專利名稱：一種處置廢棄印刷電路板的熔鹽氣化方法及其所用的裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種處置廢棄印刷電路板的熔鹽氣化方法及其所用的裝置。
背景技術：
一般處置廢棄印刷電路板的方法有濕法冶金、直接焚燒和熱解三種。濕法冶金處置技術是用硫酸和硝酸等強酸或氧化劑處理廢棄印刷電路板，得到含有金屬的溶液，然后再將其還原出來；或者用溶蝕液將廢棄印刷電路板的底材溶解掉，不溶的金屬則直接予以回收。這種方法的操作簡單，但是所產生的廢酸和廢水等處理比較困難， 一旦處置不徹底，就會對環境造成嚴重污染。直接焚燒技術是使廢棄印刷電路板中的塑料等有機成分經燃燒過程轉變成(X)2和水等氣態產物，金屬等不可燃成分以灰渣的形式排出。這種方法存在的問題是廢棄印刷電路板中所含的溴和氯等鹵素在燃燒過程中轉化為HBr和HC1，對設備有很強的腐蝕作用，而且容易生成溴代酚和多氯聯苯等高毒性物質。熱解技術是在隔絕空氣的條件下對廢棄印刷電路板進行加熱裂解，獲得焦油、熱解氣和殘渣。該方法存在的問題是熱解過程產生的焦炭、金屬和玻璃纖維等多種物質混雜包裹在一起，有用成分的分離回收存在一定困難；熱解焦油的成分復雜，若直接用作燃料尚難被一般用戶接受，其利用價值和重整改性的潛力等還不明確。
發明內容
針對上述問題，本發明的目的是提供一種廢棄印刷電路板處置方法，使處置過程更符合減量化、無害化和資源化的要求，有效控制二次污染。本發明的技術方案
一種廢棄印刷電路板處置方法，即在氣化爐中把堿性無機鹽加熱到熔融狀態后，破碎的廢棄印刷電路板顆粒與氣化劑進入氣化爐內并在堿性熔融無機鹽中混合、加熱和氣化， 釋放的熱量用于維持氣化反應連續進行，氣態產物經冷卻和凈化后最終獲得清潔合成氣； 廢棄印刷電路板中的鹵素與堿性熔融無機鹽中反應而形成穩定無害的無機鹽并溶于水中通過閃蒸器回收，廢棄印刷電路板中的金屬被堿性熔融無機鹽捕集后沉積于氣化爐底部， 放出后在水中淬冷并分離回收，其具體包括如下步驟
(1)、在氣化爐中把無機鹽加熱到900 1000°C處于熔融狀態，破碎后的廢棄印刷電路板顆粒與氣化劑進入氣化爐內并在堿性熔融無機鹽中混合，通過調節進入氣化爐中的氣化劑和廢棄印刷電路板的流量，控制氣化爐內過量空氣系數小于1，維持反應器內為還原性氣氛；
所述的無機鹽為Na2CO3和K2CO3中的一種或其混合物，優選的無機鹽為Na2CO3 ； 所述的氣化劑為空氣；
所述的廢棄印刷電路板顆粒粒徑為0 3mm ； 所述的氣化爐中熔鹽高度為15 25cm;所述的廢棄印刷電路板和氣化劑的流量按質量體積比計算，優選破碎后的廢棄印刷電路板顆粒氣化劑為lg:1.3L;
(2)、步驟(1)的各原料混合好后在氣化爐內進行加熱和氣化，控制氣化溫度為900 1000°C，形成的氣體經冷卻、凈化后，得清潔合成氣； 優選控制氣化劑的空截面流速為0. 3m/s ；
廢棄印刷電路板中的鹵素與堿性熔融無機鹽反應而形成穩定無害的無機鹽并溶于水中通過閃蒸方式回收；
廢棄印刷電路板中的金屬被熔融無機鹽捕集后沉積于氣化爐底部，放出后在水中淬冷并離心分離收集。本發明的另一方面提供一種實現上述一種廢棄印刷電路板處置方法所用的裝置， 該裝置包括給料器、氣化爐、余熱鍋爐、噴霧干燥吸收塔、除塵器、淬冷池及閃蒸器組成；另外還設有氣化劑供給管道；
