CN108707750B - 一种含铜污泥和线路板的综合处理方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种含铜污泥和线路板的综合处理方法。该综合处理方法包括：将含铜污泥和废活性炭进行混合造粒，得到含铜污泥颗粒；将含铜污泥颗粒和线路板进行侧吹熔炼。利用废活性炭作为还原剂和部分燃烧剂，与含铜污泥混合造粒后与线路板进行侧吹熔炼，此外采用废矿物油作为补充燃料，从而进一步降低了侧吹熔炼的能源消耗成本；此外，线路板在侧吹熔炼的过程中有机物燃烧产生热量，有机物可以作为侧吹熔炼的燃料，从而既完成了含铜污泥和线路板中的铜金属与其它杂质的分离，又充分利用了线路板中有机物热能，进一步降低了侧吹熔炼的能耗成本。

Description

一种含铜污泥和线路板的综合处理方法

技术领域

本发明涉及金属回收领域，具体而言，涉及一种含铜污泥和线路板的综合处理方法。

背景技术

随着电子电气产品更新换代的加快，导致产品的平均使用年限越来越短。我国每年有1500万台左右的彩电空调等大型家电报废，上千万部手机被淘汰，电子废弃物年增长5％～8％。中国每年需要处理掉的废印刷线路板在50万吨以上。印刷线路板主要由金属、有机物和氧化物组成，其中金属≤50％，包括Cu、Fe、Ni、Sn、Pb、Al、Zn等。

为处理电镀、制造、印染等行业产生的重金属废水，相关环保单位或企业每年均会产生大量含铜污泥。在自然条件下，随意堆放的含铜污泥中的重金属很可能溶出，并再次进入水体或土壤而造成二次污染。另外，污泥中有价金属铜的含量远高于铜矿的开采品位，具有很高的利用价值。

由此可见，废线路板和含铜污泥中有价金属含量丰富，任意处置势必造成资源的极大浪费。

目前回收废线路板中有价金属的常见方法是热处理法和化学处理法。热处理法包括焚烧法和热裂解法。工业实际应用的热处理法有竖炉、鼓风炉、反射炉和回转窑焚烧法。这些方法利用冶金炉高温使线路板中有机物直接燃烧，有价金属熔融，无机非金属物质造渣，加以分离，获得粗金属锭。化学处理法需要经过萃取、沉淀、置换过滤、蒸馏除杂及电解等程序，工艺流程长且存在浸出液和残渣二次污染、基体仍需再次处理等问题。

目前含铜污泥中有价金属的回收方法主要有酸浸法、氨浸法和高温熔炼法。酸浸法的主要过程是采用硫酸、盐酸或者硝酸等浸出含铜污泥中的有价金属。酸浸法浸出效率高，但具有多种金属同时浸出难以分离，并且对设备腐蚀严重，操作环境差的缺陷。氨浸法一般采用氨水溶液作为浸出剂，与污泥中的铜、镍发生络合反应，获得浸出液，再回收有价金属。氨浸法对铜、镍等有价金属具有很好的选择性，但对装置密封性要求高，浸出液易挥发，对环境危害大。高温熔炼法主要是将污泥在鼓风炉中加热到1300℃左右，配入还原剂和造渣剂，使有价金属熔融还原，氧化物造渣，得到粗铜，该法耗能较高。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种含铜污泥和线路板的综合处理方法，以解决现有技术中的含铜污泥和线路板中金属回收成本高的问题。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种含铜污泥和线路板的综合处理方法，该综合处理方法包括：将含铜污泥和废活性炭进行混合造粒，得到含铜污泥颗粒；将含铜污泥颗粒和线路板进行侧吹熔炼。

进一步地，上述废活性炭的重量用量为含铜污泥和废线路板中总铜重量的10％～80％；优选侧吹熔炼过程采用废矿物油和富氧空气为燃料，更优选侧吹熔炼的温度为1150～1400℃。

