废旧铝电解电容器的处理与资源化回收方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及废旧铝电解电容器的处理与回收方法，是对铝电解电容器进行无害化与资源化的处理方法。属于环境保护技术领域中的工业废物处理、资源化领域。
【背景技术】
[0002]据统计，目前全世界有5000万吨电子垃圾产生，其中70%被运到中国处理。其中，电容器是各种电子产品中不可或缺的电子元器件，其用途广泛，且用量最大，是全部电子元器件用量的40%左右。而铝电解电容器又由于其价格相对低廉、性能相对稳定的特点，其用量更是达到三大类电容器(电解电容器、陶瓷电容器和有机薄膜电容器)用量的30%以上。因此，其废弃量也是非常巨大。
[0003]从环境角度考虑，铝电解电容器中含有多种有害物质，是危险废物。其中，电解液的污染性最强，它含有包括四氢糠醇、重铬酸铵、二乙二醇、N, N- 二甲基酰胺等在内的多种有毒有害物质。如果处理不当，一旦进入环境，将产生极其严重的生态环境及人类健康危害。
[0004]从资源的角度考虑，铝电解电容器中的铝和铁金属含量分别高达35%和10%以上，如能对其进行合理的回收利用，其经济效益十分可观。目前我国已经成为世界首位的原铝生产与消费大国，事实上，我国的铝储量仅占世界总储量的2.4%左右，而平均年开采量却占世界开采总量的8%左右；与此同时，我国的再生铝比重也是严重低于其他发达国家，2002年，我国再生铝产量仅为铝总产量的4.2%，而美国、日本、德国、意大利、法国及英国等发达国家再生铝的产量比重分别为52.4%,95.5%,50%,75.6%,35.2%及41.9%。因此，对废旧铝电解电容器中铝资源的回收，也是缓解我国铝消费量不断提高与铝资源短缺矛盾的必然要求。
[0005]然而，目前关于废旧铝电解电容器回收的相关研宄鲜有报道。目前，对于铝电解电容器的回收，大多存在于一些手工作坊式的回收活动中，在这些活动中，大都直接对废旧铝电解电容器进行挤压处理，其中大部分电解液被挤出后直接排放到环境中，被压扁的电容器还残留有大量的电解液，并通过直接露天焚烧等方式获得金属或直接出售以获取经济利益。由于电解液中含有大量有害成分，所以此方法对生态环境及人类健康的危害极大。
[0006]所以，回收废旧铝电解电容器无论从环境角度还是资源角度考虑，都具有很大的现实意义，也符合循环经济的理念。
【发明内容】
[0007]为解决以上技术问题，本发明的目的在于提供一种废旧铝电解电容器的处理与资源化回收方法，通过热处理一破碎一筛分一磁选的方法实现废旧铝电解电容器中非金属、铝金属和铁金属三种物料的高效分离，并对热处理过程中产生的尾气进行净化处理(如清水、活性炭吸附等)，从而实现废旧铝电解电容器的处理与资源化回收。
[0008]本发明的技术解决方案如下:
[0009]一种废旧铝电解电容器的处理与资源化回收方法，其特点在于，包括如下步骤:
[0010]①将废旧铝电解电容器放入热处理装置中进行热处理，热处理温度为400?600°C，热处理时间为0.5?2小时，热处理气氛为空气，使所述的废旧铝电解电容器中的非金属组分完全热解，产生热解残留物；
[0011]②对热解残留物进行破碎处理，使非金属热解残渣粉末与金属组分解离完全，产生混合颗粒；
[0012]③对混合颗粒进行筛分处理，筛网的孔径为0.1?0.3mm，分别得到非金属热解残渣粉末和铝铁金属混合颗粒；
[0013]④对铝铁金属混合颗粒进行磁选处理，分离铁金属颗粒与铝金属颗粒。
[0014]所述的磁选处理是从混合颗粒中分离磁性金属颗粒的方法。磁选的原理是当混合颗粒通过磁选机时，磁性金属颗粒由于磁场吸引力的作用与磁选机的转辊一起运动，而非磁性金属颗粒和非金属颗粒则由于不受磁场力的作用落到与磁性颗粒相反方向的位置。
[0015]优选的，所述的热处理温度为500°C，热处理时间为I小时。
[0016]优选的，所述的破碎处理装置是剪切式破碎机，所述的破碎处理时间为10?60秒。
[0017]优选的，所述的热处理装置是热解炉或马弗炉。
[0018]本发明具体处理过程及回收原理如下:
[0019]1、将废旧铝电解电容器放入热处理装置(如热解炉、马弗炉等)，对非金属组分进行完全热解；加热温度为400?600°C，加热时间为0.5?2小时，热解气氛为空气；
[0020]2、经热解后的废旧铝电解电容器失重30?40%，热解过程产生的尾气经净化处理(热处理及清水、活性炭吸附等)后排放；
[0021]3、热解后，将所有热解残留物输送至破碎机进行破碎，至非金属热解残渣与金属组分完全解离；
