CN113531546A - 一种回转窑、电炉电子废弃物资源回收装置及回收方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种回转窑、电炉电子废弃物资源回收装置及回收方法,所述回转窑、电炉电子废弃物资源回收装置包括原料输送设备以及倾斜设置的回转窑，所述原料输送设备将电子废弃物通过输送带输送至加热后的所述回转窑中，所述回转窑内设置有扬起机构，所述扬起机构将输送进所述回转窑中的电子废弃物扬起以增大电子废弃物与所述回转窑内热流的接触面积使电子废弃物充分裂解，且所述扬起机构通过导风组件驱动所述回转窑内的热流在所述回转窑内螺旋前进，对电子废弃物的裂解更加充分，所述回转窑远离所述原料输送设备的一端还连接有对裂解燃烧后的电子废弃物进行处理的筛分机构，本发明设计新颖，结构简单，实用性强。
Description
技术领域
本发明涉及一种电子废弃物回收领域，具体是一种回转窑、电炉电子废弃物资源回收装置及回收方法。
背景技术
随着经济的快速发展，人民生活质量的提高，以手机、电脑、家用电子电器为首电子产品快速更新换代，淘汰下来的废旧电子产品、废旧电路板也迅速增加。随之带来的是日益严峻的环境污染和人身健康问题。
因印刷电路板含有许多对人类健康有害的物质，其中焊接电子元件的焊锡中有铅；多氯联苯与溴化阻燃剂存在于基板中。对于报废的印刷电路板，如果随意堆放或填埋，所含的重金属可能会渗入地下水，造成潜在危害；如果燃烧，电路板中的含卤族元素的阻燃剂会产生致癌物质，能放出大量有害废气，破坏臭氧层并能形成酸雨，对人类的健康和周围环境都会造成严重的威胁。如若不能合理的处理电子垃圾、电子废弃物，不仅污染环境损害健康还造成资源的浪费。
废旧电路板一般由玻璃纤维板或树脂纤维板以及锡焊在上面的电子元器件组成(如铝电容、二极管、三极管、电脑CPU、数据线连接口等)，其厚度一般为0.15～0.35mm。随着国家环保监管的加强和危废管理制度的完善，因此资源化、无害化处置废旧电路板刻不容缓，也应该积极开发废旧电路板的资源化利用途径，变废为宝。
目前对废旧电路板有火法、湿法、物理法等资源回收方法。湿法要使用强酸强碱，处理量少、处理成本大、空气污染的极大弊端、对操作人员身体健康存在极大的隐患；物理法要对其破碎研磨制备成树脂粉末，粉尘污染严重对操作人员身体健康存在极大的隐患。
发明内容
本发明的目的在于提供一种回转窑、电炉电子废弃物资源回收装置及回收方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种回转窑、电炉电子废弃物资源回收装置，所述回转窑、电炉电子废弃物资源回收装置包括原料输送设备以及倾斜设置的回转窑，所述原料输送设备将电子废弃物通过输送带输送至加热后的所述回转窑中，所述回转窑内设置有扬起机构，所述扬起机构将输送进所述回转窑中的电子废弃物扬起以增大电子废弃物与所述回转窑内热流的接触面积使电子废弃物充分裂解，且所述扬起机构通过导风组件驱动所述回转窑内的热流在所述回转窑内螺旋前进，以使所述回转窑内的热流利用率更高，对电子废弃物的裂解更加充分；
所述回转窑远离所述原料输送设备的一端还连接有对裂解燃烧后的电子废弃物进行处理的筛分机构。
作为本发明进一步的方案：所述扬起机构包括固定安装在所述回转窑远离所述筛分机构一侧的电机、通过传动杆与所述电机输出端固定连接且等距设置在所述回转窑内用于将所述回转窑内的电子废弃物扬起的多个旋转组件。
作为本发明再进一步的方案：所述旋转组件包括通过连接杆与所述回转窑内壁固定连接的固定盘、与所述传动杆固定连接的转动块、通过齿合结构与所述转动块转动连接的自转结构。
作为本发明再进一步的方案：所述齿合结构包括呈圆周等距设置在所述固定盘上的多个齿牙、与所述齿牙啮合且转动安装在所述转动块上的多个齿轮，所述齿轮连接所述自转结构。
作为本发明再进一步的方案：所述自转结构包括与所述齿轮连接的转动轴、设置在所述转动轴远离所述齿轮一端用于将电子废弃物扬起的扬板。
