本發(fā)明涉及廢舊電子產(chǎn)品回收，特別指一種手機(jī)線路板熱解回收方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、廢棄線路板作為電子廢棄物的重要組件，一方面既含有鉛、鎘、聚氯乙烯塑料、溴化阻燃劑等多種重金屬和有害物質(zhì)，存在潛在的環(huán)境污染；另一方面又含有銅、鎳、金、銀等多種普通金屬和稀貴金屬，具有較高的回收利用價(jià)值。

2、隨著對(duì)環(huán)境保護(hù)提出了更高的要求，電子垃圾的回收與利用成為多數(shù)國(guó)家面臨的棘手問(wèn)題。印刷線路板(pcb)作為廢棄家電中的關(guān)鍵部件，其回收和資源化問(wèn)題已成為急需解決的熱點(diǎn)問(wèn)題。

3、對(duì)報(bào)廢的線路板實(shí)施有效處理和資源化回收，可以大大減緩對(duì)原生資源的消耗，減輕環(huán)境污染，對(duì)建立資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會(huì)，發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)具有積極的作用和重要的意義。

4、目前手機(jī)線路板的主要處理技術(shù)：火法冶金、濕法冶金、物理法。

5、火法冶金提取貴金屬具有簡(jiǎn)單、方便和高效等特點(diǎn)，但是由于存在有機(jī)物在焚燒過(guò)程中產(chǎn)生有害氣體造成二次污染、金屬回收率低、處理設(shè)備昂貴等缺點(diǎn)；

6、濕法冶金技術(shù)是較常用的、從廢棄電子產(chǎn)品中提取貴金屬的技術(shù)，濕法冶金技術(shù)的基本原理主要是利用貴金屬能溶解在硝酸和王水等的特點(diǎn)，將其從廢棄線路板中脫除并從液相中予以回收。與火法相比，濕法冶金技術(shù)排放的廢氣相對(duì)較少、提取貴金屬后的殘留物也易于處理，但產(chǎn)生的廢液較多，廢液的處理工藝復(fù)雜，成本很高。對(duì)環(huán)境造成一定的潛在威脅

7、物理處理方法主要包括有機(jī)械破碎、空氣分選和磁性吸附等多種技術(shù)。目前，物理處理方法主要用于金屬如鋁、銅的回收，如美國(guó)利用強(qiáng)力旋流分選機(jī)從個(gè)人電腦的pcb中回收鋁，通過(guò)控制進(jìn)料速度，所得金屬鋁的純度為85％，回收率在90％以上；瑞典利用電動(dòng)滾筒靜電分選機(jī)回收銅，通過(guò)優(yōu)化操作參數(shù)，所得金屬銅的品位為93％～99％，回收率達(dá)95％～99％。但存在貴金屬在物理回收過(guò)程流失大，且非金屬樹(shù)脂粉末難以資源化等問(wèn)題。

8、現(xiàn)有的回轉(zhuǎn)爐熱解處理線路板工藝，主要存在以下問(wèn)題：

9、1、回轉(zhuǎn)爐內(nèi)熱解產(chǎn)物的不斷翻轉(zhuǎn)，熱解殘?jiān)鼜幕剞D(zhuǎn)爐內(nèi)頂端下落的過(guò)程，大量的小尺寸顆粒物不易降落，易被熱解氣帶到爐外的熱解氣處理系統(tǒng)，在熱解氣的凈化、冷凝過(guò)程，當(dāng)溫度降低后就會(huì)冷凝析出熱解油，這些油容易附在設(shè)備或管路的內(nèi)表面，在吸附捕集熱解氣中的顆粒物，就會(huì)形成油泥，隨著熱解時(shí)間的延長(zhǎng)可能會(huì)造成管道、冷凝器的堵塞。

10、2、手機(jī)線路板中的貴金屬，如黃金，多以鍍層形式存在，厚度一般小于0.1um，熱解后容易形成微小的含金灰燼，熱解過(guò)程容易被熱解氣流夾帶進(jìn)入尾氣系統(tǒng)，被管路系統(tǒng)內(nèi)壁表面的焦油吸附轉(zhuǎn)變成油泥，不易回收，造成損失。

