一种线路板的处理系统的制作方法

本实用新型涉及线路板的处理领域，具体而言，涉及一种线路板的处理系统。

背景技术：

2017年纳入管理目录的14类产品废弃量继续增加，拆解仍以“四机一脑”产品为主，处理量仍保持平稳或小幅增长。处理企业间竞争日益激烈，使得处理企业面临资金运作压力，且行业利润持续下降，小企业难以保持可持续性发展，行业内兼并重组将持续活跃，废弃电器电子产品回收利用产业集中度将进一步提高。废弃电器电子产品处理企业已经由开始以拆解为主，向深加工方向发展，企业将继续探索深加工处理，以充分利用中间产物的附加值，提升企业的竞争能力。现在我国废旧线路板的处理工艺主要是机械分解技术和湿法冶金法。

机械分解技术可以简单的分为两大步骤：破碎和分选。第一，破碎，运用剪切、冲撞、挤压、摩擦和低温等方法，将电路板在破碎设备上进行物理的机械分解。第二，分选，即根据不同材料的在物理性质密度、电磁性的差异，采用重力分选、磁选或电选的方法，将碎片进行分选。该法耗能大、效率较低，且分离过程中会产生有毒有害的气体，对环境造成污染。

湿法冶金法是使电路板与化学试剂发生化学反应例如氧化、还原、中和、分解和络合反应等。首先对废旧电路板进行预处理，预处理是从废旧电路板浸出金属之前的必要步骤，包括物理预处理和化学预处理。再对电路板中的金属进行浸出和沉降，最终得到所需金属。主要的浸出方法氰化浸出、硫脲浸出、硫代硫酸盐浸出和卤代物浸出等。湿法冶金技术腐蚀性和毒性较大，试剂消耗量大，对设备要求高，易造成二次污染。

技术实现要素：

本实用新型的主要目的在于提供一种线路板的处理系统，以解决现有技术中的线路板处理工艺污染大的问题。

为了实现上述目的，根据本实用新型的一个方面，提供了一种线路板的处理系统，包括：裂解单元，具有裂解烟气出口和固渣出口；重金属污泥供应单元；侧吹熔炼单元，具有待熔炼物料进口和侧吹入口，裂解烟气出口与侧吹入口相连，待熔炼物料进口与重金属污泥供应单元相连。

进一步地，上述裂解单元包括：裂解炉，裂解炉包括裂解室和燃烧室，裂解烟气出口和固渣出口与燃烧室相连通，燃烧室包括具有燃烧气入口；油气分离装置，与裂解烟气出口相连对裂解单元产生的裂解烟气进行油气分离得到裂解油和裂解气，油气分离装置具有裂解油出口和裂解气出口，裂解油出口与侧吹入口相连。

进一步地，上述裂解炉为回转式裂解炉。

进一步地，上述裂解气出口与燃烧室入口相连。

进一步地，上述固渣出口与待熔炼物料进口相连。

进一步地，上述裂解炉还包括：密封式供料装置，与裂解室相连以向裂解室中供应待裂解的线路板；密封式出料装置，与裂解室相连，固渣出口设置在密封式出料装置上。

进一步地，上述密封式出料装置包括相连的密封式下料溜管和螺旋输送机，固渣出口设置在螺旋输送机上。

进一步地，上述螺旋输送机为水冷螺旋输送机。

进一步地，上述密封式供料装置包括：下料管，下料管为“之”字形设置，下料管中设置有旋转卸料阀；螺旋给料管，连通下料管和裂解室。

进一步地，上述裂解单元还包括线路板破碎装置，线路板破碎装置与下料管相连。

进一步地，上述重金属污泥供应单元包括：干燥装置，具有含重金属污泥进口和干燥污泥出口；造粒装置，具有干燥污泥进口和污泥颗粒出口，将干燥污泥和活性炭进行混合造粒得到污泥颗粒，干燥污泥进口与干燥污泥出口相连，污泥颗粒出口与待熔炼物料进口相连。