作为本发明再进一步的方案：所述导风组件包括与所述传动杆固定连接的蜗杆、与所述蜗杆啮合的蜗轮，所述蜗轮内部中空并固定安装有叶片，所述叶片的转轴固定安装在所述回转窑靠近所述电机一端的固定轴承上。
作为本发明再进一步的方案：所述筛分机构包括与所述回转窑远离所述原料输送设备一端连接的用于对未裂解充分的电子废弃物进行二次燃烧的二燃室、与所述二燃室下部连接用于对燃烧后的电子废弃物进行分选的多级分选机、与所述多级分选机连接的电炉、与所述二燃室连接用于为所述电炉提供电力的余热锅炉。
一种回转窑、电炉电子废弃物资源回收方法，包括如下步骤：
定量废旧电路板在所述回转窑中发生高温裂解反应以及小部分氧化燃烧反应，经过裂解反应后产生大量铜金属、锡灰、多并苯、灰渣、挥发性油气，以及少量芳香烃类、炭黑；
铜金属、锡灰、多并苯、灰渣、炭黑经过所述回转窑的转动从而进入所述二燃室底部，经过层层分选收集后多并苯、灰渣、炭黑直接进入火法项目做为熔炼炉的燃料和还原剂，铜金属经电炉熔化提纯制成铜锭后出售，锡灰经电炉熔化提纯制成锡锭后出售，废旧电路板高温裂解产生的挥发性油气、芳香烃类和烟气进入火法项目烟气处理系统，进行环保处理。
作为本发明再进一步的方案：废旧电路板高温裂解，采用连续式半密闭所述回转窑，通过向所述回转窑内加入燃油或燃气使所述回转窑内达到所需裂解温度，通过向所述回转窑内补风，确保燃油或燃气的燃烧，确保所述回转窑内所需裂解温度，采用连续进料方式，控制进料量，控制所述回转窑转速，控制出料量来达到动态平衡。
作为本发明再进一步的方案：经过裂解反应后产生大量铜金属、锡灰、多并苯、灰渣以及少量炭黑经过回转窑的转动进入所述二燃室底部从而进入所述多级分选机，在所述多级分选机振动分选分离后，产生的铜金属和锡灰，经皮带输送进入所述电炉，所述电炉提供热量将其加热熔化后排放制成铜锭和锡锭出售，产生的多并苯、灰渣以及少量炭黑，与处理铜金属和锡灰产生的少量灰尘一同进入火法项目，其可作为火法项目熔炼炉燃料和还原剂。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明设计新颖，在使用时，先对回转窑进行加热处理，加热完成后将电子废弃物倾倒至原料输送设备中，并由输送带输送至回转窑中，在扬起机构的作用下，电子废弃物在回转窑中被扬起，同时扬起机构驱动导风组件工作，使回转窑中的热流在回转窑中螺旋前进，提高热流的利用率，以对电子废弃物进行充分裂解，裂解完成后，电子废弃物进入到二燃室上进行二次燃烧，并通过利用电炉制成铜锭和锡锭出售，提高经济收益，同时筛分出来的多并苯和炭黑可作为火法项目熔炼炉燃料和还原剂达到节能减排和资源再利用，实现了物料的循环利用。
附图说明
图1为回转窑、电炉电子废弃物资源回收装置一种实施例的结构示意图。
图2为回转窑、电炉电子废弃物资源回收装置一种实施例中扬起机构与导风组件的结构示意图。
图3为回转窑、电炉电子废弃物资源回收装置一种实施例中扬起机构的侧视图。
图4为回转窑、电炉电子废弃物资源回收装置一种实施例中转动块、齿轮、转动轴和扬板的连接关系示意图。
图5为回转窑、电炉电子废弃物资源回收装置另一种实施例的结构示意图。
图中：1-原料输送设备；2-回转窑；3-二燃室；4-余热锅炉；5-多级分选机；6-电炉、7-电机、8-传动杆、9-连接杆、10-固定盘、11-齿牙、12-转动块、13-齿轮、14-转动轴、15-扬板、16-蜗杆、17-蜗轮、18-叶片、19-挡板、20-保温层。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
另外，本发明中的元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。
