處理電子廢料的方法和系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種處理電子廢料的方法和系統(tǒng)，該方法包括：(1)將電子廢料進行破碎處理；(2)將電子廢料顆粒在熔煉爐中進行冶煉處理，得到煙氣、爐渣和熔融產(chǎn)物；(3)將熔融產(chǎn)物進行?；幚?，得到固態(tài)產(chǎn)物顆粒；(4)將固態(tài)產(chǎn)物顆粒與硫酸溶液進行接觸，得到含有硫酸銅的酸浸液；(5)將含有硫酸銅的酸浸液進行過濾處理；(6)采用萃取劑對濾液進行銅萃取處理，得到負載銅離子的有機相；(7)對負載銅離子的有機相進行反萃取處理，得到硫酸銅溶液和萃取劑；以及(8)將硫酸銅溶液進行電積處理，獲得金屬銅。該方法可以實現(xiàn)電子廢料中金屬銅的有效回收，達到銅與多種稀貴金屬分離的目的，從而實現(xiàn)有價資源無污染再生利用最大化。
【專利說明】處理電子廢料的方法和系統(tǒng)

【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于環(huán)保領域，具體而言，本發(fā)明涉及一種處理電子廢料的方法和系統(tǒng)。

【背景技術】
[0002]隨著電子產(chǎn)品科技的發(fā)展和人們生活水平的提高，電子產(chǎn)品生產(chǎn)規(guī)模越來越大，并且電子產(chǎn)品的報廢期大大縮短，所以各種廢舊家電及辦公電器產(chǎn)生的電子垃圾日趨增多。電子廢料中除了含有汞、焊錫、聚氯乙烯、鹵化物阻燃劑等有毒物質(zhì)外，同時又富含相當數(shù)量的金、銀、銅、鉬等金屬，如果處置不當會給環(huán)境造成了巨大的危害，但如能合理有效地綜合利用，則不僅能夠保護環(huán)境，而且在資源循環(huán)利用、經(jīng)濟等方面可以產(chǎn)生相當大的社會效益。
[0003]目前常用的處理電子廢料的方法有:物理分選方法進行金屬的簡單分類和富集，然后冶煉提純；濕法氰化冶金；火法冶金與濕法相結(jié)合。CN102181644A公開了一種從廢舊電路板中回收稀貴金屬的方法，它通過破碎、靜電分選、煅燒、酸浸及堿浸等過程提取銀、金、鉬和鈀，但是該方法沒有充分利用電子廢料本身的熱能，作為電子廢料中含量最大的銅不能有效地回收。CNlO127041IA公開了一種從廢電路板中回收銅金屬的方法，在室溫200°C的條件下溶脹Imin?4h，將銅金屬基體材料與其表面的高分子膜材料分離，再利用銅與膜材料的比重差異，將二者分類回收，但該方法局限于金屬與材料的分開，沒有徹底分離提煉金屬。CN102676822A提供了一種免焚燒無氰化處理廢舊印刷電路板的方法、CN101787547A公布了一種從廢印刷電路板中回收有價金屬的方法，其中都包含的步驟是向含銅的濾渣中加入0.5?3.5mol/L硫酸溶液和氧化劑，在20?70°C溫度下浸出2?8h，將浸出后的溶液過濾，在pH值為1.0?5.0、溫度為20?60°C、電流密度為200?550A/m2的條件下旋流選擇性電積，但是該方法反應時間長，生產(chǎn)效率低下，并且溶液中含有其它雜質(zhì)，對電積效果產(chǎn)生一定的影響。
[0004]因此，現(xiàn)有的處理電子廢料技術有待進一步改進。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明旨在至少在一定程度上解決相關技術中的技術問題之一。為此，本發(fā)明的一個目的在于提出一種處理電子廢料的方法和系統(tǒng)，該方法可以實現(xiàn)電子廢料中金屬銅的有效回收，從而實現(xiàn)有價金屬資源再生利用的最大化。