进一步地，上述侧吹熔炼单元还具有熔炼烟气出口，处理系统还包括余热锅炉，余热锅炉与熔炼烟气出口相连以对侧吹熔炼单元的熔炼烟气进行余热回收。

进一步地，上述余热锅炉具有低温烟气出口，处理系统还包括熔炼烟气处理单元，以对熔炼烟气进行脱硫、脱溴、脱销和除二噁英处理。

进一步地，上述烟气处理单元包括依次相连的脱销装置、脱溴装置、脱硫装置和除二噁英装置，脱销装置与低温烟气出口相连。

进一步地，上述余热锅炉还具有蒸汽出口，蒸汽出口与发电装置相连。

应用本实用新型的技术方案，由于线路板裂解产生的裂解烟气温度较高且其中含有许多有机物，因此其具有较高的热值，进而将裂解烟气出口与侧吹入口相连使线路板裂解过程和重金属污泥的侧吹熔炼进行组合，将裂解烟气作为重金属污泥侧吹熔炼的部分燃料进而充分利用该部分热值，同时避免了有机物的外排造成的环境污染，而且降低了重金属污泥的侧吹熔炼成本。重金属污泥的侧吹熔炼属于一种相对较为成熟的工艺，在该工艺过程中可以通过富氧条件下的充分燃烧使得熔炼烟气的污染度较小。由此可见，本申请的处理系统在整体上降低了现有技术中线路板处理的污染程度，同时降低了重金属污泥的燃料消耗成本。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1示出了根据本实用新型一种优选的实施例提供的线路板的处理系统的结构框图；

图2示出了根据本实用新型一种优选的实施例提供的处理系统的裂解单元的结构示意图；以及

图3示出了根据本实用新型的一种优选实施例提供的线路板的处理方法流程示意图。

其中，上述附图包括以下附图标记：

10、裂解单元；11、线路板破碎装置；12、密封式供料装置；13、裂解炉；14、油气分离装置；15、密封式出料装置；121、下料管；122、螺旋给料管；151、密封式下料溜管；152、螺旋输送机；20、重金属污泥供应单元；30、侧吹熔炼单元；40、余热锅炉；50、熔炼烟气处理单元。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

如本申请背景技术所分析的，现有技术中的各种处理电路板的工艺都会产生有毒有害气体或液体，因此容易造成较为严重的环境污染，为了解决该问题，本申请提供了一种线路板的处理系统。在一种典型的实施方式中，如图1所示，该处理系统包括裂解单元10、重金属污泥供应单元20和侧吹熔炼单元30，裂解单元10具有裂解烟气出口和固渣出口；侧吹熔炼单元30具有待熔炼物料进口和侧吹入口，裂解烟气出口与侧吹入口相连，待熔炼物料进口与重金属污泥供应单元20相连。

由于线路板裂解产生的裂解烟气温度较高且其中含有许多有机物，因此其具有较高的热值，进而将裂解烟气出口与侧吹入口相连使线路板裂解过程和重金属污泥的侧吹熔炼进行组合，将裂解烟气作为重金属污泥侧吹熔炼的部分燃料进而充分利用该部分热值，同时避免了有机物的外排造成的环境污染，而且降低了重金属污泥的侧吹熔炼成本。重金属污泥的侧吹熔炼属于一种相对较为成熟的工艺，在该工艺过程中可以通过富氧条件下的充分燃烧使得熔炼烟气的污染度较小。由此可见，本申请的处理系统在整体上降低了现有技术中线路板处理的污染程度，同时降低了重金属污泥的燃料消耗成本。