请参阅图1～5，本发明实施例中，一种回转窑、电炉电子废弃物资源回收装置及回收方法，所述回转窑、电炉电子废弃物资源回收装置包括原料输送设备1以及倾斜设置的回转窑2，所述原料输送设备1将电子废弃物通过输送带输送至加热后的所述回转窑2中，所述回转窑2内设置有扬起机构，所述扬起机构将输送进所述回转窑2中的电子废弃物扬起以增大电子废弃物与所述回转窑2内热流的接触面积使电子废弃物充分裂解，且所述扬起机构通过导风组件驱动所述回转窑2内的热流在所述回转窑2内螺旋前进，以使所述回转窑2内的热流利用率更高，对电子废弃物的裂解更加充分；
所述回转窑2远离所述原料输送设备1的一端还连接有对裂解燃烧后的电子废弃物进行处理的筛分机构。
在本发明实施例中，在使用时，先对回转窑2进行加热处理，并在保温层20的作用下，防止回转窑2中的热量散失，加热完成后将电子废弃物倾倒至原料输送设备1中，并由输送带输送至回转窑2中，在扬起机构的作用下，电子废弃物在回转窑2中被扬起，同时扬起机构驱动导风组件工作，使回转窑2中的热流在回转窑2中螺旋前进，提高热流的利用率，以对电子废弃物进行充分裂解，裂解完成后，电子废弃物进入到二燃室上进行二次燃烧，并通过利用电炉制成铜锭和锡锭出售，提高经济收益，同时筛分出来的多并苯和炭黑可作为火法项目熔炼炉燃料和还原剂达到节能减排和资源再利用，实现了物料的循环利用。
作为本发明的一种实施例，所述扬起机构包括固定安装在所述回转窑2远离所述筛分机构一侧的电机7、通过传动杆8与所述电机7输出端固定连接且等距设置在所述回转窑2内用于将所述回转窑2内的电子废弃物扬起的多个旋转组件。
在本发明实施例中，在使用时，当电子废弃物进入到加热后回转窑2中时，电机7通过传动杆8驱动旋转组件工作，将电子废弃物扬起，以增大电子废弃物与回转窑2中热流的接触面积，使之充分燃烧。
作为本发明的一种实施例，所述旋转组件包括通过连接杆9与所述回转窑2内壁固定连接的固定盘10、与所述传动杆8固定连接的转动块12、通过齿合结构与所述转动块12转动连接的自转结构。
在本发明实施例中，在使用时，当电机7转动时驱动转动块12转动，转动块12与固定盘10之间通过齿合结构驱动自转结构旋转，将回转窑2内的电子废弃物扬起使其充分裂解。
作为本发明的一种实施例，所述齿合结构包括呈圆周等距设置在所述固定盘10上的多个齿牙11、与所述齿牙11啮合且转动安装在所述转动块12上的多个齿轮13，所述齿轮13连接所述自转结构。
在本发明实施例中，当转动块12转动时，带动齿轮13转动，齿轮13与齿牙11啮合，驱动自转结构旋转；
需要说明是，转动块12上设置有多组齿合结构，优选的设置有三组齿合结构以驱动三组自转结构旋转，见图5。
作为本发明的一种实施例，所述自转结构包括与所述齿轮13连接的转动轴14、设置在所述转动轴14远离所述齿轮13一端用于将电子废弃物扬起的扬板15。
在本发明实施例中，当齿轮13转动时，驱动转动轴14转动，转动轴14驱动扬板15旋转，实现扬板15围绕传动杆8旋转的同时，自身所旋转工作，使电子废弃物充分被扬起。
作为本发明的一种实施例，所述导风组件包括与所述传动杆8固定连接的蜗杆16、与所述蜗杆16啮合的蜗轮17，所述蜗轮17内部中空并固定安装有叶片18，所述叶片18的转轴固定安装在所述回转窑2靠近所述电机7一端的固定轴承上。
在本发明实施例中，在使用时，利用叶片18改变回转窑2内热流的流向，使其在回转窑2中螺旋前进，实现对热流的充分利用，使电子废弃物充分裂解。
作为本发明的一种实施例，所述筛分机构包括与所述回转窑2远离所述原料输送设备1一端连接的用于对未裂解充分的电子废弃物进行二次燃烧的二燃室3、与所述二燃室3下部连接用于对燃烧后的电子废弃物进行分选的多级分选机5、与所述多级分选机5连接的电炉6、与所述二燃室3连接用于为所述电炉6提供电力的余热锅炉4。
在本发明实施例中，在使用时，电子废弃物在回转窑2中进行初次裂解后进入到二燃室3中再次燃烧，燃烧完成后的物料进入多级分选机5中，分选出来的铜金属、锡灰通过皮带输送至电炉6，由电炉6熔化，排放后制成铜锭和锡锭后出售，分选出来的多并苯、灰渣以及少量炭黑进入火法项目熔炼炉熔炼，多并苯和炭黑可作为火法项目熔炼炉燃料和还原剂达到节能减排和资源再利用，电炉6产生烟气经过的烟道连接至二燃室3。
