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CN111826526A - 废电路板、铜精矿、脱硫石膏联合冶炼环保回收废电路板中贵金属的方法及其装置 - Google Patents

废电路板、铜精矿、脱硫石膏联合冶炼环保回收废电路板中贵金属的方法及其装置 Download PDF

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CN111826526A
CN111826526A CN202010757311.8A CN202010757311A CN111826526A CN 111826526 A CN111826526 A CN 111826526A CN 202010757311 A CN202010757311 A CN 202010757311A CN 111826526 A CN111826526 A CN 111826526A
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CN
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copper
smelting
circuit boards
furnace
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余珊
李胜
乐安胜
马登峰
张晓兵
李伟
许卫
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Original Assignee
Daye Nonferrous Metals Co Ltd
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Abstract

本发明公开了一种废电路板、铜精矿和脱硫石膏联合冶炼环保回收废电路板中贵金属的方法及其装置，本发明方法是先将废电路板拆解，去除锡、铁、铝、铜丝等杂质后进行破碎，将其和铜精矿、铜精矿辅料及脱硫石膏进行混合制粒，再加入奥炉进行熔炼，熔炼过程由于脱硫石膏和炉中其他化学成分反应自生成二噁英抑制剂，抑制二噁英生成；熔炼烟气经余热回收、电除尘后经硫酸吸收、污酸脱硫等程序生成污酸脱硫石膏，返回制粒工序循环制粒，达到资源循环回收利用的目的；本发明方法能够自生成二噁英抑制剂，解决废电路板和铜精矿混合熔炼时产生二噁英的问题，同时还能将冶炼烟气制酸过程中生产的污酸脱硫石膏进行资源利用，真正达到了节能减排的目的。

Description

废电路板、铜精矿、脱硫石膏联合冶炼环保回收废电路板中贵 金属的方法及其装置
技术领域
本发明涉及一种废电路板、铜精矿、脱硫石膏联合冶炼环保回收废电路板中贵金属的方法及装置，属于电子行业废弃物和冶金行业联合开发应用技术领域。
背景技术
随着大量家用电器的报废，废电路板的数量越来越大，废电路板的回收是一个新兴行业，其回收利用价值也引起众多投资者的关注，成为很有发展前途的产业。废电路板成分复杂，回收处理难度大，燃烧过程中，容易导致二噁英生成。二噁英是一种毒性极强的特殊有机化合物，已成为制约废电路板等含有机物二次资源回收利用的重要因素。
目前，已知废电路板高温处理过程中二噁英的生成机理通常有两种：
（1）不完全燃烧（高温气相反应）
