本發(fā)明屬于固體廢棄物資源化處理領(lǐng)域，尤其涉及一種處理廢舊的電子產(chǎn)品的系統(tǒng)及方法。
背景技術(shù)：
：隨著科技的高速發(fā)展，廢棄電子產(chǎn)品及電子產(chǎn)品加工過程中形成的邊角料也與日俱增。在發(fā)達國家如日本、美國、歐盟電子垃圾年產(chǎn)量分別占城市垃圾的1％，2-5％和4％，并且以每5年16％-28％的速度增長,是城市垃圾增長速度的3-5倍。這種情況在我國尤為嚴重，我國不但人口眾多，同時還是發(fā)達國家傾銷電子垃圾的主要場所，資料顯示美國80％的電子垃圾出口到亞洲，其中90％進入我國。國內(nèi)外關(guān)于廢電路板回收處理的技術(shù)主要包括機械物理分離法、濕法冶金技術(shù)、生物冶金技術(shù)和熱解技術(shù)，這些技術(shù)除熱解外大部分都關(guān)注于回收廢舊印刷線路板中的金屬。其中機械物理分離法易規(guī)?；?且對環(huán)境的污染相對較小,但各種金屬無法徹底分離，剩余有機物或者填埋或者焚燒，不僅浪費資源而且環(huán)境污染嚴重；濕法冶金的金屬回收率高，但是化學(xué)試劑消耗較大，工藝復(fù)雜,線路板中的高分子有機化合物同樣沒有得到回收利用；生物冶金技術(shù)目前還處于研究階段，適合的細菌非常少而且很難培養(yǎng)；相比較而言，通過熱解技術(shù)高溫分解及物理分離方法的結(jié)合，不僅能有效回收廢舊電子產(chǎn)品中的金屬還能利用其中的高分子有機材料，將其分解為燃油、燃氣和炭化物，同時由于電子產(chǎn)品中的非金屬多為環(huán)氧樹脂等高分子塑料，熱解產(chǎn)品的碳化物含碳量高，適合作為化工原料使用。電石學(xué)名碳化鈣，無色晶體，主要用于生產(chǎn)乙炔氣，曾被稱為“有機合成工業(yè)之母”。乙炔是重要的化工原料，主要用于生產(chǎn)聚氯乙烯基和醋酸乙烯基產(chǎn)品，我國PVC產(chǎn)品70％的生產(chǎn)原料乙炔來自于電石，電石對我國的經(jīng)濟發(fā)展具有十分重要的作用，近十余年來的產(chǎn)量不斷增長，2013年產(chǎn)量達2200萬噸以上。電石生產(chǎn)工藝主要有電熱法和氧熱法。無論是電熱法還是氧熱法，均需要蘭炭或無煙煤或焦炭等優(yōu)質(zhì)的含碳原料作為電石生產(chǎn)的碳基原料，導(dǎo)致電石生產(chǎn)原料成本居高不下，另外，由于單位含碳燃料不完全燃燒的放熱量較小，故需要燃燒大量含碳燃料供給熱量，產(chǎn)生較多灰分富集到電石產(chǎn)物中，極大影響電石產(chǎn)物品質(zhì)。如何降低電石生產(chǎn)成本，增加電石企業(yè)收益，成為我國電石行業(yè)發(fā)展難題之一。目前處理廢舊電子產(chǎn)品通常采用簡單熱解方法，并給出熱解后金屬的回收方法，但此法忽視了熱解過程中產(chǎn)生的燃料的利用，并未達到資源利用的最大化，同時真空熱解對設(shè)備要求較高，很難實現(xiàn)工業(yè)化。如上可見，現(xiàn)有技術(shù)中存在如下問題：廢舊電子產(chǎn)品處理對非金屬物質(zhì)的回收資源化水平不夠；廢舊電子產(chǎn)品熱解處理多作為預(yù)處理手段，熱解產(chǎn)品后續(xù)利用技術(shù)缺乏；電石生產(chǎn)需要大量焦炭和熱能/電能，原料成本高，能耗高；采用氧熱法燃燒后的灰分富集到電石產(chǎn)物中，影響電石產(chǎn)物品質(zhì)。