进一步地，在上述侧吹熔炼过程中添加造渣剂，优选造渣剂为含铁废渣，进一步优选含铁废渣为黄铁矿烧渣。

进一步地，在上述侧吹熔炼过程中添加熔剂，优选熔剂包括石英石和/或石灰石，熔剂加入重量为侧吹熔炼的入炉物料重量的10％～70％。

进一步地，在上述侧吹熔炼过程中采用废活性炭粉、煤粉和富氧空气作为补充燃料。

进一步地，上述侧吹熔炼过程在侧吹熔炼炉中进行，侧吹熔炼炉包括：底壁，划分为相互连通的熔炼区和澄清区，含铜污泥颗粒和线路板在熔炼区发生氧化和还原反应得到熔炼液，熔炼液由熔炼区流入澄清区，熔炼液在澄清区经过澄清后分离为铜液和渣；第一侧壁，与底壁连接，熔炼区的第一侧壁上设置有燃料侧吹口，优选燃料侧吹口设置在第一侧壁的下半部；顶壁，与第一侧壁连接，底壁、第一侧壁和顶壁形成炉腔，熔炼区的顶壁上设置有进料口，含铜污泥颗粒和线路板由进料口进入炉腔中；以及第二侧壁，与顶壁相连且向上延伸，第二侧壁围成与炉腔相连的烟气出口，且澄清区与进料口设置在烟气出口的两侧。

进一步地，上述熔炼区的顶壁高度大于澄清区的顶壁高度，侧吹熔炼炉还包括：第一侧墙，设置在进料口和烟气出口之间，第一侧墙与顶壁相连且向下延伸，第一侧墙与底壁之间具有间隔；第二侧墙，设置在澄清区与烟气出口之间，第二侧墙与顶壁相连且向下延伸，第二侧墙与底壁之间具有间隔。

进一步地，上述澄清区的顶壁上还设置有还原加料口，综合处理方法还包括通过还原加料口向澄清区内添加废活性炭、焦炭或块煤。

进一步地，上述第一侧壁和第二侧壁上设置二次风入口，综合处理方法还包括通过二次风入口向炉腔上部空间和烟气出口提供空气使烟气出口中的烟气燃烧，优选二次风入口设置在第一侧壁的上半部。

进一步地，上述综合处理方法还包括对澄清区的熔炼液进行加热的过程。

进一步地，上述综合处理方法还包括对侧吹熔炼产生的烟气进行燃烧得到燃烧尾气的过程。

进一步地，上述综合处理方法还包括对燃烧尾气依次进行余热回收、脱二噁英处理以及脱硫处理的过程。

进一步地，在对上述线路板进行侧吹熔炼之前，综合处理方法还包括依次对线路板进行脱锡焊处理和破碎处理的过程，得到粒径为20～70mm的线路板。

应用本发明的技术方案，利用废活性炭作为还原剂和部分燃烧剂，与含铜污泥混合造粒后与线路板进行侧吹熔炼，从而降低了侧吹熔炼的能源消耗成本；此外，线路板在侧吹熔炼的过程中有机物燃烧产生热量，有机物可以作为侧吹熔炼的燃料，从而既完成了含铜污泥和线路板中的铜金属与其它杂质的分离，又充分利用了线路板中有机物热能，进一步降低了侧吹熔炼的能耗成本。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1示出了根据本发明的一种优选实施例提供的综合处理方法的实施流程示意图；

图2示出了根据本发明又一种优选实施例提供的侧吹熔炼炉的结构示意图；

图3示出了根据本发明的一种优选实施例提供的综合处理系统的结构框图。

其中，上述附图包括以下附图标记：

10、含铜污泥造粒单元；

20、线路板供应单元；21、脱锡焊装置；22、破碎装置；

30、侧吹熔炼单元；01、进料口；02、燃料侧吹口；03、烟气出口；04、还原加料口；05、二次风入口；31、侧吹熔炼炉；311、底壁；312、第一侧壁；313、顶壁；314、第二侧壁；315、第一侧墙；316、第二侧墙；317、加热装置；32、废矿物油供应装置；33、富氧空气供应装置；34、造渣剂供应装置；35、熔剂供应装置；36、补热源供应装置；37、还原剂供应装置；

40、烟气处理单元；41、燃烧器；42、余热回收装置；43、脱二噁英装置；44、脱硫装置。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

