一种从线路板废料中提炼贵金属的成套设备的制作方法

本实用新型涉及火法-湿法联合冶炼工艺技术领域，具体涉及一种从线路板废料中提炼贵金属的成套设备。

背景技术：

电子废弃物是各种接近其“使用寿命”终点的电子的通称，包括废旧的计算机、移动电话、电视机、VCD机、音箱、复印机、传真机、冰箱、洗衣机等常用电子产品。由于技术进步和价格的下降，这类产品有不少在远未达到实际使用寿命的时候就面临被用户淘汰命运。

电子废弃物（也包括生产电子线路板所产生的边角废料）的产生量以每年3%～5%的速度快速增长，成为增长速度最快的一类固体废弃物。据有关报告，全球每年产生的电子废弃物多达5000万吨，预计2017年将达到6540万吨。

目前，中国是一个电子线路板生产大国，就我国电子废弃物年产量约189万吨。预计到2015年，每年仅生产过程中产生的线路板废料大约6万吨。假如只单单提炼其中的金，其中的价值达18亿元。

对废弃的线路板废料的回收、再利用较早开展的工作，主要表现在对它的所含有金属的回收。其主要方法有三类：

（1）重力选矿技术处理废电路板。该技术基于重力选矿的原理，首先将废板破碎到一定的粒度，然后以水为介质，采用摇床对其进行处理，最终达到铜与玻璃纤维等增强材料分离的目的。

（2）火法熔炼技术。主要包括了鼓风炉熔炼、卡尔多炉熔炼。火法处理废电路板的优点在于充分利用了废电路板中的玻璃纤维，使其在熔炼过程中起到熔剂的作用，形成稳定的硅酸盐炉渣，解决了湿法处理被动处理玻璃纤维碎屑的问题，最终产物是粗铜锭，含铜量一般在80%～90%之间，含有微量的贵金属。

（3）焚烧、熔炼工艺处理废电路板。废电路板熔炼过程中对环境的污染物主要来自有机物的燃烧，因此，该技术的重点是在废电路板入炉之前对其进行预处理，将有机物燃烧掉，并对烟气进行有效的处理，消除二恶英对环境的污染，然后再对焚烧料进行熔炼处理。

根据研究统计，在计算机中所用的主板的主要成分在所含的金属材料方面，各个金属成分分别为：铜66.9 % ,锡10.7 %，铁10.3 %，铅7.61 %，金0.11 %，钯0.02 %，其它金属成分4.41 %。线路板废料中所含有的金属种类主要是铜。其含有量在 20 %～40 %。在线路板废料的树脂中还含有阻燃剂成分，而阻燃剂主要是含溴素化合物、氧化锑、磷化合物等。在对废弃线路板废料进行铜的精炼回收之前，必须将这些不纯物分离出来，这是保证金属回收过程中安全的关键。在废弃的线路板废料中含有金、钯等贵重金属。在含有金、钯成分的原矿石中，它们的含有量只有 10 ppm 以下，而金、钯在废弃线路板废料中含量是原矿石中此含量的2～20倍之多。因此开展对金、钯金属的回收再利用具有很大的发展前景。也有研究分析结果显示，1吨随意搜集的电子板卡中，可以分离出143 kg铜，0.5 g黄金，40.8 g铁，29.5 g铅，2.0 g锡，18.1 g镍，10.0 g锑。

电子废弃物不仅数量巨大，而且危害严重，处理不当就会对人和环境造成严重二次危害。废旧家用电器中主要含有6种有害物质：铅、镉、汞、六价铬、聚氯乙烯塑料、溴化阻燃剂。

电子废弃物的合理处置途径应该是充分实现其资源化利用,使废弃物重新进入人类工业系统内部的“物质—能量循环”体系，减少焚烧、弃置、填埋等增加生态环境负担的处理方式。

技术实现要素：

针对现有技术的不足，本实用新型的目的是提供一种安全、可靠、稳定地进行线路板废料资源化再利用的火法-湿法联合冶炼设备。本实用新型解决了二恶英对环境的次生污染问题。

为了实现上述目的，本实用新型技术方案：

一种从线路板废料中提炼贵金属的成套设备，包括底吹炉、保温电炉、烟气二次燃烧炉、烟气余热锅炉，喷淋急冷塔、吸收塔，脉冲布袋除尘器、湿式脱硫装置和静电除尘除雾装置，在底吹炉顶部设有烟道，烟道与烟气二次燃烧炉的进口连通，烟气二次燃烧炉通过烟气余热锅炉与喷淋急冷塔连通，喷淋急冷塔的出口通过吸收塔与脉冲布袋除尘器连通，吸收塔中设有活性炭喷射装置；脉冲布袋除尘器与湿式脱硫装置连通；湿式脱硫装置通过静电除尘除雾装置与烟囱连通。

