CN111206157A - 一种废电路板有价金属高效环保回收系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种废电路板有价金属高效环保回收系统，所述环保回收系统包括废电路板拆分破碎装置、废电路板与铜精矿混合熔炼装置、熔炼烟气净化回收装置，用本发明的回收系统进行回收时，首先将废电路板进行脱锡、破碎、除铜丝、除铁、除铝，将含铜废电路板挤压成小块物料和铜精矿按比例混合，加入大体积熔炼炉中，采用超富氧喷枪进行喷吹熔炼，使废电路板中的有机成分燃烧更彻底，避免了有害物质产生，同时烟气温度更高，可利用余热锅炉有效回收废电路板产生的热量，燃烧烟气通过烟气净化回收装置进行回收，有效解决了废电路板燃烧对烟气制酸带来的影响；本发明回收系统设计科学合理，可广泛推广使用。

Description

一种废电路板有价金属高效环保回收系统

技术领域

本发明涉及冶金技术领域，具体是一种废电路板有价金属高效环保回收系统。

背景技术

20世纪以来，电子信息产业的快速发展，产生的电子垃圾数量以每年 10～15%的速度增长。中国是最大的电子产品消费国，每年因更新换代而废弃的电子产品不少于 700万吨。废电路板不同于生活垃圾，通常含30%的塑料，30%的惰性氧化物以及40%的有价金属。有价金属主要包括20％的铜、8％的铁、2％的镍、4％的锡、2％的锌等，大约占废弃物的39％；贵重金属有金，银，钯等。废电路板中的贵金属历来是推动电路板回收工业发展的一大动力，而普通金属则由于其巨大的用量，也具有较高的回收价值。因此，清洁高效的综合回收处理废电路板具有重要意义。

申请人于2016-2018年间，采取了将废电路板经脱锡破碎后，以一定比例和铜精矿混合，投加到铜精炼炉中一起精炼，来回收其中主要贵金属的目的，该方法解决了废电路板回收中的一些问题：通过混合焚烧，废电路板中的铜、金、银等贵金属转移至铜水中通过电解精炼回收铜，并通过铜阳极泥回收其他稀贵金属，而且通过密闭高温焚烧，大大降低了废电路板普通焚烧产生有毒有害气体的量，但是上述方法在实际生产过程中，发现直接将电路板脱锡破碎作为铜精矿原料存在很多不足之处：1.原料处理过程中脱锡烟气没有集中处理，它是一种严重污染物；2.原料中的铜丝会堵塞各种加料斗导致生产被迫中止；3.电路板中含铁较多，影响熔炼造渣；4.电路板中含铝较多，存在无法熔化或者需要大量热量熔化的问题；5.每小时破碎电路板的加料量要控制在总加料量的2%以下，超过这一比例就无法正常生产，处理效率低下；6.废电路板熔融后容易结壳，降低炉渣的流动性；7.燃烧电路板产生的烟气中有机物杂质含量较高，直接排放污染严重；8.燃烧电路板产生的烟气氟氯较高，直接用此烟气作为生产硫酸的烟气，得到的硫酸品质低劣，无法形成商品化产品或在其他工艺中直接使用；9.烟道中容易大量结焦堵塞烟道，影响正常生产。

基于上述原因，现有的废电路板和铜精矿以一定比例混合熔炼的工艺方法及工艺设备还无法实际应用在工业生产上，因此，对现有的工艺设备及工艺方法进行改进，使废电路板能直接参与到与铜精矿的混合熔炼工艺中，直接对废电路板中有价金属进行环保回收具有十分重要的意义。

发明内容

本发明的目的就是针对现有的废电路板与铜精矿混合熔炼时存在的上述问题，导致现有的工艺设备及方法无法实际应用在工业生产上的问题，提供一种废电路板有价金属高效环保回收系统。