如本申请背景技术所记载的，现有技术中含铜污泥和线路板中金属回收成本高，为了解决该问题，本申请提供了一种含铜污泥和线路板的综合处理方法，如图1所示，该综合处理方法包括：将含铜污泥和废活性炭进行混合造粒，得到含铜污泥颗粒；将含铜污泥颗粒和线路板进行侧吹熔炼。

本申请利用废活性炭作为还原剂和部分燃烧剂，与含铜污泥混合造粒后与线路板进行侧吹熔炼，从而降低了侧吹熔炼的能源消耗成本；此外，线路板在侧吹熔炼的过程中有机物燃烧产生热量，有机物可以作为侧吹熔炼的燃料，从而既完成了含铜污泥和线路板中的铜金属与其它杂质的分离，又充分利用了线路板中有机物热能，进一步降低了侧吹熔炼的能耗成本。

上述混合造粒过程还可以包括对含铜污泥进行干燥均质等常规的前处理过程，即对含铜污泥进行干燥、均质的前处理后再与废活性炭进行混合造粒，上述过程为常规过程，在此不再赘述。

在本申请一种优选的实施例中，为了提高含铜污泥中铜的回收率，优选废活性炭的重量用量为含铜污泥和废线路板中总铜重量的10％～80％。

为了进一步降低含铜污泥和线路板中金属回收的成本，优选侧吹熔炼过程采用废矿物油和富氧空气为燃料，更优选侧吹熔炼的温度为1150～1400℃。利用废矿物油替代现有技术中常用的天然气，降低了能耗成本，且废矿物油的用量可以根据侧吹熔炼的温度来确定，使其维持侧吹熔炼温度在1150～1400℃，以保证熔炼过程的顺利进行和金属的回收率。

为了保证熔炼过程的顺利进行和提高金属和渣的分离效率，优选如图1所示，在侧吹熔炼过程中添加造渣剂，为了节约成本，进一步优选造渣剂为含铁废渣，比如含铁废渣为黄铁矿烧渣、红土矿电炉熔炼废渣、冶炼残渣等。

此外，为了提高熔炼效率，优选如图1所示，在侧吹熔炼过程中添加熔剂，进一步优选熔剂包括石英石和/或石灰石，熔剂加入重量为侧吹熔炼的入炉物料重量的10％～70％。上述入炉物料包括进入侧吹炉的含铜污泥、废线路板、废活性炭和熔剂。

在本申请一种优选的实施例中，为了保证侧吹熔炼温度的稳定性，优选在侧吹熔炼过程中采用废活性炭粉、煤粉和富氧空气作为补充燃料，为熔炼提供补充热量。

在本申请又一种优选的实施例中，上述侧吹熔炼过程在侧吹熔炼炉31中进行，如图2所示，侧吹熔炼炉31包括底壁311、第一侧壁312、顶壁313以及第二侧壁314，底壁311划分为相互连通的熔炼区和澄清区，含铜污泥颗粒和线路板在熔炼区发生氧化和还原反应得到熔炼液，熔炼液由熔炼区流入澄清区，熔炼液在澄清区经过澄清后分离为铜液和渣；第一侧壁312与底壁311连接，熔炼区的第一侧壁312上设置有燃料侧吹口02，优选燃料侧吹口02设置在第一侧壁312的下半部；顶壁313与第一侧壁312连接，底壁311、第一侧壁312和顶壁313形成炉腔，熔炼区的顶壁313上设置有进料口01，含铜污泥颗粒和线路板由进料口01进入炉腔中；第二侧壁314与顶壁313相连且向上延伸，第二侧壁314围成与炉腔相连的烟气出口03，且澄清区与进料口01设置在烟气出口03的两侧。

燃料通过燃料侧吹口02通入炉腔下部的熔池中，使得含铜污泥颗粒和线路板在熔炼区发生氧化和还原反应得到熔炼液和烟气，熔炼液由熔炼区流入澄清区，熔炼液在澄清区经过澄清后分离为铜液和渣，铜液从底部的铜流出口流出，渣从上部的出渣口流出，烟气经过上部的烟气出口03从侧吹熔炼炉31中逸出。

