電子廢棄物和廢舊鉛酸電池的回收方法
【專利摘要】本發明涉及廢棄物回收領域內的一種電子廢棄物和廢舊鉛酸電池的回收方法，工藝流程為：粉碎工序得到金屬廢雜料；配料工序將金屬廢雜料和鉛含量25%~60%的礦石復配，得到鉛含量大于10%的復配料；壓制球團礦工序將復配料和褐鐵礦壓制成球團礦；混合冶煉工序用生物質炭進行熔煉，得到粗鉛；精析工序得到鉛錠；煙化工序；渣鐵熔煉工序得到渣鐵和熔煉爐熔融爐渣；制陶工序將熔煉爐熔融爐渣成型得到陶粒；制陶工序產生的陶粒，用于種植光合竹，光合竹經過碳化后得到生物質炭，生物質炭用于混合冶煉工序。本發明克服了現有技術造成環境污染的缺陷，提供的電子廢棄物和廢舊鉛酸電池的回收方法金屬回收率高，成本低，不污染環境。
【專利說明】電子廢棄物和廢舊鉛酸電池的回收方法
所屬【技術領域】
[0001]本發明涉及廢棄物回收領域，具體為一種電子廢棄物和廢舊鉛酸電池的回收方法。
【背景技術】
[0002]傳統的電子廢棄物的處理基本上用人工拆解，和強酸腐蝕金屬相結合，不僅拆解成本高，且產生大量的廢水污染環境，特別是廢水中的重金屬對環境的污染巨大。傳統的鉛酸電池回收都用煤直接燃燒或用氣進行冶煉，金屬回收率低，冶煉廢氣污染環境。
【發明內容】
[0003]本發明的目的是為了克服現有技術造成環境污染的缺陷，提供一種金屬回收率高，成本低，不污染環境的電子廢棄物和廢丨H鉛酸電池的回收方法。
[0004]本發明的目的是通過以下技術方案實現的:
本發明的電子廢棄物和廢舊鉛酸電池的回收方法，其特征在于工藝流程依次為:粉碎工序:將電子廢棄物和廢舊鉛酸電池粉碎，將金屬和塑料分開，塑料部分單獨回收，金屬部分作為金屬廢雜料進入下一工序；配料工序:將前述金屬廢雜料和鉛含量25%~60%的礦石復配，得到鉛含量大于10%的復配料；壓制球團礦工序:將前述復配料和褐鐵礦加入壓球機，壓制成球團礦；混合 冶煉工序:將球團礦和石灰石投入冶化爐冶煉，冶煉時全部用生物質炭進行熔煉，得到粗鉛和冶化爐熔融爐渣，產生的煙氣經回收煙塵后排放；精析工序:粗鉛經除銅精析后得到鉛錠；煙化工序:冶化爐熔融爐渣進入煙化爐，噴入粉煤，升溫或保溫維持1200°C，得到煙化爐熔融爐渣，產生的煙氣經回收煙塵后排放；渣鐵熔煉工序:煙化爐熔融爐渣進入渣鐵熔煉爐，噴入煤粉、高壓鼓風，得到渣鐵和熔煉爐熔融爐渣，產生的煙氣經回收煙塵后排放；制陶工序:熔煉爐熔融爐渣進入回轉窯窯前熔池，在高壓鼓風和噴入煤粉的燃燒、攪動下，飛濺出來的陶粒進入到回轉窯，在窯體的低速轉動下，逐步冷卻成型得到陶粒，產生的煙氣經回收煙塵后排放；制陶工序產生的陶粒，用于種植光合竹，產出的光合竹經過碳化后得到生物質炭，生物質炭用于混合冶煉工序的冶煉。
[0005]上述方案中，所述配料工序中，加入鉛含量5%~?5%的礦石進行復配，鉛含量5%~?5%的礦石為采礦廢石、選礦尾礦、難處理的鉛原礦石的一種或幾種。
[0006]上述方案中，所述混合冶煉工序為:將球團礦、生物質炭和石灰石按以下順序:生物質炭-石灰石-球團礦投入冶化爐，加熱冶煉；生物質炭是指光合竹經過碳化后得到的炭。
