塔、电雾除尘塔、排气筒、引风机,氧气斜吹旋转转炉排出的烟气依次进入旋风式骤冷塔、文丘里动力波吸收塔、除雾塔、二噁英吸收塔、活性炭吸附塔、活性炭喷射塔、电雾除尘塔,至少一个引风机装在烟气流动路线上,为烟气净化系统提供烟气流动的风压,排气筒最终排出达标的废气,应急吸收塔为主路故障时的紧急备用烟气吸收装置。
进一步的是:所述氧气斜吹旋转转炉的加料口装有集烟罩,集烟罩内衬有防腐蚀的耐火材料,集烟罩与加料口间留有间隙;整个氧气斜吹旋转转炉都由环保烟罩罩住,环保烟罩内散布的烟尘通过风机抽送到烟气净化系统处理。
供氧系统提供满足氧气斜吹旋转转炉使用要求的氧气,包括鼓风机、真空泵、电机、氧气增压机、吸附塔、缓冲罐、氧气平衡罐,各组成部分安装顺序、组成作用均是常规氧气站的结构,在此不再赘述。拆解装置也是利用的现有拆解技术和设备。
一种电子废物的无害化利用处理方法,电子废物包括废印刷电路板、废液晶屏,其步骤是:1)对废电视机、废冰箱、废洗衣机、废空调、废电脑、废手机、废MP3等废弃电器电子产品进行拆解(拆解工艺依托现有成熟技术),拆解得到的废印刷电路板、废液晶屏、废杂铜、废铁分别分类贮存;
2)备料
按照质量比将废印刷电路板、废液晶屏、废杂铜、废铁按按(55-57):(3.5-4.5):(34-36):(4.5-5.5)的比例称重配料混合,再经过破碎,破碎得到的碎料送入氧气斜吹旋转转炉配套的加料器中;
3)加料
在一个生产周期开始前,氧气斜吹旋转转炉炉内先预热到950-1050℃,使氧气斜吹旋转转炉内衬中水分蒸发并排出炉体外,达到预热温度后开始向氧气斜吹旋转转炉加入上述碎料,加料后的氧气斜吹旋转转炉旋转至工作位,然后插入、启动燃烧喷枪加热升温蒸干物料水分,当信号显示炉内温度达到850~900℃后进行连续加料作业;
4)还原熔炼
加料完成后,炉内温度达到850~900℃时,将炉体转速调到10-15r/min,提高喷枪燃油量,使炉内温度升至工作温度1100-1200℃,当炉内物料全部转为熔融液体时进行造渣操作;
5)倾渣
室操作人员关闭、撤出燃烧喷枪,将氧气斜吹旋转转炉向排渣溜槽一侧转向倾斜,倾转炉口向下,将炉内金属熔体表面流动性好的稀渣层倒入排渣溜槽,当倾出时,操作人员到控制室外采出渣样品,以便测得渣中金属含量指标和计算金属平衡,在倾出熔炼渣后,从金属相中取出样品;
6)吹炼
熔炼作业结束,提取合金及炉渣样品进行化验分析,通过冶金计算来确定造渣剂(石灰石、废铁)加入量;重新插入燃烧喷枪,燃烧喷枪加热升温至1000-1200℃,插入吹炼喷枪,喷嘴与熔体表面之间距离14-16㎝,整个吹炼过程都要保持这个间距,启动吹炼风按钮,氧气以超音速离开喷嘴吹向熔体,进行吹炼作业;
7)扒渣铸锭
吹炼作业结束,采用人工扒渣方式,使用扒渣工具将熔体表面的渣层扒除干净;及时提取合金液样浇铸成样锭,水冷后送去快速化验分析,化验结果在15分钟内反馈回来,如化验结果达到要求指标后,则表示到达作业终点,炉内合金熔体具备出炉浇铸的条件;熔炼炉渣采用自然冷却,得到的干渣外售;