技術(shù)實現(xiàn)要素：為解決上述問題，本發(fā)明旨在將廢舊的電子產(chǎn)品的資源化回收處理和電石生產(chǎn)工藝耦合在一起，并利用熱解廢舊電子產(chǎn)品產(chǎn)生的高溫油氣為電石生產(chǎn)提供熱量，同時實現(xiàn)對廢舊電子產(chǎn)品的資源化回收利用和降低電石生產(chǎn)成本并降低電石灰分含量的目的。為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提出了一種處理廢舊的電子產(chǎn)品的系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括：預(yù)處理單元、混合單元、熱解單元、分離單元和電石生產(chǎn)單元，其中，所述預(yù)處理單元包括拆解單元和破碎單元，所述拆解單元包括廢舊電子產(chǎn)品入口和拆解產(chǎn)物出口，所述破碎單元包括拆解產(chǎn)物入口和預(yù)處理產(chǎn)物出口，所述拆解產(chǎn)物入口和所述拆解產(chǎn)物出口相連；所述混合單元包括預(yù)處理產(chǎn)物入口、鈣基原料入口和混合產(chǎn)物出口，所述預(yù)處理產(chǎn)物入口和所述預(yù)處理產(chǎn)物出口相連；所述熱解單元包括混合產(chǎn)物入口、固體含碳物出口和高溫油氣出口，所述混合產(chǎn)物入口和所述混合產(chǎn)物出口相連；所述分離單元包括固體含碳物入口和熱解炭出口，所述固體含碳物入口和所述固體含碳物出口相連；所述電石生產(chǎn)單元包括高溫油氣入口、熱解炭入口和電石產(chǎn)物出口，所述高溫油氣入口和所述高溫油氣出口相連，所述熱解炭入口和所述熱解炭出口相連。具體的，所述分離單元為風選單元、磁選單元或靜電分選單元的一種或者其組合；所述固體含碳物出口設(shè)有密封出料裝置。進一步的，所述電石生產(chǎn)單元包括電石尾氣出口；所述系統(tǒng)還包括氣體凈化和除塵單元，所述氣體凈化和除塵單元包括電石尾氣入口，所述電石尾氣入口和所述電石尾氣出口相連。更進一步的，所述電石生產(chǎn)單元還包括助燃氣入口，通過所述助燃氣入口將助燃氣引入輔助燃燒。本發(fā)明還提供一種處理廢舊的電子產(chǎn)品的方法，包括如下步驟：A預(yù)處理：在所述預(yù)處理單元通過將廢舊電子產(chǎn)品拆解和破碎，得到預(yù)處理產(chǎn)物；B混合：將所述預(yù)處理產(chǎn)物與鈣基原料混合，得到混合后產(chǎn)物；C熱解：將所述混合后產(chǎn)物給入所述熱解單元內(nèi)進行熱解反應(yīng)，生成高溫油氣和固體含碳物，所述高溫油氣通過在熱解爐設(shè)置的油氣管道收集，所述固體含碳物經(jīng)出口出料；D分離：將所述固體含碳物經(jīng)過細破碎、分選分離，獲得熱解炭；E電石生產(chǎn)：將所述熱解炭送入電石爐內(nèi)進行反應(yīng)，反應(yīng)結(jié)束后得到電石。具體的，在所述步驟E中，以所述步驟C中的所述高溫油氣作為燃料，以多個電極和多個燃燒器組合作為電石爐的熱源，進行所述電石爐內(nèi)的反應(yīng)；還向所述高溫油氣中另加入助燃氣輔助燃燒。作為優(yōu)選的實施方案，將所述步驟A中所述預(yù)處理產(chǎn)物的粒度控制為20-100mm。；所述步驟B中所述鈣基原料為選自石灰、石灰石、熟石灰或電石渣中的一種或幾種。具體的，所述步驟C中所述熱解反應(yīng)的溫度為450-850℃，熱解時間為0.5-3h；所述步驟E中電石爐反應(yīng)溫度為1700-2200℃，反應(yīng)時間5～50min。進一步的，所述步驟E中所述熱解炭熱送至電石爐的溫度為400-800℃。