废弃电器电路板能源化无害化处理系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种废弃电器电路板能源化无害化处理系统。
【背景技术】
[0002]随着电子技术的发展，大量家用电器换代升级，废旧电器电路板以年均约18%的高速度增长，已成为当今世界上增长最快的垃圾，尤其是废弃电路板，因其成份复杂，处理不当将给环境造成难以恢复的损害。
[0003]废电路板主要有废覆铜板(CCL)、废印刷线路板(PCB)、废印刷线路板卡。其中，覆铜板是生产印刷线路板的原材料，主要由基板、铜箔、粘合剂组成；基板的主要材料是合成树脂和增强材料，合成树脂主要有酚醛树脂、环氧树脂、聚四氟乙烯等，增强材料一般有纸质和布质两种。废覆铜板是在生产覆铜板的过程中，产生的残次品、边角料，由于覆铜板表面有压制的铜箔而呈现黄色，一般称之为黄板。废覆铜板含铜量不一，质量分数低的约15%，尚的可达70%以上。
[0004]废印刷线路板种类繁多，按绝缘材料可分为纸基板、玻璃布基板和合成纤维板；按黏接剂树脂可分为含有阻燃剂(主要是卤素阻燃剂)的酚醛树脂、环氧树脂和聚脂等；按结构可分为单面板、双面板、多层板和软印刷板；按用途可分为通用型和特殊型。电路板主要由基板、各类电阻(碳膜电阻、金属膜电阻、氧化金属膜电阻、绕线电阻器和排列电阻)、电容和晶体管、集成电路、引线框架材料、封装材料和引线材料组成。如常见的电脑等高端电子设备电路板基本上是环氧树脂玻璃布基双面印制线路板，其中一面是插装元件，另一面为元件脚焊接面。废印刷线路板是在生产印刷线路板的过程中，产生的残次品，因印刷线路板呈绿色，因此又称为绿板。在制作印刷线路板时，一部分铜已经被腐蚀掉，因此，印刷线路板的含铜量比覆铜板要低。
[0005]废印刷线路板卡的成分比较复杂，除印刷线路板之外，还含有集成电路和各种电子元器件，主要成分为二氧化硅、铜箔、铅、锡、铁等微量的贵金属，另外还有塑料、树脂、油漆等有机物质，因此处理难度比废覆铜板、废印刷线路板大。
[0006]废电路板中的碳氢化合物成份亦相当复杂，传统印刷线路板的基体树脂主要有酚醛树脂(PF)和环氧树脂(EP)。目前，高性能印刷线路板的基体树脂主要有聚四氟乙烯(PTFE)、聚苯醚(PPO)和改性聚苯醚(MPPO)、氰酸酯树腊(CE)、BT树脂、聚酰亚胺(PI)以及其他热固性或热塑性树脂，如环氧树脂、不饱和聚酯、酚醛树脂、氨基树脂都是热固性模塑料的主要原料。这些碳氢化合物的回收难度也非常大。
[0007]目前，废旧电路板的回收处理方法一般采用物理和化学回收两类方法。
[0008]物理回收是将废弃线路板先进行机械破碎、分选，然后将金属与非金属进行物理分离，并回收再生产品，也叫机械破碎一物理分离法。
[0009]机械破碎一物理分离法分为干法和湿法两种。
[0010]干法:首先将废板边料粉碎成100?300 μ m的粒子，再以旋风分离将金属及非金属分开。金属可直接进行利用，非金属目前多采用填埋或堆集暂存的方式处置。但该方法除处理过程中的高能耗和污染外，产生的非金属材料体积要比原废物体积大数倍，如不能将其作为资源进行利用，其填埋和堆集都需占用较大土地面积，流失则会造成环境污染。利用此类方法所对应的废电路板处理系统来处理废电路板时，设备投入大，运行电耗高，环境污染严重。
[0011]湿法:采用湿法破碎，将废板边料粉碎至粒径小于3_的粒子，再以水洗摇床的方式将金属和非金属分离。该方法在粉碎过程中不会产生粉尘污染，比干法的成本低，但获得的非金属成分含有水分，填埋或再利用都需要进行后续处理，同时也存在污水处理的问题。利用此类方法所对应的废电路板处理系统来处理废电路板时，环境污染严重。
[0012]化学回收主要有湿法冶金回收、热裂解回收、溶剂回收等方法，即利用化学法将印刷线路板分解成小分子化合物或者低分子树脂等。另外，化学回收还包括利用废弃电路板的非金属碎肩作为填料，用于制备复合材料，实现再生资源化利用。
[0013]湿法冶金回收主要是利用贵金属能溶解于硝酸、王水和其他苛性酸的特点，将其从电子废物中脱除并从液相中予以回收。其缺点是消耗大量的强酸，成本较高，且产生严重的二次污染。利用此类方法所对应的废电路板处理系统来处理废电路板时，需采用大型耐酸设备，成本较高、环境污染严重。