8)出炉及合金板浇铸:氧气斜吹旋转转炉出炉时,倾动炉口向下,将炉内合金熔体倒入浇筑溜槽;往熔体表面覆盖一层草木灰,以降低熔体含氧量;浇筑溜槽的熔体流到浇铸机浇注成型;
炉内物料加热产生的废气进入烟气净化系统,烟气净化系统采用的方式为富氧燃烧+骤冷喷淋塔除尘降温+文丘里动力波吸收塔+电雾除尘+二噁英吸收装置+活性炭吸附,最后通过排气筒排放;截留的烟尘中含有金属氧化物,对金属氧化物进行控电位还原,得到金属。
本发明具有的技术效果是:a)熔炼、还原和精炼可都在同一个熔炉内完成,无需外加熔炉;
b)既可处理高品位废杂铜,又可处理低品位废杂铜。而处理低品位废杂铜经济效益更好;
c)产出可堆放的惰性炉渣,其金属含量很低,一般渣含铜小于0.5%;
d)氧气斜吹旋转转炉结构紧凑,能完全密闭,因而可防止排放物溢散,可满足最严格的环境要求;
e)投资省,经济效益好,工厂规模可大可小。
本发明处理含氯有机物的含铜废料时,冶炼过程产生二噁英有害物质主要来自于电路板中有机物分解。生活垃圾成分比电路板成分复杂,有机物含量高于电路板中有机物组分(约2倍),垃圾焚烧过程更容易产生二噁英类物质。本发明中二噁英参照生活垃圾焚烧产生浓度最大值10ng-TEQ/Nm3计算,则二噁英产生速率为0.01ug-TEQ/h,采用双重措施对二噁英进行控制,即骤冷降温和烟尘洗涤。二噁英去除率为99.8%,则二噁英排放浓度为0.2ng-TEQ/Nm3,排放速率为2.0×10-9kg/h。为进一步防止危害事故发生,应急吸收塔作为应急措施,防止二噁英事故排放。
附图说明
图1是本发明的工艺流程图;
图2是本发明的主体组成部分示意图。
具体实施方式
由于本系统是流水线式,各模块间并非全是物理性直接连接,为了方便清楚的描述各部分组成之间的相互关系,以下主要是按物料的流转顺序来说明的。
一种电子废物的无害化利用处理系统,电子废物包括废电视机、废冰箱、废洗衣机、废空调、废电脑、废手机、废MP3进行拆解得到的废印刷电路板、废液晶屏、废杂铜、废铁,该系统包括备料系统、热解系统、浇铸机、供氧系统、烟气净化系统,备料系统包括拆解装置、废物贮存库、称重装置、传送装置、物理破碎装置,所述热解系统包括氧气斜吹旋转转炉、加料器;拆解装置将废电视机、废冰箱、废洗衣机、废空调、废电脑、废手机、废MP3拆解,拆解得到的废印刷电路板、废液晶屏、废杂铜、废铁送入废物贮存库贮存,废物贮存库的废印刷电路板、废液晶屏、废杂铜、废铁分别经传送装置输送至称重装置称重,称重后导入物理破碎装置破碎(物理破碎装置有加料口,通过人工一铲一铲的加入或倒入加料斗再进入破碎装置内或结合皮带式称重机将料称完后通过皮带输送到破碎装置内),破碎的物料经传送装置送至加料器,加料器的物料进入氧气斜吹旋转转炉热解,热解产生的烟气经所述烟气净化系统处理后达标排放,氧气斜吹旋转转炉出来的金属液进入浇铸机浇铸为合金板,供氧系统为氧气斜吹旋转转炉供氧。物理破碎装置可以采用锤式破碎机或桨叶式破碎机或其它类型破碎机。