利用本發(fā)明的上述系統(tǒng)和方法，通過將廢舊電子產(chǎn)品的資源化回收處理和電石生產(chǎn)工藝耦合在一起，并利用廢舊電子產(chǎn)品熱解氣高溫油氣為電石生產(chǎn)提供熱量，本發(fā)明取得了以下效果：(1)實現(xiàn)了廢舊電子產(chǎn)品的清潔高效資源化處理；(2)有利于廢舊電子產(chǎn)品中金屬、非金屬、玻璃纖維的分離回收；(3)實現(xiàn)了廢舊電子產(chǎn)品熱解產(chǎn)品的高值化利用；(4)能夠使用價格低廉的原料，降低電石生產(chǎn)原料成本；(5)熱解高溫油氣燃燒作為電石生成補充熱源，降低電耗；本發(fā)明的附加方面和優(yōu)點將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本發(fā)明的實踐了解到。附圖說明圖1是本發(fā)明的處理廢舊的電子產(chǎn)品的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是本發(fā)明的處理廢舊的電子產(chǎn)品的工藝流程圖。具體實施方式以下結(jié)合附圖和實施例，對本發(fā)明的具體實施方式進行更加詳細的說明，以便能夠更好地理解本發(fā)明的方案及其各個方面的優(yōu)點。然而，以下描述的具體實施方式和實施例僅是說明的目的，而不是對本發(fā)明的限制。在本發(fā)明的一個方面，本發(fā)明提出了一種處理廢舊的電子產(chǎn)品的系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括預(yù)處理單元、混合單元、熱解單元、分離單元和電石生產(chǎn)單元：A預(yù)處理單元：包括拆解、破碎，根據(jù)廢舊電子產(chǎn)品原料的不同，廢舊電子產(chǎn)品可回收元件拆解回收，粗破碎，破碎粒度為20-100mm。B混合單元：破碎后的產(chǎn)物與與鈣基原料(石灰、石灰石、熟石灰或電石渣之一或幾種混合物)混合。C熱解單元：將混合后產(chǎn)物均勻給入熱解爐內(nèi)進行熱解反應(yīng)，熱解溫度為450-850℃，熱解時間為0.5-3h，熱解反應(yīng)完全后生成高溫油氣和固體含碳物，高溫油氣通過在熱解爐設(shè)置的油氣管道收集，固體含碳物經(jīng)密封出料裝置出料。D分離單元：包括細破碎、風選、磁選、靜電分選的一種或幾種。由于廢舊電子產(chǎn)品經(jīng)過熱解反應(yīng)，其中非金屬有機物熱解為熱解炭，金屬及玻璃纖維不發(fā)生反應(yīng)，鈣基原料變?yōu)檠趸}，熱解后的固體含碳物比原始電子產(chǎn)品更易實現(xiàn)分離，固體含碳物產(chǎn)率為5％-20％。來自熱解單元的固體含碳物經(jīng)過分離單元分離為金屬、玻璃纖維和剩余物(熱解炭和氧化鈣)。E電石生產(chǎn)單元：由于廢舊電子產(chǎn)品中的非金屬多為環(huán)氧樹脂等高分子有機材料，熱解后分出的剩余物灰分低，固定碳含量高，內(nèi)含氧化鈣，適于作為電石生產(chǎn)的原料。將來自熱解單元的剩余物送入電石爐內(nèi)，電石爐采用多個電極和多個燃燒器組合，為電石原料提供熱源。其中燃燒器作為電極的補充熱源，燃料為來自熱解單元的高溫油氣，補充助燃氣燃燒。電石爐溫度為1700-2200℃，反應(yīng)時間5～50min，電石尾氣進入氣體凈化、除塵單元，電石產(chǎn)物出料口出料。下面參考具體實施例，對本發(fā)明進行描述，需要說明的是，這些實施例僅僅是描述性的，而不以任何方式限制本發(fā)明。