进一步，固体管道通过固体加料入口与炉膛连通，固体管道有两个进口，一个用于进碎块料，另一个用于进煤粉；底吹炉还有一个进口即炉膛上部一侧设有熔渣加入口，用于进电炉保温炉渣。

进一步，烟气余热锅炉分二段一次预热锅炉及二次预热锅炉。

进一步，喷淋急冷塔配套设有水池和水泵。

进一步，底吹炉的出渣口通过传送装置进入保温电炉，保温电炉的一个出口通过转送装置将电炉保温炉渣送入熔渣加入口中，保温电炉的另一个出口与水淬池连通。

进一步，底吹炉包括炉基，炉缸，炉膛、炉顶和烟道，炉缸设置在炉基上，炉膛设置在炉缸上，炉膛上方为炉顶，炉顶顶部设有烟道，炉膛顶部设有固体加料入口，炉膛上部一侧设有熔渣加入口；炉缸一侧设有炉膛立座，虹吸口设置在炉缸的炉膛立座上方，虹吸口与炉缸内缸体及炉膛连通，炉膛立座的一侧中部设有出渣口。

更进一步，炉膛中设有铜水套，炉顶设有炉顶水套。

更进一步，炉膛及铜水套上设有若干个风眼。

本实用新型有益效果：

1.底吹炉的高温条件下可保证线路板废料中有机物质充分燃烧，达到99.9 %以上的消解率。

2.保温电炉可保持炉渣始终处于熔融状态，可循环回炉使用，充分利用了炉渣的潜热，节约了再次起炉的能耗。

3.底吹炉顶部设置烟气二次燃烧烟道，使得烟气中有机物成分再次充分燃烧，使二恶英分解。

4.所需设备简约，占地面积小，投资成本低。

5.有色金属和稀贵金属回收率高，对环境无二次污染。

附图说明

图1是本实用新型成套设备示意图。

图2是本实用新型双侧底吹炉结构示意图。

具体实施方式

下面结合实施例，对本实用新型作进一步描述，以下实施例旨在说明本实用新型而不是对本实用新型的进一步限定。

实施例1：

如图1、2所示：

成套设备包括剪切机3，粉碎机4，碎块料5，双侧底吹炉（以下简称底吹炉），保温电炉7，水淬池8，烟气二次燃烧炉9，一次预热锅炉10，二次预热锅炉11，喷淋急冷塔12，水池13，水泵14，吸收塔15，脉冲布袋除尘器16，湿式脱硫装置17，静电除尘除雾装置18，烟囱19。

底吹炉包括出渣口60， 炉基61，炉缸62，风眼63，熔渣加入口64，固体加料入口65，炉顶水套66，烟道67，铜水套68，虹吸口69。炉缸62设置在炉基61上，炉膛设置在炉缸62上，炉膛中设有铜水套68，炉膛上方为炉顶，炉顶设有炉顶水套66，炉顶顶部设有烟道67，炉膛顶部设有固体加料入口65，炉膛上部一侧设有熔渣加入口64；炉膛及铜水套68上设有若干个风眼63；炉缸62一侧设有炉膛立座，虹吸口69设置在炉缸62的炉膛立座上方，虹吸口69与炉缸62内缸体及炉膛连通，炉膛立座的一侧中部设有出渣口60。

废旧电器1拆解，拣选出线路板废料2，线路板废料2进入剪切机3。

剪切机3与粉碎机4分开或配套使用，主要是将线路板废料2加工成碎块料5；

碎块料5通过固体管道从固体加料入口65进入底吹炉中；固体管道有两个进口，一个用于进碎块料5，另一个用于进煤粉；底吹炉还有一个进口即炉膛上部一侧设有熔渣加入口64，用于进电炉保温炉渣；底吹炉产生的烟气通过设置在底吹炉顶部的烟道67排出，烟道67与烟气二次燃烧炉9的进口连通，烟气二次燃烧炉9通过烟气余热锅炉与喷淋急冷塔12连通，烟气余热锅炉分二段一次预热锅炉10及二次预热锅炉11；喷淋急冷塔12配套设有水池13和水泵14；喷淋急冷塔12的出口通过吸收塔15与脉冲布袋除尘器16连通，吸收塔15中设有活性炭喷射装置；脉冲布袋除尘器16与湿式脱硫装置17连通；湿式脱硫装置17通过静电除尘除雾装置18与烟囱19连通。