为了提高熔炼区和澄清区各自的功能效果，优选如图2所示，熔炼区的顶壁313高度大于澄清区的顶壁313高度，侧吹熔炼炉31还包括第一侧墙315和第二侧墙316，第一侧墙315设置在进料口01和烟气出口03之间，第一侧墙315与顶壁313相连且向下延伸，第一侧墙315与底壁311之间具有间隔；第二侧墙316设置在澄清区与烟气出口03之间，第二侧墙316与顶壁313相连且向下延伸，第二侧墙316与底壁311之间具有间隔。

在本申请又一种优选的实施例中，如图2所示，上述澄清区的顶壁313上还设置有还原加料口04，上述综合处理方法还包括通过还原加料口04向澄清区内添加废活性炭、焦炭或块煤。利用废活性炭、焦炭或块煤对澄清区中的熔炼液进行进一步的还原，以将渣中的铜进一步还原，降低渣含铜，提高铜的回收率。

由于本申请侧吹熔炼产生的烟气中有机物相对较多，为了提高有机物的利用效率，优选如图2所示，上述第一侧壁312和第二侧壁314上设置二次风入口05，二次风入口05在第一侧壁312上优选位置为第一侧壁312的上半部。该综合处理方法还包括通过二次风入口05向上述炉腔上部空间和烟气出口03提供空气使烟气出口03中的烟气燃烧。通过提供的空气，使烟气中的有机物、一氧化碳等可燃成分充分燃烧，提高了安全环保性能，并且可燃成分燃烧可以向炉腔中补热，进一步降低能耗。

为了保证澄清区的分离效果，优选上述综合处理方法还包括对澄清区的熔炼液进行加热的过程。

经过上述处理后，产生的烟气中可能含有环境污染成分，优选如图1所示，上述综合处理方法还包括对侧吹熔炼产生的烟气进行燃烧得到燃烧尾气的过程。以对其中的有机物、一氧化碳等可燃成分进行进一步处理。

针对本申请所产生的烟气中的成分，优选如图1所示，上述综合处理方法还包括对燃烧尾气依次进行余热回收、脱二噁英处理以及脱硫处理的过程。对燃烧尾气进行余热回收，一方面降低了燃烧尾气的温度，另一方面提高了燃烧尾气的热量的利用效果，回收的热量可以用于发电；脱二噁英处理脱除烟气中的二噁英；脱硫处理脱除烟气中的硫，使烟气达到排放要求。上述的脱二噁英处理以及脱硫处理的具体实施方法可以参考现有技术，比如采用骤冷、活性炭吸附二噁英的方式脱除二噁英，在此不再赘述。

在本申请再一种优选的实施例中，如图1所示，在对线路板进行侧吹熔炼之前，上述综合处理方法还包括依次对线路板进行脱锡焊处理和破碎处理的过程，得到粒径为20～70mm的线路板。对线路板进行脱锡焊处理，提高锡金属的回收率，并且避免锡金属对铜金属回收的影响；对线路板的破碎处理，提高了线路板在侧吹熔炼中的受热面积，进而加快侧吹熔炼效率。

为了使本领域技术人员更方便地实施本申请的综合处理方法，本申请还提供了一种含铜污泥和线路板的综合处理系统，如图3所示，该综合处理系统包括含铜污泥造粒单元10、线路板供应单元20和侧吹熔炼单元30，含铜污泥造粒单元10包括与造粒装置相连的含铜污泥供应装置和第一废活性炭供应装置；侧吹熔炼单元30包括侧吹熔炼炉31，所述侧吹熔炼炉31具有进料口01和燃料侧吹口02，造粒装置和线路板供应单元20与进料口01相连。

本申请利用含铜污泥供应装置和第一废活性炭供应装置分别提供含铜污泥和废活性炭，然后将两者进行混合造粒，废活性炭作为还原剂和部分燃烧剂，造粒后与线路板在侧吹熔炼单元30进行侧吹熔炼，从而降低了侧吹熔炼的能源消耗成本；此外，在侧吹熔炼的过程中线路板中的有机物燃烧产生热量，有机物可以进一步作为侧吹熔炼的燃料，从而既完成了含铜污泥和线路板中的铜金属与其它杂质的分离，又充分利用了线路板中有机物热能，进一步降低了侧吹熔炼的能耗成本。