[0006]在本發(fā)明的一個方面，本發(fā)明提出了一種處理電子廢料的方法，包括:
[0007](I)將所述電子廢料進行破碎處理，以便得到電子廢料顆粒；
[0008](2)將所述電子廢料顆粒在熔煉爐中進行冶煉處理，以便得到煙氣、爐渣和熔融產(chǎn)物，其中，所述爐渣含有氧化鐵、氧化鈣、氧化鋁、二氧化硅中的至少一種，所述熔融產(chǎn)物含有銅和稀貴金屬；
[0009](3)將所述熔融產(chǎn)物進行?；幚?，以便得到固態(tài)產(chǎn)物顆粒，其中，所述固態(tài)產(chǎn)物顆粒含有銅、氧化銅、氧化亞銅和稀貴金屬中的至少一種；
[0010](4)將所述固態(tài)產(chǎn)物顆粒與硫酸溶液進行接觸，以便使得所述固態(tài)產(chǎn)物顆粒中的銅、氧化銅和氧化亞銅與硫酸進行反應，以便得到含有硫酸銅的酸浸液；
[0011](5)將所述含有硫酸銅的酸浸液進行過濾處理，以便得到濾液和濾渣，其中，所述濾液中含有硫酸銅，所述濾渣中含有稀貴金屬；
[0012](6)采用萃取劑對所述濾液進行銅萃取處理，以便得到負載銅離子的有機相；
[0013](7)對所述負載銅離子的有機相進行反萃取處理，以便得到硫酸銅溶液和萃取劑，并將所述萃取劑返回步驟(6)繼續(xù)進行所述銅萃取處理；以及
[0014](8)將所述硫酸銅溶液進行電積處理，以便獲得金屬銅。
[0015]根據(jù)本發(fā)明實施例的處理電子廢料的方法通過將電子廢料進行冶煉處理，根據(jù)各產(chǎn)物比重的不同，可以將銅和稀貴金屬與其他金屬得以分離，同時通過將所得到的固態(tài)產(chǎn)物顆粒與硫酸接觸，使得固態(tài)產(chǎn)物顆粒中的銅、氧化銅和氧化亞銅與硫酸反應生成含有硫酸銅的酸浸液，而稀貴金屬仍以金屬單質(zhì)形式存在，進而通過過濾處理即可實現(xiàn)銅與稀貴金屬的有效分離，并且采用萃取劑對所得濾液進行萃取處理，可以得到純凈的硫酸銅溶液，進而顯著提高后續(xù)電積質(zhì)量，從而提高金屬銅的生產(chǎn)效率。
[0016]另外，根據(jù)本發(fā)明上述實施例的處理電子廢料的方法還可以具有如下附加的技術特征:
[0017]在本發(fā)明的一些實施例中，在步驟(I)中，所述電子廢料顆粒的平均粒徑為15?45_。由此，可以顯著提高電子廢料的冶煉效率。
[0018]在本發(fā)明的一些實施例中，在步驟(2)中，所述冶煉處理是在1200?1400攝氏度下進行的。由此，可以進一步提聞電子廢料的冶煉效率。
[0019]在本發(fā)明的一些實施例中，在步驟(3)中，所述?；幚硎遣捎梅稚⒀b置向所述熔融產(chǎn)物噴射高壓空氣，以便使得所述熔融產(chǎn)物在下降過程中冷卻為固態(tài)顆粒并被氧化。由此，可以有效解決設備的放炮問題和腐蝕問題。
[0020]在本發(fā)明的一些實施例中，在步驟(3)中，所述固態(tài)產(chǎn)物顆粒的平均粒徑為75?150微米。由此，可以顯著提高固態(tài)顆粒與硫酸的接觸面積，從而提高后續(xù)過程中金屬銅的分離效率。
[0021]在本發(fā)明的一些實施例中，在步驟(4)中，所述硫酸銅的酸浸液中硫酸的濃度小于20g/L。由此，可以進一步提高后續(xù)金屬銅的分離效率。
[0022]在本發(fā)明的一些實施例中，所述萃取劑為LIX984N。由此，可以進一步提高金屬銅的分離效率。
[0023]在本發(fā)明的一些實施例中，所述的處理電子廢料的方法進一步包括:在將所述固態(tài)產(chǎn)物顆粒與硫酸溶液進行接觸之前，預先將所述固態(tài)產(chǎn)物顆粒進行冷卻處理。由此，可以顯著提高系統(tǒng)運行穩(wěn)定性。