在一种优选的实施例中，如图2所示，上述裂解单元10包括裂解炉13和油气分离装置14，裂解炉13包括裂解室和燃烧室，裂解烟气出口和固渣出口与燃烧室相连通，燃烧室包括具有燃烧气入口，优选裂解炉13为回转式裂解炉13；油气分离装置14与裂解烟气出口相连对裂解单元10产生的裂解烟气进行油气分离得到裂解油和裂解气，油气分离装置14具有裂解油出口和裂解气出口，裂解油出口与侧吹入口相连。对裂解烟气进行油气分离得到裂解气和裂解油，将裂解油和天然气作为重金属污泥侧吹熔炼过程中的燃料。裂解油中的有机物含量更高，因此其热值更高，在将其和天然气共同作为侧吹熔炼的燃料时，燃料的燃烧效率更高。

优选地，上述裂解气出口与燃烧室入口相连。裂解气返回裂解过程作为燃料进行燃烧，为裂解提供热量，实现了对裂解气的充分利用。

由于裂解产生的固渣以金属为主，且固渣的量相对较少，因此为了提高从固渣中回收金属的效率，固渣出口与待熔炼物料进口相连，优选固渣出口与待熔炼物料之间设置有降温装置以对固渣进行降温。将降温后的固渣和重金属污泥共同进行侧吹熔炼达到侧吹熔炼形成的熔池的要求，即使固渣产量少也可以及时将其中的金属进行回收，且利用固渣和重金属污泥的相似性采用侧吹熔炼实现了金属的高效回收。

在本申请另一种优选的实施例中，如图2所示，上述裂解炉13包括密封式供料装置12和密封式出料装置15，密封式供料装置12与裂解室相连以向裂解室中供应待裂解的线路板；密封式出料装置15与裂解室相连，固渣出口设置在密封式出料装置15上，优选密封式出料装置15包括相连的密封式下料溜管151和螺旋输送机152，固渣出口设置在螺旋输送机152上，优选螺旋输送机152为水冷螺旋输送机。通过上述密封式供料装置12和密封式出料装置15与裂解室进行密封连接，实现了裂解过程的密封。

为了更好地实现上述线路板裂解中的密闭效果，优选如图2所示，密封式供料装置12包括下料管121和螺旋给料管122，下料管121为“之”字形设置，下料管121中设置有旋转卸料阀；螺旋给料管122连通下料管121和裂解室。通过“之”字形设置可以有效地阻断下料管121入口处的空气进入裂解炉13中，且在下料管121中设置旋转卸料阀保证下料管121的下料速度；螺旋给料管122的螺旋给料器提高了给料速度。

进一步地，为了提高线路板的裂解效率，优选如图2所示，上述裂解单元10还包括线路板破碎装置11，线路板破碎装置11与下料管121相连。

本申请的重金属污泥的侧吹熔炼可以参考现有技术实施，优选地，在将重金属污泥送入侧吹熔炼单元30之前对其进行干燥和造粒处理，即优选重金属污泥供应单元20包括干燥装置和造粒装置，干燥装置将重金属污泥进行干燥得到干燥污泥，造粒装置将干燥污泥和活性炭进行混合造粒得到污泥颗粒；干燥装置具有重金属污泥进口和干燥污泥出口，造粒装置具有干燥污泥进口和污泥颗粒出口，干燥污泥进口与干燥污泥出口相连，污泥颗粒出口与待熔炼物料进口相连。将干燥污泥和活性炭以造粒的方式进行混合，活性炭作为还原剂，提高了侧吹熔炼时活性炭对重金属污泥中金属氧化物还原的效果。同时，优选活性炭为废活性炭，不仅可以起到还原金属氧化物的作用，还可以实现危险废物废活性炭的资源再利用，更避免了废活性炭对环境的污染。

上述重金属污泥进行侧吹熔炼过程中产生熔炼烟气，优选如图1所示，上述侧吹熔炼单元30还具有熔炼烟气出口，该处理系统还包括余热锅炉40，余热锅炉40与熔炼烟气出口相连以对侧吹熔炼单元30的熔炼烟气进行余热回收。侧吹熔炼过程中，燃料一般都是在1300℃以上进行浸没燃烧，因此所得到的熔炼烟气的温度也是温度很高的烟气，利用余热锅炉40对该部分熔炼烟气进行热量可以实现热能的有效利用。上述余热锅炉40还具有蒸汽出口，比如优选上述蒸汽出口与发电装置相连，以利用该热能进行发电。