底吹炉的出渣口60通过传送装置进入保温电炉7，保温电炉7的一个出口通过转送装置将电炉保温炉渣送入熔渣加入口64中，保温电炉7的另一个出口与水淬池8连通。

工艺流程：

（1）将废旧电器1（废旧的计算机、移动电话、电视机、VCD机、音箱、复印机、传真机、汽车电子元件等常用电子产品）进行拆解，拣选出线路板废料2。

（2）对线路板废料用切碎机或旋转破碎机破碎，形成粒度为2 cm×2 cm～8 cm×8 cm的碎片。

（3）按照20:3:7的重量比向12m²双侧底吹炉（以下简称底吹炉）中投入线路板废料碎片、煤粉、电炉保温炉渣。煤粉由炉顶喷吹入炉内，线路板废料由进料仓投入，在1200 ℃～1250 ℃下燃烧完全分解。电炉保温炉中的炉渣为底吹炉排渣口放出的，其中富含硅酸盐和氧化钙，作为再次投料时的垫底炉渣，以保证炉渣渣型稳定。

（4）将步骤2线路板废料碎片以30 t/h向炉内连续加入，定期检测炉渣中铜、氧化钙和氧化硅的含量，添加捕集剂以保持炉渣铜含量小于0.2 %、稀贵金属全部进入铜基合金中，保持炉渣中氧化钙30 %～35 %、氧化硅在30 %～32 %。当渣型中氧化钙成分降低时补加氧化钙。

（5）重点是控制反应产生的烟气温度，杜绝二恶英的生成。底吹炉炉膛上部的风眼能有效的补充二次风，并有足够的空间保证将挥发的有机物在1200 ℃～1250 ℃的温度下完全燃烧。铅和锡一部分进入烟尘，一部分进入炉渣。铁、锰、铝氧化后进入渣中。

（6）底吹炉烟气余热锅炉设二段，分别是炉体顶部二次燃烧烟道、膜式壁辐射室，将烟气温度从1150 ℃～1250 ℃降至600 ℃～680 ℃。烟气在余热锅炉后设置喷淋急冷塔，用水喷洒，将烟气温度从600 ℃～680 ℃在1.5秒内降至200℃，防止二恶英再合成。

（7）烟气在喷淋急冷塔后设置活性炭喷射装置和脉冲布袋除尘器，将残余的二恶英吸附在活性炭上并在布袋除尘器中收集下来，烟尘50 %的量与活性炭粉混合循环使用，剩余50 %量的烟尘作为锡、铅、锌的资源再利用。

（8）烟气在布袋除尘器后设置湿式脱硫装置，脱除烟气中的二氧化硫，使二氧化硫排放浓度0～150 mg/Nm³。

（9）烟气在湿式脱硫装置后设置静电除尘除雾装置进行深度除尘除雾，彻底排除酸雾排放并使排放的烟气中含尘量0～15 mg/Nm³。

（10）在熔化物的液面比端墙排渣口高出0.3 m～0.5 m时，停止加入线路板废料碎片，先打开排渣口，将炉渣排入保温电炉中保温，排渣结束后，关闭排渣口，恢复加料进行熔炼，重复排渣与加料过程，直到铜面上涨至排渣口以下100 mm～200 mm时，停止熔炼过程。

（11）将喷枪插入熔体，喷入粉煤，进行富氧吹炼，保证炉温控制在1200 ℃～ 1250℃，氧气浓度为40 %～50 %，氧气的吹入压力为170 kPa，吹炼后得到粗铜中铜含量90 %以上。粗铜和炉渣分别从铜口和渣口排除，粗铜浇铸成阳极板。

（12）从保温电炉溢出的炉渣经过水淬，作为弃渣外售给水泥制造厂或铺设路基用，析出的黑铜返入底吹炉继续熔炼成粗铜。

（13）再次起炉投料时，将保温电炉渣50 %重新返入侧吹底吹炉中作为垫底炉料和熔剂使用，后开始投线路板废料进行熔炼。

（14）将铜阳极板送电解系统制造电解铜产品，从电解槽中掏出阳极泥送稀贵金属车间回收金、银和铂族金属。

本实施例中，处理100吨线路板废料时，可以产出15.6t粗铜阳极板，含铜92%，含镍0.02%，含金3.5g/t；产出水淬渣35t，烟尘50kg。电解精炼产出阴极铜14.4t，回收阳极泥780kg。