所述烟气净化系统包括旋风式骤冷塔、文丘里动力波吸收塔、应急吸收塔、除雾塔、二噁英吸收塔、活性炭吸附塔、活性炭喷射塔、电雾除尘塔、排气筒、引风机,氧气斜吹旋转转炉排出的烟气依次进入旋风式骤冷塔、文丘里动力波吸收塔、除雾塔、二噁英吸收塔、活性炭吸附塔、活性炭喷射塔、电雾除尘塔,至少一个引风机装在烟气流动路线上,为烟气净化系统提供烟气流动的风压,排气筒最终排出达标的废气,应急吸收塔为主路故障时的紧急备用烟气吸收装置。
进一步的,所述氧气斜吹旋转转炉的加料口装有集烟罩,集烟罩内衬有防腐蚀的耐火材料,集烟罩与加料口间留有间隙;整个氧气斜吹旋转转炉都由环保烟罩罩住(环保烟罩内部容积需够大,不耽误转炉的旋转等操作,也有必要的供物料进出的门),环保烟罩内散布的烟尘通过风机抽送到烟气净化系统处理。
供氧系统提供满足氧气斜吹旋转转炉使用要求的氧气,包括鼓风机、真空泵、电机、氧气增压机、吸附塔、缓冲罐、氧气平衡罐,各组成部分安装顺序、组成作用均是常规氧气站的结构,在此不再赘述。
处理方法实施例1:一种电子废物的无害化利用处理方法,电子废物包括废印刷电路板、废液晶屏、废杂铜、废铁,其步骤是:1)将废电视机、废冰箱、废洗衣机、废空调、废电脑、废手机、废MP3进行拆解,拆解得到的废印刷电路板、废液晶屏、废杂铜、废铁分别分类贮存;
2)备料
按照质量比将废印刷电路板、废液晶屏、废杂铜、废铁按按56:4:35:5的比例称重配料混合,再经过破碎,破碎得到的碎料送入氧气斜吹旋转转炉配套的加料器(可以用船型加料器)中;
3)加料
在一个生产周期开始前,氧气斜吹旋转转炉炉内先预热到950-1050℃,此时内衬的内部温度应达到1100-1200℃和工作内衬砖的背面应该大于200℃,升温过程要均匀、稳定,以免炉衬里因温度突变而爆裂,使氧气斜吹旋转转炉内衬中水分蒸发并排出炉体外。达到预热温度后开始通过加料器向氧气斜吹旋转转炉加入上述碎料,加料后的氧气斜吹旋转转炉旋转至工作位(28度倾角),然后插入、启动燃烧喷枪加热升温蒸干物料水分,当信号显示炉内温度达到850~900℃(融化温度)后进行连续加料作业;
4)还原熔炼
加料完成后,炉内温度达到850~900℃时,将炉体转速调到10r/min,提高喷枪燃油量,使炉内温度升至工作温度1100-1200℃,当炉内物料全部转为熔融液体时进行造渣操作;
5)倾渣
室操作人员关闭、撤出燃烧喷枪,将氧气斜吹旋转转炉向排渣溜槽一侧转向倾斜,倾转炉口向下,将炉内金属熔体表面流动性好的稀渣层倒入排渣溜槽,当倾出时,操作人员到控制室外采出渣样品,以便测得渣中金属含量指标和计算金属平衡,在倾出熔炼渣后,从金属相中取出样品;
6)吹炼
熔炼作业结束,提取合金及炉渣样品进行化验分析,通过冶金计算来确定造渣剂(石灰石、废铁)加入量;重新插入燃烧喷枪,燃烧喷枪加热升温至1100℃,插入吹炼喷枪,喷嘴与熔体表面之间距离约15㎝,整个吹炼过程都要保持这个间距,启动吹炼风按钮,氧气以超音速离开喷嘴吹向熔体,进行吹炼作业;
7)扒渣铸锭
吹炼作业结束,采用人工扒渣方式,使用扒渣工具将熔体表面的渣层扒除干净;及时提取合金液样浇铸成样锭,水冷后送去快速化验分析,化验结果在15分钟内反馈回来,如化验结果达到要求指标后,则表示到达作业终点,炉内合金熔体具备出炉浇铸的条件;熔炼炉渣采用自然冷却,得到的干渣外售;