[0024]在本發(fā)明的一些實施例中，所述的處理電子廢料的方法進一步包括:將步驟(I)得到的所述爐渣進行還原和緩冷處理。由此，可以實現(xiàn)資源利用的最大化。
[0025]在本發(fā)明的一些實施例中，所述的處理電子廢料的方法進一步包括:將步驟(I)得到的所述煙氣進行無害化處理。由此，可以實現(xiàn)無污染清潔冶金。
[0026]在本發(fā)明的一些實施例中，在步驟(2)中，所述熔煉爐包括:爐體，所述爐體內(nèi)限定有上端敞開的空腔，所述空腔具有小徑區(qū)和位于所述小徑區(qū)上方的大徑區(qū)，所述大徑區(qū)的內(nèi)徑大于所述小徑區(qū)的內(nèi)徑，所述小徑區(qū)上設有排放口 ；爐頂，所述爐頂設在所述爐體上且封蓋所述空腔的上端，所述爐頂為穹形，所述爐頂?shù)捻敳吭O有加料口、噴槍口 ；排氣煙道，所述排氣煙道傾斜向上設在所述爐體的側(cè)壁上，所述排氣煙道與所述空腔連通；噴槍，所述噴槍設在所述噴槍口內(nèi)且向下延伸至所述小徑區(qū)內(nèi)，冷卻水套，所述冷卻水套設在所述爐體外部且對所述爐體和所述排氣煙道形成包裹結(jié)構(gòu)，其中，所述排氣煙道設在所述大徑區(qū)對應的所述爐體的側(cè)壁上，所述排氣煙道與水平面的夾角范圍Θ滿足:0< Θ <90°，所述大徑區(qū)和所述小徑區(qū)之間具有內(nèi)徑從下向上逐漸增大的過渡區(qū)，所述爐體的側(cè)壁上設有補風口，所述補風口設在所述大徑區(qū)對應的所述爐體的側(cè)壁上，所述加料口處設有密封裝置以阻止煙氣通過所述加料口逸散，所述爐頂?shù)捻敳窟€設有燒嘴口，所述熔煉爐還包括燒嘴，所述燒嘴設在所述燒嘴口處且向下延伸至所述大徑區(qū)內(nèi)，所述排放口包括:排銅口，所述排銅口設在所述爐體的底部；排渣口，所述排渣口位于所述排銅口的上方，所述爐頂還設置有用于伸入測量尺的測量口，所述爐體的側(cè)壁上設有清潔口，所述清潔口在上下方向上鄰近所述爐頂。由此，采用大徑區(qū)的內(nèi)徑大于小徑區(qū)的內(nèi)徑，提升了氣體反應的反應條件，促使未完全燃燒的有機物進一步地充分燃燒，而且由于爐頂為穹形結(jié)構(gòu)，穹形爐頂下方和空腔上方的空間也可以作為氣體反應的場所，進一步加大了氣體反應空間，進而可以改善可燃物的反應條件，節(jié)省了燃料消耗，提高反應速度，縮短了操作時間，進一步提高熔煉爐的工作效率。而且氣體反應空間的增大使有害氣體進一步進行更充分的反應，減少有害氣體的排出。
[0027]在本發(fā)明的另一個方面，本發(fā)明提出了一種處理電子廢料的系統(tǒng)，包括:
[0028]破碎裝置，所述破碎裝置適于將所述電子廢料進行破碎處理，以便得到電子廢料顆粒；
[0029]冶煉裝置，所述冶煉裝置與所述破碎裝置相連，且適于將所述電子廢料顆粒進行冶煉處理，以便得到煙氣、爐渣和熔融產(chǎn)物，其中，所述爐渣含有氧化鐵、氧化鈣、氧化鋁、二氧化硅中的至少一種，所述熔融產(chǎn)物含有銅和稀貴金屬；
[0030]?；b置，所述?；b置與所述冶煉裝置相連，且適于將所述熔融產(chǎn)物進行?；幚恚员愕玫焦虘B(tài)產(chǎn)物顆粒，其中，所述固態(tài)產(chǎn)物顆粒含有銅、氧化銅、氧化亞銅和稀貴金屬中的至少一種；
[0031]酸化裝置，所述酸化裝置與所述粒化裝置相連，且適于將所述固態(tài)產(chǎn)物顆粒與硫酸溶液進行接觸，以便使得所述固態(tài)產(chǎn)物顆粒中的銅、氧化銅和氧化亞銅與硫酸進行反應，以便得到含有硫酸銅的酸浸液；
