本發(fā)明屬于固體廢棄物資源化處理領(lǐng)域，尤其涉及一種廢舊的電子產(chǎn)品處理的系統(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(dá)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(zhǎng),是城市垃圾增長(zhǎng)速度的3-5倍。這種情況在我國尤為嚴(yán)重，我國不但人口眾多，同時(shí)還是發(fā)達(dá)國家傾銷電子垃圾的主要場(chǎng)所，資料顯示美國80％的電子垃圾出口到亞洲，其中90％進(jìn)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(jī)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(jī)械物理分離法易規(guī)模化,且對(duì)環(huán)境的污染相對(duì)較小,但各種金屬無法徹底分離，剩余有機(jī)物或者填埋或者焚燒，不僅浪費(fèi)資源而且環(huán)境污染嚴(yán)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(jī)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(xì)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(jī)材料，將其分解為燃油、燃?xì)夂吞炕?，同時(shí)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(jī)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(duì)我國的經(jīng)濟(jì)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(zhǎng)，2013年產(chǎn)量達(dá)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(jiǎn)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熱解氣、熱解炭等產(chǎn)品的利用，并未達(dá)到資源利用的最大化，同時(shí)真空熱解對(duì)設(shè)備要求較高，很難實(shí)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(duì)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(shí)現(xiàn)要素：為解決上述問題，本發(fā)明旨在將廢舊電子產(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(shí)實(shí)現(xiàn)對(duì)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(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提出了一種廢舊的電子產(chǎn)品處理的系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括：預(yù)處理單元、分離單元、混合單元、熱解單元和電石生產(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；所述分離單元包括預(yù)處理產(chǎn)物入口和非金屬產(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；所述混合單元包括非金屬產(chǎn)物入口、鈣基原料入口和混合產(chǎn)物出口，所述非金屬產(chǎn)物入口和所述非金屬產(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；所述電石生產(chǎn)單元包括高溫油氣入口、固體含碳物入口和電石產(chǎn)物出口，所述高溫油氣入口和所述高溫油氣出口相連，所述固體含碳物入口和所述固體含碳物出口相連。具體的，所述分離單元為風(fēng)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(jìn)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(jìn)一步的，所述電石生產(chǎn)單元還包括助燃?xì)馊肟?，通過所述助燃?xì)馊肟趯⒅細(xì)廨o助燃燒。本發(fā)明還提供一種廢舊的電子產(chǎn)品處理的方法，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分離：將所述預(yù)處理產(chǎn)物經(jīng)過細(xì)破碎、分選分離，獲得非金屬產(chǎn)物；C混合：將所述非金屬產(chǎn)物與鈣基原料混合，得到混合后產(chǎn)物；D熱解：將所述混合后產(chǎn)物給入所述熱解單元內(nèi)進(jìn)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；E電石生產(chǎn)：將所述固體含碳物送入電石爐內(nèi)進(jìn)行反應(yīng)，反應(yīng)結(jié)束后得到電石。