8)出炉及合金板浇铸:氧气斜吹旋转转炉出炉时,倾动炉口向下,将炉内合金熔体倒入浇筑溜槽;往熔体表面覆盖一层草木灰,以降低熔体含氧量;浇筑溜槽的熔体流到浇铸机浇注成型;浇铸机采用直线浇铸机。倾到熔体时,速度尽可能要快,主要是尽量避免已渗入炉衬内的杂质被冲刷溢出,进入熔体而影响合金质量。
炉内物料加热产生的废气进入烟气净化系统,烟气净化系统采用的方式为富氧燃烧+骤冷喷淋塔或旋风式骤冷塔除尘降温+文丘里动力波吸收塔+电雾除尘+二噁英吸收装置+活性炭吸附/喷射,最后通过排气筒排放;截留的烟尘中含有金属氧化物,对金属氧化物进行控电位还原,得到金属。
生产出的主要产的成分及含量如下:
(1)产品干渣的主要充分及含量为:SiO257%,Fe25%,Ca12%;
(2)合金板的主要成分及含量为:Cu92%,Au356g/t,Ag1200g/t;
生产结束后的金属回收率为:98%;排放到大气的气体二噁英的控制范围为0.2ng-TEQ/Nm3
处理方法实施例2:一种电子废物的无害化利用处理方法,电子废物包括废印刷电路板、废液晶屏、废杂铜、废铁,其步骤是:1)将废电视机、废冰箱、废洗衣机、废空调、废电脑、废手机、废MP3进行拆解,拆解得到的废印刷电路板、废液晶屏、废杂铜、废铁分别分类贮存;
2)备料
按照质量比将废印刷电路板、废液晶屏、废杂铜、废铁按按55:3.5:34:4.5的比例称重配料混合,再经过破碎,破碎得到的碎料送入氧气斜吹旋转转炉配套的加料器(可以用船型加料器)中;
3)加料
在一个生产周期开始前,氧气斜吹旋转转炉炉内先预热到950-1050℃,此时内衬的内部温度应达到1100-1200℃和工作内衬砖的背面应该大于200℃,升温过程要均匀、稳定,以免炉衬里因温度突变而爆裂,使氧气斜吹旋转转炉内衬中水分蒸发并排出炉体外。达到预热温度后开始通过加料器向氧气斜吹旋转转炉加入上述碎料,加料后的氧气斜吹旋转转炉旋转至工作位(28度倾角),然后插入、启动燃烧喷枪加热升温蒸干物料水分,当信号显示炉内温度达到850~900℃(融化温度)后进行连续加料作业;
4)还原熔炼
加料完成后,炉内温度达到850~900℃时,将炉体转速调到12r/min,提高喷枪燃油量,使炉内温度升至工作温度1100-1200℃,当炉内物料全部转为熔融液体时进行造渣操作;
5)倾渣
室操作人员关闭、撤出燃烧喷枪,将氧气斜吹旋转转炉向排渣溜槽一侧转向倾斜,倾转炉口向下,将炉内金属熔体表面流动性好的稀渣层倒入排渣溜槽,当倾出时,操作人员到控制室外采出渣样品,以便测得渣中金属含量指标和计算金属平衡,在倾出熔炼渣后,从金属相中取出样品;
6)吹炼
熔炼作业结束,提取合金及炉渣样品进行化验分析,通过冶金计算来确定造渣剂(石灰石、废铁)加入量;重新插入燃烧喷枪,燃烧喷枪加热升温至1000℃,插入吹炼喷枪,喷嘴与熔体表面之间距离约14㎝,整个吹炼过程都要保持这个间距,启动吹炼风按钮,氧气以超音速离开喷嘴吹向熔体,进行吹炼作业;
7)扒渣铸锭
