专利名称：赤泥与废弃溴代阻燃塑料共热解的环保回收方法
技术领域：
本发明涉及一种赤泥与废弃溴代阻燃塑料共热解的环保回收方法，属于废弃溴代阻燃塑料工业回收技术领域。
背景技术：
目前我国城市废弃物多，垃圾量大，分解、回收和后续净化处理成本较高，尚没有真正可行的关于废弃溴代阻燃塑料的工业化回收技术，发达国家一般是掺杂在城市垃圾中进行焚烧处理，但因为我国城市垃圾热值较低，如果添加溴代阻燃塑料，可燃性会更低，因此，如何回收、利用溴并减少污染排放，是科研工作者所关注和研究的课题之一。溴化环氧树脂(Brominated Flame Retardants, BFR)是广泛手于电子电器产品及部件中用于提高绝缘性及阻燃性的交联的高分子材料。其环境风险因子主要是溴，具有较好的亲脂性，容易在人和动物体内累积，危害内分泌系统，影响激素在体内的平衡。塑料类废弃物最终利用的途径是热回收能量，由于能量回收过程中易产生二次污染，且净化处理系统复杂，由于阻燃塑料中含有较高量的阻燃剂以及金属如Fe、Cu等，在热解过程中很容易产生含溴的化合物，如溴化氢及含溴的芳香化合物以及剧毒的PBDD/Fs，这些物质一方面会污染环境，腐蚀设备并且净化处理成本大；另一方面会进入热解油及热解气中造成这些产品的再利用困难，至今尚未找到经济有效的控制手段和理论支撑，成为制约这项技术从实验室走向实际应用的瓶颈。赤泥是制铝工业从铝土矿中提炼氧化铝所得的废渣，由于呈红色，故称赤泥。主要成分为硅酸二钙、水化石榴石、氧化铝、氧化钠、氧化铁、氧化钙等。目前，我国每年排放赤泥约800万吨，综合利用率仅为4%左右，尚没有找到能够大宗消耗这类废弃物的经济合理途径，由于赤泥的大量堆积，严重地污染环境与农田，是一个亟待解决的环境问题。经科学研究发现，若将两类废弃物共同热解，不仅可以提高赤泥的利用率，而且在调控热解溴代阻燃塑料过程中，溴可在残渣中固定，可收一举两得之功效。
发明内容
本发明公开了一种赤泥与溴代阻燃塑料共热解的环保回收方法，其目的在于可以克服现有技术中塑料类废弃物在热回收过程中产生的化合物污染环境、腐蚀设备、处理成本高，回收物利用困难；另一方面赤泥的大量堆积，严重地污染环境与农田等弊端，本发明将两者结合综合利用，将两类废弃物共同热解，不仅达到提高赤泥的利用率，而且在调控热解溴代阻燃塑料过程中，溴可在残渣中固定，可收一举两得之功效。本发明技术方案是这样实现的一种赤泥与溴代阻燃塑料共热解的环保回收方法，其特征在于首先将废弃溴代阻燃塑料上的电子元器件去掉并对其进行粗破碎致2cm2以下，以适合热解炉要求；将赤泥干燥去除外在水分并保持粒度在05mm以下，以保证催化吸附反应较好的比表面积，将混合物料放入热解炉中，保持阻燃塑料在下，赤泥均匀的铺设在上面，配比为2 :1，然后依照如下步骤进行A)将废弃溴代阻燃塑料与赤泥在固定床中惰性气氛下共同热解，位于热解炉下部的废弃溴代阻燃塑料在热解过程，挥发物能够很好的与赤泥进行反应；B)溴代阻燃塑料热解产生的含溴的产物与赤泥中的碱性氧化物或盐进行反应生成碱金属溴化物，如溴化钙，从而调控溴在热解三相产物中的分布，使溴分布在热解残渣中并以溴化钙形式存在，并且溴的固定率达到90%以上，便于溴的进一步回收利用；C)热解后挥发物经过冷凝得到热解油和热解气，其中热解油作为燃料或化工原料使用；热解气中因为不含有腐蚀性的气体，因此经净化处理后，热解气进燃烧室进行二次燃烧，其热量直接作为热解系统的补充能源；D)热解后的残渣经过振动筛进行分离，筛下物及集尘富集了热解过程中产生的溴(主要以溴化钙形式存在)及部分导电线路以及少量的树脂纤维，可进一步回收溴资源；筛上物经过破碎、电选工艺可回收到金属与非金属材料；其中金属材料可直接送去冶炼，非金 属材料经漂洗用作填料。本发明热解挥发物(热解油和热解气)中含有痕量的溴，减少对热解管道系统的腐蚀和净化处理过程，不必进行特殊的脱溴处理可以直接二次燃烧作为热解系统的补充能源或提取化工原料；两类废物共热解时，溴代环氧树脂骨架断裂后，溴很快与赤泥反应而生态碱性氧化物并较稳定的固定在残渣当中，从而来抑制PBDD/Fs前驱体的形成，减少热解过程中污染物的排放。本发明提供的赤泥与废弃溴代阻燃塑料共热解的环保回收方法，处理过程安全环保，工艺简单、操作方便、投资少、效益高，同时为大宗废物-赤泥的综合利用拓宽了领域并且为废弃溴代阻燃塑料的回收处理提供有力的牵引。