废电路板有机组元高温处理时，由于燃烧不充分生成不完全燃烧产物（PIC），而有机树脂中卤素阻燃剂所含的有机氯和部分无机氯将以HCl的形式释放，部分HCI会转化为Cl和Cl2，作为氯源又可以氯化PIC。燃烧过程中，不完全燃烧产物的氧化反应和氯化反应是竞争反应，当氯化反应更易发生时，PIC生成氯代的PIC，然后通过聚合反应生成PCDD/Fs。通常认为PIC主要包括脂肪族或烯烃、炔烃类化合物通过氯化生成氯苯，然后氯苯转化为多氯联苯，在燃烧区域内，反应生成PCDFs，部分PCDFs通过进一步反应会生成PCDDs。
（2）燃烧后二噁英二次生成（低温异相催化反应）
燃烧后二噁英二次生成通常有两种方式。第一种方式被称之为“从头合成”，即飞灰中的大分子碳（所谓的残碳）同有机或无机氯在低温下（250~350℃），经如Cu、Fe等过渡金属或其氧化物等具有催化性的成分催化生成PCDD/Fs。第二种方式为“前驱物合成”，即在200℃～500℃内，在CuCl2、FeCl3等催化剂作用下，不完全燃烧和飞灰表面的非均相催化反应可形成如多氯联苯和氯酚等多种有机前驱物，再由这些前驱物生成PCDD/Fs。根据反应条件，二噁英的二次生成通常发生在废电路板熔炼炉内低温区或炉体配套的烟道内。
为控制二噁英的生成，废电路板在高温处理时可采取以下手段：
（a）优化燃烧过程。通常只要满足燃烧温度保持在850℃以上，二次供风时燃烧区形成充分湍流，在高温区停留时间大于2s这三个原则，就可以认为燃烧完全。一般而言，结构上满足三条原则，燃烧就会完全，相应地会从燃烧区域减少不完全燃烧生成的二噁英前驱物和二噁英。
（b）添加抑制剂。二噁英的抑制剂主要有三类：S及含S化合物、氮化物、碱性化合物。在上述三类抑制剂中，一般认为S及含S化合物对二噁英的抑制能力要高于另两类化合物。硫抑制技术主要通过消耗气氛中的Cl2、与飞灰中金属催化剂反应以降低催化剂活性，及磺化酚类前驱物这三种途径来控制二噁英的生成。
（c）烟气快速冷却。减少烟气在二噁英二次合成温度区域内的停留时间，避免低温异相催化反应。
大冶有色金属有限责任公司冶炼厂（以下简称大冶冶炼厂）于2014年采用Ausmelt富氧顶吹熔炼炉搭配铜精矿协同处理废电路板。该炉型优化了上述（a）燃烧过程，能够满足防止二噁英生成的“3T”原则，即：维持炉内高温(Temperature)；延长气体在高温区的停留时间(Time)；加强炉内气流湍动，促进空气与烟气的扩散、混合(Turbulence)。同时配套的急冷洗涤法烟气处理技术可以避免上述（c）低温异相催化反应。但是，该方法存在很大风险性，（a）优化燃烧过程和(c)烟气快速冷却只是在一定程度上减少二噁英的生成，一旦存在大量的二噁英生成所需要的反应化合物即可重新生成。因此，更加保险的做法是添加抑制剂来阻止二噁英生成的反应。
针对上述（b）添加抑制剂来控制二噁英生成的手段，中国专利CN105080325A公布了一种抑制固体废物焚烧烟气二噁英生成的方法，该发明在焚烧烟气降温至500~450℃时，将烟气引入抑制反应器，使烟气中的氯化铜与抑制剂反应转化为偏磷酸铜，从而失去催化生成二噁英的活性。该发明额外增加了抑制反应器装置，烟气降温不易把握和操控，适用性不强，尤其是不适用于大型火法熔炼炉工艺。
基于上述原因，现有的废电路板和铜精矿以一定比例混合熔炼的工艺方法及工艺设备还无法实际应用在工业生产上，因此，对现有的工艺设备及工艺方法进行改进，使废电路板能直接参与到与铜精矿的混合熔炼工艺中，直接对废电路板中有价金属进行环保回收具有十分重要的意义。
发明内容
本发明的目的就是针对现有废电路板和铜精矿以一定比例进行熔炼燃烧回收其中有价金属时，无法完全抑制二噁英产生，导致该工艺无法实际应用在工业生产上的问题，提供一种废电路板、铜精矿、脱硫石膏联合冶炼环保回收废电路板中贵金属的方法及装置。本发明方法能够自生成上述二噁英抑制剂，而且无需增加工艺流程和额外购买抑制剂，同时还能将冶炼烟气制酸过程中生产的污酸脱硫石膏进行资源利用，真正达到了节能减排的目的。