吹炼作业结束,采用人工扒渣方式,使用扒渣工具将熔体表面的渣层扒除干净;及时提取合金液样浇铸成样锭,水冷后送去快速化验分析,化验结果在15分钟内反馈回来,如化验结果达到要求指标后,则表示到达作业终点,炉内合金熔体具备出炉浇铸的条件;熔炼炉渣采用自然冷却,得到的干渣外售;
8)出炉及合金板浇铸:氧气斜吹旋转转炉出炉时,倾动炉口向下,将炉内合金熔体倒入浇筑溜槽;往熔体表面覆盖一层草木灰,以降低熔体含氧量;浇筑溜槽的熔体流到浇铸机浇注成型;浇铸机采用直线浇铸机。倾到熔体时,速度尽可能要快,主要是尽量避免已渗入炉衬内的杂质被冲刷溢出,进入熔体而影响合金质量。
炉内物料加热产生的废气进入烟气净化系统,烟气净化系统采用的方式为富氧燃烧+骤冷喷淋塔或旋风式骤冷塔除尘降温+文丘里动力波吸收塔+电雾除尘+二噁英吸收装置+活性炭吸附/喷射,最后通过排气筒排放;截留的烟尘中含有金属氧化物,对金属氧化物进行控电位还原,得到金属。
生产出的主要产的成分及含量如下:
(1)产品干渣的主要充分及含量为:SiO256%,Fe26%,Ca13%
(2)合金板的主要成分及含量为:Cu91%,Au350g/t,Ag1185g/t
生产结束后的金属回收率为:98%;排放到大气的气体二噁英的控制范围为0.2ng-TEQ/Nm3
处理方法实施例3:一种电子废物的无害化利用处理方法,电子废物包括废印刷电路板、废液晶屏、废杂铜、废铁,其步骤是:1)将废电视机、废冰箱、废洗衣机、废空调、废电脑、废手机、废MP3进行拆解,拆解得到的废印刷电路板、废液晶屏、废杂铜、废铁分别分类贮存
2)备料
按照质量比将废印刷电路板、废液晶屏、废杂铜、废铁按按57:4.5:36:5.5的比例称重配料混合,再经过破碎,破碎得到的碎料送入氧气斜吹旋转转炉配套的加料器(可以用船型加料器)中;
3)加料
在一个生产周期开始前,氧气斜吹旋转转炉炉内先预热到950-1050℃,此时内衬的内部温度应达到1100-1200℃和工作内衬砖的背面应该大于200℃,升温过程要均匀、稳定,以免炉衬里因温度突变而爆裂,使氧气斜吹旋转转炉内衬中水分蒸发并排出炉体外。达到预热温度后开始通过加料器向氧气斜吹旋转转炉加入上述碎料,加料后的氧气斜吹旋转转炉旋转至工作位(28度倾角),然后插入、启动燃烧喷枪加热升温蒸干物料水分,当信号显示炉内温度达到850~900℃(融化温度)后进行连续加料作业;
4)还原熔炼
加料完成后,炉内温度达到850~900℃时,将炉体转速调到15r/min,提高喷枪燃油量,使炉内温度升至工作温度1100-1200℃,当炉内物料全部转为熔融液体时进行造渣操作;
5)倾渣
室操作人员关闭、撤出燃烧喷枪,将氧气斜吹旋转转炉向排渣溜槽一侧转向倾斜,倾转炉口向下,将炉内金属熔体表面流动性好的稀渣层倒入排渣溜槽,当倾出时,操作人员到控制室外采出渣样品,以便测得渣中金属含量指标和计算金属平衡,在倾出熔炼渣后,从金属相中取出样品;
6)吹炼
