[发明专利]电子废弃物破碎分选后的混合金属富集体的分离回收方法

说明书

技术领域

本发明涉及电子废弃物中的金属回收及无害化处理技术领域，具体是一种电子废弃物破碎分选后的铜、铅、镉、锌等混合金属富集体的分离回收方法。

背景技术

随着电子信息技术的不断发展，电子产品已经渗透到人们生产和生活的各个方面。作为一种短生命周期产品，近年来报废的电子产品数量也以指数级上升。据估计，我国目前每年报废的电冰箱、洗衣机、空调等家用电器约有5000余万台，报废量年均增长20%，预计到“十二五”末期，年报废量将达到1.6亿多台。

在电子废弃物中，金属的含量高达60%左右，而在自然界中金属含量达到3～5%就可以称为富矿，电子废弃物中蕴含的金属是天然矿藏的几十倍甚至几百倍，是十分宝贵的资源。但是电子废弃物的成分十分复杂，在经过初步的破碎和分选之后，可以将金属成分富集起来。这些金属富集体一般是以铜为主要成分，同时包含铅、镉等多种具有环境风险的金属成分和物理分选难以去除干净的有机成分。如何绿色环保的回收电子废弃物破碎分选后的多种混合金属富集体是电子废弃物回收中的重点和难点问题。

目前电子废弃物中金属的回收方法主要有湿法冶金、火法冶金、机械处理或多技术复合处理等。其中机械处理以易于工业化，环境友好等优点，备受瞩目。中国发明专利《废混合金属的粉碎分离回收工艺及其所用设备》（沈志刚等，专利号99102862.7）将废旧混合金属依次经过粗破、细破，然后通过振动筛分，然后采用气流分选机，实现金属与非金属物质的分离。以上方法虽然能够实现金属与非金属的分离，但分离后得到的是包含少量有机成分的混合金属颗粒，必须进行混合金属富集体的分离提纯，回收的金属才能达到资源化。文献《从印刷电路板废料中回收金和铜的研究》（朱萍等，《稀有金属》2002年第3期）介绍了采用湿法冶金技术回收印刷电路板废料中的多种金属元素。但存在的主要问题是化学药剂消耗大，废液的处理将造成二次污染。文献《国内外电子废弃物现状及其资源化技术》（魏金秀等，《东华大学学报》2005年第3期）介绍了采用电解法进行混合金属的分离。但是，在电解过程中产生氟化氢、一氧化碳、二氧化硫等有害气体及废电解液严重污染环境等问题。

发明内容

本发明针对上述现有技术存在的不足，提供一种电子废弃物破碎分选后的铜、铅、镉、锌等混合金属富集体的分离回收方法。首先通过热解方法将混合金属颗粒中的少量有机成分转化为热解油和热解气去除，再通过真空蒸馏手段，使多种金属成分在封闭环境中分别蒸发，并分开冷凝。最终达到分离回收电子废弃物破碎-分选后的铜、铅、镉、锌等混合金属的目的。

为了实现上述目的，本发明的技术解决方案如下：

一种电子废弃物破碎分选后的混合金属富集体的分离回收方法，其特点在于，该方法包括以下步骤：

①将电子废弃物破碎-分选后的混合金属富集体加入热解炉中，在通入氮气或者真空条件下，对混合金属富集体进行热解处理，将有机成分分离并转化为热解油和热解气，得到混合金属与残碳；

②将热解所得的混合金属与残碳一起加入真空连续分离回收装置中，进行真空蒸馏与冷凝收集处理，并在高温条件下，将余下的液态金属铜直接浇铸成铜锭产品。

所述的步骤①热解处理，具体包括：

11）将混合金属富集体投入热解炉，关闭设备，进行氮气热解，即使热解炉中充满氮气，或者进行真空热解，即使热解炉内的压力保持在50Pa以下；

12）启动热解炉电源，开始加热，使热解炉内达到指定的温度，并保持温度20～40分钟，使有机成分充分热解；所述的指定的温度是指氮气热解条件下为550～650℃，真空热解条件下为200～300℃；

13）热解产生的气体经过冷凝区冷凝为热解油，不能冷凝的热解气在热解炉出口处用气袋进行收集，混合金属与残碳则留在热解炉中。

所述的步骤②真空蒸馏与冷凝收集处理，具体包括：

21）将热解得到的混合金属与热解残碳一起加入真空连续分离回收装置的物料加热装置中，密封真空连续分离回收装置，启动真空系统抽气，使装置内压力保持在1×10^-2～1×10²Pa；

22）启动真空连续分离回收装置的电源，使物料加热装置内温度加热到600～700℃，然后保持温度不变，使混合金属中的镉蒸发，蒸发时间为1～2小时，镉冷凝在冷凝盘上，冷凝温度为100～350℃；

23）更换冷凝盘，并继续加热，使物料加热装置内温度达到700～800℃，然后保持温度不变，使混合金属中的锌蒸发，蒸发时间为1～2小时，锌冷凝在冷凝盘上，冷凝温度为100～400℃；