專利名稱：一種廢棄溴代阻燃塑料的環(huán)保回收方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種溴代阻燃塑料的環(huán)?；厥辗椒?。具體地講，本發(fā)明涉及一種通過工業(yè)廢渣電石灰與廢棄溴代阻燃塑料共同熱解，使溴較好的控制在殘?jiān)胁⒛軗Q抑制溴代 二惡英類污染物的形成的溴代阻燃塑料的環(huán)?；厥辗椒?。
背景技術(shù)：
溴化環(huán)氧樹脂(Brominated Flame Retardants, BFR)以其優(yōu)良的電氣絕緣性、粘 接性及自阻燃性，廣泛應(yīng)用于電子產(chǎn)品中電路板(PCB)、連接器、電線電纜、外殼等需具有難 燃特性等零部件。大部分BFR具有較高的持久性和親脂性并且容易在人和動(dòng)物體內(nèi)累積， 危害內(nèi)分泌系統(tǒng)，影響激素在體內(nèi)的平衡。因此，對(duì)該類廢棄物有效的回收利用已得到有關(guān) 部門的重視，也是資源與環(huán)境領(lǐng)域亟待解決的問題。塑料類廢棄物最終利用的途徑是熱回收能量，由于能量回收過程中易產(chǎn)生二次污 染以及凈化處理系統(tǒng)的復(fù)雜，所以研究開發(fā)安全、經(jīng)濟(jì)的回收技術(shù)是該技術(shù)領(lǐng)域中的一個(gè) 重要問題。另外，阻燃塑料的特殊性在于含量較高的阻燃劑及其中的某些金屬(如Fe、Cu 等)在熱解過程中很容易產(chǎn)生含溴的化合物，如溴化氫及含溴的芳香化合物以及劇毒的 PBDD/F，這些物質(zhì)一方面會(huì)污染環(huán)境，腐蝕設(shè)備并且凈化處理成本大；另一方面會(huì)進(jìn)入熱 解油及熱解氣中造成這些產(chǎn)品的再利用困難，至今尚未找到經(jīng)濟(jì)有效的控制手段和理論支 撐，成為制約這項(xiàng)技術(shù)從實(shí)驗(yàn)室走向?qū)嶋H應(yīng)用的瓶頸。電石灰主要來源于以電石為原料生產(chǎn)乙炔及PVC的副產(chǎn)品，外觀呈灰白色，主要 成分為Ca (OH)2, CaO, CaCO3> Mg (OH) 2等，通常Ca (OH) 2的干基含量在75 %左右，Ca、Mg的含 量在55% 65%之間。這類固體廢物的綜合利用率僅為15%左右，給環(huán)境帶來很大的壓 力。因此，如果能實(shí)現(xiàn)兩類廢棄物共同熱解，通過“以廢治廢”實(shí)現(xiàn)固溴，來解決熱解過 程中的難題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于提供一種廢氣溴代阻燃塑料的環(huán)?；厥辗椒?， 以減少污染物的形成并減少回收成本。本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題通過以下技術(shù)方案得以實(shí)現(xiàn)一種廢棄溴代阻燃塑料的環(huán)?；厥辗椒ǎㄈ缦虏襟E1)將含水率不大于10%的工業(yè)廢渣電石灰研磨至80 100目，然后與粘土以 1 0.3的重量配比混合，用制球機(jī)制成直徑小于0.5cm的小球并通風(fēng)吹干至水分含量 < 3%以防止熱解時(shí)小球迅速膨脹破裂；2)將廢棄溴代阻燃塑料進(jìn)行粗破碎至尺寸滿足熱解爐給料要求的碎塊；3)將步驟1)所得的電石灰小球和步驟2)所得的塑料碎塊以4 1的重量比混合 后進(jìn)料至熱解爐中在惰性氣氛中進(jìn)行共同熱解；
4)將共同熱解過程中產(chǎn)生的揮發(fā)物冷凝得到熱解氣和熱解油，其中熱解氣經(jīng)過凈 化后進(jìn)行二次燃燒，其熱量作為補(bǔ)充能源供應(yīng)給熱解系統(tǒng)；而收集熱解油以用作燃料或化 工原料；并且所述熱解過程中產(chǎn)生的揮發(fā)物中的溴含量< 5ppm ；5)用滾筒篩將熱解后的殘?jiān)蛛x，得到富集了熱解過程中產(chǎn)生的溴的電石灰發(fā)泡 球和剩余殘?jiān)渲须娛野l(fā)泡球中溴以溴化鈣的形式存在；6)然后將電石灰發(fā)泡球細(xì)碎到100目以下，采用水蒸汽蒸餾法或空氣吹出法提取 溴，其原理是用氯氣作氧化劑將溴離子氧化為游離溴，然后用水蒸汽蒸餾或空氣吹出方式 進(jìn)行提制；和