實施例1本實施例提出了一種處理廢舊的電子產(chǎn)品的系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括預(yù)處理單元、混合單元、熱解單元、分離單元和電石生產(chǎn)單元：A預(yù)處理：對廢舊電子產(chǎn)品可回收元件進行拆解回收，粗破碎，破碎粒度為20mm。B混合：所述預(yù)處理產(chǎn)物與電石渣混合，得到混合后產(chǎn)物。C熱解：將混合后產(chǎn)物均勻給入熱解爐內(nèi)進行熱解反應(yīng)，熱解溫度為450℃，熱解時間為3h，熱解反應(yīng)完全后生成高溫油氣和固體含碳物，高溫油氣通過在熱解爐設(shè)置的油氣管道收集，固體含碳物經(jīng)密封出料裝置出料。D分離：來自熱解單元的固體含碳物經(jīng)過細破碎、風選、磁選分離為金屬、玻璃纖維和剩余物(熱解炭和氧化鈣)。其中熱解炭含量為原始廢舊電子產(chǎn)品的10％。熱解炭性質(zhì)如下：表1熱解炭主要性質(zhì)項目單位數(shù)值備注水分wt％1.12收到基固定碳wt％83.58收到基揮發(fā)分wt％9.76收到基灰分wt％5.54收到基E電石生產(chǎn)：將來自分離單元的剩余物送入電石爐內(nèi)，熱送至電石爐的溫度為400℃。電石爐采用多個電極和多個燃燒器組合，為電石原料提供熱源。其中燃燒器作為電極的補充熱源，燃料為來自熱解單元的高溫油氣。電石爐溫度為1900℃，反應(yīng)時間30min，電石尾氣進入氣體凈化、除塵單元，電石產(chǎn)物出料口出料。產(chǎn)品電石中碳化鈣含量79.41％，發(fā)氣量289L/kg。實施例2本實施例與上述實施例1所用系統(tǒng)一樣，但工藝條件不同，如下所述：A預(yù)處理：對廢舊電子產(chǎn)品可回收元件進行拆解回收，粗破碎，破碎粒度為40mm。B混合：所述預(yù)處理產(chǎn)物與熟石灰混合，得到混合后產(chǎn)物。C熱解：將混合后產(chǎn)物均勻給入熱解爐內(nèi)進行熱解反應(yīng)，熱解溫度為450℃，熱解時間為1h，熱解反應(yīng)完全后生成高溫油氣和固體含碳物，高溫油氣通過在熱解爐設(shè)置的油氣管道收集，固體含碳物經(jīng)密封出料裝置出料。D分離：來自熱解單元的固體含碳物經(jīng)過細破碎、風選、磁選分離為金屬、玻璃纖維和剩余物(熱解炭和氧化鈣)。其中熱解炭含量為原始廢舊電子產(chǎn)品的8％。熱解炭性質(zhì)如下：表2熱解炭主要性質(zhì)項目單位數(shù)值備注水分wt％1.13收到基固定碳wt％83.77收到基揮發(fā)分wt％9.5收到基灰分wt％5.6收到基E電石生產(chǎn)：將來自分離單元的剩余物送入電石爐內(nèi)，熱送至電石爐的溫度為500℃。電石爐采用多個電極和多個燃燒器組合，為電石原料提供熱源。其中燃燒器作為電極的補充熱源，燃料為來自熱解單元的高溫油氣。電石爐溫度為1700℃，反應(yīng)時間50min，電石尾氣進入氣體凈化、除塵單元，電石產(chǎn)物出料口出料。產(chǎn)品電石中碳化鈣含量77.17％，發(fā)氣量290L/kg。實施例3本實施例與上述實施例1所用系統(tǒng)一樣，但工藝條件不同，如下所述：A預(yù)處理：對廢舊電子產(chǎn)品可回收元件進行拆解回收，粗破碎，破碎粒度為60mm。B混合：所述預(yù)處理產(chǎn)物與石灰石混合，得到混合后產(chǎn)物。C熱解：將混合后產(chǎn)物均勻給入熱解爐內(nèi)進行熱解反應(yīng)，熱解溫度為850℃，熱解時間為1h，熱解反應(yīng)完全后生成高溫油氣和固體含碳物，高溫油氣通過在熱解爐設(shè)置的油氣管道收集，固體含碳物經(jīng)密封出料裝置出料。D分離：來自熱解單元的固體含碳物經(jīng)過細破碎、風選、磁選分離為金屬、玻璃纖維和剩余物(熱解炭和氧化鈣)。