[0007]上述方案中，所述混合冶煉工序中產生的煙氣，進入沉降還原室，其中的SO2在煙氣中的過渡金屬氧化物的催化作用下和還原性氣體CO反應形成硫磺；沉降還原室的煙氣經冷卻后進入布袋收塵器過濾回收煙塵；經過布袋收塵器的煙氣鼓入脫硫塔，用生石灰進一步脫出SO2后排放；沉降還原室和布袋收塵器產生的煙塵送至濕法系統，浸出回收硫酸鋅、氧化鋅、鎵、銦和鍺，浸出后產生的廢渣返回配料工序用于復配。[0008]上述方案中，所述精析工序為:將冶化爐排出的高溫鉛液緩慢降溫使銅析出，析出過程中加入鋸木屑使浮渣變得疏松易于分離；除銅后的鉛液澆注、冷卻和脫模，得到鉛錠。
[0009]上述方案中，所述煙化工序產生的煙氣經沉降室沉降、冷卻后送入布袋收塵器，沉降室和布袋收塵器產生的煙塵送至濕法系統，浸出回收氧化鋅、鎵、銦和鍺，浸出后產生的廢渣返回配料工序用于復配；經過布袋收塵器的煙氣鼓入脫硫塔，用生石灰進一步脫出SO2后排放。
[0010]上述方案中，所述渣鐵熔煉工序和制陶工序產生的煙氣經沉降室沉降、冷卻后送入布袋收塵器，沉降室和布袋收塵器產生的煙塵送至濕法系統，浸出回收氧化鋅，浸出后產生的廢渣返回配料工序用于復配；經過布袋收塵器的煙氣鼓入脫硫塔，用生石灰進一步脫出SO2后排放。
[0011 ] 本發明的電子廢棄物和廢舊鉛酸電池的回收方法，將電子廢棄物和廢舊鉛酸電池中的金屬一起熔煉，使其中的多金屬全部富集到粗鉛中回收，用生物質炭進行冶煉，比用焦炭提高金屬回收率15%~20%，成本下降70%。產生的陶粒用于種植光合竹，形成良性循環，不污染環境。
[0012]綜上，本發明克服了現有技術造成環境污染的缺陷，提供的電子廢棄物和廢舊鉛酸電池的回收方法金屬回收率高，成本低，不污染環境。
具體實施例
[0013]下面結合實 施例進一步詳述本發明，但本發明不僅限于所述實施例。
[0014]實施例一
本例的電子廢棄物和廢舊鉛酸電池的回收方法，工藝流程依次為:粉碎工序:將電子廢棄物和廢舊鉛酸電池粉碎，將金屬和塑料分開，塑料部分單獨回收，金屬部分作為金屬廢雜料進入下一工序；配料工序:將前述金屬廢雜料和鉛含量25%~60%的礦石復配，得到鉛含量為15%的復配料；壓制球團礦工序:將前述復配礦石和褐鐵礦加入壓球機，壓制成球團礦；混合冶煉工序:將球團礦和石灰石投入冶化爐冶煉，冶煉時全部用生物質炭進行熔煉，得到粗鉛和冶化爐熔融爐渣，產生的煙氣經回收煙塵后排放；精析工序:粗鉛經除銅精析后得到鉛錠；煙化工序:冶化爐熔融爐渣進入煙化爐，噴入粉煤，升溫或保溫維持1200°C，得到煙化爐熔融爐渣，產生的煙氣經回收煙塵后排放；渣鐵熔煉工序:煙化爐熔融爐渣進入渣鐵熔煉爐，噴入煤粉，高壓鼓風，得到渣鐵和熔煉爐熔融爐渣，產生的煙氣經回收煙塵后排放；制陶工序:熔煉爐熔融爐渣進入回轉窯窯前熔池，在高壓鼓風和噴入煤粉的燃燒、攪動下，飛濺出來的陶粒進入到回轉窯，在窯體的低速轉動下，逐步冷卻成型得到陶粒，產生的煙氣經回收煙塵后排放。
[0015]其中，配料工序中，采用微機自動配料，每批料200_300kg，從而保證配料的準確性和均勻性。
[0016]壓制球團礦工序中，壓球機為高壓礦粉壓球機。壓制成品球團礦需防水化和破碎，微熱干燥后投入冶化爐。
[0017]混合冶煉工序中，將球團礦、生物質炭和石灰石按以下順序:生物質炭-石灰石-球團礦投入冶化爐，加熱冶煉。冶化爐是在還原性氣氛中連續不間斷進行熔煉的，還原劑為生物質炭，熔煉后得到品位約為96.5%的粗鉛，雜質元素經造渣后進入爐渣。生物質炭是指植物經過碳化后得到的炭，特別是光合竹經過碳化后得到的炭。
[0018]將壓制成型的球團礦和生物質炭一起加入冶化爐預熱，當預熱溫度達硫化物燃點時，硫化物與吸入空氣燃燒脫出部分so2。
[0019]壓制球團礦中的鉛，主要以氧化鉛、硫化鉛以及少量硫酸鉛存在。氧化鉛在300°C左右就被一氧化碳還原成金屬鉛；在550~650°C時，硫酸鉛在還原氣氛中變為硫化鉛，硫化鉛能與氧化鉛相互反應生產金屬鉛。而硅酸鉛只有在850°C以上和有強堿性氧化物(氧化鈣、氧化亞鐵)存在時，才能置換還原成金屬鉛。脫硫后的鉛物料繼續被上升的爐氣加熱，同時一部分易還原的PbO被還原為Pb，當物料到達冶化爐底部時被完全溶化強烈還原，使物料中的Pb都還原為熔融金屬態沉淀在冶化爐底部，少量的銅被造锍形成銅锍，物料中的鐵、鋅、鈣、氧化鋁及氧化硅則形成FeO-CaO-ZnO-SiO2型熔融爐渣排出。
[0020]主要化學反應為:
c+o2=co2
C02+C=2C0
Pb0+C0=Pb+C02
PbS04+4C0=PbS+4C02
PbS+2Pb0=3 Pb+S02
PbS+CaO+C=CaS+Pb+CO
2Pb0.Si03+2Fe0+2C0=2Pb+2Fe0.Si02+2C02。
[0021]冶化爐排出的煙氣溫度在190~210°C，在引風機的負壓作用下進入沉降還原室，其中的SO2在煙氣中的過渡金屬氧化物的催化作用下和還原性氣體CO反應形成硫磺，S02+C0=C02+S的反應可降低約80%的二氧化硫。沉降還原室的煙氣經冷卻后進入布袋收塵器過濾回收氧化鋅煙塵，微細的氧化鋅粉可與SO2反應脫出約40%S02形成亞硫酸鋅，煙氣中SO2濃度已接近排放標準。經過布袋收塵器的煙氣中還含有少量的SO2，將煙氣鼓入脫硫塔用生石灰進一步脫出其中的SO2后排放。
[0022]沉降還原室產生的煙塵和布袋收塵器產生的煙塵送至濕法系統浸出，回收其中的硫酸鋅和氧化鋅及稀散金屬鎵、銦、鍺，浸出后產生的廢渣返回配料工序用于復配。
[0023]精析工序中，還原沉淀在冶化爐底中的粗鉛(含Pb96.5%)，定期排出到熔析鍋，除銅后的鉛液用圓盤鑄型機澆注、冷卻和脫模，得到鉛錠。粗鉛除銅采用熔析法，熔析法除銅是利用銅在鉛中的溶解度隨溫度的升降而增減的物理性能，將冶化爐排出的高溫鉛液緩慢降溫使銅析出。熔析過程中加入鋸木屑能使浮渣變得疏松，從而使浮渣易與鉛分離，降低浮渣含鉛量，其溫度一般控制在330~340°C，效率在93%以上。
[0024]煙化工序中，冶化爐排出的熔融爐渣溫度在1100~1200°C，利用地形高差排入電熱前床，升溫或保溫維持1200°C，同時沉降其中少量的鉛和硫顆粒，進一步回收產物，然后送入煙化爐中。來自電熱前床的高溫熔融爐渣經噴入粉煤后，其中所含的Pb、Zn、In、Ge等還原蒸發氣化后，被空氣二次氧化成為氧化物微細顆粒形成煙氣吹出，煙氣溫度高達1100°C以上，經沉降室初步沉降，然后經過余熱鍋爐冷卻，最后送入布袋收塵器回收煙塵。沉降室和布袋收塵器產生的煙塵送至濕法系統，浸出回收氧化鋅和稀散金屬鎵、銦、鍺，浸出后產生的廢渣返回配料工序用于復配。經過布袋收塵器的煙氣中還含有少量的SO2，將煙氣鼓入脫硫塔，用生石灰進一步脫出SO2后排放。