熔炼作业结束,提取合金及炉渣样品进行化验分析,通过冶金计算来确定造渣剂(石灰石、废铁)加入量;重新插入燃烧喷枪,燃烧喷枪加热升温至1200℃,插入吹炼喷枪,喷嘴与熔体表面之间距离约16㎝,整个吹炼过程都要保持这个间距,启动吹炼风按钮,氧气以超音速离开喷嘴吹向熔体,进行吹炼作业;
7)扒渣铸锭
吹炼作业结束,采用人工扒渣方式,使用扒渣工具将熔体表面的渣层扒除干净;及时提取合金液样浇铸成样锭,水冷后送去快速化验分析,化验结果在15分钟内反馈回来,如化验结果达到要求指标后,则表示到达作业终点,炉内合金熔体具备出炉浇铸的条件;熔炼炉渣采用自然冷却,得到的干渣外售;
8)出炉及合金板浇铸:氧气斜吹旋转转炉出炉时,倾动炉口向下,将炉内合金熔体倒入浇筑溜槽;往熔体表面覆盖一层草木灰,以降低熔体含氧量;浇筑溜槽的熔体流到浇铸机浇注成型;浇铸机采用直线浇铸机。倾到熔体时,速度尽可能要快,主要是尽量避免已渗入炉衬内的杂质被冲刷溢出,进入熔体而影响合金质量。
炉内物料加热产生的废气进入烟气净化系统,烟气净化系统采用的方式为富氧燃烧+骤冷喷淋塔或旋风式骤冷塔除尘降温+文丘里动力波吸收塔+电雾除尘+二噁英吸收装置+活性炭吸附/喷射,最后通过排气筒排放;截留的烟尘中含有金属氧化物,对金属氧化物进行控电位还原,得到金属。
生产出的主要产的成分及含量如下:
(1)产品干渣的主要充分及含量为:SiO258%,Fe24%,Ca12%
(2)合金板的主要成分及含量为:Cu90%,Au348g/t,Ag1215g/t
生产结束后的金属回收率为:98%;排放到大气的气体二噁英的控制范围为0.2ng-TEQ/Nm3

Claims (5)

1.一种电子废物的无害化利用处理系统,该电子废物包括废电视机、废冰箱、废洗衣机、废空调、废电脑、废手机、废MP3进行拆解得到的废印刷电路板、废液晶屏、废杂铜、废铁,其特征是:该系统包括备料系统、热解系统、浇铸机、供氧系统、烟气净化系统,备料系统包括拆解装置、废物贮存库、称重装置、传送装置、物理破碎装置,所述热解系统包括氧气斜吹旋转转炉、加料器;拆解装置将废电视机、废冰箱、废洗衣机、废空调、废电脑、废手机、废MP3拆解,拆解得到的废印刷电路板、废液晶屏、废杂铜、废铁送入废物贮存库贮存,废物贮存库的废印刷电路板、废液晶屏、废杂铜、废铁分别经传送装置输送至称重装置称重,称重后导入物理破碎装置破碎,破碎的物料经传送装置送至加料器,加料器的物料进入氧气斜吹旋转转炉热解,热解产生的烟气经所述烟气净化系统处理后达标排放,氧气斜吹旋转转炉出来的金属液进入浇铸机浇铸为合金板,供氧系统为氧气斜吹旋转转炉供氧。
2.根据权利要求1所述的一种电子废物的无害化利用处理系统,其特征是:所述烟气净化系统包括旋风式骤冷塔、文丘里动力波吸收塔、应急吸收塔、除雾塔、二噁英吸收塔、活性炭吸附塔、活性炭喷射塔、电雾除尘塔、排气筒、引风机,氧气斜吹旋转转炉排出的烟气依次进入旋风式骤冷塔、文丘里动力波吸收塔、除雾塔、二噁英吸收塔、活性炭吸附塔、活性炭喷射塔、电雾除尘塔,至少一个引风机装在烟气流动路线上,为烟气净化系统提供烟气流动的风压,排气筒最终排出达标的废气,应急吸收塔为主路故障时的紧急备用烟气吸收装置。