[0022]4、利用网孔尺寸为0.1?0.3mm的筛网对破碎后的混合物料进行筛分，分别得到非金属热解残渣粉末和铝铁金属混合颗粒；由此，非金属热解残渣粉末被分离，并经无害化处理后填埋处理；
[0023]5、筛分后，将铝铁金属混合颗粒输送至磁选机进行磁选，分离出其中的铁金属颗粒，从而分别得到铁金属颗粒和铝金属颗粒，由此实现了铁、铝金属的资源化回收。
[0024]与现有技术相比，本发明的有益效果是铝和铁的回收率及纯度高、且处理过程清洁，不向环境中排放任何有毒有害物质，具有高效、环保、资源化程度高的特点，适合大规模工业化应用。
【附图说明】
[0025]图1为本发明废旧铝电解电容器的处理与资源化回收方法流程图。
【具体实施方式】
[0026]下面结合实施例和附图对本发明作进一步描述，但不应以此限制本发明的保护范围。
[0027]请参阅图1，图1为本发明废旧铝电解电容器的处理与资源化回收方法，如图所示，一种废旧铝电解电容的处理与资源化回收方法，包括热处理一破碎一筛分一磁选过程，把拆解得到的废旧铝电解电容器输送入热处理装置(如热解炉、马弗炉等)中，进行非金属组分的热解，热解温度为400?600°C，热解时间为0.5?2小时，热解气氛为空气；之后将得到的热解残留物取出并通过传送带输送入破碎机，破碎至金属组分与非金属组分完全解离；然后将破碎产物通过传送带输送入筛分装置进行筛分处理，筛网孔径为0.1?0.3mm，分别得到铝铁金属混合颗粒和非金属热解残渣粉末；最后将铝铁金属混合颗粒通过传送带输送入磁选机进行磁选，分离出其中的铁金属颗粒，从而分别得到铁金属颗粒和铝金属颗粒，由此实现了金属铝和铁的分离回收；热解过程产生的气体经净化处理(热处理及清水、活性炭吸附等)后直接排放，筛分得到的非金属热解残渣粉末无害化处理后填埋处理。
[0028]实施例1
[0029]首先将马弗炉的温度升至500°C并保持恒温状态，然后将从废旧印刷电路板上拆解得到的废旧铝电解电容器送入马弗炉中，加热60分钟，使其非金属组分热解完全，废旧铝电解电容器热解过程失重38.08%，热解过程中产生的尾气通过气体排出通道自然流出并经活性炭吸附后排放；取出废旧铝电解电容器的热解残余物，冷却后将其送入剪切式破碎机，破碎时间为45秒，金属与非金属物料解离度为100% ;然后利用0.18mm的筛网对破碎物料进行筛分使金属组分与非金属组分完全分离，从而得到铝铁金属混合颗粒，之后利用磁选机对此铝铁金属混合颗粒中的铁金属进行磁选，分别得到回收率为76.03%，纯度为99 %以上的铁和回收率为100 %，纯度为99 %以上的铝。
[0030]应当理解的是，对于本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变更，而所有这些改进和变更都应属于本发明所附权利要求的保护范围。
【主权项】
1.一种废旧铝电解电容器的处理与资源化回收方法，其特征在于，包括如下步骤: ①将废旧铝电解电容器放入热处理装置中进行热处理，热处理温度为400?600°C，热处理时间为0.5?2小时，使所述的废旧铝电解电容器中的非金属组分完全热解，产生热解残留物； ②对热解残留物输送入破碎处理装置进行破碎处理，使非金属热解残渣粉末与金属组分解离完全，产生混合颗粒； ③对混合颗粒进行筛分处理，筛网的孔径为0.1?0.3_，分别得到非金属热解残渣粉末和铝铁金属混合颗粒； ④对铝铁金属混合颗粒进行磁选处理，分离铁金属颗粒与铝金属颗粒。
2.根据权利要求1所述的废旧铝电解电容器的处理与资源化回收方法，其特征在于，所述的热处理中热处理气氛为空气。
3.根据权利要求1所述的废旧铝电解电容器的处理与资源化回收方法，其特征在于，所述的破碎处理装置是破碎机，所述的破碎处理时间为10?60秒。
【专利摘要】一种废旧电解电容器的处理与资源化回收方法，首先将废旧铝电解电容器置于热处理装置中进行非金属组分的热解，热解温度为400～600℃，热解时间为0.5～2小时，热处理气氛为空气；然后对得到的热解残留物破碎至金属组分与非金属组分完全解离；之后用0.1～0.3mm的筛网对破碎后的混合颗粒进行筛分处理，分别得到非金属热解残渣粉末和铝铁金属混合颗粒；最后对铝铁金属混合颗粒进行磁选处理，将铁金属颗粒与铝金属颗粒完全分离回收。本发明实现铝和铁的高回收率、高纯度回收，且处理过程清洁，不向环境中排放任何有毒有害物质，具有操作简便、流程短、高效、环保、资源化程度高的特点，适合大规模工业化应用。
【IPC分类】B09B5-00, B09B3-00, B02C21-00
【公开号】CN104624605
【申请号】CN201410779034
【发明人】许振明, 王建波
【申请人】上海交通大学
【公开日】2015年5月20日
【申请日】2014年12月16日