11、因此采用現(xiàn)有的線路板回轉(zhuǎn)爐熱解系統(tǒng)，不能實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)周期穩(wěn)定運(yùn)行，也不能獲得高的金、銀等貴金屬的回收率。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、發(fā)明目的：為了克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，本發(fā)明提供一種手機(jī)線路板熱解回收系統(tǒng)及方法，旨在提供一種解決現(xiàn)有熱解氣處理系統(tǒng)易結(jié)焦造成管路堵塞、貴金屬回收效率過(guò)低的問(wèn)題。

2、技術(shù)方案：一種手機(jī)線路板熱解回收方法，包括以下工段：

3、線路板的進(jìn)料與熱解

4、通過(guò)進(jìn)料單元連續(xù)輸送手機(jī)線路板至回轉(zhuǎn)爐內(nèi)，回轉(zhuǎn)爐通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)將線路板從進(jìn)料口推向出料方向，同時(shí)將線路板加熱升溫到熱解溫度開(kāi)始熱解，并在爐內(nèi)停留時(shí)間內(nèi)完成熱解。熱解過(guò)程產(chǎn)生的熱解氣被熱解氣引風(fēng)機(jī)從回轉(zhuǎn)爐爐頭的進(jìn)料口抽出進(jìn)入螺旋進(jìn)料器，通過(guò)調(diào)節(jié)抽氣速度，控制回轉(zhuǎn)爐內(nèi)氣壓為微負(fù)壓。熱解殘?jiān)鼜臓t尾的排渣口排出，進(jìn)入出料單元。

5、所述預(yù)熱段的溫度為400～500℃，冷卻段的溫度為500～600℃。

6、線路板的熱解溫度控制為600～800℃

7、其中，線路板在回轉(zhuǎn)爐內(nèi)停留時(shí)間控制為30～60min

8、其中，回轉(zhuǎn)爐內(nèi)熱解氣壓力控制為-50～0pa的微負(fù)壓

9、其中，從回轉(zhuǎn)爐排渣口排出的熱解殘?jiān)鼫囟葹?00～600℃

10、其中，熱解氣離開(kāi)回轉(zhuǎn)爐進(jìn)料口的溫度為400～500℃

11、手機(jī)線路板通過(guò)料倉(cāng)、下料器、螺旋進(jìn)料器被送入回轉(zhuǎn)爐，料倉(cāng)、下料器、螺旋進(jìn)料器密封輸送，向料倉(cāng)充入氮?dú)饩S持微正壓。

12、線路板熱解殘?jiān)呐懦雠c處理

13、從回轉(zhuǎn)爐排渣口排出的熱解殘?jiān)?，?jīng)下料閥進(jìn)入螺旋出料器，在螺旋出料器的推動(dòng)下送入熱解殘?jiān)鼉?chǔ)罐，螺旋出料器的夾套通入20～40℃的冷卻水，將500～600℃的熱解殘?jiān)鋮s到200～300℃，同時(shí)向熱解殘?jiān)鼉?chǔ)罐通入氮?dú)?，并維持0～10kpa的微正壓。

14、線路板熱解氣的抽出與處理

15、在引風(fēng)機(jī)的作用下，高溫?zé)峤鈿鈴幕剞D(zhuǎn)爐進(jìn)料口進(jìn)入螺旋進(jìn)料器，在螺旋進(jìn)料器夾套通入20～40℃的循環(huán)冷卻水，將熱解氣進(jìn)一步冷卻到200～300℃，冷凝析出的熱解油隨線路板一起被重新送回轉(zhuǎn)爐回轉(zhuǎn)爐內(nèi)。除油后的熱解氣從螺旋進(jìn)料器中部排氣口進(jìn)入引風(fēng)分流器，引風(fēng)分流器將熱解氣分為兩部分：一部分熱解氣(第一熱解氣)與適量空氣混合后進(jìn)行缺氧燃燒，產(chǎn)生900～1200℃的高溫?zé)煔?，然后與引風(fēng)分流器出來(lái)的另一部分熱解氣(第二熱解氣)混合，混合后的氣體溫度升至400～600℃，再送人除塵器在高溫下進(jìn)行除塵，脫塵后的熱解氣進(jìn)入冷凝器進(jìn)一步冷卻并析出熱解油，不凝熱解氣被風(fēng)機(jī)輸送到焚燒器進(jìn)行高溫焚燒處理，焚燒產(chǎn)生的煙氣經(jīng)凈化后達(dá)標(biāo)排放。