具體地，在所述步驟E中，以所述步驟D中的所述高溫油氣作為燃料，以多個(gè)電極和多個(gè)燃燒器組合作為電石爐的熱源，進(jìn)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?xì)廨o助燃燒。作為優(yōu)選的實(shí)施方案，將所述步驟B中所述非金屬產(chǎn)物的粒度控制為0.5-100mm；所述步驟C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。進(jìn)一步地，所述步驟D中所述熱解反應(yīng)的溫度為450-850℃，熱解時(shí)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(shí)間5～50min。進(jìn)一步地，所述步驟E中所述固體含碳物直接熱裝送入電石爐內(nèi)，熱送溫度為350-750℃。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(shí)現(xiàn)了廢舊電子產(chǎn)品的清潔高效資源化處理；(2)實(shí)現(xiàn)了廢舊電子產(chǎn)品熱解產(chǎn)品的高值化利用；(3)能夠使用價(jià)格低廉的原料，降低電石生產(chǎn)原料成本；(4)熱解高溫油氣燃燒作為電石生成補(bǔ)充熱源，降低電耗；(5)燃燒熱解油氣無灰分，對(duì)電石產(chǎn)物品質(zhì)無影響。本發(fā)明的附加方面和優(yōu)點(diǎn)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(shí)踐了解到。附圖說明圖1是本發(fā)明的廢舊的電子產(chǎn)品處理的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是本發(fā)明的廢舊的電子產(chǎn)品處理的工藝流程圖。具體實(shí)施方式以下結(jié)合附圖和實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式進(jìn)行更加詳細(xì)的說明，以便能夠更好地理解本發(fā)明的方案及其各個(gè)方面的優(yōu)點(diǎn)。然而，以下描述的具體實(shí)施方式和實(shí)施例僅是說明的目的，而不是對(duì)本發(fā)明的限制。在本發(fā)明的一個(gè)方面，本發(fā)明提出了一種廢舊的電子產(chǎn)品處理的系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括預(yù)處理單元、分離單元、混合單元、熱解單元和電石生產(chǎn)單元：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分離：將所述預(yù)處理產(chǎn)物經(jīng)過細(xì)破碎、風(fēng)選、磁選、靜電分選的一種或幾種，獲得非金屬產(chǎn)物，非金屬產(chǎn)物的粒度控制為0.5-100mm。C混合：將非金屬產(chǎn)物與鈣基原料(石灰、石灰石、熟石灰或電石渣之一或幾種混合物)混合，得到混合后產(chǎn)物。D熱解：將所述混合后產(chǎn)物均勻給入熱解爐內(nèi)進(jìn)行熱解反應(yīng)，熱解溫度為450-850℃，熱解時(shí)間為0.5-3h，由于原料內(nèi)含有鈣基物質(zhì)，能夠提高熱解油氣產(chǎn)率。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，油氣產(chǎn)率為20-45％。固體含碳物經(jīng)密封出料裝置出料。E電石生產(chǎn)：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(jī)材料，熱解后的固體含碳物灰分低，固定碳含量高，適于作為電石生產(chǎn)的碳基原料，同時(shí)鈣基原料熱解為氧化鈣，恰好能夠作為電石生產(chǎn)的鈣源。將來自熱解單元的固體含碳物送入電石爐內(nèi),熱送溫度為350-750℃。電石爐采用多個(gè)電極和多個(gè)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(bǔ)充熱源，燃料為在熱解單元收集的高溫油氣，補(bǔ)充助燃?xì)馊紵摕峤庥蜌飧缓瑲錃饧淄橐谎趸?，燃燒產(chǎn)物無灰分，不會(huì)降低電石產(chǎn)品品質(zhì)。電石爐溫度為1700-2200℃，反應(yīng)時(shí)間5～50min，電石尾氣進(jìn)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(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行描述，需要說明的是，這些實(shí)施例僅僅是描述性的，而不以任何方式限制本發(fā)明。