为了进一步降低含铜污泥和线路板中金属回收的成本，优选如图3所示，上述侧吹熔炼单元30包括废矿物油供应装置32和富氧空气供应装置33，废矿物油供应装置32和富氧空气供应装置33均与燃料侧吹口02相连。利用废矿物油供应装置32供应废矿物油作为燃料替代现有技术中常用的天然气，降低了能耗成本。

为了提高分离效率，优选如图3所示，上述侧吹熔炼单元30还包括造渣剂供应装置34，造渣剂供应装置34与进料口01相连，优选造渣剂供应装置34为含铁废渣供应装置。利用造渣剂供应装置34提供造渣剂提高了出渣效率，另外当选用含铁废渣供应装置时，进一步节约了造渣剂的成本。

此外，为了提高熔炼效率，优选如图3所示，上述侧吹熔炼单元30还包括熔剂供应装置35，熔剂供应装置35与进料口01相连。利用上述熔剂供应装置35向侧吹熔炼炉31提供石英石和石灰石作为熔剂。

在本申请一种优选的实施例中，为了保证侧吹熔炼温度的稳定性，优选如图3所示，上述侧吹熔炼单元30还包括补热源供应装置36，补热源供应装置36与燃料侧吹口02相连，优选补热源供应装置36包括第二废活性炭粉、煤粉和富氧空气的供应装置，以为熔炼提供补充热量。

在本申请又一种优选的实施例中，优选如图2所示，上述侧吹熔炼炉31包括底壁311、第一侧壁312、顶壁313以及第二侧壁314，底壁311划分为相互连通的熔炼区和澄清区；第一侧壁312与底壁311连接，燃料侧吹口02设置在熔炼区的第一侧壁312上，优选设置在第一侧壁312的下半部；顶壁313与侧壁连接，底壁311、第一侧壁312和顶壁313形成炉腔，进料口01设置在熔炼区的顶壁313上；第二侧壁314与顶壁313相连且向上延伸，第二侧壁314围成与炉腔相连的烟气出口03，且澄清区与进料口01设置在烟气出口03的两侧。

燃料通过燃料侧吹口02通入炉腔下部的熔池中，使得含铜污泥颗粒和线路板在熔炼区发生氧化和还原反应得到熔炼液和烟气，熔炼液由熔炼区流入澄清区，熔炼液在澄清区经过澄清后分离为铜液和渣，铜液从底部的铜流出口流出，渣从上部的出渣口流出，烟气经过上部的烟气出口03从侧吹熔炼炉31中逸出。

为了提高熔炼区和澄清区各自的功能效果，优选如图2所示，熔炼区的顶壁313高度大于澄清区的顶壁313高度，侧吹熔炼炉31还包括第一侧墙315和第二侧墙316，第一侧墙315设置在进料口01和烟气出口03之间，第一侧墙315与顶壁313相连且向下延伸，第一侧墙315与底壁311之间具有间隔；第二侧墙316设置在澄清区与烟气出口03之间，第二侧墙316与顶壁313相连且向下延伸，第二侧墙316与底壁311之间具有间隔。

在本申请又一种优选的实施例中，如图2所示，上述澄清区的顶壁313上还设置有还原加料口04，上述侧吹熔炼单元30还包括还原剂供应装置37，还原剂供应装置37与还原加料口04相连，优选还原剂供应装置37为第三废活性炭供应装置、焦炭供应装置或块煤供应装置。利用第三废活性炭供应装置、焦炭供应装置或块煤供应装置供应废活性炭、焦炭或块煤对澄清区中的熔炼液进行进一步的还原，以将渣中的铜进一步还原，降低渣含铜，提高铜的回收率。

由于本申请侧吹熔炼产生的烟气中有机物相对较多，为了提高有机物的利用效率，优选如图2所示，上述第一侧壁312和第二侧壁314上设置二次风入口05，二次风入口05在第一侧壁312上优选位置为第一侧壁312的上半部。通过二次风入口05向上述炉腔上部空间和烟气出口03提供空气使烟气出口03中的烟气燃烧。通过提供的空气，使烟气中的有机物、一氧化碳等可燃成分充分燃烧，提高了安全环保性能，并且可燃成分燃烧可以向炉腔中补热，进一步降低能耗。