16、其中，熱解氣的缺氧焚燒，即控制輸入的空氣體積為第一熱解氣焚燒的理論空氣需求量(熱解氣按化學(xué)計(jì)量燃燒所需要空氣體積)的70～90％，控制煙氣中殘留氧氣濃度不大于1％。

17、其中，熱解氣除塵方式，可采用旋風(fēng)除塵、靜電除塵、袋式除塵中的任意一種或其任何組合。

18、其中，采用20～40℃的循環(huán)冷卻水，將除塵后的熱解氣冷卻到50℃以下，收集冷凝出來(lái)的熱解油，然后將不凝熱解氣送入廢氣處理區(qū)。熱解氣的冷凝，即向冷凝器通入20～40℃的循環(huán)冷卻水，將熱解氣冷卻到30～50℃，析出熱解油。

19、其中，在廢氣處理區(qū)將熱解氣通入焚燒器燃燒，控制焚燒溫度不低于1100℃，停留時(shí)間不短于2s，焚燒后的廢氣經(jīng)凈化后達(dá)標(biāo)排放。

20、不凝熱解氣的焚燒，控制不凝氣焚燒溫度不低于1100℃，停留時(shí)間不低于2s

21、本專利技術(shù)方案發(fā)明了一種線路板熱解系統(tǒng)，包括進(jìn)料單元、熱解單元、出料單元、熱解氣加熱單元、除塵單元、冷凝單元、熱解氣焚燒單元：

22、進(jìn)料單元：包括料倉(cāng)、下料器、螺旋進(jìn)料器及其管路系統(tǒng)。料倉(cāng)下端出口與下料器入口相連，下料器出口與螺旋進(jìn)料器的進(jìn)料口相連，螺旋進(jìn)料器的出口與回轉(zhuǎn)爐的進(jìn)料口相連，在螺旋進(jìn)料器的中間位置設(shè)置一排氣口，該氣體排放與熱解氣加熱單元相連。線路板從料倉(cāng)出口經(jīng)下料器進(jìn)入螺旋進(jìn)料器內(nèi)，被螺旋驅(qū)動(dòng)進(jìn)入回轉(zhuǎn)爐內(nèi)。來(lái)自回轉(zhuǎn)爐的高溫?zé)峤鈿鈴穆菪M(jìn)料器的出料口進(jìn)入，在螺旋進(jìn)料器內(nèi)與線路板逆流接觸，螺旋進(jìn)料器夾套通入20～40℃的循環(huán)冷卻水，熱解氣在螺旋進(jìn)料器內(nèi)被冷卻到200～300℃后，從螺旋進(jìn)料器中部的排氣口流出進(jìn)入熱解加熱單元。料倉(cāng)投加線路板后用蓋板密封，并在料倉(cāng)通入氮?dú)獗３?～10kpa(表壓)的微正壓，以防止熱解氣串入料倉(cāng)，同時(shí)也防止外面的空氣進(jìn)入系統(tǒng)內(nèi)，充入的氮?dú)鈴穆菪M(jìn)料器中部的排氣口與熱解氣匯合后進(jìn)入熱解氣加熱單元。

23、熱解單元：包含回轉(zhuǎn)爐、電加熱系統(tǒng)、驅(qū)動(dòng)電機(jī)等?；剞D(zhuǎn)爐的爐體以一定角度傾斜放置使進(jìn)料口端(頭部)高于出料口端(尾部)，傾斜角度在0～5度之間可調(diào)。電機(jī)驅(qū)動(dòng)爐體轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)速在2～20r/min之間可調(diào)。在回轉(zhuǎn)爐內(nèi)，線路板隨回轉(zhuǎn)爐轉(zhuǎn)動(dòng)而翻滾并以螺旋方向從爐頭向爐尾的出料方向移動(dòng)，熱解氣的流動(dòng)方向與線路板的運(yùn)動(dòng)方向相反。爐內(nèi)熱解氣的壓力通過(guò)熱解氣引風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)控制在-50～0pa。通過(guò)調(diào)節(jié)回轉(zhuǎn)爐的傾斜角度和爐體的轉(zhuǎn)速可以將線路板在回轉(zhuǎn)爐內(nèi)的停留時(shí)間控制在30～60min之間?；剞D(zhuǎn)爐的爐體外設(shè)置有電加熱塊，根據(jù)爐體的加熱溫度和控制要求不同，回轉(zhuǎn)爐的爐膛分為六段：