本发明的技术方案是：一种废电路板有价金属高效环保回收系统，包括废电路板拆分破碎装置、废电路板与铜精矿混合熔炼装置、熔炼烟气净化回收装置；

所述废电路板拆分破碎装置，具有废电路板存储料仓，在废电路板存储料仓后依次设有脱锡机、破碎机、钩分机、磁选机、筛分机、电涡流分拣机；所述废电路板存储料仓底部设有电动料仓阀，电动料仓阀的出料口设有第一皮带输送机，第一皮带输送机将物料传送至脱锡机的进料口，所述脱锡机内置一个滚动筛，并连接有送热风管道将脱锡机内物料上的锡液熔融并滚动甩脱，脱锡机底部设有接锡液盘，所述脱锡机的出料口设有第二皮带输送机，第二皮带输送机将脱锡机内处理后的物料传送至破碎机进料口，经过破碎的物料经破碎机出料口传送至钩分机，钩分出物料中的铜丝，钩分机下方设有铜丝收集斗，钩分机出料口设有第三皮带输送机，将物料传送至筛分机，所述磁选机位于第三皮带输送机上方，并在磁选机的出料口设有含铁料收集斗，所述筛分机根据物料大小将物料筛分成大、中、小三种规格后，根据不同电流设置，分别进入各自对应的电涡流分拣机，电涡流分拣机将物料中的铝块和铜块进行分拣，分别通过铝块出料口和铜块出料口，掉落至各自的输送皮带上分别传送至含铝料收集斗和含铜料收集斗；

经含铜料收集斗收集的物料输送至废电路板挤压机中，挤压成3-5cm大小的块料后，与铜精矿及其他助熔辅料按一定比例混合，进入废电路板与铜精矿混合熔炼装置；

所述废电路板与铜精矿混合熔炼装置，具有大体积熔炼炉，用来接收废电路板与铜精矿及其他助熔辅料进行熔炼，所述大体积熔炼炉的熔炉下部是φ5m×19m的熔炉，上部是直径由3m逐渐缩小至0.5m，高34.7m的圆台型烟气二次燃烧室，所述大体积熔炼炉从炉口处插入一超富氧喷枪，并在喷枪上设有喷枪风口和套筒风口，增加了烟气在烟气二次燃烧室的停留时间；所述大体积熔炼炉的熔炉下部设有熔体出口，出液口后依次串联连接有电炉、转炉、精炼炉，对熔炼炉放出的熔体依次进行电炉沉降、转炉冶炼、精炼炉精炼提取铜及其他有价金属；所述烟气二次燃烧室上部连接有烟道，将烟气输送至余热回收锅炉回收热量，经余热回收锅炉出来的烟气输入熔炼烟气净化回收装置；

所述熔炼烟气净化回收装置位于余热回收锅炉之后，它包括依次串联连接的烟气电收尘器、烟气净化塔、二氧化硫转化器、硫酸吸收塔及尾气吸收塔，经余热回收锅炉出来的烟气，经过烟气电收尘器、烟气净化塔两次净化后，进入二氧化硫转化器转化成三氧化硫，再经硫酸吸收塔吸收制成浓硫酸；所述烟气净化塔底部设有烟气入口，顶部设有浓硫酸喷淋装置和烟气出口；所述尾气吸收塔内采用双氧水喷淋吸收烟气中的剩余三氧化硫及二氧化硫后进行排空；

上述各装置之间的连接管道上按需装有阀门、泵或风机。

所述废电路板存储料仓、脱锡机、破碎机、钩分机、筛分机上方均设有烟尘收集管道，将各装置运行产生的烟尘进行收集后，通入脉冲除尘器中进行除尘处理。

所述超富氧喷枪，其结构是由四个同心钢筒制成，四个同心钢筒从内至外依次通入粉煤、氧气、喷枪风和套筒风，氧气、喷枪风和套筒风的进气口依次开在同心钢筒的侧壁上。

所述烟气净化塔的一侧还设有浓硫酸净化装置，所述浓硫酸净化装置具有圆筒型外壳，下部设有进液口，上部设有出液口，底部设有排污口，顶部设有排气口，圆筒形外壳内部由下至上依次装有三层高分子材料制作的圆锥形过滤板，三层高分子过滤板上的滤孔直径由下至上依次减小，被污染的浓硫酸液体从下部进液口进入后，依次通过三层过滤板经出液口排除，循环打入烟气净化塔顶部的浓硫酸喷淋装置中。

所述烟道外壁上还装有若干震打器。

本发明的工作过程是：废电路板首先采用废电路板拆分破碎装置进行破碎拆分，具体是：将废电路板输送至脱锡机中，利用热空气对废电路板加热，熔融废电路板上的锡，并通过废电路板在滚动筛中滚动将锡液甩出，从底部接锡液盘进行回收；再将脱锡后废电路板进行破碎，破碎后的物料一般为铜丝、铁块，不同大小的铝块和含铜碎料，破碎后物料先用钩选将物料中的大量铜丝选出，再用磁选机将物料中的含铁物料选出，回收有价金属铁，除铁后的物料进行三级筛分成大、中、小三种规格物料，分别进入三个电流大小不同的电涡流分检机，铜铝通过电涡流产生不同磁性，将物料中的铝块选出，回收有价金属铝，再将剩余的含铜物料进行收集，回收有价金属铜；