本发明的废电路板、铜精矿和脱硫石膏联合冶炼环保回收废电路板中贵金属的方法，包括下述步骤：
（1）废电路板准备：将废电路板进行拆解，去除锡、铁、铝、铜丝等杂质后，经破碎机破碎成20~50mm大小的含铜废电路板；
（2）混合制粒：将含铜废电路板与铜精矿、脱硫石膏、铜精矿辅料一起加入制粒机中，制成5~25mm大小的颗粒料，所述含铜废电路板：铜精矿：脱硫石膏：铜精矿辅料的质量比为5~10：150~180：10~15：20~30；
（3）奥炉熔炼：将上述制备好的颗粒料投入奥斯麦特炉中进行熔炼，在熔炼过程中，通过超富氧喷枪控制喷枪风量在15000~18000Nm3/h，氧气流量为25000~35000Nm3/h，使熔炼炉内的熔池温度保持在1180~1310℃，并通过烟气二次燃烧室上的二次风口，持续向炉内通入1000~5000Nm3/h的空气，使烟气在烟气二次燃烧室内的停留时间延长1~5秒，炉内烟气温度达到1100~1310℃，烟气中有机物二噁英含量为0.01~0.04 ng TEQ/m3；熔炼炉产生的高温烟气，经烟道集中后输送至余热锅炉进行余热回收；
（4）有价金属回收：熔炼炉产生的熔体经炉体下部的出液口流出后，依次进行电炉沉降、转炉冶炼、精炼炉精炼提取铜及铜阳极泥回收金银铂钯；
（5）熔炼烟气回收：余热回收完毕的烟气，经烟气净化装置除尘后，进入浓硫酸吸收塔生产硫酸，制酸后尾气进入尾气吸收塔吸收后，检测二噁英含量为0.011~0.023 ng TEQ/m3，达到排放标准，直接进行排空处理；吸收得到的硫酸中含有较多重金属离子，加入污酸除杂罐中，加入生石灰进行除杂，过滤，得到的滤液进入硫酸精制除杂系统制取浓硫酸，得到的滤渣中主要成分为脱硫石膏，加入脱硫石膏烘干机中烘干至含水量≤15%后加入步骤（2）中用于循环处理制粒回收有价金属。
本发明步骤（3）中所使用的所述超富氧喷枪，在发明人在先专利CN111206157A中曾公开其结构，其结构是由四个同心钢筒制成，四个同心钢筒从内至外依次通入粉煤、氧气、喷枪风和套筒风，氧气、喷枪风和套筒风的进气口依次开在同心钢筒的侧壁上。
本发明中所述含铜废电路板中铜含量为10~30%。当然含铜量更高的废电路板用于本发明方法中也是可能的，熔炼效果会更好。
本发明中所述铜精矿包括混合低硫矿和混合高硫矿，其中混合低硫矿的含铜量为18~25%，混合高硫矿的含铜量为20~30%，混合低硫矿在铜精矿中的比例不大于50%。
本发明中所述铜精矿辅料由焦炭、渣精矿、烟尘、石英石、石灰石和煤中的一种或几种组成。
本发明的废电路板、铜精矿和脱硫石膏联合冶炼环保回收废电路板中贵金属的方法所用的装置，包括废电路板破碎机，特别是：所述废电路板破碎机前设有皮带传送机，废电路板破碎机后设置有圆盘制粒机，圆盘制粒机上方设有四个加料斗，分别是铜精矿加料斗、废电路板加料斗、铜精矿辅料加料斗和脱硫石膏加料斗；上述四种原料在圆盘制粒机制粒完成后，由皮带输送机送至奥斯麦特炉进行熔炼，熔炼完成的炉料放出至铜精炼炉去精炼生产铜及回收其他稀贵金属；所述奥斯麦特炉后依次设有余热回收锅炉、烟气净化室、硫酸吸收塔、污酸除杂罐、污酸过滤机和脱硫石膏烘干机，奥斯麦特炉熔炼产生的烟气经余热回收锅炉回收余热后，进入烟气净化室进行净化，再进入硫酸吸收塔中吸收二氧化硫、三氧化硫生产硫酸，吸收完烟气的污酸放入污酸除杂罐中，加入生石灰进行除杂后，放入污酸过滤机中进行过滤，产生的滤渣放入脱硫石膏烘干机中烘干，即可返回圆盘制粒机上方的脱硫石膏加料斗中，用于循环配料使用，上述各装置之间的连接管道上均按需装有泵及阀门。