为了进一步满足更为严格的环保要求，优选上述余热锅炉40具有低温烟气出口，如图1所示，上述处理系统还包括熔炼烟气处理单元50，以对熔炼烟气进行脱硫、脱溴、脱销和除二噁英处理，进一步地，上述脱硫、脱溴、脱销和除二噁英处理可以分开处理，即优选烟气处理单元包括依次相连的脱销装置、脱溴装置、脱硫装置和除二噁英装置，脱销装置与低温烟气出口相连。

此外，为了使本领域技术人员更方便地实施上述处理方法，如图3所示，该处理方法包括：将线路板进行裂解，得到裂解烟气和固渣；以及将裂解烟气作为重金属污泥侧吹熔炼过程中的部分燃料对重金属污泥进行侧吹熔炼。

由于线路板裂解产生的裂解烟气温度较高且其中含有许多有机物，因此其具有较高的热值，进而线路板裂解过程和重金属污泥的侧吹熔炼进行组合时，将裂解烟气作为重金属污泥侧吹熔炼的部分燃料进而充分利用该部分热值，同时避免了有机物的外排造成的环境污染，而且降低了重金属污泥的侧吹熔炼成本。重金属污泥的侧吹熔炼工艺属于一种相对较为成熟的工艺，在该工艺过程中可以通过富氧条件下的充分燃烧使得熔炼烟气的污染度较小。由此可见，本申请的处理方法在整体上降低了现有技术中线路板处理的污染程度，同时降低了重金属污泥的燃料消耗成本。

为了提高裂解烟气的利用效率，优选在将裂解烟气作为重金属污泥侧吹熔炼过程中的部分燃料之前，对裂解烟气进行油气分离得到裂解气和裂解油，将裂解油和天然气以1：5～5:4的体积比混合后作为重金属污泥侧吹熔炼过程中的燃料。裂解油中的有机物含量更高，因此其热值更高，在将其和天然气共同作为侧吹熔炼的燃料时，燃料的燃烧效率更高，使得侧吹熔炼熔池温度快速达到1300℃以上，有效实现渣相和金属相的分离。

由于线路板裂解过程一般都是在无氧的高温环境下进行的，因此，裂解烟气分离的裂解气的温度较高、含氧量极低，为了实现对其的充分利用，优选上述处理方法还包括将裂解气作为部分燃料返回线路板的裂解过程。裂解气返回裂解过程作为燃料进行燃烧，为裂解提供热量。

由于裂解产生的固渣以金属为主，且固渣的量相对较少，因此为了提高从固渣中回收金属的效率，优选上述处理方法还包括将固渣与重金属污泥共同进行侧吹熔炼。将固渣和重金属污泥共同进行侧吹熔炼达到侧吹熔炼形成的熔池的要求，即使固渣产量少也可以及时将其中的金属进行回收，且利用固渣和重金属污泥的相似性采用侧吹熔炼实现了金属的高效回收。

在本申请一种优选的实施例中，为了提高线路板的裂解效率，优选在对线路板进行裂解之前，上述处理方法还包括将线路板进行破碎的过程，从而提高了裂解过程中线路板的受热面积，进而提高其裂解效率。另外为了避免线路板的粒径太小导致随烟气流出，优选上述破碎后的线路板的粒径为10～50mm。

本申请的对线路板进行裂解的具体操作可以参考现有技术，优选地在密闭环境中或氮气气氛中将线路板进行裂解。进一步优选裂解中，线路板的停留时间为1～2h，裂解温度为450～550℃，一方面能够使线路板中的有机物尽可能裂解挥发，另一方面使线路板中的金属尽可能被溶解出来。