3.根据权利要求1所述的一种电子废物的无害化利用处理系统,其特征是:所述氧气斜吹旋转转炉的加料口装有集烟罩,集烟罩内衬有防腐蚀的耐火材料,集烟罩与加料口间留有间隙;整个氧气斜吹旋转转炉都由环保烟罩罩住,环保烟罩内散布的烟尘通过风机抽送到烟气净化系统处理。
4.一种电子废物的无害化利用处理方法,电子废物包括废印刷电路板、废液晶屏、废杂铜、废铁,其步骤是:1)将废电视机、废冰箱、废洗衣机、废空调、废电脑、废手机、废MP3进行拆解,拆解得到的废印刷电路板、废液晶屏、废杂铜、废铁分别分类贮存;
2)备料
按照质量比将废印刷电路板、废液晶屏、废杂铜、废铁按(55-57):(3.5-4.5):(34-36):(4.5-5.5)的比例称重配料混合,再经过破碎,破碎后的物料送入氧气斜吹旋转转炉配套的加料器中;
3)加料
在一个生产周期开始前,氧气斜吹旋转转炉炉内先预热到950-1050℃,使氧气斜吹旋转转炉内衬中水分蒸发并排出炉体外,达到预热温度后开始向氧气斜吹旋转转炉加入上述碎料,加料后的氧气斜吹旋转转炉旋转至工作位,然后插入、启动燃烧喷枪加热升温蒸干物料水分,当信号显示炉内温度达到850~900℃后进行连续加料作业;
4)还原熔炼
加料完成后,炉内温度达到850~900℃时,将炉体转速调到10-15r/min,提高喷枪燃油量,使炉内温度升至工作温度1100-1200℃,当炉内物料全部转为熔融液体时进行造渣操作;
5)倾渣
室操作人员关闭、撤出燃烧喷枪,将氧气斜吹旋转转炉向排渣溜槽一侧转向倾斜,倾转炉口向下,将炉内金属熔体表面流动性好的稀渣层倒入排渣溜槽,当倾出时,操作人员到控制室外采出渣样品,以便测得渣中金属含量指标和计算金属平衡,在倾出熔炼渣后,从金属相中取出样品;
6)吹炼
熔炼作业结束,提取合金及炉渣样品进行化验分析,通过冶金计算来确定造渣剂(石灰石、废铁)加入量;重新插入燃烧喷枪,燃烧喷枪加热升温至1000-1200℃,插入吹炼喷枪,喷嘴与熔体表面之间距离14-16㎝,整个吹炼过程都要保持这个间距,启动吹炼风按钮,氧气以超音速离开喷嘴吹向熔体,进行吹炼作业;
7)扒渣铸锭
吹炼作业结束,采用人工扒渣方式,使用扒渣工具将熔体表面的渣层扒除干净;及时提取合金液样浇铸成样锭,水冷后送去快速化验分析,化验结果在15分钟内反馈回来,如化验结果达到要求指标后,则表示到达作业终点,炉内合金熔体具备出炉浇铸的条件;熔炼炉渣采用自然冷却,得到的干渣外售;
8)出炉及合金板浇铸:氧气斜吹旋转转炉出炉时,倾动炉口向下,将炉内合金熔体倒入浇筑溜槽;往熔体表面覆盖一层草木灰,以降低熔体含氧量;浇筑溜槽的熔体流到浇铸机浇注成型。
5.根据权利要求4所述的一种电子废物的无害化利用处理方法,其特征是:炉内物料加热产生的废气进入烟气净化系统,烟气净化系统采用的方式为富氧燃烧+骤冷喷淋塔除尘降温+文丘里动力波吸收塔+电雾除尘+二噁英吸收装置+活性炭吸附,最后通过排气筒排放;截留的烟尘中含有金属氧化物,对金属氧化物进行控电位还原,得到金属。
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