本发明中所述硫酸吸收塔后还连接有尾气吸收塔，用于吸收未处理完的二氧化硫尾气。
本发明中所述废电路板破碎机上方还设有粉尘收集装置，用于将破碎机产生的粉尘收集，集中处理。
本发明中所使用的脱硫石膏，是目前冶炼系统烟气洗涤制酸中的固废，由污酸中加入生石灰除杂过程产生，脱硫过程中每年新增工业废弃物脱硫石膏约1.8亿吨。脱硫石膏资源化一直是近年来研究的热点。
本发明的原理是：
脱硫石膏与废电路板、铜精矿以及焦炭等辅料混合后投入到富氧顶吹熔炼炉中，低温区500℃以下会发生如下反应：
2C + O2↑ = 2CO↑；
CaSO4 + 4CO↑ = CaS+ 4CO↑；
CaSO4 + 2C = CaS+ 2CO2↑；
2CaS + 3O2 = 2CaO+2SO2↑；
废电路板基板含有环氧树脂，环氧树脂中的无机氯和有机氯在燃烧时会产生HCl，部分HCI会转化为Cl和Cl2，其作为氯源会合成二噁英。生成的CaO能脱除烟气中的HCl并将其转化为CaCl2，与锍渣混合一起，其反应如下：
CaO + 2HCl = CaCl2 + H2O；
同时，生成的SO2将烟气中的Cl2转化为HCl，消除了二噁英二次生成反应的氯源，还能将CuO转变为CuSO4，钝化生成二噁英的CuO催化剂，从而抑制二噁英在低温区的从头合成，所涉及的主要化学方程式如下：
Cl2 + SO2 +H2O = 2HCl + SO3 ；
CuO + SO2 + 1/2O2 = CuSO4；
通过上述反应可以看出，本发明无需额外添加二噁英抑制剂，即可自生成二噁英抑制剂氧化钙和二氧化硫，从而达到二噁英排放量复合环保要求的目的。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
（1）不需要额外添加抑制剂，节约生产烟气二噁英治理成本；
（2）能大量妥善处理冶炼行业固体废弃物污酸脱硫石膏，达到资源循环利用的目的；
（3）不需要改动原有生产工艺流程，操作简单，实用性强，能适用于大型火法熔炼炉工艺。
本发明提供的方法及装置能适用于大型火法熔炼炉工艺抑制废电路板熔炼，且能自生成抑制剂，抑制烟气二噁英类的生成而且无需增加工艺流程和额外购买抑制剂，同时还能将废弃物脱硫石膏进行资源利用，真正达到节能减排的目的，适合广泛推广使用。
附图说明
图1是本发明的装置连接示意图。
图中：1—皮带输送机，2—废电路板破碎机，3—圆盘制粒机，4—铜精矿加料斗，5—废电路板加料斗，6—铜精矿辅料加料斗，7—脱硫石膏加料斗，8—奥斯麦特炉，9—余热回收锅炉，10—烟气净化室，11—硫酸吸收塔，12—污酸除杂罐，13—污酸过滤机，14—脱硫石膏烘干机，15—连接管道，16—泵，17—阀门，18—尾气吸收塔，19—粉尘收集装置。
具体实施方式
实施例1
参见图1，废电路板、铜精矿和脱硫石膏联合冶炼环保回收废电路板中贵金属的方法，包括下述步骤：
（1）废电路板准备：将废电路板进行拆解，去除锡、铁、铝、铜丝等杂质后，经废电路板破碎机2破碎成40mm大小的含铜废电路板；
（2）混合制粒：将含铜废电路板与铜精矿、脱硫石膏、铜精矿辅料一起加入圆盘制粒机3中，制成10mm大小的颗粒料，所述含铜废电路板：铜精矿：脱硫石膏：铜精矿辅料的质量比为8：160：12：25；