然后将含铜废电路板集中后送入废电路板挤压机中挤压成3-5cm大小的块料，送入废电路板与铜精矿混合熔炼装置，具体是：将挤压成块的废电路板与铜精矿及其他助熔辅料按一定比例混合后投入熔炼炉中，利用超富氧喷枪进行喷吹熔炼，使炉内的废电路板随着铜精矿的熔炼充分燃烧，燃烧产生的烟气在烟气二次燃烧室进一步充分燃烧后，进入余热回收锅炉进行热量回收；熔炼炉里的熔体经熔炼炉下部的出液口放出后，依次进行电炉沉降、转炉冶炼、精炼炉精炼提取铜及其他有价金属；

余热回收锅炉出来的烟气，依次经过烟气电收尘器、烟气净化塔、二氧化硫转化器、硫酸吸收塔及尾气吸收塔环保回收制酸。

在上述过程中，本发明主要解决了以下问题：

1.原料拆分不合理，导致废电路板与铜精矿混合熔炼时容易出现铜丝堵塞加料斗、废电路板密度太小，容易漂浮在熔体表面无法充分燃烧、废电路板中含铁、含铝等金属太多，导致无法熔炼或需要加大热量融化等问题；

2.废电路板熔融后容易结壳，降低炉渣流动性的问题；

3.加入废电路板之后，熔炼产生的烟气中有机物杂质含量较高，无法回收制酸，也达不到直接排放标准的问题；

4.废电路板拆分破碎过程中的脱锡烟气及粉尘没有集中处理，严重污染环境的问题。

本发明通过对现有废电路板与铜精矿混合熔炼工艺进行深度研究，发现现有工艺中存在的诸多缺点，然后进行合理的设备改造及工艺条件、工艺路线重新设计，实现了废电路板与铜精矿混合熔炼的可工业化实施方案，采用本发明的回收系统，能够实现全自动分离电路板中主要有价金属的目的，并将含铜废电路板进行集中，挤压成块后与铜精矿按一定比例进行混合熔炼，并在熔炼过程中采用超富氧喷吹熔炼，使废电路板中各种有害物质充分燃烧，提高了铜精矿混合熔炼烟气的热值，并利用余热回收锅炉对该热量进行回收，同时对熔炼烟气进行了净化处理，使熔炼烟气能用于制备商品化硫酸。本发明全程为自动化流程，不仅能高效大量处理废电路板，而且能有效回收废电路板中各种金属及燃烧热值，同时还达到了环保回收的目的，可广泛应用于废电路板处理回收行业。

附图说明

图1是本发明的装置连接示意图；

图2是本发明中超富氧喷枪的放大结构示意图。

图中：1—废电路板存储料仓，2—脱锡机，3—破碎机，4—钩分机，5—磁选机，6—筛分机，7—电涡流分拣机，8—第一皮带输送机，9—送热风管道，10—接锡液盘，11—第二皮带输送机，12—铜丝收集斗，13—第三皮带输送机，14—含铁料收集斗，15—铝块出料口，16—铜块出料口，17—输送皮带，18—含铝料收集斗，19—含铜料收集斗，20—烟尘收集管道，21—脉冲除尘器，22—废电路板挤压机，23—大体积熔炉，24—烟气二次燃烧室，25—超富氧喷枪，26—熔体出口，27—电炉，28—转炉，29—精炼炉，30—烟道，31—余热回收锅炉，32—烟气电收尘器，33—烟气净化塔，34—二氧化硫转化器，35—硫酸吸收塔，36—尾气吸收塔，37—浓硫酸喷淋装置，38—阀门，39—泵，40—风机，41—浓硫酸净化装置，42—圆筒形外壳，43—进液口，44—出液口，45—排污口，46—排气口，47—圆锥形过滤板，48—震打器。