为了更好地实现上述线路板裂解中的密闭效果，优选如图1所示，采用裂解炉13对线路板进行裂解，更优选上述裂解炉13为回转式裂解炉13。利用密封式供料装置12将线路板供给裂解炉13，实现了供料和裂解的密闭衔接。优选地，上述密封式供料装置12包括下料管121和螺旋给料管122，下料管121为“之”字形设置，下料管121中设置有旋转卸料阀；螺旋给料管122连通下料管121和裂解炉13。通过“之”字形设置可以有效地阻断下料管121入口处的空气进入裂解炉13中，且在下料管121中设置旋转卸料阀保证下料管121的下料速度；螺旋给料管122的螺旋给料器提高了给料速度。

本申请的重金属污泥的侧吹熔炼可以参考现有技术实施，优选地，在将重金属污泥进行侧吹熔炼之前，上述处理方法包括：将重金属污泥进行干燥得到含水量在30～45wt％的干燥污泥，对干燥污泥和活性炭进行混合造粒，得到污泥颗粒，其中活性炭为干燥污泥重量的5～15％；金属污泥以污泥颗粒的形式进行侧吹熔炼。将干燥污泥和活性炭以造粒的方式进行混合，提高了侧吹熔炼时废活性炭对重金属污泥中金属氧化物还原的效果。同时，优选活性炭为废活性炭，不仅可以起到还原金属氧化物的作用，还可以实现危险废物废活性炭的资源再利用，更避免了废活性炭对环境的污染。

上述重金属污泥进行侧吹熔炼过程中产生熔炼烟气，优选上述处理方法还包括对熔炼烟气进行热量回收的过程。侧吹熔炼过程中，燃料一般都是在1300℃以上进行浸没燃烧，因此所得到的熔炼烟气的温度也是温度很高的烟气，对该部分熔炼烟气进行热量可以实现热能的有效利用，比如采用回收的余热用于加热蒸汽进而用于发电。

为了进一步满足更为严格的环保要求，优选上述处理方法还包括对热量回收后的烟气进行脱硫、脱溴、脱销和可选的除二噁英处理的过程。其中，侧吹熔炼中，由于裂解烟气(或裂解油)和天然气在侧吹熔炼炉中利用喷枪喷入熔池，在1300℃以上进行浸没燃烧，提供热量的同时能够减少二噁英的生成，因此，可以降低除二噁英设施的投资。

以下将结合附图，对本申请一种优选的实施例提供的线路板的处理方法进行说明，具体可参考图3，将线路板破碎后进行裂解，裂解后产生裂解烟气和固渣。将裂解烟气进行油气分离得到裂解油和裂解气，裂解气返回线路板的裂解过程作为燃料使用，固渣和重金属污泥颗粒一起进行侧吹熔炼，裂解油进入侧吹熔炼过程和天然气一起作为侧吹熔炼的燃料，侧吹熔炼后得到金属和水碎渣，侧吹熔炼产生的熔炼烟气进行余热锅炉作为热源，余热锅炉产生的蒸汽用于电厂发电，经过余热锅炉的烟气进行进一步的净化处理后排空。

以下将结合实施例和对比例，进一步说明上述技术方案的有益效果。

实施例1

25万t/a含水约75％的重金属污泥，干基含铜约15wt％，搭配1.5万t/a废活性炭、2万t/a废线路板采用如下过程进行处理：

将废线路板破碎成粒径为10～50mm的线路板颗粒，将重金属污泥干燥至含水量在30～45wt％之间，得到干燥污泥，对干燥污泥和上述废活性炭进行混合造粒得到污泥颗粒。利用图2所示的裂解单元对上述线路板颗粒进行裂解，其中线路板颗粒的停留时间为1.5h，裂解温度为550℃，得到裂解烟气和固渣；将上述裂解烟气进行油气分离得到裂解气和裂解油，然后将裂解油和天然气以5:4的体积比作为上述污泥颗粒的燃料对污泥颗粒进行侧吹熔炼，控制侧吹熔炼熔池温度在1300℃以上。得到约1.2万t/a黑铜，铜的回收率达到90％以上。渣含铜量可控制在0.9％以下。