（3）奥炉熔炼：将上述制备好的颗粒料投入奥斯麦特炉8中进行熔炼（加料量200t/h，下同），在熔炼过程中，通过超富氧喷枪控制喷枪风量在17000Nm3/h，氧气流量为30000Nm3/h，使熔炼炉内的熔池温度保持在1200~1300℃，并通过烟气二次燃烧室上的二次风口，持续向炉内通入4000Nm3/h的空气，使烟气在烟气二次燃烧室内的停留时间延长3~4秒，炉内烟气温度达到1200~1300℃，烟气中有机物二噁英含量为0.036~0.040 ng TEQ/m3；熔炼炉产生的高温烟气，经烟道集中后输送至余热锅炉进行余热回收；
（4）有价金属回收：熔炼炉产生的熔体经炉体下部的出液口流出后，依次进行电炉沉降、转炉冶炼、精炼炉精炼提取铜及铜阳极泥回收金银铂钯（图中未示出）；
（5）熔炼烟气回收：余热回收完毕的烟气，经烟气净化装置10除尘后，进入浓硫酸吸收塔11生产硫酸，制酸后尾气进入尾气吸收塔18吸收后，检测二噁英含量为0.011~0.023 ngTEQ/m3，达到排放标准，直接进行排空处理(再生有色金属工业污染物排放标准（征求意见稿）对现有企业大气污染物二噁英类排放限值为1.0 ng·TEQ/m3，新建企业大气污染物二噁英类排放限值为0.5 ng·TEQ/m3。添加污酸脱硫石膏后，二噁英类排放浓度小于0.5ng·TEQ/m3限值。本发明排放尾气中二噁英远远低于这一限值)；吸收得到的硫酸中含有较多重金属离子，加入污酸除杂罐中，加入生石灰进行除杂，过滤，得到的滤液进入硫酸精制除杂系统制取浓硫酸，得到的滤渣中主要成分为脱硫石膏，加入脱硫石膏烘干机中烘干至含水量≤15%后加入步骤（2）中用于循环处理制粒回收有价金属。
本发明步骤（3）中所使用的所述超富氧喷枪，在发明人在先专利CN111206157A中曾公开其结构，其结构是由四个同心钢筒制成，四个同心钢筒从内至外依次通入粉煤、氧气、喷枪风和套筒风，氧气、喷枪风和套筒风的进气口依次开在同心钢筒的侧壁上。下同。
本发明中所述含铜废电路板中铜含量为28%。
本发明中所述铜精矿包括混合低硫矿和混合高硫矿，其中混合低硫矿的含铜量为24%，混合高硫矿的含铜量为28%，混合低硫矿在铜精矿中的比例为50%。
本发明中所述铜精矿辅料由焦炭、石英石、石灰石几种组成。
实施例2
废电路板、铜精矿和脱硫石膏联合冶炼环保回收废电路板中贵金属的方法，包括下述步骤：
（1）废电路板准备：将废电路板进行拆解，去除锡、铁、铝、铜丝等杂质后，经破碎机破碎成20mm大小的含铜废电路板；
（2）混合制粒：将含铜废电路板与铜精矿、脱硫石膏、铜精矿辅料一起加入制粒机中，制成5mm大小的颗粒料，所述含铜废电路板：铜精矿：脱硫石膏：铜精矿辅料的质量比为5：150：10：30；
（3）奥炉熔炼：将上述制备好的颗粒料投入奥斯麦特炉中进行熔炼，在熔炼过程中，通过超富氧喷枪控制喷枪风量在15000Nm3/h，氧气流量为25000Nm3/h，使熔炼炉内的熔池温度保持在1180~1250℃，并通过烟气二次燃烧室上的二次风口，持续向炉内通入5000Nm3/h的空气，使烟气在烟气二次燃烧室内的停留时间延长4~5秒，炉内烟气温度达到1100~1250℃，烟气中有机物二噁英含量为0.01~0.02 ng TEQ/m3；熔炼炉产生的高温烟气，经烟道集中后输送至余热锅炉进行余热回收；
（4）有价金属回收：熔炼炉产生的熔体经炉体下部的出液口流出后，依次进行电炉沉降、转炉冶炼、精炼炉精炼提取铜及铜阳极泥回收金银铂钯；
（5）熔炼烟气回收：余热回收完毕的烟气，经烟气净化装置除尘后，进入浓硫酸吸收塔生产硫酸，制酸后尾气进入尾气吸收塔吸收后，检测二噁英含量为0.011~0.023 ng TEQ/m3，达到排放标准，直接进行排空处理(再生有色金属工业污染物排放标准（征求意见稿）对现有企业大气污染物二噁英类排放限值为1.0 ng·TEQ/m3，新建企业大气污染物二噁英类排放限值为0.5 ng·TEQ/m3。添加污酸脱硫石膏后，二噁英类排放浓度小于0.5 ng·TEQ/m3限值。本发明排放尾气中二噁英远远低于这一限值)；吸收得到的硫酸中含有较多重金属离子，加入污酸除杂罐中，加入生石灰进行除杂，过滤，得到的滤液进入硫酸精制除杂系统制取浓硫酸，得到的滤渣中主要成分为脱硫石膏，加入脱硫石膏烘干机中烘干至含水量≤15%后加入步骤（2）中用于循环处理制粒回收有价金属。