24、第一段為預(yù)熱段，該區(qū)段未設(shè)置電加熱塊，利用熱解過(guò)程產(chǎn)生的高溫?zé)峤鈿鈱?duì)線路板進(jìn)行預(yù)熱，預(yù)熱后的線路板升溫到400～500℃。

25、第二至五段為熱解爐加熱段，設(shè)置了電加熱塊對(duì)爐體進(jìn)行加熱，預(yù)熱后的線路板在加熱段，進(jìn)一步被加熱至并保持在600～800℃。

26、第六段為熱解殘?jiān)鋮s段，該段未設(shè)置電加熱塊，利用空氣對(duì)爐壁進(jìn)行散熱冷卻，線路板熱解殘?jiān)ㄟ^(guò)冷卻段后，溫度降至500～600℃。

27、熱解氣加熱單元：包括引風(fēng)分流器、燃燒器、氣體管道混合器，螺旋進(jìn)料器中部的排氣口與引風(fēng)分流器的入口相連，引風(fēng)流器的第一出口與燃燒器的入口相連，燃燒器的煙氣出口與氣體管道混合器的一個(gè)入口相連，引風(fēng)分流器的第二出口與氣體管道混合器的另一個(gè)入口相連。管道混合器的出口與除塵器的氣體入口相連。為了保持管道和設(shè)備內(nèi)的熱解氣溫度流經(jīng)過(guò)程基本保持不變，在管道及設(shè)備外加裝足夠的保溫層和高溫蒸汽伴熱。

28、引風(fēng)分流器將熱解氣分為第一熱解氣和第二熱解氣，將第一熱解氣與空氣混合后，進(jìn)入燃燒器在900～1200℃下完成缺氧燃燒，控制煙氣中的殘留氧氣濃度不大于1％，燃燒產(chǎn)生的高溫?zé)煔庠跉怏w管道混合器內(nèi)與第二熱解氣混合，控制混合后氣體溫度達(dá)到400～600℃；

29、除塵單元：包括除塵器、儲(chǔ)塵罐等。除塵器的入口與管道混合器的出口相連，除塵器的氣體出口與熱解氣冷凝器的氣體入口相連，除塵器分離出來(lái)的粉塵收集在儲(chǔ)塵罐中。除塵器為旋風(fēng)除塵器、靜電除塵器、袋式除塵器中的任意一種或其任何組合?？刂瞥龎m器進(jìn)口氣體溫度不低于400℃、除塵器出口氣體溫度不低于300℃。為了保持管道和設(shè)備內(nèi)的熱解氣溫度流經(jīng)過(guò)程基本保持不變，在管道及設(shè)備外加裝足夠的保溫層和高溫蒸汽伴熱。

30、冷凝單元：熱解氣冷凝單元由冷凝器、儲(chǔ)油罐及循環(huán)冷卻水系統(tǒng)組成。冷凝器的氣體入口與除塵器的氣體出口相連，冷凝器的氣體出口通過(guò)引風(fēng)機(jī)輸送到熱解氣焚燒處理單元。冷凝器夾套通入20～40℃的循環(huán)冷卻水，將熱解氣冷卻到30～50℃，冷凝析出的熱解油收集在儲(chǔ)油罐中，不凝的熱解氣送入廢氣焚燒處理單元。

31、不凝氣焚燒處理單元：焚燒單元包括引風(fēng)機(jī)、焚燒器、煙氣凈化器等。引風(fēng)機(jī)入口與熱解氣冷凝器的氣體出口相連，引風(fēng)機(jī)的出口與焚燒器的氣體入口相連，焚燒產(chǎn)生的煙氣與煙氣凈化器的入口連接。來(lái)自冷凝單元的不凝熱解氣與空氣混合后在焚燒器進(jìn)行充分燃燒，控制燃燒溫度不低于1100℃，停留時(shí)間不低于2s。煙氣經(jīng)凈化后實(shí)現(xiàn)達(dá)標(biāo)排放。