实施例2

25万t/a含水约75％的重金属污泥，干基含铜约15wt％，搭配1.5万t/a废活性炭、2万t/a废线路板采用如下过程进行处理：

将废线路板破碎成粒径为10～50mm的线路板颗粒，将重金属污泥干燥至含水量在30～45wt％之间，得到干燥污泥，对干燥污泥和上述废活性炭进行混合造粒得到污泥颗粒。利用图2所示的裂解单元对上述线路板颗粒进行裂解，其中线路板颗粒的停留时间为1h，裂解温度为550℃，得到裂解烟气和固渣；将上述裂解烟气进行油气分离得到裂解气和裂解油，然后将裂解油和天然气以5:3的体积比作为上述污泥颗粒的燃料对污泥颗粒进行侧吹熔炼，控制侧吹熔炼熔池温度在1300℃以上。得到约1.2万t/a黑铜，铜的回收率达到90wt％以上。渣含铜量可控制在0.9wt％以下。

实施例3

25万t/a含水约75％的重金属污泥，干基含铜约15wt％，搭配1.5万t/a废活性炭、2万t/a废线路板采用如下过程进行处理：

将废线路板破碎成粒径为10～50mm的线路板颗粒，将重金属污泥干燥至含水量在30～45wt％之间，得到干燥污泥，对干燥污泥和上述废活性炭进行混合造粒得到污泥颗粒。利用图2所示的裂解单元对上述线路板颗粒进行裂解，其中线路板颗粒的停留时间为1h，裂解温度为450℃，得到裂解烟气和固渣；将上述裂解烟气进行油气分离得到裂解气和裂解油，然后将裂解油和天然气以1:5的体积比作为上述污泥颗粒的燃料对污泥颗粒进行侧吹熔炼，控制侧吹熔炼熔池温度在1300℃以上。得到约1.2万t/a黑铜，铜的回收率达到90wt％以上。渣含铜量可控制在0.9wt％以下。

实施例4

25万t/a含水约75％的重金属污泥，干基含铜约15wt％，搭配1.5万t/a废活性炭、2万t/a废线路板采用如下过程进行处理：

将废线路板破碎成粒径为10～50mm的线路板颗粒，将重金属污泥干燥至含水量在30～45wt％之间，得到干燥污泥，对干燥污泥和上述废活性炭进行混合造粒得到污泥颗粒。利用图2所示的裂解单元对上述线路板颗粒进行裂解，其中线路板颗粒的停留时间为1.5h，裂解温度为450℃，得到裂解烟气和固渣；将上述裂解烟气进行油气分离得到裂解气和裂解油，然后将裂解油和天然气以2:5的体积比作为上述污泥颗粒的燃料对污泥颗粒进行侧吹熔炼，控制侧吹熔炼熔池温度在1300℃以上。得到约1.2万t/a黑铜，铜的回收率达到90wt％以上。渣含铜量可控制在0.9wt％以下。

从以上的描述中，可以看出，本实用新型上述的实施例实现了如下技术效果：

由于线路板裂解产生的裂解烟气温度较高且其中含有许多有机物，因此其具有较高的热值，进而将裂解烟气出口与侧吹入口相连使线路板裂解过程和重金属污泥的侧吹熔炼进行组合，将裂解烟气作为重金属污泥侧吹熔炼的部分燃料进而充分利用该部分热值，同时避免了有机物的外排造成的环境污染，而且降低了重金属污泥的侧吹熔炼成本。重金属污泥的侧吹熔炼属于一种相对较为成熟的工艺，在该工艺过程中可以通过富氧条件下的充分燃烧使得熔炼烟气的污染度较小。由此可见，本申请的处理系统在整体上降低了现有技术中线路板处理的污染程度，同时降低了重金属污泥的燃料消耗成本。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。