7)將剩余殘?jiān)陔姞t中進(jìn)行煅燒以除去熱解過程中的殘留炭，提高玻璃纖維的再 利用純度，再采用萬(wàn)能破碎機(jī)粉碎，接著用風(fēng)力分選機(jī)進(jìn)行金屬(銅等)與非金屬材料(玻 璃纖維)的分離，得到金屬和非金屬。所述制球機(jī)的成型壓力為18_20MPa。所述共同熱解的熱解溫度為500 550°C，保溫在30min以上以保證揮發(fā)物揮發(fā)完全。所述電石灰小球的強(qiáng)度為15 20N，而硬度為8_9N/mm2以使其在熱解后不變碎從 而便于分離回收。本發(fā)明中熱解終溫較廢棄阻燃塑料低50°C左右，其原因是由于加入電石灰后使阻 燃塑料中阻燃劑的活性受到激發(fā)，使分解速度加快，節(jié)約了熱解過程中的能源消耗。本發(fā)明方法中工業(yè)廢渣電石灰和廢棄溴代阻燃塑料共同熱解后，調(diào)控溴在三相熱 解產(chǎn)物中的分布，使溴盡可能的分布在熱解殘?jiān)胁⒁凿寤}形式存在便于溴的進(jìn)一步回 收利用；而在熱解揮發(fā)物(熱解油和熱解氣)中含有痕量的溴，不必進(jìn)行特殊的脫溴處理就 能作為燃料或化工原料使用，從而減少資源化成本。本發(fā)明方法通過兩類廢物共熱解來抑制PBDD/F前驅(qū)體的形成，減少熱解過程中 污染物的排放。本發(fā)明方法中產(chǎn)生的熱解氣因?yàn)椴缓懈g性的氣體溴化氫可直接作為熱解系 統(tǒng)的補(bǔ)充能源；熱解后的殘?jiān)?jīng)過滾筒篩進(jìn)行分離，分離后得到的電石灰添加球富集了熱 解過程中產(chǎn)生的溴并以溴化鈣存在，可進(jìn)一步回收溴資源；熱解殘?jiān)?jīng)過細(xì)碎、磁選等工藝 可回收到金屬與非金屬材料(如玻璃纖維等)可進(jìn)一步用來制作玻璃鋼或其他填料。本發(fā)明方法工藝簡(jiǎn)單，成本低廉，在廢物資源化的同時(shí)也兼顧無(wú)害化。符合技術(shù)可 行、經(jīng)濟(jì)有利的資源化技術(shù)要求。


下面結(jié)合附圖1和具體實(shí)施方式
對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)說明。圖1是本發(fā)明方法的流程示意圖。
具體實(shí)施例方式為了使本發(fā)明實(shí)現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達(dá)成目的與功效易于明白了解，下面結(jié) 合具體例和附圖，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。實(shí)施例1
如圖1所示，按照如下步驟進(jìn)行本發(fā)明方法1)將含水率不大于10%的較干電石灰磨細(xì)至80 100目，每一批電石灰含水率需經(jīng)測(cè)定，以便配料；然后將電石灰與粘土以1 0.3的重量配比混合，用制球機(jī)(制球機(jī)的成型壓力為20MPa)制成直徑小于0. 5cm的小球并通風(fēng)吹干，確保含水率< 3%為了保證電石灰球在熱解后不變碎，得到的電石灰小球的強(qiáng)度為20N，而硬度為9N/mm2，其在熱解后不變碎從而便于分離回收；2)將廢棄溴代阻燃塑料進(jìn)行粗破碎至尺寸滿足熱解爐給料要求的碎塊；3)接著將步驟1)所得的電石灰小球和步驟2)所得的塑料碎塊以4 1的重量比混合后采用間歇式進(jìn)料方式至給料熱解爐中在惰性氣氛下進(jìn)行熱解進(jìn)行共同熱解，熱解終溫為500°C，熱解時(shí)間為30分鐘；4)將共同熱解過程中產(chǎn)生的揮發(fā)物冷凝得到熱解氣和熱解油，其中熱解氣經(jīng)過凈化后進(jìn)行二次燃燒，其熱量作為補(bǔ)充能源供應(yīng)給熱解系統(tǒng)；而收集熱解油以用作燃料或化工原料；5)再用滾筒篩將熱解后的殘?jiān)蛛x，得到富集了熱解過程中產(chǎn)生的溴的電石灰發(fā)泡球和剩余殘?jiān)渲须娛野l(fā)泡球中溴以溴化鈣的形式存在；6)然后將電石灰發(fā)泡球細(xì)碎到100目以下，采用水蒸汽蒸餾法提取溴，其原理是 用氯氣作氧化劑將溴離子氧化為游離溴，然后用水蒸汽蒸餾進(jìn)行提制；和7)將剩余殘?jiān)陔姞t中進(jìn)行煅燒以除去熱解過程中的殘留炭，提高玻璃纖維的再 利用純度，再采用萬(wàn)能破碎機(jī)粉碎，接著用風(fēng)力分選機(jī)進(jìn)行金屬(銅等)與非金屬材料(玻璃纖維)的分離，得到金屬和非金屬，由于二者密度差在二倍左右，分離效率達(dá)到90%以 上。