本发明中所述含铜废电路板中铜含量为30%。本发明中所述铜精矿包括混合低硫矿和混合高硫矿，其中混合低硫矿的含铜量为18%，混合高硫矿的含铜量为30%，混合低硫矿在铜精矿中的比例为40%。
本发明中所述铜精矿辅料由煤、石英石、石灰石几种组成。
实施例3
废电路板、铜精矿和脱硫石膏联合冶炼环保回收废电路板中贵金属的方法，包括下述步骤：
（1）废电路板准备：将废电路板进行拆解，去除锡、铁、铝、铜丝等杂质后，经废电路板破碎机破碎成30mm大小的含铜废电路板；
（2）混合制粒：将含铜废电路板与铜精矿、脱硫石膏、铜精矿辅料一起加入制粒机中，制成15mm大小的颗粒料，所述含铜废电路板：铜精矿：脱硫石膏：铜精矿辅料的质量比为10：180：15：20；
（3）奥炉熔炼：将上述制备好的颗粒料投入奥斯麦特炉中进行熔炼，在熔炼过程中，通过超富氧喷枪控制喷枪风量在18000Nm3/h，氧气流量为35000Nm3/h，使熔炼炉内的熔池温度保持在1260~1310℃，并通过烟气二次燃烧室上的二次风口，持续向炉内通入5000Nm3/h的空气，使烟气在烟气二次燃烧室内的停留时间延长4~5秒，炉内烟气温度达到1220~1310℃，烟气中有机物二噁英含量为0.03~0.04 ng TEQ/m3；熔炼炉产生的高温烟气，经烟道集中后输送至余热锅炉进行余热回收；
（4）有价金属回收：熔炼炉产生的熔体经炉体下部的出液口流出后，依次进行电炉沉降、转炉冶炼、精炼炉精炼提取铜及铜阳极泥回收金银铂钯；
（5）熔炼烟气回收：余热回收完毕的烟气，经烟气净化装置除尘后，进入浓硫酸吸收塔生产硫酸，制酸后尾气进入尾气吸收塔吸收后，检测二噁英含量为0.011~0.023 ng TEQ/m3，达到排放标准，直接进行排空处理；吸收得到的硫酸中含有较多重金属离子，加入污酸除杂罐中，加入生石灰进行除杂，过滤，得到的滤液进入硫酸精制除杂系统制取浓硫酸，得到的滤渣中主要成分为脱硫石膏，加入脱硫石膏烘干机中烘干至含水量≤15%后加入步骤（2）中用于循环处理制粒回收有价金属。
本发明中所述含铜废电路板中铜含量为20%。当然含铜量更高的废电路板用于本发明方法中也是可能的，熔炼效果会更好。
本发明中所述铜精矿包括混合低硫矿和混合高硫矿，其中混合低硫矿的含铜量为25%，混合高硫矿的含铜量为20%，混合低硫矿在铜精矿中的比例为45%。
本发明中所述铜精矿辅料由焦炭、渣精矿、石英石、石灰石几种组成。
实施例4
废电路板、铜精矿和脱硫石膏联合冶炼环保回收废电路板中贵金属的方法，包括下述步骤：
（1）废电路板准备：将废电路板进行拆解，去除锡、铁、铝、铜丝等杂质后，经破碎机破碎成50mm大小的含铜废电路板；
（2）混合制粒：将含铜废电路板与铜精矿、脱硫石膏、铜精矿辅料一起加入制粒机中，制成25mm大小的颗粒料，所述含铜废电路板：铜精矿：脱硫石膏：铜精矿辅料的质量比为7：170：14：28；
（3）奥炉熔炼：将上述制备好的颗粒料投入奥斯麦特炉中进行熔炼，在熔炼过程中，通过超富氧喷枪控制喷枪风量在16000Nm3/h，氧气流量为32000Nm3/h，使熔炼炉内的熔池温度保持在1230~1300℃，并通过烟气二次燃烧室上的二次风口，持续向炉内通入4000Nm3/h的空气，使烟气在烟气二次燃烧室内的停留时间延长3~5秒，炉内烟气温度达到1160~1300℃，烟气中有机物二噁英含量为0.02~0.035ng TEQ/m3；熔炼炉产生的高温烟气，经烟道集中后输送至余热锅炉进行余热回收；