氣化劑的供給管道與給料器的底部出料管道一起呈45 60度并入氣化爐，氣化爐的頂部出來的管道依次經余熱鍋爐、噴霧干燥吸收塔后與除塵器相連；氣化爐的底部與淬冷池相連后，淬冷池一路通過管道與閃蒸器連接，淬冷池的另一路從淬冷池的底部出來，作為排放金屬的收集管道。本發明的有益效果
本發明的一種廢棄印刷電路板處置方法，由于氣化溫度高，且熔鹽具有蓄熱作用，可使反應穩定進行，提高產氣率，減少焦油和殘渣。又由于熔鹽與鹵素反應的過程把鹵素遷移到穩定無害的無機鹽中，反應器內為還原性氣氛，可進一步抑制溴代酚和多氯聯苯等高毒性物質的生成，具有無害化效果。另外，氣化過程為部分燃燒反應，釋放的熱量可維持反應的進行，不需要外部熱源，具有節能的效果。而且氣化過程所得合成氣和金屬可進行再利用，具有資源化效果。
圖1、是本發明的一種廢棄印刷電路板處置方法所用裝置示意圖。
具體實施例方式本發明合成氣的檢測方法參照《GB/T 10410-2008人工煤氣和液化石油氣常量組分氣相色譜分析法》；
本發明合成氣的檢測儀器是氣相色譜儀，型號GC-9310-DM，上海荊和分析儀器有限公
司生產。下面結合附圖1對本發明進行詳細的描述。但不限制本發明。實施例1
一種廢棄印刷電路板處置方法所用的裝置，其示意圖如附圖1所示。該裝置包括給料器1、氣化爐2、余熱鍋爐3、噴霧干燥吸收塔4、除塵器5、淬冷池 6、閃蒸器7;
另外還設有氣化劑供給管道；
氣化劑的供給管道與給料器1的底部出料管道一起呈45 60度并入氣化爐2，氣化爐2的頂部出來的管道依次經余熱鍋爐3、噴霧干燥吸收塔4后與除塵器5相連；氣化爐2的底部與淬冷池6相連后，淬冷池6 —路通過管道與閃蒸器7連接，另一路從淬冷池6的底部出來，作為排放金屬的收集管道。用上述的裝置進行廢棄印刷電路板處置，包括如下步驟
(1)、把Na2CO3加入氣化爐2中，通過電加熱或高溫煙氣加熱到900 1000°C，使Na2CO3 達到熔融狀態，控制熔鹽高度20cm，用氣化劑把破碎后的廢棄印刷電路板顆粒通過給料器 1送入氣化爐2中，廢棄印刷電路板和氣化劑的流量比為Ig :1. 3L，爐內過量空氣系數0. 4， 維持反應器內為還原性氣氛； 所述的氣化劑是空氣； (2)、控制氣化爐內反應溫度在930°C，氣化劑和廢棄印刷電路板顆粒在堿性熔融無機鹽中混合、加熱和氣化；氣化爐2出來的氣態產物經余熱鍋爐3冷卻至260 280°C后，再經噴霧干燥吸收塔4噴20%Ca0漿液吸收殘留的HBr等酸性氣體，然后通過除塵器5除去粉塵，得清潔合成氣，所得的合成氣經氣相色譜儀檢測分析，最終合成氣中氣體成分的體積分數為 16. 1%C02、18. 4%C0、14. 0%Η2、5· 5%CH4、1. 2%C2H4 和 44. 8%N2 ；
廢棄印刷電路板中的溴與堿性熔融無機鹽反應，生成穩定無害的含溴無機鹽NaBr等， 溶解在水中后通過閃蒸器7脫水回收，回收過程閃蒸器末級溫度39°C，壓力7kPa ；