[0025]渣鐵熔煉工序中，經過煙化爐處理后排出的熔融爐渣，其中的Pb ( 0.1%，Zn為I?2%，Fe2O3為35%，SiO2為24%，Al2O3為6%，該熔融爐渣靠溜槽排入渣鐵熔煉爐進一步熔煉為含鐵大于70%的渣鐵。渣鐵熔煉爐為矩形爐體，爐內用燃燒煤粉的方法來熔化渣鐵以獲得鐵水，從煙化爐排出的高溫熔渣利用設備配置的高差直接流入渣鐵熔煉爐加料口，在噴入煤粉、高壓鼓風的條件下，熔渣中的Fe2O3被熔化成熔融態，便于與渣分離，少部分會被還原成鐵水。爐頂排出的高溫煙氣(1350?1550°C)經沉降室初步沉降，然后經過余熱鍋爐冷卻，最后送入布袋收塵器回收煙塵。經過布袋收塵器的煙氣中還含有少量的SO2，將煙氣鼓入脫硫塔，用生石灰進一步脫出SO2后排放。
[0026]制陶工序中，渣鐵熔煉爐的熔融爐渣進入回轉窯窯前熔池，高壓風機將煤粉噴入窯內，并使其充分燃燒，產生的熱量使物料發生物理和化學變化，產生膨脹現象，在攪動下，飛濺出來的陶粒進入到回轉窯，在窯體的低速轉動下，逐步冷卻成型得到陶粒。陶粒具有優異的性能，如密度低，筒壓強度高，孔隙率高，軟化系數高，抗凍性良好，抗堿集料反應性優異等。特別由于陶粒密度小，內部多孔，形態、成分較均一，且具一定強度和堅固性，因而具有質輕，耐腐蝕，抗凍，抗震和良好的隔絕性等多功能特點。利用陶粒這些優異的性能，可以將它廣泛應用于建材、園藝、食品飲料、耐火保溫材料、化工、石油等部門。本例中用于種植光合竹，產出的光合竹經過碳化后得到生物質炭，生物質炭用于混合冶煉工序的冶煉。
[0027]回轉窯排出的高溫煙氣(600?700°C)經沉降室初步沉降，然后經過余熱鍋爐冷卻，最后送入布袋收塵器回收煙塵。沉降室和布袋收塵器產生的煙塵送至濕法系統，浸出回收氧化鋅，浸出后產生的廢渣返回配料工序用于復配。經過布袋收塵器的煙氣中還含有少量的SO2，將煙氣鼓入脫硫塔，用生石灰進一步脫出SO2后排放。
[0028]實施例二
本例的電子廢棄物和廢舊鉛酸電池的回收方法除配料工序中，將金屬廢雜料、采礦廢石(鉛含量5%)和氧化鉛鋅次精礦(鉛含量25%)進行復配，得到鉛含量為10%的復配礦石夕卜，其余同實施例一。
[0029]實施例三
本例的電子廢棄物和廢舊鉛酸電池的回收方法除配料工序中，將金屬廢雜料、采礦廢石(鉛含量5%)、選礦尾礦(鉛含量5%)、難處理的鉛原礦石(鉛含量10%)、鋅浸出渣和含鉛量60%左右的精鉛粉進行復配，得到鉛含量為16%的復配礦石外，其余同實施例一。
[0030]實施例四
本例的電子廢棄物和廢舊鉛酸電池的回收方法除配料工序中，將金屬廢雜料、采礦廢石(鉛含量5%)、選礦尾礦(鉛含量5%)、難處理的鉛原礦石(鉛含量15%)、鋅浸出渣、廢蓄電池鉛泥和氧化鉛鋅次精礦(鉛含量25%)進行復配，得到鉛含量為15%的復配礦石外，其余同實施例一。
[0031]實施例五
本例的電子廢棄物和廢舊鉛酸電池的回收方法除配料工序中，將金屬廢雜料、采礦廢石(鉛含量5%)、選礦尾礦(鉛含量5%)、難處理的鉛原礦石(鉛含量9%)、鋅浸出渣、工業廢鉛渣和氧化鉛鋅次精礦(鉛含量25%)、含鉛量60%左右的精鉛粉進行復配，得到鉛含量為13%的復配礦石外，其余同實施例一。
【權利要求】