（4）有价金属回收：熔炼炉产生的熔体经炉体下部的出液口流出后，依次进行电炉沉降、转炉冶炼、精炼炉精炼提取铜及铜阳极泥回收金银铂钯；
（5）熔炼烟气回收：余热回收完毕的烟气，经烟气净化装置除尘后，进入浓硫酸吸收塔生产硫酸，制酸后尾气进入尾气吸收塔吸收后，检测二噁英含量为0.011~0.023 ng TEQ/m3，达到排放标准，直接进行排空处理；吸收得到的硫酸中含有较多重金属离子，加入污酸除杂罐中，加入生石灰进行除杂，过滤，得到的滤液进入硫酸精制除杂系统制取浓硫酸，得到的滤渣中主要成分为脱硫石膏，加入脱硫石膏烘干机中烘干至含水量≤15%后加入步骤（2）中用于循环处理制粒回收有价金属。
本发明步骤（3）中所使用的所述超富氧喷枪，在发明人在先专利CN111206157A中曾公开其结构，其结构是由四个同心钢筒制成，四个同心钢筒从内至外依次通入粉煤、氧气、喷枪风和套筒风，氧气、喷枪风和套筒风的进气口依次开在同心钢筒的侧壁上。
本发明中所述含铜废电路板中铜含量为22%。当然含铜量更高的废电路板用于本发明方法中也是可能的，熔炼效果会更好。
本发明中所述铜精矿包括混合低硫矿和混合高硫矿，其中混合低硫矿的含铜量为23%，混合高硫矿的含铜量为28%，混合低硫矿在铜精矿中的比例为48%。
本发明中所述铜精矿辅料由焦炭、石英石、石灰石几种组成。
实施例5
参见图1，本发明的技术方案是：废电路板、铜精矿联合冶炼回收废电路板中贵金属的装置，包括废电路板破碎机2，特别是：所述废电路板破碎机前设有皮带传送机1，废电路板破碎机后设置有圆盘制粒机3，圆盘制粒机上方设有四个加料斗，分别是铜精矿加料斗4、废电路板加料斗5、铜精矿辅料加料斗6和脱硫石膏加料斗7；上述四种原料在圆盘制粒机3制粒完成后，由皮带输送机1送至奥斯麦特炉8进行熔炼，熔炼完成的炉料放出至铜精炼炉去精炼生产铜及回收其他稀贵金属（图中未画出）；所述奥斯麦特炉8后依次设有余热回收锅炉9、烟气净化室10、硫酸吸收塔11、污酸除杂罐12、污酸过滤机13和脱硫石膏烘干机14，奥斯麦特炉熔炼8产生的烟气经余热回收锅炉9回收余热后，进入烟气净化室10进行净化，再进入硫酸吸收塔11中吸收二氧化硫、三氧化硫生产硫酸，吸收完烟气的污酸放入污酸除杂罐12中，加入生石灰进行除杂后，放入污酸过滤机13中进行过滤，产生的滤渣放入脱硫石膏烘干机14中烘干，即可返回圆盘制粒机3上方的脱硫石膏加料斗7中，用于循环配料使用，上述各装置之间的连接管道15上均按需装有泵16及阀门17。
本实施例中所述硫酸吸收塔11后还连接有尾气吸收塔18，用于吸收未处理完的二氧化硫尾气。
本实施例中在所述废电路板破碎机2上方还设有粉尘收集装置19，用于将破碎机产生的粉尘收集，集中处理。
上述实施例仅仅是示例性的对本发明的权利要求作出解释，并不以任何形式限制本发明，任何人在依据本发明权利要求的原理下进行同等变化、放大或缩小范围，均应视为落入本发明权利要求保护范围。

Claims (7)

1.废电路板、铜精矿和脱硫石膏联合冶炼环保回收废电路板中贵金属的方法，其特征在于包括下述步骤：
（1）废电路板准备：将废电路板进行拆解，去除锡、铁、铝、铜丝等杂质后，经破碎机破碎成20~50mm大小的含铜废电路板；
（2）混合制粒：将含铜废电路板与铜精矿、脱硫石膏、铜精矿辅料一起加入制粒机中，制成5~25mm大小的颗粒料，所述含铜废电路板：铜精矿：脱硫石膏：铜精矿辅料的质量比为5~10：150~180：10~15：20~30；