具体实施方式

实施例1

本发明的技术方案是：一种废电路板有价金属高效环保回收系统，包括废电路板拆分破碎装置、废电路板与铜精矿混合熔炼装置、熔炼烟气净化回收装置；

所述废电路板拆分破碎装置，具有废电路板存储料仓1，在废电路板存储料仓后依次设有脱锡机2、破碎机3、钩分机4、磁选机5、筛分机6、电涡流分拣机7；所述废电路板存储料仓底部设有电动料仓阀，电动料仓阀的出料口设有第一皮带输送机8，第一皮带输送机将物料传送至脱锡机2的进料口，所述脱锡机内置一个滚动筛，并连接有送热风管道9将脱锡机内物料上的锡液熔融并滚动甩脱，脱锡机底部设有接锡液盘10，所述脱锡机2的出料口设有第二皮带输送机11，第二皮带输送机将脱锡机内处理后的物料传送至破碎机3进料口，经过破碎的物料经破碎机出料口传送至钩分机4，钩分出物料中的铜丝，钩分机下方设有铜丝收集斗12，钩分机出料口设有第三皮带输送机13，将物料传送至筛分机6，所述磁选机5位于第三皮带输送机13上方，并在磁选机的出料口设有含铁料收集斗14，所述筛分机6根据物料大小将物料筛分成大、中、小三种规格后，根据不同电流设置，分别进入各自对应的电涡流分拣机7，电涡流分拣机将物料中的铝块和铜块进行分拣，分别通过铝块出料口15和铜块出料口16，掉落至各自的输送皮带17上分别传送至含铝料收集斗18和含铜料收集斗19；所述废电路板存储料仓、脱锡机、破碎机、钩分机、筛分机上方均设有烟尘收集管道20，将各装置运行产生的烟尘进行收集后，通入脉冲除尘器21中进行除尘处理；

经含铜料收集斗19收集的物料输送至废电路板挤压机22中，挤压成3-5cm大小的块料后，与铜精矿及其他助熔辅料按一定比例混合，进入废电路板与铜精矿混合熔炼装置；

所述废电路板与铜精矿混合熔炼装置，具有大体积熔炼炉23，用来接收废电路板与铜精矿及其他助熔辅料进行熔炼，所述大体积熔炼炉的熔炉下部是φ5m×19m的熔炉，上部是直径由3m逐渐缩小至0.5m，高34.7m的圆台型烟气二次燃烧室24，所述大体积熔炼炉从炉口处插入一超富氧喷枪25，并在喷枪上设有喷枪风口和套筒风口，增加了烟气在烟气二次燃烧室的停留时间；所述大体积熔炼炉的熔炉下部设有熔体出口26，出液口后依次串联连接有电炉27、转炉28、精炼炉29，对熔炼炉放出的熔体依次进行电炉沉降、转炉冶炼、精炼炉精炼提取铜及其他有价金属；所述烟气二次燃烧室24上部连接有烟道30，将烟气输送至余热回收锅炉31回收热量，经余热回收锅炉31出来的烟气输入熔炼烟气净化回收装置；

所述熔炼烟气净化回收装置位于余热回收锅炉之后，它包括依次串联连接的烟气电收尘器32、烟气净化塔33、二氧化硫转化器34、硫酸吸收塔35及尾气吸收塔36，经余热回收锅炉31出来的烟气，经过烟气电收尘器32、烟气净化塔33两次净化后，进入二氧化硫转化器24转化成三氧化硫，再经硫酸吸收塔35吸收制成浓硫酸；所述烟气净化塔33底部设有烟气入口，顶部设有浓硫酸喷淋装置37和烟气出口；所述尾气吸收塔36内采用双氧水喷淋吸收烟气中的剩余三氧化硫及二氧化硫后进行排空；

上述各装置之间的连接管道上按需装有阀门38、泵39或风机40。

所述超富氧喷枪25，其结构是由四个同心钢筒制成，四个同心钢筒从内至外依次通入粉煤、氧气、喷枪风和套筒风，氧气、喷枪风和套筒风的进气口依次开在同心钢筒的侧壁上。

所述烟气净化塔33的一侧还设有浓硫酸净化装置41，所述浓硫酸净化装置具有圆筒型外壳42，下部设有进液口43，上部设有出液口44，底部设有排污口45，顶部设有排气口46，圆筒形外壳内部由下至上依次装有三层高分子材料制作的圆锥形过滤板47，三层高分子过滤板上的滤孔直径由下至上依次减小，被污染的浓硫酸液体从下部进液口进入后，依次通过三层过滤板经出液口排除，循环打入烟气净化塔33顶部的浓硫酸喷淋装置37中。

所述烟道30外壁上还装有若干震打器48。

上述实施例仅仅是示例性的对本发明的权利要求作出解释，并不以任何形式限制本发明，任何人在依据本发明权利要求的原理下进行同等变化、放大或缩小范围，均应视为落入本发明权利要求保护范围。

Claims (5)