1.一種電子廢棄物和廢舊鉛酸電池的回收方法，其特征在于工藝流程依次為:粉碎工序:將電子廢棄物和廢舊鉛酸電池粉碎，將金屬和塑料分開，塑料部分單獨回收，金屬部分作為金屬廢雜料進入下一工序；配料工序:將前述金屬廢雜料和鉛含量25%~60%的礦石復配，得到鉛含量大于10%的復配料；壓制球團礦工序:將前述復配料和褐鐵礦加入壓球機，壓制成球團礦；混合冶煉工序:將球團礦和石灰石投入冶化爐冶煉，冶煉時全部用生物質炭進行熔煉，得到粗鉛和冶化爐熔融爐渣，產生的煙氣經回收煙塵后排放；精析工序:粗鉛經除銅精析后得到鉛錠；煙化工序:冶化爐熔融爐渣進入煙化爐，噴入粉煤，升溫或保溫維持1200°C，得到煙化爐熔融爐渣，產生的煙氣經回收煙塵后排放；渣鐵熔煉工序:煙化爐熔融爐渣進入渣鐵熔煉爐，噴入煤粉、高壓鼓風，得到渣鐵和熔煉爐熔融爐渣，產生的煙氣經回收煙塵后排放；制陶工序:熔煉爐熔融爐渣進入回轉窯窯前熔池，在高壓鼓風和噴入煤粉的燃燒、攪動下，飛濺出來的陶粒進入到回轉窯，在窯體的低速轉動下，逐步冷卻成型得到陶粒，產生的煙氣經回收煙塵后排放；制陶工序產生的陶粒，用于種植光合竹，產出的光合竹經過碳化后得到生物質炭，生物質炭用于混合冶煉工序的冶煉。
2.根據權利要求1所述的電子廢棄物和廢舊鉛酸電池的回收方法，其特征在于所述配料工序中，加入鉛含量5%~15%的礦石進行復配，鉛含量5%~15%的礦石為采礦廢石、選礦尾礦、難處理的鉛原礦石的一種或幾種。
3.根據權利要求1所述的電子廢棄物和廢舊鉛酸電池的回收方法，其特征在于所述混合冶煉工序為:將球團礦、生物質炭和石灰石按以下順序:生物質炭-石灰石-球團礦投入冶化爐，加熱冶煉；生物質炭是指光合竹經過碳化后得到的炭。
4.根據權利要求1所述的電子廢棄物和廢舊鉛酸電池的回收方法，其特征在于所述混合冶煉工序中產生的煙氣，進入沉降還原室，其中的SO2在煙氣中的過渡金屬氧化物的催化作用下和還原性氣體 CO反應形成硫磺；沉降還原室的煙氣經冷卻后進入布袋收塵器過濾回收煙塵；經過布袋收塵器的煙氣鼓入脫硫塔，用生石灰進一步脫出SO2后排放；沉降還原室和布袋收塵器產生的煙塵送至濕法系統，浸出回收硫酸鋅、氧化鋅、鎵、銦和鍺，浸出后產生的廢渣返回配料工序用于復配。
5.根據權利要求1所述的電子廢棄物和廢舊鉛酸電池的回收方法，其特征在于所述精析工序為:將冶化爐排出的高溫鉛液緩慢降溫使銅析出，析出過程中加入鋸木屑使浮渣變得疏松易于分離；除銅后的鉛液澆注、冷卻和脫模，得到鉛錠。
6.根據權利要求1所述的電子廢棄物和廢舊鉛酸電池的回收方法，其特征在于所述煙化工序產生的煙氣經沉降室沉降、冷卻后送入布袋收塵器，沉降室和布袋收塵器產生的煙塵送至濕法系統，浸出回收氧化鋅、鎵、銦和鍺，浸出后產生的廢渣返回配料工序用于復配；經過布袋收塵器的煙氣鼓入脫硫塔，用生石灰進一步脫出SO2后排放。
7.根據權利要求1所述的電子廢棄物和廢舊鉛酸電池的回收方法，其特征在于所述渣鐵熔煉工序和制陶工序產生的煙氣經沉降室沉降、冷卻后送入布袋收塵器，沉降室和布袋收塵器產生的煙塵送至濕法系統，浸出回收氧化鋅，浸出后產生的廢渣返回配料工序用于復配；經過布袋收塵器的煙氣鼓入脫硫塔，用生石灰進一步脫出SO2后排放。
【文檔編號】C22B7/00GK103990634SQ201410170812
【公開日】2014年8月20日 申請日期:2014年4月27日 優先權日:2014年4月27日
【發明者】沙明軍 申請人:沙明軍