[0032]過濾裝置，所述過濾裝置與所述酸化裝置相連，且適于將所述含有硫酸銅的酸浸液進行過濾處理，以便得到濾液和濾渣，其中，所述濾液中含有硫酸銅，所述濾渣中含有稀貴金屬；
[0033]萃取-反萃取裝置，所述萃取-反萃取裝置與所述過濾裝置相連，且適于對所述濾液進行銅萃取處理后再進行反萃取處理，以便得到硫酸銅溶液和萃取劑；以及
[0034]電積裝置，所述電積裝置與所述反萃取裝置相連，且適于將所述硫酸銅溶液進行電積處理，以便獲得金屬銅。
[0035]根據(jù)本發(fā)明實施例的處理電子廢料的系統(tǒng)通過將電子廢料進行冶煉處理，根據(jù)各產(chǎn)物比重的不同，可以將銅和稀貴金屬與其他金屬得以分離，同時通過將所得到的固態(tài)產(chǎn)物顆粒與硫酸接觸，使得固態(tài)產(chǎn)物顆粒中的銅、氧化銅和氧化亞銅與硫酸反應生成含有硫酸銅的酸浸液，而稀貴金屬仍以金屬單質(zhì)形式存在，進而通過過濾裝置即可實現(xiàn)銅與稀貴金屬的有效分離，并且采用萃取劑對所得濾液進行銅萃取處理，可以得到純凈的硫酸銅溶液，進而顯著提高后續(xù)電積質(zhì)量，從而提高金屬銅的生產(chǎn)效率。
[0036]另外，根據(jù)本發(fā)明上述實施例的處理電子廢料的系統(tǒng)還可以具有如下附加的技術特征:
[0037]在本發(fā)明的一些實施例中，在所述?；b置中，采用分散裝置向所述熔融產(chǎn)物噴射高壓空氣，以便使得所述熔融產(chǎn)物在下降過程中冷卻為固態(tài)顆粒并被氧化。由此，可以有效解決設備的放炮問題和腐蝕問題。
[0038]在本發(fā)明的一些實施例中，所述處理電子廢料的系統(tǒng)進一步包括:冷卻裝置，所述冷卻裝置分別與所述?；b置和所述酸化裝置相連，且適于在將所述固態(tài)產(chǎn)物顆粒與硫酸溶液進行接觸之前，預先將所述固態(tài)產(chǎn)物顆粒進行冷卻處理。由此，可以顯著提高系統(tǒng)運行穩(wěn)定性。
[0039]在本發(fā)明的一些實施例中，所述處理電子廢料的系統(tǒng)進一步包括:還原-緩冷裝置，所述還原-緩冷裝置與所述冶煉裝置相連，且適于將所述爐渣進行還原和緩冷處理。由此，可以實現(xiàn)資源利用的最大化。
[0040]在本發(fā)明的一些實施例中，所述處理電子廢料的系統(tǒng)進一步包括:凈化裝置，所述凈化裝置與所述冶煉裝置相連，且適于將所述煙氣進行無害化處理。由此，可以實現(xiàn)無污染清潔冶金。
[0041]在本發(fā)明的一些實施例中，所述冶煉裝置包括:爐體，所述爐體內(nèi)限定有上端敞開的空腔，所述空腔具有小徑區(qū)和位于所述小徑區(qū)上方的大徑區(qū)，所述大徑區(qū)的內(nèi)徑大于所述小徑區(qū)的內(nèi)徑，所述小徑區(qū)上設有排放口 ；爐頂，所述爐頂設在所述爐體上且封蓋所述空腔的上端，所述爐頂為穹形，所述爐頂?shù)捻敳吭O有加料口、噴槍口 ；排氣煙道，所述排氣煙道傾斜向上設在所述爐體的側(cè)壁上，所述排氣煙道與所述空腔連通；噴槍，所述噴槍設在所述噴槍口內(nèi)且向下延伸至所述小徑區(qū)內(nèi)，冷卻水套，所述冷卻水套設在所述爐體外部且對所述爐體和所述排氣煙道形成包裹結(jié)構(gòu)，其中，所述排氣煙道設在所述大徑區(qū)對應的所述爐體的側(cè)壁上，所述排氣煙道與水平面的夾角范圍Θ滿足:0< Θ <90°，所述大徑區(qū)和所述小徑區(qū)之間具有內(nèi)徑從下向上逐漸增大的過渡區(qū)，所述爐體的側(cè)壁上設有補風口，所述補風口設在所述大徑區(qū)對應的所述爐體的側(cè)壁上，所述加料口處設有密封裝置以阻止煙氣通過所述加料口逸散，所述爐頂?shù)捻敳窟€設有燒嘴口，所述熔煉爐還包括燒嘴，所述燒嘴設在所述燒嘴口處且向下延伸至所述大徑區(qū)內(nèi)，所述排放口包括:排銅口，所述排銅口設在所述爐體的底部；排渣口，所述排渣口位于所述排銅口的上方，所述爐頂還設置有用于伸入測量尺的測量口，所述爐體的側(cè)壁上設有清潔口，所述清潔口在上下方向上鄰近所述爐頂。由此，采用大徑區(qū)的內(nèi)徑大于小徑區(qū)的內(nèi)徑，提升了氣體反應的反應條件，促使未完全燃燒的有機物進一步地充分燃燒，而且由于爐頂為穹形結(jié)構(gòu)，穹形爐頂下方和空腔上方的空間也可以作為氣體反應的場所，進一步加大了氣體反應空間，進而可以改善可燃物的反應條件，節(jié)省了燃料消耗，提高反應速度，縮短了操作時間，進一步提高熔煉爐的工作效率。而且氣體反應空間的增大使有害氣體進一步進行更充分的反應，減少有害氣體的排出。
[0042]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。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0043]圖1是根據(jù)本發(fā)明一個實施例的處理電子廢料的方法流程示意圖；
[0044]圖2是根據(jù)本發(fā)明一個實施例的處理電子廢料的方法中采用的熔煉爐的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0045]圖3是根據(jù)本發(fā)明又一個實施例的處理電子廢料的方法流程示意圖；
[0046]圖4是根據(jù)本發(fā)明一個實施例的處理電子廢料的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；
[0047]圖5是根據(jù)本發(fā)明又一個實施例的處理電子廢料的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實施方式】
[0048]下面詳細描述本發(fā)明的實施例，所述實施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實施例是示例性的，旨在用于解釋本發(fā)明，而不能理解為對本發(fā)明的限制。
[0049]在本發(fā)明的描述中，需要理解的是，術語“中心”、“縱向”、“橫向”、“長度”、“寬度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底”、“內(nèi)”、“外”、“順時針”、“逆時針”、“軸向”、“徑向”、“周向”等指示的方位或位置關系為基于附圖所示的方位或位置關系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對本發(fā)明的限制。
[0050]此外，術語“第一”、“第二”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性或者隱含指明所指示的技術特征的數(shù)量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隱含地包括至少一個該特征。在本發(fā)明的描述中，“多個”的含義是至少兩個，例如兩個，三個等，除非另有明確具體的限定。