（3）奥炉熔炼：将上述制备好的颗粒料投入奥斯麦特炉中进行熔炼，在熔炼过程中，通过超富氧喷枪控制喷枪风量在15000~18000Nm3/h，氧气流量为25000~35000Nm3/h，使熔炼炉内的熔池温度保持在1180~1310℃，并通过烟气二次燃烧室上的二次风口，持续向炉内通入1000~5000Nm3/h的空气，使烟气在烟气二次燃烧室内的停留时间延长1~5秒，炉内烟气温度达到1100~1310℃，烟气中有机物二噁英含量为0.01~0.04 ng TEQ/m3；熔炼炉产生的高温烟气，经烟道集中后输送至余热锅炉进行余热回收；
（4）有价金属回收：熔炼炉产生的熔体经炉体下部的出液口流出后，依次进行电炉沉降、转炉冶炼、精炼炉精炼提取铜及铜阳极泥回收金银铂钯；
（5）熔炼烟气回收：余热回收完毕的烟气，经烟气净化装置除尘后，进入浓硫酸吸收塔生产硫酸，制酸后尾气进入尾气吸收塔吸收后，检测二噁英含量为0.011~0.023 ng TEQ/m3，达到排放标准，直接进行排空处理；吸收得到的硫酸中含有较多重金属离子，加入污酸除杂罐中，加入生石灰进行除杂，过滤，得到的滤液进入硫酸精制除杂系统制取浓硫酸，得到的滤渣中主要成分为脱硫石膏，加入脱硫石膏烘干机中烘干至含水量≤15%后加入步骤（2）中用于循环处理制粒回收有价金属。
2.根据权利要求1所述的废电路板、铜精矿和脱硫石膏联合冶炼环保回收废电路板中贵金属的方法，其特征在于：所述含铜废电路板中铜含量为10~30%。
3.根据权利要求1所述的废电路板、铜精矿和脱硫石膏联合冶炼环保回收废电路板中贵金属的方法，其特征在于：所述铜精矿包括混合低硫矿和混合高硫矿，其中混合低硫矿的含铜量为18~25%，混合高硫矿的含铜量为20~30%，混合低硫矿在铜精矿中的比例不大于50%。
4.根据权利要求1所述的废电路板、铜精矿和脱硫石膏联合冶炼环保回收废电路板中贵金属的方法，其特征在于：所述铜精矿辅料由焦炭、渣精矿、烟尘、石英石、石灰石和煤中的一种或几种组成。
5.如权利要求1所述的废电路板、铜精矿和脱硫石膏联合冶炼环保回收废电路板中贵金属的方法所用的装置，包括废电路板破碎机，其特征在于：所述废电路板破碎机前设有皮带传送机，废电路板破碎机后设置有圆盘制粒机，圆盘制粒机上方设有四个加料斗，分别是铜精矿加料斗、废电路板加料斗、铜精矿辅料加料斗和脱硫石膏加料斗；上述四种原料在圆盘制粒机制粒完成后，由皮带输送机送至奥斯麦特炉进行熔炼，熔炼完成的炉料放出至铜精炼炉去精炼生产铜及回收其他稀贵金属；所述奥斯麦特炉后依次设有余热回收锅炉、烟气净化室、硫酸吸收塔、污酸除杂罐、污酸过滤机和脱硫石膏烘干机，奥斯麦特炉熔炼产生的烟气经余热回收锅炉回收余热后，进入烟气净化室进行净化，再进入硫酸吸收塔中吸收二氧化硫、三氧化硫生产硫酸，吸收完烟气的污酸放入污酸除杂罐中，加入生石灰进行除杂后，放入污酸过滤机中进行过滤，产生的滤渣放入脱硫石膏烘干机中烘干，即可返回圆盘制粒机上方的脱硫石膏加料斗中，用于循环配料使用，上述各装置之间的连接管道上均按需装有泵及阀门。
6.根据权利要求5所述的废电路板、铜精矿联合冶炼回收废电路板中贵金属的装置，其特征在于：所述硫酸吸收塔后还连接有尾气吸收塔，用于吸收未处理完的二氧化硫尾气。
7.根据权利要求5所述的废电路板、铜精矿联合冶炼回收废电路板中贵金属的装置，其特征在于：所述废电路板破碎机上方还设有粉尘收集装置，用于将破碎机产生的粉尘收集，集中处理。
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