廢棄電器電路板能源化無害化處理系統的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種廢棄電器電路板能源化無害化處理系統。
【背景技術】
[0002]隨著電子技術的發展，大量家用電器換代升級，廢舊電器電路板以年均約18%的高速度增長，已成為當今世界上增長最快的垃圾，尤其是廢棄電路板，因其成份復雜，處理不當將給環境造成難以恢復的損害。
[0003]廢電路板主要有廢覆銅板(CCL)、廢印刷線路板(PCB)、廢印刷線路板卡。其中，覆銅板是生產印刷線路板的原材料，主要由基板、銅箔、粘合劑組成；基板的主要材料是合成樹脂和增強材料，合成樹脂主要有酚醛樹脂、環氧樹脂、聚四氟乙烯等，增強材料一般有紙質和布質兩種。廢覆銅板是在生產覆銅板的過程中，產生的殘次品、邊角料，由于覆銅板表面有壓制的銅箔而呈現黃色，一般稱之為黃板。廢覆銅板含銅量不一，質量分數低的約15%，尚的可達70%以上。
[0004]廢印刷線路板種類繁多，按絕緣材料可分為紙基板、玻璃布基板和合成纖維板；按黏接劑樹脂可分為含有阻燃劑(主要是鹵素阻燃劑)的酚醛樹脂、環氧樹脂和聚脂等；按結構可分為單面板、雙面板、多層板和軟印刷板；按用途可分為通用型和特殊型。電路板主要由基板、各類電阻(碳膜電阻、金屬膜電阻、氧化金屬膜電阻、繞線電阻器和排列電阻)、電容和晶體管、集成電路、引線框架材料、封裝材料和引線材料組成。如常見的電腦等高端電子設備電路板基本上是環氧樹脂玻璃布基雙面印制線路板，其中一面是插裝元件，另一面為元件腳焊接面。廢印刷線路板是在生產印刷線路板的過程中，產生的殘次品，因印刷線路板呈綠色，因此又稱為綠板。在制作印刷線路板時，一部分銅已經被腐蝕掉，因此，印刷線路板的含銅量比覆銅板要低。
[0005]廢印刷線路板卡的成分比較復雜，除印刷線路板之外，還含有集成電路和各種電子元器件，主要成分為二氧化硅、銅箔、鉛、錫、鐵等微量的貴金屬，另外還有塑料、樹脂、油漆等有機物質，因此處理難度比廢覆銅板、廢印刷線路板大。
[0006]廢電路板中的碳氫化合物成份亦相當復雜，傳統印刷線路板的基體樹脂主要有酚醛樹脂(PF)和環氧樹脂(EP)。目前，高性能印刷線路板的基體樹脂主要有聚四氟乙烯(PTFE)、聚苯醚(PPO)和改性聚苯醚(MPPO)、氰酸酯樹臘(CE)、BT樹脂、聚酰亞胺(PI)以及其他熱固性或熱塑性樹脂，如環氧樹脂、不飽和聚酯、酚醛樹脂、氨基樹脂都是熱固性模塑料的主要原料。這些碳氫化合物的回收難度也非常大。
[0007]目前，廢舊電路板的回收處理方法一般采用物理和化學回收兩類方法。
[0008]物理回收是將廢棄線路板先進行機械破碎、分選，然后將金屬與非金屬進行物理分離，并回收再生產品，也叫機械破碎一物理分離法。
[0009]機械破碎一物理分離法分為干法和濕法兩種。
[0010]干法:首先將廢板邊料粉碎成100?300 μ m的粒子，再以旋風分離將金屬及非金屬分開。金屬可直接進行利用，非金屬目前多采用填埋或堆集暫存的方式處置。但該方法除處理過程中的高能耗和污染外，產生的非金屬材料體積要比原廢物體積大數倍，如不能將其作為資源進行利用，其填埋和堆集都需占用較大土地面積，流失則會造成環境污染。利用此類方法所對應的廢電路板處理系統來處理廢電路板時，設備投入大，運行電耗高，環境污染嚴重。
[0011]濕法:采用濕法破碎，將廢板邊料粉碎至粒徑小于3_的粒子，再以水洗搖床的方式將金屬和非金屬分離。該方法在粉碎過程中不會產生粉塵污染，比干法的成本低，但獲得的非金屬成分含有水分，填埋或再利用都需要進行后續處理，同時也存在污水處理的問題。利用此類方法所對應的廢電路板處理系統來處理廢電路板時，環境污染嚴重。
[0012]化學回收主要有濕法冶金回收、熱裂解回收、溶劑回收等方法，即利用化學法將印刷線路板分解成小分子化合物或者低分子樹脂等。另外，化學回收還包括利用廢棄電路板的非金屬碎肩作為填料，用于制備復合材料，實現再生資源化利用。
[0013]濕法冶金回收主要是利用貴金屬能溶解于硝酸、王水和其他苛性酸的特點，將其從電子廢物中脫除并從液相中予以回收。其缺點是消耗大量的強酸，成本較高，且產生嚴重的二次污染。利用此類方法所對應的廢電路板處理系統來處理廢電路板時，需采用大型耐酸設備，成本較高、環境污染嚴重。