實(shí)施例1本實(shí)施例提出了一種廢舊的電子產(chǎn)品處理的系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括預(yù)處理單元、分離單元、混合單元、熱解單元和電石生產(chǎn)單元：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分離：將所述預(yù)處理產(chǎn)物經(jīng)過細(xì)破碎、風(fēng)選、磁選、靜電分選的一種或幾種，獲得非金屬產(chǎn)物，非金屬產(chǎn)物的粒度控制為0.5mm，非金屬有機(jī)物含量39％。非金屬有機(jī)物工業(yè)分析如下：表1分選出的非金屬有機(jī)物工業(yè)分析項(xiàng)目單位數(shù)值備注水分wt％0.6收到基固定碳wt％20.4收到基揮發(fā)分wt％75.1收到基灰分wt％3.9收到基C混合：將非金屬產(chǎn)物與石灰混合，得到混合后產(chǎn)物。D熱解：將所述混合后產(chǎn)物均勻給入熱解爐內(nèi)進(jìn)行熱解反應(yīng)，熱解溫度為450℃，熱解時(shí)間為2h，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，油氣產(chǎn)率30％，固體含碳物經(jīng)密封出料裝置出料。固體含碳物主要性質(zhì)如下：表2固體含碳物主要性質(zhì)項(xiàng)目單位數(shù)值備注水分wt％1.23收到基固定碳wt％83.96收到基揮發(fā)分wt％9.66收到基灰分wt％5.15收到基E電石生產(chǎn)：來自熱解單元的固體含碳物送入電石爐內(nèi)，固體含碳物熱送溫度350℃。將電石爐采用多個(gè)電極和多個(gè)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(bǔ)充熱源，燃料為來自熱解單元的熱解油氣，補(bǔ)充助燃?xì)馊紵摽扇細(xì)飧缓瑲錃饧淄橐谎趸?，燃燒產(chǎn)物無灰分，不會(huì)降低電石產(chǎn)品品質(zhì)。電石爐溫度為2200℃，反應(yīng)時(shí)間5min，電石尾氣進(jìn)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79.11％，發(fā)氣量288L/kg。實(shí)施例2本實(shí)施例與上述實(shí)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：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分離：將所述預(yù)處理產(chǎn)物經(jīng)過細(xì)破碎、風(fēng)選、磁選、靜電分選的一種或幾種，獲得非金屬產(chǎn)物，非金屬產(chǎn)物的粒度控制為60mm，非金屬有機(jī)物含量41％。非金屬有機(jī)物工業(yè)分析如下：表3分選出的非金屬有機(jī)物工業(yè)分析項(xiàng)目單位數(shù)值備注水分wt％0.61收到基固定碳wt％20.49收到基揮發(fā)分wt％74.8收到基灰分wt％4.1收到基C混合：將非金屬產(chǎn)物與石灰石混合，得到混合后產(chǎn)物。D熱解：將所述混合后產(chǎn)物均勻給入熱解爐內(nèi)進(jìn)行熱解反應(yīng)，熱解溫度為850℃，熱解時(shí)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，油氣產(chǎn)率40％，固體含碳物經(jīng)密封出料裝置出料。固體含碳物主要性質(zhì)如下：表4固體含碳物主要性質(zhì)項(xiàng)目單位數(shù)值備注水分wt％1.24收到基固定碳wt％83.58收到基揮發(fā)分wt％9.57收到基灰分wt％5.61收到基E電石生產(chǎn)：來自熱解單元的固體含碳物送入電石爐內(nèi)，固體含碳物熱送溫度750℃。將電石爐采用多個(gè)電極和多個(gè)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(bǔ)充熱源，燃料為來自熱解單元的熱解油氣，補(bǔ)充助燃?xì)馊紵摽扇細(xì)飧缓瑲錃饧淄橐谎趸?，燃燒產(chǎn)物無灰分，不會(huì)降低電石產(chǎn)品品質(zhì)。電石爐溫度為2000℃，反應(yīng)時(shí)間20min，電石尾氣進(jìn)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78.88％，發(fā)氣量289L/kg。實(shí)施例3本實(shí)施例與上述實(shí)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：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分離：將所述預(yù)處理產(chǎn)物經(jīng)過細(xì)破碎、風(fēng)選、磁選、靜電分選的一種或幾種，獲得非金屬產(chǎn)物，非金屬產(chǎn)物的粒度控制為50mm，非金屬有機(jī)物含量37％。非金屬有機(jī)物工業(yè)分析如下：表5分選出的非金屬有機(jī)物工業(yè)分析項(xiàng)目單位數(shù)值備注水分wt％0.51收到基固定碳wt％20.21收到基揮發(fā)分wt％75.4收到基灰分wt％3.88收到基C混合：將非金屬產(chǎn)物與熟石灰混合，得到混合后產(chǎn)物。