为了保证澄清区的分离效果，优选如图2所示，澄清区还设置有加热装置317，优选加热装置317为电极，上述电极设置在顶壁313上。

经过上述处理后，产生的烟气中可能含有环境污染成分，优选如图3所示，上述综合处理系统还包括烟气处理单元40，烟气处理单元40包括燃烧器41，燃烧器41与烟气出口03相连。

利用燃烧器41对侧吹熔炼产生的烟气进行燃烧得到燃烧尾气，以对其中的有机物、一氧化碳等可燃成分进行进一步处理。

针对本申请所产生的烟气中的成分，优选如图3所示，上述燃烧器41具有燃烧尾气出口，烟气处理单元40还包括余热回收装置42、脱二噁英装置43和脱硫装置44，余热回收装置42具有燃烧尾气入口和降温尾气出口，燃烧尾气入口与燃烧尾气出口相连；脱二噁英装置43具有降温尾气入口和吸附净化气出口，降温尾气入口与降温尾气出口相连；脱硫装置44具有吸附净化气入口和排空口，吸附净化气入口与吸附净化气出口相连。利用余热回收装置42对燃烧尾气进行余热回收，一方面降低了燃烧尾气的温度，另一方面提高了燃烧尾气的热量的利用效果，回收的热量可以用于发电；利用脱二噁英装置43脱除烟气中的二噁英；利用脱硫装置44脱除烟气中的硫，使烟气达到排放要求。

在本申请再一种优选的实施例中，优选如图3所示，上述线路板供应单元20包括脱锡焊装置21和破碎装置22，脱锡焊装置21对线路板进行脱锡焊处理；破碎装置22与脱锡焊装置21相连以对脱锡焊后的线路板进行破碎处理，破碎装置22与侧吹熔炼单元30的进料口01相连。利用脱锡焊装置21对线路板进行脱锡焊处理，提高锡金属的回收率，并且避免锡金属对铜金属回收的影响；利用破碎装置22对线路板的破碎处理，提高了线路板在侧吹熔炼中的受热面积，进而加快侧吹熔炼效率。

以下将结合实施例和对比例，进一步说明本申请的有益效果。

实施例1

含铜污泥经干燥至含水～40％，然后预均化，然后将干燥后的含铜污泥与废活性炭混合造粒，得到含铜污泥颗粒。废线路板首先脱锡得到脱锡后废线路板，然后送入剪切破碎机内破碎，得到粒径为约50mm的线路板。破碎后的线路板与含铜污泥颗粒、黄铁矿烧渣、石英石配料后，加入侧吹炉内。其中，控制废活性炭的重量为含铜污泥和线路板中总铜重量的30％；黄铁矿烧渣配料量为入炉物料量的15％；石英石配料量为入炉物料量的15％。富氧空气(氧气浓度50～60％)和废矿物油通过多支浸没在熔池的喷枪喷射到侧吹炉的熔池内。

入炉物料落到熔池表面，发生氧化还原反应，废线路板中的有机物剧烈燃烧。废矿物油与富氧空气燃烧，为熔炼提供热量，控制侧吹熔炼温度为1300℃～1350℃。物料中的铜、镍等金属氧化物发生还原反应，生成金属，黄铁矿烧渣与石英石造渣，形成渣相，其中废活性炭作为还原剂。

熔融金属和渣在侧吹炉的澄清区内澄清后，分离为铜液和渣。铜液从底部的铜流出口流出，渣从上部的出渣口流出。

侧吹炉侧壁设有二次风入口，侧吹内烟气含有未燃烧完全的CO和有机物，在侧吹炉上部空间内与二次风燃烧。

侧吹炉烟气经燃烧室燃烧后，对燃烧尾气依次进行余热回收、脱二噁英处理以及脱硫处理，达标后排放。

实施例2

含铜污泥经干燥至含水～40％，然后预均化，然后将干燥后的含铜污泥与废活性炭混合造粒，得到含铜污泥颗粒。废线路板首先脱锡得到脱锡后废线路板，然后送入剪切破碎机内破碎，得到粒径为约40～70mm的线路板。破碎后的线路板与含铜污泥颗粒、黄铁矿烧渣、石英石配料后，加入侧吹炉内。其中，控制废活性炭的重量为含铜污泥和线路板中总铜重量的80％；黄铁矿烧渣配料量为入炉物料量的15％；石英石配料量为入炉物料量的15％。富氧空气(氧气浓度50～60％)和废矿物油通过多支浸没在熔池的喷枪喷射到侧吹炉的熔池内。