作为本发明的一种实施例，还提出了一种回转窑、电炉电子废弃物资源回收方法，包括如下步骤：
定量废旧电路板在所述回转窑2中发生高温裂解反应以及小部分氧化燃烧反应，经过裂解反应后产生大量铜金属、锡灰、多并苯、灰渣、挥发性油气，以及少量芳香烃类、炭黑；
铜金属、锡灰、多并苯、灰渣、炭黑经过所述回转窑2的转动从而进入所述二燃室3底部，经过层层分选收集后多并苯、灰渣、炭黑直接进入火法项目做为熔炼炉的燃料和还原剂，铜金属经电炉熔化提纯制成铜锭后出售，锡灰经电炉熔化提纯制成锡锭后出售，废旧电路板高温裂解产生的挥发性油气、芳香烃类和烟气进入火法项目烟气处理系统，进行环保处理。
需要说明的是，定量废旧电路板高温裂解，采用连续式半密闭回转窑2，通过向回转窑2内加入燃油或燃气使回转窑内达到所需裂解温度，通过向回转窑2内补风，确保燃油或燃气的燃烧，确保回转窑2内所需裂解温度。采用连续进料方式，控制进料量，控制回转窑2转速，控制出料量来达到动态平衡，所述定量废旧电路板为回转窑容量的40％～60％，控制回转窑转速为2.0r/min～3.0r/min，空气过量系数为1.0～1.2；
原料系统包括原料的贮存和计量输送，所述原料系统通过皮带计量运输的方式将原料输入回转窑2，辅助进料方式为人工料框投料，其废旧电路板不用进行预先破碎，可直接进入回转窑2，但必须去除其表面大部分电子元器件，避免影响回转窑控制工艺；
经过定量后的废旧电路板投入回转窑2中，通过回转窑2的旋转确保回转窑2内温度的均匀，确保投入的物料能充分的发生裂解反应，废旧电路板在高温的作用下发生树脂裂解反应以及小部分氧化燃烧反应，裂解产生挥发性单体油气、芳香烃类、多并苯以及少量炭黑，同时高温氧化反应产生玻纤化灰渣、飞灰以及有害烟气，其裂解反应远大于氧化燃烧反应；
处理废旧电路板时产生挥发性单体油气、芳香烃类、飞灰、烟气以及小部分没有完全反应的小颗粒进入火法项目烟气系统，在其烟气系统二燃室3中经过1100℃～1300℃高温燃烧殆尽后，进入余热锅炉，余热锅炉对其高温烟气进行蒸汽发电降温，发电量提供给电炉，低温烟气进入下一设备净化后通过烟囱排放；
通过控制燃油燃气控制高温裂解废旧电路板温度在500℃～950℃，通过控制回转窑2转速和废旧电路板加入量使其裂解时间控制在1h～2h；
经过裂解反应后产生大量铜金属、锡灰、多并苯、灰渣以及少量炭黑经过回转窑的转动进入二燃室3底部从而进入多级分选机5，在多级分选机5振动分选分离后，产生三种物料，其一为铜金属，经皮带输送进入制铜电炉，制铜电炉提供热量将其加热熔化后排放制成铜锭出售，其二为锡灰，经皮带输送进入制锡电炉，制锡电炉提供热量将其加热熔化后排放制成锡锭出售；其三为多并苯、灰渣以及少量炭黑，与处理铜金属和锡灰产生的少量灰尘一同进入火法项目，其可作为火法项目熔炼炉燃料和还原剂，所述制铜电炉提供温度为1100℃～1250℃，制锡电炉提供温度为200℃～300℃。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
Claims (10)
1.一种回转窑、电炉电子废弃物资源回收装置，其特征在于，所述回转窑、电炉电子废弃物资源回收装置包括原料输送设备(1)以及倾斜设置的回转窑(2)，所述原料输送设备(1)将电子废弃物通过输送带输送至加热后的所述回转窑(2)中，所述回转窑(2)内设置有扬起机构，所述扬起机构将输送进所述回转窑(2)中的电子废弃物扬起以增大电子废弃物与所述回转窑(2)内热流的接触面积使电子废弃物充分裂解，且所述扬起机构通过导风组件驱动所述回转窑(2)内的热流在所述回转窑(2)内螺旋前进，以使所述回转窑(2)内的热流利用率更高，对电子废弃物的裂解更加充分；
所述回转窑(2)远离所述原料输送设备(1)的一端还连接有对裂解燃烧后的电子废弃物进行处理的筛分机构。
