[发明专利]一种废印刷线路板综合回收利用的方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及环境工程技术领域，尤其涉及一种对印刷线路板进行能源化利用及对线路板中的无机填料和铜、铝等金属进行回收利用的装置与方法。

背景技术

废印刷线路板(Printed circuit board，PCB)是电子工业的基础，广泛应用于计算机及元器件、通讯设备、测量和控制仪器仪表、家庭电子用具等领域。由于电子和信息行业的产品更新换代得非常快，随之而产生的废印刷线路板的数量也十分惊人。近年来，世界废印刷线路板平均增长率已达8.7％，东南亚地区年增长率为10.8％，而我国的增长率高达14.4％，2006年国内废印刷线路板产值已跃居世界首位。产生的废印刷线路板数量巨大。以广东东莞为例，每月产生的废印刷线路板边角料等电子废弃物就超过5000t。而整个广东省则超过8000t。

废印刷线路板成分复杂，通常含有30％的高热值有机树脂，30％的填充氧化物(主要是玻璃纤维)以及大约40％的金属，其中包含了有色金属和稀有贵重金属近20种。测试结果表明计算机使用的线路板中含140g/kg左右的铜、30g/kg左右的铝、40g/kg左右的铁、20g/kg左右的铅、15g/kg左右的镍和锡。与此同时，废印刷线路板中含有的重金属(铅、汞、铬、镉等)和含溴阻燃剂对土壤、环境、生物造成的潜在危害也不可低估。废印刷线路板中含有的重金属如果扩散到环境中与人体接触，对于人体神经系统、消化及排泄系统、呼吸和循环系统都具有严重的伤害。而在废印刷线路板广泛使用的含溴阻燃剂(BFRs)大多具有生物富集性，会干扰人体内分泌系统，并会增加消化和淋巴系统患癌症的风险。

废印刷线路板目前常见的处理工艺可以分为：机械破碎分选、酸碱浸渍金属回收、生物法贵金属回收、热化学处理等工艺。专利CN200810152763.2公开了一种热解分离废印刷线路板中金属和非金属的热解分离方法，可实现废弃PCB中金属和非金属的有效分离，实现固体废弃物的无害化热态分离；金属的回收纯度较高。但该方法需要外加热源，增加了处理成本，同时未对PCB中的污染物进行处理，容易造成二次污染。专利CN 200610097382.X公开了一种结合微生物，冶金，材料等技术从废弃线路板中提取金属铜，并对其它剩余物质进行综合资源化利用的方法。利用氧化亚铁硫杆菌等浸出回收废弃线路板中的金属Cu，同时对浸出Cu后的残留固体进行资源化，实现了对废弃线路板的完全综合资源化处理。但该方法处理周期较长。专利CN 200510101269.X公开了一种废旧线路板真空热解回用方法，包括如下步骤：(1)将有线路板废旧料碎粒送入真空热解罐，在真空度5-10KPa，温度250-350℃下加热；(2)升温至500-600℃，将融体中可挥发成分形成热解气并在线抽出，冷凝至室温，成为可用热解油；(3)加热升温至600-700℃，进行碳化。采用真空热解方法将线路板中的固化剂、阻燃剂与可用热解油分离出来，实现无害化工艺和最大资源化回用目的。该方法不能实现连续化回收，同时也不能很好的回收废印刷线路板中的无机填料。

上述专利均涉及热化学法废印刷线路板中无机填料、贵金属、能源资源的综合低污染回收利用。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术针对废印刷线路板的处理方法综合利用率低的技术问题，提供一种基于热化学转化原理、采用气化与溴化物脱除相结合，充分利用废印刷线路板中的能量资源，回收无机填料和铜、铝等贵金属，实现废印刷线路板的高效低污染综合处理方法及装置。

为达到上述目的，本发明采取了以下技术方案：一种废印刷线路板综合回收利用的方法，包含以下步骤：

(1)废印刷线路板气化：废印刷线路板经破碎后进入熔融盐反应炉内，在700～900℃气化，得到气化残渣和含有大量焦油的气体产物，气化残渣在熔融盐内分层，从熔融盐反应炉的不同位置排出熔融盐反应炉，分别回收利用；

(2)含溴污染物脱除：废印刷线路板在熔融盐中气化时，废印刷线路板中的Br主要以HBr的形式释放出来，释放出来的酸性HBr立即被碱性熔融盐吸收，同时生成的少量含溴有机物在熔融盐催化作用下，被熔融盐裂解并吸收；

(3)气体产物重整：含有大量焦油的气体产物与富氧空气、水蒸汽按1∶(0.4～0.7)∶(1～5)的比值混合通入气流床内，在1200～1500℃下重整；调整气体中H₂/CO比值在0.8～2之间，同时气体产物中的焦油在气流床内被高温转化。