廢棄印刷電路板中的金屬被熔融無機鹽阻留，被阻留的金屬因密度大于堿性熔融無機鹽鹽而沉積到氣化爐的底部，放出后在溫度為75 85°C的淬冷池6中被水冷卻，金屬不溶于水而被分離，經底部排放管道進行回收分選。以上所述內容僅為本發明構思下的基本說明，而依據本發明的技術方案所做的任何等效變換，均應屬于本發明的保護范圍。
權利要求
1.一種處置廢棄印刷電路板的熔鹽氣化方法，其特征在于包括如下步驟(1)、在氣化爐中把無機鹽加熱到900 1000°C處于熔融狀態，破碎后的廢棄印刷電路板顆粒與氣化劑進入氣化爐內并在堿性熔融無機鹽中混合，通過調節進入氣化爐中的氣化劑和廢棄印刷電路板的流量，控制氣化爐內過量空氣系數小于1，維持反應器內為還原性氣氛；(2)、步驟(1)的各原料混合好后在氣化爐內進行加熱和氣化，控制氣化溫度為900 1000 V，形成的氣體經冷卻、凈化后，得清潔合成氣；廢棄印刷電路板中的鹵素與堿性熔融無機鹽反應而形成穩定無害的無機鹽溶于水中并通過閃蒸方式回收；廢棄印刷電路板中的金屬被熔融無機鹽捕集后沉積于氣化爐底部，放出后在水中淬冷并離心分離收集。
2.如權利要求1所述的一種處置廢棄印刷電路板的熔鹽氣化方法，其特征在于步驟 (1)中所述的氣化爐中過量空氣系數優選0. 4。
3.如權利要求1或2所述的一種處置廢棄印刷電路板的熔鹽氣化方法，其特征在于步驟(1)中所述的氣化劑為空氣，所述的無機鹽為Na2CO3和K2CO3中的一種或其混合物。
4.如權利要求3所述的一種處置廢棄印刷電路板的熔鹽氣化方法，其特征在于步驟 (1)中所述的無機鹽優選為Na2CO3 ；步驟(2)中氣化溫度優選為930°C。
5.如權利要求4所述的一種處置廢棄印刷電路板的熔鹽氣化方法，其特征在于步驟 (1)中控制氣化劑的空截面流速為0. 3m/s。
6.根據權利要求5所述的一種處置廢棄印刷電路板的熔鹽氣化方法，其特征在于步驟 (1)中所述的廢棄印刷電路板顆粒粒徑為0 3mm。
7.如權利要求6所述的一種處置廢棄印刷電路板的熔鹽氣化方法，其特征在于步驟 (1)中所述的氣化爐中熔鹽高度為15 25cm。
8.如權利要求1或2所述的一種處置廢棄印刷電路板的熔鹽氣化方法所用的裝置，其特征在于包括給料器、氣化爐、余熱鍋爐、噴霧干燥吸收塔、除塵器、淬冷池及閃蒸器組成， 另外還設有氣化劑供給管道；氣化劑的供給管道與給料器的底部出料管道一起呈45 60度并入氣化爐，氣化爐的頂部出來的管道依次經余熱鍋爐、噴霧干燥吸收塔后與除塵器相連；氣化爐的底部與淬冷池相連后，淬冷池一路通過管道與閃蒸器連接，淬冷池的另一路從淬冷池的底部出來，作為排放金屬的收集管道。
全文摘要
本發明涉及一種處置廢棄印刷電路板的熔鹽氣化方法，該方法采用熔鹽氣化爐，破碎后的廢棄印刷電路板顆粒與氣化劑在900~1000℃的熔鹽中混合、加熱和氣化，氣態產物經冷卻和凈化后獲得清潔合成氣，廢棄印刷電路板中的鹵素與熔鹽反應生成穩定無害的無機鹽溶于水后通過閃蒸器回收，沉積于反應器底部的金屬排出后通過淬冷與熔鹽分離而回收。該方法反應穩定，可提高產氣率，減少焦油和殘渣，控制二次污染。
文檔編號B09B3/00GK102389888SQ201110121628
公開日2012年3月28日 申請日期2011年5月12日 優先權日2011年5月12日
發明者王波 申請人:上海理工大學