1.一种废电路板有价金属高效环保回收系统，其特征在于：包括废电路板拆分破碎装置、废电路板与铜精矿混合熔炼装置、熔炼烟气净化回收装置；

所述废电路板拆分破碎装置，具有废电路板存储料仓，在废电路板存储料仓后依次设有脱锡机、破碎机、钩分机、磁选机、筛分机、电涡流分拣机；所述废电路板存储料仓底部设有电动料仓阀，电动料仓阀的出料口设有第一皮带输送机，第一皮带输送机将物料传送至脱锡机的进料口，所述脱锡机内置一个滚动筛，并连接有送热风管道将脱锡机内物料上的锡液熔融并滚动甩脱，脱锡机底部设有接锡液盘，所述脱锡机的出料口设有第二皮带输送机，第二皮带输送机将脱锡机内处理后的物料传送至破碎机进料口，经过破碎的物料经破碎机出料口传送至钩分机，钩分出物料中的铜丝，钩分机下方设有铜丝收集斗，钩分机出料口设有第三皮带输送机，将物料传送至筛分机，所述磁选机位于第三皮带输送机上方，并在磁选机的出料口设有含铁料收集斗，所述筛分机根据物料大小将物料筛分成大、中、小三种规格后，根据不同电流设置，分别进入各自对应的电涡流分拣机，电涡流分拣机将物料中的铝块和铜块进行分拣，分别通过铝块出料口和铜块出料口，掉落至各自的输送皮带上分别传送至含铝料收集斗和含铜料收集斗；

经含铜料收集斗收集的物料输送至废电路板挤压机中，挤压成3-5cm大小的块料后，与铜精矿及其他助熔辅料按一定比例混合，进入废电路板与铜精矿混合熔炼装置；

所述废电路板与铜精矿混合熔炼装置，具有大体积熔炼炉，用来接收废电路板与铜精矿及其他助熔辅料进行熔炼，所述大体积熔炼炉的熔炉下部是φ5m×19m的熔炉，上部是直径由3m逐渐缩小至0.5m，高34.7m的圆台型烟气二次燃烧室，所述大体积熔炼炉从炉口处插入一超富氧喷枪，并在喷枪上设有喷枪风口和套筒风口，增加了烟气在烟气二次燃烧室的停留时间；所述大体积熔炼炉的熔炉下部设有熔体出口，出液口后依次串联连接有电炉、转炉、精炼炉，对熔炼炉放出的熔体依次进行电炉沉降、转炉冶炼、精炼炉精炼提取铜及其他有价金属；所述烟气二次燃烧室上部连接有烟道，将烟气输送至余热回收锅炉回收热量，经余热回收锅炉出来的烟气输入熔炼烟气净化回收装置；

所述熔炼烟气净化回收装置位于余热回收锅炉之后，它包括依次串联连接的烟气电收尘器、烟气净化塔、二氧化硫转化器、硫酸吸收塔及尾气吸收塔，经余热回收锅炉出来的烟气，经过烟气电收尘器、烟气净化塔两次净化后，进入二氧化硫转化器转化成三氧化硫，再经硫酸吸收塔吸收制成浓硫酸；所述烟气净化塔底部设有烟气入口，顶部设有浓硫酸喷淋装置和烟气出口；所述尾气吸收塔内采用双氧水喷淋吸收烟气中的剩余三氧化硫及二氧化硫后进行排空；

上述各装置之间的连接管道上按需装有阀门、泵或风机。

2.根据权利要求1所述的一种废电路板有价金属高效环保回收系统，其特征在于：所述废电路板存储料仓、脱锡机、破碎机、钩分机、筛分机上方均设有烟尘收集管道，将各装置运行产生的烟尘进行收集后，通入脉冲除尘器中进行除尘处理。

3.根据权利要求1所述的一种废电路板有价金属高效环保回收系统，其特征在于：所述超富氧喷枪，其结构是由四个同心钢筒制成，四个同心钢筒从内至外依次通入粉煤、氧气、喷枪风和套筒风，氧气、喷枪风和套筒风的进气口依次开在同心钢筒的侧壁上。

4.根据权利要求1所述的一种废电路板有价金属高效环保回收系统，其特征在于：所述烟气净化塔的一侧还设有浓硫酸净化装置，所述浓硫酸净化装置具有圆筒型外壳，下部设有进液口，上部设有出液口，底部设有排污口，顶部设有排气口，圆筒形外壳内部由下至上依次装有三层高分子材料制作的圆锥形过滤板，三层高分子过滤板上的滤孔直径由下至上依次减小，被污染的浓硫酸液体从下部进液口进入后，依次通过三层过滤板经出液口排除，循环打入烟气净化塔顶部的浓硫酸喷淋装置中。

5.根据权利要求1所述的一种废电路板有价金属高效环保回收系统，其特征在于：所述烟道外壁上还装有若干震打器。

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