废旧线路板超高温资源化处置技术 当前位置:首页技术示范
 

    随着电子产品更新速度的加快,电子垃圾主要组成部分的印刷电路板(PCB)的废弃数量也越来越庞大。废旧PCB对环境造成的污染也引起了各国的关注。在废旧PCB中,含有铅、汞、六价铬等重金属,以及作为阻燃剂成分的多溴联苯(PBB)、多溴二苯醚(PBDE)等有毒化学物质,这些物质在自然环境中,将对地下水、土壤造成巨大污染,给人们的生活和身心健康带来极大的危害。

    科学地回收处理废线路板的工艺,解决回收处理过程中的废气污染问题,不仅是解决电子垃圾处理的核心和关键,也是解决电子垃圾对环境危害的一个非常重要的方面,同时其本身又具有巨大经济价值的潜力。中国作为一个生产和消费电子产品的大国,彻底解决电子垃圾的处理问题是应尽的社会责任和义务。

    适用范围

    废旧线路板超高温资源化处置技术,适用于废旧线路板资源化处置。

    主要技术内容

    经严格筛分过的废线路板粉末和造渣辅助熔剂按配比均匀混合,然后由螺旋输送机稳定均匀地送出,混合罗茨风机送来的高压空气分别送至竖直旋流喷枪和水平旋流喷枪。

    预混料通过竖直旋流喷枪旋流进入焚烧塔中,粉料螺旋下落的同时热解气化焚烧,在贴壁区域焚烧放热作用下灰渣和造渣熔剂升温反应变至熔融状态,落入熔炼池中。

    水平旋流喷枪将废线路板粉末和造渣辅助溶剂混合物旋流喷入池内在池贴壁区域螺旋前行,流动性良好的熔渣最终落入熔炼池中。

    熔炼池中的熔融液继续继续完成焚烧塔塔壁和熔炼池熔池上方池壁上未完成的造渣理化反应,并进行渣铜分离。

    90%以上的固态灰渣在离心力作用下聚集在贴壁薄膜上,最后进入熔炼池熔融液中。借助熔炼池池底坡度作用熔融液向下游流动,最后至排渣口排出高温熔渣,从放铜口放出铜液。

    从焚烧塔流出的未燃尽有毒害中间反应产物流入熔炼池气相空间继续旋流燃烧,从熔炼池流出的未燃尽有毒害中间反应产物流入消毒塔,在消毒塔底部补加空气后继续进行旋流燃烧,然后在主引风机与消毒塔高度形成的抽吸力作用下螺旋上升排出消毒塔。   

    离炉烟气(1000℃--1200℃)经鹅颈烟道进入水冷式重力沉降室。沉降室里烟气先水冷快速降温至700℃--800℃,使其中的液尘凝固成粉末并脱除大部分粗颗粒粉尘,然后经过高效陶瓷蓄热器。

    蓄热器里发生高强度传热,烟气显热迅速被传递到助燃空气,调整好烟气速度使得烟气温度在不到0.5s内急速降到150℃--200℃,实现烟气急冷目的,助燃空气能从环境温度升至400℃--500℃。从蓄热器流出来的烟气流进布袋除尘器,除去含重金属细粉末,在主引风机驱动下流进溴吸收塔,烟气经溴吸收塔除溴后从烟囱排放。

    典型规模

    1.5 t/h

    主要技术指标

    废线路板回收处理产品指标:精铜 98%;粗铜 80%--90%;炉渣含铜 < 0.5%;铜回收率 > 98%;贵金属回收率 > 96%;废气、炉渣达到《危险废物焚烧污染控制标准》(GB18484-2001)。

    主要设备

    废线路板超高温熔炼炉主要由粉碎系统、输送系统、U型熔炼装置、烟气处理系统、控制系统五大系统组成。

    设备工作原理

    1) 废线路板粉碎系统
    采用二级粉碎方式,一级粉碎选用滚轧式粉碎设备,设备之间的衔接采用通用的皮带输送设备,二级粉碎过程中的粉尘回收采用标准的袋式脉冲除尘与旋风除尘相结合的方式,粉料的输送采用通用的螺旋输送设备。该系统中二级粉碎设备为自主设计产品,大大提高了设备的稳定性和系统的可靠性。

    2) 粉料输送与储存系统
    采用通用的螺旋输送机与料仓组成,根据废线路板粉料的特性与超高温熔炼的要求,对螺旋输送机供应商提出采用变频控制技术及螺杆变节距要求,经过多次试验效果良好。根据废线路板粉料易结拱的特点在料仓中设置了专用的破拱装置,经过多次试验和试生产,系统满足粉料输送流畅的要求,达到项目设计要求。

    3) U型超高温熔炼装置内的耐火材料
    U型超高温熔炼装置内的耐火材料及规格是关系到炉膛寿命及制造成本的关键因素,在材料及型号选择过程中,除特殊部位采用专用浇注料以外,其它均采用通用的耐火材料规格,减少了耐火材料的制造成本和供货周期。

    4) 烟气处理系统
    废线路板焚烧烟气净化系统,包括重力沉降室,高温高压鼓风机,卧式陶瓷球蓄热室,布袋除尘室和高温高压主引风机。其主要特征是:在主引风机抽吸驱动作用下,1000-1200℃高温烟气进入净化系统,依次流过重力沉降室、低温陶瓷球蓄热室、布袋除尘室和主引风机,最后离开净化系统;在鼓风机抽吸驱动作用下,助燃空气流进高温陶瓷球蓄热室,再离开净化系统;烟气可以为低粉尘浓度高温烟气,或者烟气中绝大部分粉尘被重力沉降室上游设备(如焚烧炉)捕集去除,烟气中少量固态粉尘在重力沉降室里被有效去除。
    蓄热室中蓄热球比表面积>800m2/m3,蓄热室在减速电机驱动下能沿自身水平轴线周期性快速转动以切换空气管路和烟气管路,蓄热室成对布置,两蓄热室转动周期为60-120秒,在图3-10b和图3-10c所示的两工作状态中周期性变化,低温蓄热室烟气在<0.5秒时间里释放显热从700-800℃降温到250-200℃以下,高温蓄热室助燃空气迅速吸热升温到400-500℃。 在烟气处理系统中,采用标准的袋式除尘器,布袋采用通用的高温布袋,系统选用的风机均采用国内名牌产品;可回转式蓄热装置、脱溴装置、W型烟气冷却装置均根据设计要求专业制造生产。

    5) 控制系统
    选用进口PLC、国内名牌器件,降低制造成本。

    设备优点

    设备可实现废线路板的资源性和生态性的统一,具有回收效率高、污染性低、效益好等优点 。拥有和掌握多项领先国内外的技术专利,填外废线路板火法处置技术空白,先进的处理技术,能有效满足资源处置系统化的产业要求和国内和国家的行管法规政策等。

    投资效益

    总投资3500万元,其中设备投资2400万元;运行费用260万元/a。   

废旧线路板

超高温焚烧熔炼炉