以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理、主要特征和本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本發(fā)明不受上述實(shí)施例的限制，上述實(shí)施例和說明書中描述的只是說明本發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下本發(fā)明還會(huì)有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本發(fā)明范圍內(nèi)。本發(fā)明要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書及其等同物界定。
權(quán)利要求
一種廢棄溴代阻燃塑料的環(huán)?；厥辗椒ǎ涮卣髟谟诎ㄈ缦虏襟E1)將含水率不大于10％的工業(yè)廢渣電石灰研磨至80～100目，然后與粘土以1∶0.3的重量配比混合，用制球機(jī)制成直徑小于0.5cm的小球并通風(fēng)吹干至水分含量＜3％以防止熱解時(shí)小球迅速膨脹破裂；2)將廢棄溴代阻燃塑料進(jìn)行粗破碎至尺寸滿足熱解爐給料要求的碎塊；3)將步驟1)所得的電石灰小球和步驟2)所得的塑料碎塊以4∶1的重量比混合后進(jìn)料至熱解爐中在惰性氣氛中進(jìn)行共同熱解；4)將共同熱解過程中產(chǎn)生的揮發(fā)物冷凝得到熱解氣和熱解油，其中熱解氣經(jīng)過凈化后進(jìn)行二次燃燒，其熱量作為補(bǔ)充能源供應(yīng)給熱解系統(tǒng)；而收集熱解油以用作燃料或化工原料；并且所述熱解過程中產(chǎn)生的揮發(fā)物中的溴含量＜5ppm；5)用滾筒篩將熱解后的殘?jiān)蛛x，得到富集了熱解過程中產(chǎn)生的溴的電石灰發(fā)泡球和剩余殘?jiān)?，其中電石灰發(fā)泡球中溴以溴化鈣的形式存在；6)然后將電石灰發(fā)泡球細(xì)碎到100目以下，采用水蒸汽蒸餾法或空氣吹出法提取溴，其原理是用氯氣作氧化劑將溴離子氧化為游離溴，然后用水蒸汽蒸餾或空氣吹出方式進(jìn)行提制；和7)將剩余殘?jiān)陔姞t中進(jìn)行煅燒以除去熱解過程中的殘留炭，提高玻璃纖維的再利用純度，再采用萬(wàn)能破碎機(jī)粉碎，接著用風(fēng)力分選機(jī)進(jìn)行金屬與非金屬材料的分離，得到金屬和非金屬。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的環(huán)?；厥辗椒ǎ涮卣髟谟谥魄驒C(jī)的成型壓力為18-20MPa。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的環(huán)?；厥辗椒?，其特征在于所述共同熱解的熱解終溫為 500 550°C，保溫30min以上以保證揮發(fā)物揮發(fā)完全。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的環(huán)?；厥辗椒?，其特征在于所述電石灰小球的強(qiáng)度為15 20N而硬度為8-9N/mm2以使其在熱解后不變碎從而便于分離回收。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種廢棄溴代阻燃塑料的環(huán)?；厥辗椒?。將廢棄阻燃塑料與工業(yè)廢渣電石灰共同熱解，使溴分布在固體殘?jiān)斜阌谶M(jìn)一步回收利用，同時(shí)抑制溴代惡英類污染物(PBDD/F)的形成。通過本技術(shù)的實(shí)施解決了常規(guī)熱解工藝中溴在三相產(chǎn)物中分布不利于回收利用、凈化處理成本高以及PBDD/F的形成問題，實(shí)現(xiàn)資源與環(huán)境的雙贏。
文檔編號(hào)B09B5/00GK101797573SQ20101010328
公開日2010年8月11日 申請(qǐng)日期2010年1月29日 優(yōu)先權(quán)日2010年1月29日
發(fā)明者關(guān)杰, 徐敏, 李英順, 李靖, 蘇麗, 陳勝文 申請(qǐng)人:上海第二工業(yè)大學(xué)