入炉物料落到熔池表面，发生氧化还原反应，废线路板中的有机物剧烈燃烧。废矿物油与富氧空气燃烧，为熔炼提供热量，控制侧吹熔炼温度为1150℃～1200℃。物料中的铜、镍等金属氧化物发生还原反应，生成金属，黄铁矿烧渣与石英石造渣，形成渣相，其中废活性炭作为还原剂。

熔融金属和渣在侧吹炉的澄清区内澄清后，分离为铜液和渣。铜液从底部的铜流出口流出，渣从上部的出渣口流出。

侧吹炉侧壁设有二次风入口，侧吹内烟气含有未燃烧完全的CO和有机物，在侧吹炉上部空间内与二次风燃烧。

侧吹炉烟气经燃烧室燃烧后，对燃烧尾气依次进行余热回收、脱二噁英处理以及脱硫处理，达标后排放。

实施例3

含铜污泥经干燥至含水～40％，然后预均化，然后将干燥后的含铜污泥与废活性炭混合造粒，得到含铜污泥颗粒。废线路板首先脱锡得到脱锡后废线路板，然后送入剪切破碎机内破碎，得到粒径为约20～50mm的线路板。破碎后的线路板与含铜污泥颗粒、黄铁矿烧渣、石英石配料后，加入侧吹炉内。其中，控制废活性炭的重量为含铜污泥和线路板中总铜重量的10％；黄铁矿烧渣配料量为入炉物料量的15％；石英石配料量为入炉物料量的15％。富氧空气(氧气浓度50～60％)和废矿物油通过多支浸没在熔池的喷枪喷射到侧吹炉的熔池内。

入炉物料落到熔池表面，发生氧化还原反应，废线路板中的有机物剧烈燃烧。废矿物油与富氧空气燃烧，为熔炼提供热量，控制侧吹熔炼温度为1350℃～1400℃。物料中的铜、镍等金属氧化物发生还原反应，生成金属，黄铁矿烧渣与石英石造渣，形成渣相，其中废活性炭作为还原剂。

熔融金属和渣在侧吹炉的澄清区内澄清后，分离为铜液和渣。铜液从底部的铜流出口流出，渣从上部的出渣口流出。

侧吹炉侧壁设有二次风入口，侧吹内烟气含有未燃烧完全的CO和有机物，在侧吹炉上部空间内与二次风燃烧。

侧吹炉烟气经燃烧室燃烧后，对燃烧尾气依次进行余热回收、脱二噁英处理以及脱硫处理，达标后排放。

从以上的描述中，可以看出，本发明上述的实施例实现了如下技术效果：

本申请利用废活性炭作为还原剂和部分燃烧剂，与含铜污泥混合造粒后与线路板进行侧吹熔炼，从而降低了侧吹熔炼的能源消耗成本；此外，线路板在侧吹熔炼的过程中有机物燃烧产生热量，有机物可以作为侧吹熔炼的燃料，从而既完成了含铜污泥和线路板中的铜金属与其它杂质的分离，又充分利用了线路板中有机物热能，进一步降低了侧吹熔炼的能耗成本。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (18)

1.一种含铜污泥和线路板的综合处理方法，其特征在于，所述综合处理方法包括：

将含铜污泥和废活性炭进行混合造粒，得到含铜污泥颗粒；

将所述含铜污泥颗粒和线路板进行侧吹熔炼；

所述侧吹熔炼过程在侧吹熔炼炉(31)中进行，所述侧吹熔炼炉(31)包括：

底壁(311)，划分为相互连通的熔炼区和澄清区，所述含铜污泥颗粒和所述线路板在所述熔炼区发生氧化和还原反应得到熔炼液，所述熔炼液由所述熔炼区流入所述澄清区，所述熔炼液在所述澄清区经过澄清后分离为铜液和渣；