[0014]熱裂解回收是在缺氧環境下，在高溫高壓、高溫低壓或者常壓的密封容器內，使有機物質分解轉變成油氣利用。有機物質裂解產生的各組分物質中，單離狀態金屬等可通過磁選、渦電流等分離回收，液體餾分熱解油中的高濃度烷基酚類物質可以作為化工原料，殘余油也可以作為燃料。熱解過程中可通過抑制法和兩段法嚴格控制有害物質二噁英的形成；裂解產生的揮發氣體中，可冷凝的部分經冷凝成油，不可冷凝部分的經處理后可以作為燃料得到充分利用。印刷線路板中阻燃劑含有大量的溴化物及有機氯等，熱解過程部分溴化物以氣體形式逸出，熱解處理后容易造成空氣污染。熱裂解回收的缺點是對焚化爐及空氣污染防治設施要求較高或難以處理，且處理電耗高，運行成本高。利用此類方法所對應的廢電路板處理系統來處理廢電路板時，電能消耗大、運行成本高、存在二次污染。
[0015]溶劑回收的研宄應用上，哈爾濱工業大學的劉宇艷等以硝酸溶液為反應介質對玻璃纖維/環氧樹脂復合材料進行分解回收，將玻璃纖維與樹脂基體簡單有效地完全分離，可以實現復合材料的100%降解，得到了表面光滑，沒有樹脂層的玻璃纖維。此外日本曾做過將胺類固化劑固化的雙酚F型環氧樹脂化學回收再利用的實驗。溶劑回收的缺點是尚沒有工業應用的經濟性，運行過程中存在二次污染處理難的問題。利用此類方法所對應的廢電路板處理系統來處理廢電路板時，環境污染嚴重。
[0016]當今，廢棄電路板等電子廢棄物的資源化回收處理，已經成為關系到我國經濟、社會和環境可持續發展及我國再生資源回收利用面臨的一個新課題，“印刷線路板回收利用與無害化處理技術”早已列入國家發改委2004年組織實施的資源綜合利用關鍵技術國家重大產業技術開發專項，國家廢舊家電及電子產品回收處理體系建設試點省市之一一一浙江豐利粉碎設備有限公司研發的FXS廢舊電子線路板回收處理成套設備，亦于2004年12月25日在杭州通過省級鑒定。其物理法回收工藝:廢舊線路板一強力破碎一磁選一中碎—精細粉碎一超微分級一高壓靜電分離一成品；湖南萬容科技有限公司開發的“廢舊電路板綜合利用”成套設備與技術亦具有二個方面的系統優勢:一是該系統的分離設備是采用目前世界上最先進的“完全物理技術”來回收電路板中的銅及其他稀有貴重金屬，經特殊設備處理與分選工藝，可實現金屬與非金屬的有效分離，二是考慮了解決廢舊印刷線路板(PCB)板回收中的非金屬粉料的綜合應用問題。北京航空航天大學材料循環利用工程實驗室亦研宄通過物理的方式使電子元器件與PCB基板分離實現廢棄線路板整體資源化回收綜合利用，并與北京中航思瑞科技有限公司密切合作，研制開發的印刷線路板無損拆解回收處理設備考慮了待拆解電子產品形狀、部件的復雜性，尤其是對于部分有毒物質的分離處理。但這些成果因其精細粉碎的高能耗與污染防治設施要求較高及二次污染問題等影響了其推廣應用。
[0017]客觀地說，近年來國內高校和研宄單位從不同的角度、采用不同的方法，開展了大量的廢棄電路板資源化的研宄工作，如上所述的采用機械物理法實現金屬富集的回收，采用火法或濕法冶金的方法進行全面的提純，還有其它的微生物技術、等離子體高溫熱解技術等等，總體而言，是卓有成效的，但綜觀國內已有的回收處理技術與設備，有的屬中試階段，不適合大規模工業化生產；其他多屬小單機生產；均存在著能耗過高、產量小(時處理量不超過500kg)，粉碎后分離不徹底、細度范圍大，使得重力分選的效率較低，一般金屬的分離率為90%以下，生產成本高，勞動強度大，經濟效益不理想，使得工廠無法進行工業化生產，且容易造成二次污染。所以國內目前較多的還是采用最原始的方法處理廢舊線路板，對于電路板等有貴金屬的部分，采取沖天爐焚燒或強酸溶解的方式，把其他成分去掉后留下貴金屬，這一過程產生大量“三廢”，由于沒有或缺失高要求的環保設施，對環境和勞動者都有相當的危害，并且沒有使再生資源得到最充分的利用。
[0018]基于此，迫切需要一種全新的可資源化、能源化、無害化利用廢棄電器電路板的裝備系統，以應對快速增長的廢棄電器電路板的能源化無害化利用問題。
【實用新型內容】
[0019]本實用新型所要解決的技術問題是，克服上述【背景技術】的不足，提供一種投資較小、運行成本低、資源充分利用、無二次污染的廢棄電器電路板能源化無害化處理系統。
[0020]本實用新型解決其技術問題采用的技術方案是，一種廢棄電器電路板能源化無害化處理系統，包括預處理裝置、堿化焚燒裝置、多金屬及氧化物回收和煙氣凈化裝置、回收熱能發電裝置和電氣自動化控制裝置；所述預處理裝置與堿化焚燒裝置相連，所述堿化焚燒裝置分別與多金屬及氧化物回收和煙氣凈化裝置和回收熱能發電裝置相連，所述電氣自動化控制裝置分別與預處理裝置、