图I为本发明方法工艺流程示意图。
具体实施例方式以下结合附图和实施例对本发明进行详细说明。一种赤泥与溴代阻燃塑料共热解的环保回收方法，首先将废弃溴代阻燃塑料上的电子元器件去掉并对其进行粗破碎致2cm2以下，以适合热解炉要求；将赤泥干燥去除外在水分并保持粒度在05irmi以下，以保证催化吸附反应较好的比表面积，将混合物料放入热解炉中，保持阻燃塑料在下，赤泥均匀的铺设在上面，配比为2 :1。具体实施步骤如图I所示实施例I采用间歇式给料方式，原料为两层，上面为赤泥下层为废弃溴代阻燃塑料，在惰性气氛下进行热解；通过混合热解使赤泥与废弃溴代阻燃塑料中的溴进行反应生成主要产物溴化钙，固定在残渣中；热解挥发物进行冷凝后收集并对热解气进行二次燃烧，其热量直接作为热解系统的补充能源；对热解残渣冷凝后用振动筛进行筛分，然后对筛下物进行溴的回收；对筛上物进行细碎和电选，分离后金属材料进行精炼；非金属材料如玻璃纤维经漂洗后用作填料。
实施例2采用间歇式给料方式，原料为多层(偶数层)，上面为赤泥下层为废弃溴代阻燃塑料，在惰性气氛下进行热解；通过混合热解使赤泥与废弃溴代阻燃塑料中的溴进行反应生成主要产物溴化钙，固定在残渣中；热解挥发物进行冷凝后收集并对热解气进行二次燃烧， 其热量直接作为热解系统的补充能源；对热解残渣冷凝后用圆筒筛进行筛分，然后对筛下物进行溴的回收；对筛上物进行细碎-磁选-电涡流分选，分离后金属材料进行精炼，非金属材料如玻璃纤维经漂洗后用作填料。
权利要求
1.一种赤泥与溴代阻燃塑料共热解的环保回收方法，其特征在于首先将废弃溴代阻燃塑料上的电子元器件去掉并对其进行粗破碎致2cm2以下以适合热解炉要求；将赤泥干燥去除外在水分并保持粒度在05mm以下，以保证催化吸附反应较好的比表面积，将混合物料按重量比2 1放入热解炉中，保持阻燃塑料在下，赤泥均匀的铺设在上面，然后依照如下步骤进行 A)将废弃溴代阻燃塑料与赤泥在热解炉中惰性气氛下共同热解，位于热解炉下部的废弃溴代阻燃塑料在热解过程，挥发物能够很好的与赤泥进行反应； B)溴代阻燃塑料热解产生的含溴的产物与赤泥中的碱性氧化物或盐进行反应生成碱金属溴化物，如溴化钙，从而调控溴在热解三相产物中的分布，使溴分布在热解残渣中并以溴化钙形式存在，并且溴的固定率达到90%以上，便于溴的进一步回收利用； C)热解后挥发物经过冷凝得到热解油和热解气，其中热解油作为燃料或化工原料使用；热解气中因为不含有腐蚀性的气体，因此经净化处理后，热解气进燃烧室进行二次燃烧，其热量直接作为热解系统的补充能源； D)热解后的残渣经过振动筛进行分离，筛下物及集尘富集了热解过程中产生的溴及部分导电线路以及少量的树脂纤维，可进一步回收溴资源；筛上物经过破碎、电选工艺可回收到金属与非金属材料；其中金属材料可直接送去冶炼，非金属材料经漂洗用作填料。
全文摘要
赤泥与溴代阻燃塑料共热解的环保回收方法，首先将废弃溴代阻燃塑料粗破碎致2cm2以下，赤泥干燥保持粒度在以下，将混合物料按重量比21放入热解炉中，保持阻燃塑料在下，赤泥均匀铺设在上，在热解炉中惰性气氛下共同热解，热解后挥发物经冷凝得到热解油和热解气；热解油作为燃料或化工原料使用，热解气进燃烧室进行二次燃烧,其热量作为热解系统的补充能源；热解后的残渣经过振动筛进行分离，筛下物进一步回收溴资源；筛上物经过破碎、电选工艺可回收到金属与非金属材料；其中金属材料可直接冶炼，非金属材料经漂洗用作填料。本发明安全环保，为大宗废物-赤泥的综合利用拓宽了领域并且为废弃溴代阻燃塑料的回收处理提供有力的牵引。
文档编号B09B3/00GK102755987SQ201210279940
公开日2012年10月31日 申请日期2012年8月8日 优先权日2012年8月8日
发明者任浩华, 关杰, 徐敏, 王景伟, 陈胜文 申请人:上海第二工业大学