32、出料單元：由旋轉(zhuǎn)下料器、螺旋出料器、殘?jiān)鼉?chǔ)罐組成。下料器的入口與回轉(zhuǎn)爐尾部的排渣口相連，下料器的出口與螺旋出料器入口相連，螺旋出料器的出口與儲(chǔ)罐入口相連。熱解殘?jiān)鼜幕剞D(zhuǎn)爐排渣口經(jīng)下料器進(jìn)入螺旋出料器，在螺旋的推動(dòng)下進(jìn)入殘?jiān)鼉?chǔ)罐，螺旋出料器夾套通入20～40℃的循環(huán)冷卻水對(duì)解殘?jiān)M(jìn)行水冷降溫，控制冷卻后的熱解殘?jiān)鼫囟葹?00～300℃。出料系統(tǒng)為密封系統(tǒng)，為防止熱解氣的串入出料系統(tǒng)和防止外面空氣進(jìn)入出料系統(tǒng)，在殘?jiān)鼉?chǔ)罐通入氮?dú)?，保?～10kpa的微正壓，通入的氮?dú)饨?jīng)螺旋進(jìn)料器、下料器，再?gòu)幕剞D(zhuǎn)爐尾部排渣口進(jìn)入回轉(zhuǎn)爐與熱解氣匯合。

33、有益效果：

34、采用本發(fā)明系統(tǒng)和方法對(duì)手機(jī)線路板進(jìn)行熱解處理，能夠?qū)€路板進(jìn)行充分熱解、回收，熱解前無(wú)需對(duì)線路板進(jìn)行破碎，既減少了熱解過(guò)程產(chǎn)生的粉塵數(shù)量，也減少了貴金屬的損失，因此采用本發(fā)明的系統(tǒng)處理廢舊手機(jī)線路板，能獲得更高的的貴金屬回收率。與現(xiàn)有的熱解系統(tǒng)對(duì)比，本發(fā)明的其他效果如下：

35、1.通過(guò)控制回轉(zhuǎn)爐內(nèi)各加熱段溫度及停留時(shí)間，能夠?qū)崿F(xiàn)手機(jī)線路板的充分熱解；

36、2.為了避免熱解氣在除塵過(guò)程析出熱解油造成管路堵塞。本發(fā)明采用了對(duì)熱解氣進(jìn)行先降溫除油、再升溫除塵的方案?；剞D(zhuǎn)爐出來(lái)的高溫?zé)峤鈿庠谒渎菪M(jìn)料器內(nèi)，被冷卻到200～300℃，因此能將熱解氣中沸點(diǎn)高于300℃的焦油有效分離出來(lái)，后面只需在除塵過(guò)程保持熱解氣不低于300℃，就可以較好地避免除塵過(guò)程析出熱解油。這樣就能有效解決了除塵、冷凝管路發(fā)生結(jié)焦而造成的堵塞問(wèn)題；

37、3、為了實(shí)現(xiàn)對(duì)熱解氣加熱，本發(fā)明采用部分熱解氣的缺氧燃燒產(chǎn)生的高溫?zé)煔鈦?lái)升溫?zé)峤鈿?。這不僅避免了額外的燃料需求，同時(shí)采用缺氧焚燒方式，也避免了氧氣的殘留，保證了系統(tǒng)的安全。而缺氧燃燒過(guò)程形成的一氧化碳，也可以在后期的熱解氣燃燒處理時(shí)得到利用。

38、4、本專利采用一部分熱解氣燃燒產(chǎn)生的熱量來(lái)升溫?zé)峤鈿?，由于引入了部分空氣，提高了脫塵過(guò)程的氣體總流量，氣體溫度更高，因此脫塵過(guò)程氣流速度更快，有利于提升旋風(fēng)分流器的除塵效果。

39、5、為了防止外面的空氣進(jìn)入熱解系統(tǒng)，本發(fā)明方案，在手機(jī)線路板料倉(cāng)、熱解殘?jiān)鼉?chǔ)罐充入氮?dú)猓３终龎?，既避免了外部氧氣進(jìn)入系統(tǒng)，也防止了熱解氣串入料倉(cāng)和殘?jiān)鼉?chǔ)存罐，避免了熱解氣的泄漏。