[0014]热裂解回收是在缺氧环境下，在高温高压、高温低压或者常压的密封容器内，使有机物质分解转变成油气利用。有机物质裂解产生的各组分物质中，单离状态金属等可通过磁选、涡电流等分离回收，液体馏分热解油中的高浓度烷基酚类物质可以作为化工原料，残余油也可以作为燃料。热解过程中可通过抑制法和两段法严格控制有害物质二噁英的形成；裂解产生的挥发气体中，可冷凝的部分经冷凝成油，不可冷凝部分的经处理后可以作为燃料得到充分利用。印刷线路板中阻燃剂含有大量的溴化物及有机氯等，热解过程部分溴化物以气体形式逸出，热解处理后容易造成空气污染。热裂解回收的缺点是对焚化炉及空气污染防治设施要求较高或难以处理，且处理电耗高，运行成本高。利用此类方法所对应的废电路板处理系统来处理废电路板时，电能消耗大、运行成本高、存在二次污染。
[0015]溶剂回收的研宄应用上，哈尔滨工业大学的刘宇艳等以硝酸溶液为反应介质对玻璃纤维/环氧树脂复合材料进行分解回收，将玻璃纤维与树脂基体简单有效地完全分离，可以实现复合材料的100%降解，得到了表面光滑，没有树脂层的玻璃纤维。此外日本曾做过将胺类固化剂固化的双酚F型环氧树脂化学回收再利用的实验。溶剂回收的缺点是尚没有工业应用的经济性，运行过程中存在二次污染处理难的问题。利用此类方法所对应的废电路板处理系统来处理废电路板时，环境污染严重。
[0016]当今，废弃电路板等电子废弃物的资源化回收处理，已经成为关系到我国经济、社会和环境可持续发展及我国再生资源回收利用面临的一个新课题，“印刷线路板回收利用与无害化处理技术”早已列入国家发改委2004年组织实施的资源综合利用关键技术国家重大产业技术开发专项，国家废旧家电及电子产品回收处理体系建设试点省市之一一一浙江丰利粉碎设备有限公司研发的FXS废旧电子线路板回收处理成套设备，亦于2004年12月25日在杭州通过省级鉴定。其物理法回收工艺:废旧线路板一强力破碎一磁选一中碎—精细粉碎一超微分级一高压静电分离一成品；湖南万容科技有限公司开发的“废旧电路板综合利用”成套设备与技术亦具有二个方面的系统优势:一是该系统的分离设备是采用目前世界上最先进的“完全物理技术”来回收电路板中的铜及其他稀有贵重金属，经特殊设备处理与分选工艺，可实现金属与非金属的有效分离，二是考虑了解决废旧印刷线路板(PCB)板回收中的非金属粉料的综合应用问题。北京航空航天大学材料循环利用工程实验室亦研宄通过物理的方式使电子元器件与PCB基板分离实现废弃线路板整体资源化回收综合利用，并与北京中航思瑞科技有限公司密切合作，研制开发的印刷线路板无损拆解回收处理设备考虑了待拆解电子产品形状、部件的复杂性，尤其是对于部分有毒物质的分离处理。但这些成果因其精细粉碎的高能耗与污染防治设施要求较高及二次污染问题等影响了其推广应用。
[0017]客观地说，近年来国内高校和研宄单位从不同的角度、采用不同的方法，开展了大量的废弃电路板资源化的研宄工作，如上所述的采用机械物理法实现金属富集的回收，采用火法或湿法冶金的方法进行全面的提纯，还有其它的微生物技术、等离子体高温热解技术等等，总体而言，是卓有成效的，但综观国内已有的回收处理技术与设备，有的属中试阶段，不适合大规模工业化生产；其他多属小单机生产；均存在着能耗过高、产量小(时处理量不超过500kg)，粉碎后分离不彻底、细度范围大，使得重力分选的效率较低，一般金属的分离率为90%以下，生产成本高，劳动强度大，经济效益不理想，使得工厂无法进行工业化生产，且容易造成二次污染。所以国内目前较多的还是采用最原始的方法处理废旧线路板，对于电路板等有贵金属的部分，采取冲天炉焚烧或强酸溶解的方式，把其他成分去掉后留下贵金属，这一过程产生大量“三废”，由于没有或缺失高要求的环保设施，对环境和劳动者都有相当的危害，并且没有使再生资源得到最充分的利用。
[0018]基于此，迫切需要一种全新的可资源化、能源化、无害化利用废弃电器电路板的装备系统，以应对快速增长的废弃电器电路板的能源化无害化利用问题。
【发明内容】
[0019]本发明所要解决的技术问题是，克服上述【背景技术】的不足，提供一种投资较小、运行成本低、资源充分利用、无二次污染的废弃电器电路板能源化无害化处理系统。
[0020]本发明解决其技术问题采用的技术方案是，一种废弃电器电路板能源化无害化处理系统，包括预处理装置、碱化焚烧装置、多金属及氧化物回收和烟气净化装置、回收热能发电装置和电气自动化控制装置；所述预处理装置与碱化焚烧装置相连，所述碱化焚烧装置分别与多金属及氧化物回收和烟气净化装置和回收热能发电装置相连，所述电气自动化