D熱解：將所述混合后產(chǎn)物均勻給入熱解爐內(nèi)進(jìn)行熱解反應(yīng)，熱解溫度為650℃，熱解時(shí)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，油氣產(chǎn)率35％，固體含碳物經(jīng)密封出料裝置出料。固體含碳物主要性質(zhì)如下：表6固體含碳物主要性質(zhì)項(xiàng)目單位數(shù)值備注水分wt％1.11收到基固定碳wt％84.09收到基揮發(fā)分wt％9.44收到基灰分wt％5.36收到基E電石生產(chǎn)：來自熱解單元的固體含碳物送入電石爐內(nèi)，固體含碳物熱送溫度450℃。將電石爐采用多個(gè)電極和多個(gè)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(bǔ)充熱源，燃料為來自熱解單元的熱解油氣，補(bǔ)充助燃?xì)馊紵?，該可燃?xì)飧缓瑲錃饧淄橐谎趸?，燃燒產(chǎn)物無灰分，不會(huì)降低電石產(chǎn)品品質(zhì)。電石爐溫度為1700℃，反應(yīng)時(shí)間50min，電石尾氣進(jìn)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80.25％，發(fā)氣量290L/kg。實(shí)施例4本實(shí)施例與上述實(shí)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：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分離：將所述預(yù)處理產(chǎn)物經(jīng)過細(xì)破碎、風(fēng)選、磁選、靜電分選的一種或幾種，獲得非金屬產(chǎn)物，非金屬產(chǎn)物的粒度控制為100mm，非金屬有機(jī)物含量37％。非金屬有機(jī)物工業(yè)分析如下：表7分選出的非金屬有機(jī)物工業(yè)分析項(xiàng)目單位數(shù)值備注水分wt％0.51收到基固定碳wt％20.54收到基揮發(fā)分wt％75.23收到基灰分wt％3.72收到基C混合：將非金屬產(chǎn)物與電石渣混合，得到混合后產(chǎn)物。D熱解：將所述混合后產(chǎn)物均勻給入熱解爐內(nèi)進(jìn)行熱解反應(yīng)，熱解溫度為550℃，熱解時(shí)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，油氣產(chǎn)率25％，固體含碳物經(jīng)密封出料裝置出料。固體含碳物主要性質(zhì)如下：表8固體含碳物主要性質(zhì)項(xiàng)目單位數(shù)值備注水分wt％1.15收到基固定碳wt％83.79收到基揮發(fā)分wt％9.45收到基灰分wt％5.61收到基E電石生產(chǎn)：來自熱解單元的固體含碳物送入電石爐內(nèi)，固體含碳物熱送溫度550℃。將電石爐采用多個(gè)電極和多個(gè)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(bǔ)充熱源，燃料為來自熱解單元的熱解油氣，補(bǔ)充助燃?xì)馊紵摽扇細(xì)飧缓瑲錃饧淄橐谎趸?，燃燒產(chǎn)物無灰分，不會(huì)降低電石產(chǎn)品品質(zhì)。電石爐溫度為1800℃，反應(yīng)時(shí)間10min，電石尾氣進(jìn)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78.43％，發(fā)氣量287L/kg。從上述實(shí)施例可見，本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了廢舊的電子產(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(shí)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(jià)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(bǔ)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(shí)施例，可以理解的是，上述實(shí)施例是示例性的，不能理解為對(duì)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(duì)上述實(shí)施例進(jìn)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(shí)施例，在不脫離權(quán)利要求書界定的保護(hù)范圍的情況下，可以對(duì)本申請(qǐng)的各個(gè)實(shí)施例進(jìn)行各種改變和修改。因此，所描述的實(shí)施例旨在涵蓋落在所附權(quán)利要求書的保護(hù)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(shí)施例的全部或一部分可結(jié)合任何其它實(shí)施例的全部或一部分使用。當(dāng)前第1頁1 2 3