第一侧壁(312)，与所述底壁(311)连接，所述熔炼区的所述第一侧壁(312)上设置有燃料侧吹口(02)；

顶壁(313)，与所述第一侧壁(312)连接，所述底壁(311)、所述第一侧壁(312)和所述顶壁(313)形成炉腔，所述熔炼区的所述顶壁(313)上设置有进料口(01)，所述含铜污泥颗粒和所述线路板由所述进料口(01)进入所述炉腔中；以及

第二侧壁(314)，与所述顶壁(313)相连且向上延伸，所述第二侧壁(314)围成与所述炉腔相连的烟气出口(03)，且所述澄清区与所述进料口(01)设置在所述烟气出口(03)的两侧；

所述澄清区的所述顶壁(313)上还设置有还原加料口(04)，所述综合处理方法还包括通过所述还原加料口(04)向所述澄清区内添加废活性炭、焦炭或块煤。

2.根据权利要求1所述的综合处理方法，其特征在于，所述废活性炭的重量用量为所述含铜污泥和废线路板中总铜重量的10％～80％。

3.根据权利要求2所述的综合处理方法，其特征在于，所述侧吹熔炼过程采用废矿物油和富氧空气为燃料。

4.根据权利要求2所述的综合处理方法，其特征在于，所述侧吹熔炼的温度为1150～1400℃。

5.根据权利要求1所述的综合处理方法，其特征在于，在所述侧吹熔炼过程中添加造渣剂。

6.根据权利要求5所述的综合处理方法，其特征在于，所述造渣剂为含铁废渣。

7.根据权利要求6所述的综合处理方法，其特征在于，所述含铁废渣为黄铁矿烧渣。

8.根据权利要求1所述的综合处理方法，其特征在于，在所述侧吹熔炼过程中添加熔剂。

9.根据权利要求8所述的综合处理方法，其特征在于，所述熔剂包括石英石和/或石灰石，所述熔剂加入重量为所述侧吹熔炼的入炉物料重量的10％～70％。

10.根据权利要求1所述的综合处理方法，其特征在于，在所述侧吹熔炼过程中采用废活性炭粉、煤粉和富氧空气作为补充燃料。

11.根据权利要求1所述的综合处理方法，其特征在于，所述燃料侧吹口(02)设置在所述第一侧壁(312)的下半部。

12.根据权利要求1或11所述的综合处理方法，其特征在于，所述熔炼区的顶壁(313)高度大于所述澄清区的顶壁(313)高度，所述侧吹熔炼炉(31)还包括：

第一侧墙(315)，设置在所述进料口(01)和所述烟气出口(03)之间，所述第一侧墙(315)与所述顶壁(313)相连且向下延伸，所述第一侧墙(315)与所述底壁(311)之间具有间隔；

第二侧墙(316)，设置在所述澄清区与所述烟气出口(03)之间，所述第二侧墙(316)与所述顶壁(313)相连且向下延伸，所述第二侧墙(316)与所述底壁(311)之间具有间隔。

13.根据权利要求1或11所述的综合处理方法，其特征在于，所述第一侧壁(312)和所述第二侧壁(314)上设置二次风入口(05)，所述综合处理方法还包括通过所述二次风入口(05)向所述炉腔上部空间和所述烟气出口(03)提供空气使所述烟气出口(03)中的烟气燃烧。

14.根据权利要求13所述的综合处理方法，其特征在于，所述二次风入口(05)设置在所述第一侧壁(312)的上半部。

15.根据权利要求1或11所述的综合处理方法，其特征在于，所述综合处理方法还包括对所述澄清区的所述熔炼液进行加热的过程。

16.根据权利要求1所述的综合处理方法，其特征在于，所述综合处理方法还包括对所述侧吹熔炼产生的烟气进行燃烧得到燃烧尾气的过程。

17.根据权利要求16所述的综合处理方法，其特征在于，所述综合处理方法还包括对所述燃烧尾气依次进行余热回收、脱二噁英处理以及脱硫处理的过程。

18.根据权利要求16所述的综合处理方法，其特征在于，在对所述线路板进行侧吹熔炼之前，所述综合处理方法还包括依次对所述线路板进行脱锡焊处理和破碎处理的过程，得到粒径为20～70mm的线路板。