2.根据权利要求1所述的一种回转窑、电炉电子废弃物资源回收装置，其特征在于，所述扬起机构包括固定安装在所述回转窑(2)远离所述筛分机构一侧的电机(7)、通过传动杆(8)与所述电机(7)输出端固定连接且等距设置在所述回转窑(2)内用于将所述回转窑(2)内的电子废弃物扬起的多个旋转组件。
3.根据权利要求2所述的一种回转窑、电炉电子废弃物资源回收装置，其特征在于，所述旋转组件包括通过连接杆(9)与所述回转窑(2)内壁固定连接的固定盘(10)、与所述传动杆(8)固定连接的转动块(12)、通过齿合结构与所述转动块(12)转动连接的自转结构。
4.根据权利要求3所述的一种回转窑、电炉电子废弃物资源回收装置，其特征在于，所述齿合结构包括呈圆周等距设置在所述固定盘(10)上的多个齿牙(11)、与所述齿牙(11)啮合且转动安装在所述转动块(12)上的多个齿轮(13)，所述齿轮(13)连接所述自转结构。
5.根据权利要求4所述的一种回转窑、电炉电子废弃物资源回收装置，其特征在于，所述自转结构包括与所述齿轮(13)连接的转动轴(14)、设置在所述转动轴(14)远离所述齿轮(13)一端用于将电子废弃物扬起的扬板(15)。
6.根据权利要求2所述的一种回转窑、电炉电子废弃物资源回收装置，其特征在于，所述导风组件包括与所述传动杆(8)固定连接的蜗杆(16)、与所述蜗杆(16)啮合的蜗轮(17)，所述蜗轮(17)内部中空并固定安装有叶片(18)，所述叶片(18)的转轴固定安装在所述回转窑(2)靠近所述电机(7)一端的固定轴承上。
7.根据权利要求1所述的一种回转窑、电炉电子废弃物资源回收装置，其特征在于，所述筛分机构包括与所述回转窑(2)远离所述原料输送设备(1)的一端连接的用于对未裂解充分的电子废弃物进行二次燃烧的二燃室(3)、与所述二燃室(3)下部连接用于对燃烧后的电子废弃物进行分选的多级分选机(5)、与所述多级分选机(5)连接的电炉(6)、与所述二燃室(3)连接用于为所述电炉(6)提供电力的余热锅炉(4)。
8.一种回转窑、电炉电子废弃物资源回收方法，其特征在于，采用如权利要求1-7任意一项所述的回转窑、电炉电子废弃物资源回收装置，包括如下步骤：
定量废旧电路板在所述回转窑(2)中发生高温裂解反应以及小部分氧化燃烧反应，经过裂解反应后产生大量铜金属、锡灰、多并苯、灰渣、挥发性油气，以及少量芳香烃类、炭黑；
铜金属、锡灰、多并苯、灰渣、炭黑经过所述回转窑(2)的转动从而进入所述二燃室(3)底部，经过层层分选收集后多并苯、灰渣、炭黑直接进入火法项目做为熔炼炉的燃料和还原剂，铜金属经电炉熔化提纯制成铜锭后出售，锡灰经电炉熔化提纯制成锡锭后出售，废旧电路板高温裂解产生的挥发性油气、芳香烃类和烟气进入火法项目烟气处理系统，进行环保处理。
9.根据权利要求8所述的一种回转窑、电炉电子废弃物资源回收方法，其特征在于，废旧电路板高温裂解，采用连续式半密闭所述回转窑(2)，通过向所述回转窑(2)内加入燃油或燃气使所述回转窑(2)内达到所需裂解温度，通过向所述回转窑(2)内补风，确保燃油或燃气的燃烧，确保所述回转窑(2)内所需裂解温度，采用连续进料方式，控制进料量，控制所述回转窑(2)转速，控制出料量来达到动态平衡。
10.根据权利要求8所述的一种回转窑、电炉电子废弃物资源回收方法，其特征在于，经过裂解反应后产生大量铜金属、锡灰、多并苯、灰渣以及少量炭黑经过回转窑的转动进入所述二燃室(3)底部从而进入所述多级分选机(5)，在所述多级分选机(5)振动分选分离后，产生的铜金属和锡灰，经皮带输送进入所述电炉(6)，所述电炉(6)提供热量将其加热熔化后排放制成铜锭和锡锭出售，产生的多并苯、灰渣以及少量炭黑，与处理铜金属和锡灰产生的少量灰尘一同进入火法项目，其可作为火法项目熔炼炉燃料和还原剂。
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