其中熱解炭含量為原始廢舊電子產(chǎn)品的12％。熱解炭性質(zhì)如下：表3熱解炭主要性質(zhì)項目單位數(shù)值備注水分wt％1.21收到基固定碳wt％83.02收到基揮發(fā)分wt％10.11收到基灰分wt％5.66收到基E電石生產(chǎn)：將來自分離單元的剩余物送入電石爐內(nèi)，熱送至電石爐的溫度為700℃。電石爐采用多個電極和多個燃燒器組合，為電石原料提供熱源。其中燃燒器作為電極的補充熱源，燃料為來自熱解單元的高溫油氣。電石爐溫度為1800℃，反應(yīng)時間5min，電石尾氣進入氣體凈化、除塵單元，電石產(chǎn)物出料口出料。產(chǎn)品電石中碳化鈣含量76.55％，發(fā)氣量292L/kg。實施例4本實施例與上述實施例1所用系統(tǒng)一樣，但工藝條件不同，如下所述：A預(yù)處理：對廢舊電子產(chǎn)品可回收元件進行拆解回收，粗破碎，破碎粒度為100mm。B混合：所述預(yù)處理產(chǎn)物與石灰混合，得到混合后產(chǎn)物。C熱解：將混合后產(chǎn)物均勻給入熱解爐內(nèi)進行熱解反應(yīng)，熱解溫度為850℃，熱解時間為0.5h，熱解反應(yīng)完全后生成高溫油氣和固體含碳物，高溫油氣通過在熱解爐設(shè)置的油氣管道收集，固體含碳物經(jīng)密封出料裝置出料。D分離：來自熱解單元的固體含碳物經(jīng)過細破碎、風選、磁選分離為金屬、玻璃纖維和剩余物(熱解炭和氧化鈣)。其中熱解炭含量為原始廢舊電子產(chǎn)品的10％。熱解炭性質(zhì)如下：表4熱解炭主要性質(zhì)項目單位數(shù)值備注水分wt％1.27收到基固定碳wt％84.15收到基揮發(fā)分wt％9.11收到基灰分wt％5.47收到基E電石生產(chǎn)：將來自分離單元的剩余物送入電石爐內(nèi)，熱送至電石爐的溫度為800℃。電石爐采用多個電極和多個燃燒器組合，為電石原料提供熱源。其中燃燒器作為電極的補充熱源，燃料為來自熱解單元的高溫油氣。電石爐溫度為2200℃，反應(yīng)時間10min，電石尾氣進入氣體凈化、除塵單元，電石產(chǎn)物出料口出料。產(chǎn)品電石中碳化鈣含量77.66％，發(fā)氣量284L/kg。從上述實施例可見，本發(fā)明實現(xiàn)了廢舊電子產(chǎn)品的清潔高效資源化處理；有利于廢舊電子產(chǎn)品中金屬、非金屬、玻璃纖維的分離回收；實現(xiàn)了廢舊電子產(chǎn)品熱解產(chǎn)品的高值化利用；能夠使用價格低廉的原料，降低電石生產(chǎn)原料成本；利用高溫油氣燃燒作為電石生成補充熱源，降低電耗。盡管上面已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的實施例，可以理解的是，上述實施例是示例性的，不能理解為對本發(fā)明的限制，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在本發(fā)明的范圍內(nèi)可以對上述實施例進行變化、修改、替換和變型。本發(fā)明公開的內(nèi)容論及的是示例性實施例，在不脫離權(quán)利要求書界定的保護范圍的情況下，可以對本申請的各個實施例進行各種改變和修改。因此，所描述的實施例旨在涵蓋落在所附權(quán)利要求書的保護范圍內(nèi)的所有此類改變、修改和變形。此外，除上下文另有所指外，以單數(shù)形式出現(xiàn)的詞包括復(fù)數(shù)形式，反之亦然。另外，除非特別說明，那么任何實施例的全部或一部分可結(jié)合任何其它實施例的全部或一部分使用。當前第1頁1 2 3