[0051]在本發(fā)明中，除非另有明確的規(guī)定和限定，術語“安裝”、“相連”、“連接”、“固定”等術語應做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或成一體；可以是機械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內(nèi)部的連通或兩個元件的相互作用關系，除非另有明確的限定。對于本領域的普通技術人員而言，可以根據(jù)具體情況理解上述術語在本發(fā)明中的具體含義。
[0052]在本發(fā)明中，除非另有明確的規(guī)定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接觸，或第一和第二特征通過中間媒介間接接觸。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或僅僅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或僅僅表示第一特征水平高度小于第二特征。
[0053]在本發(fā)明的一個方面，本發(fā)明提出了一種處理電子廢料的方法。下面參考圖1-3對本發(fā)明實施例的處理電子廢料的方法進行詳細描述。根據(jù)本發(fā)明的實施例，該方法包括:
[0054]SlOO:將電子廢料進行破碎處理
[0055]根據(jù)本發(fā)明的實施例，將電子廢料進行破碎處理，從而可以得到電子廢料顆粒。由此，可以顯者提聞后續(xù)電子廢料的冶煉效率。
[0056]根據(jù)本發(fā)明的實施例，電子廢料顆粒的粒徑并不受特別限制，根據(jù)本發(fā)明的具體實施例，電子廢料顆粒的平均粒徑可以為15?45_。發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，若廢料顆粒粒度過大將導致反應不充分，減慢反應速度，產(chǎn)生“生料”，而粒度過小，將會導致物料來不及反應就隨煙氣進入煙塵系統(tǒng)，降低金屬直收率。
[0057]S200:將電子廢料顆粒在熔煉爐中進行冶煉處理
[0058]根據(jù)本發(fā)明的實施例，將電子廢料顆粒在熔煉爐中進行冶煉處理，從而可以得到煙氣、爐渣和熔融產(chǎn)物，根據(jù)本發(fā)明的具體實施例，爐渣可以含有氧化鐵、氧化鈣、氧化鋁、二氧化硅中的至少一種，熔融產(chǎn)物可以含有銅和稀貴金屬。由此，可以實現(xiàn)電子廢料中銅、稀貴金屬與其他金屬得以分離。
[0059]根據(jù)本發(fā)明的實施例，冶煉處理的條件并不受特別限制，根據(jù)本發(fā)明的具體實施例，冶煉處理可以在1200?1400攝氏度下進行。由此，可以顯著提高電子廢料的冶煉效率。
[0060]下面參考圖2對本發(fā)明實施例的熔煉爐進行詳細描述。根據(jù)本發(fā)明的實施例，該熔煉爐包括:爐體1、爐頂2、排氣煙道3和噴槍4。
[0061]爐體I內(nèi)形成有空腔11，空腔11上端敞開。如圖2所示，空腔11具有小徑區(qū)111和大徑區(qū)112，大徑區(qū)112位于小徑區(qū)111的上方，且大徑區(qū)112的內(nèi)徑大于小徑區(qū)111的內(nèi)徑。
[0062]電子廢料與熔劑混合后可以放置在空腔11內(nèi)進行熔煉，具體地，空腔11內(nèi)為熔煉爐提供冶煉的反應區(qū)8，反應區(qū)8設置在小徑區(qū)111底部，也就是說，上述的電子廢料與熔劑會被放置在反應區(qū)8內(nèi)進行冶煉反應，如圖2所示的空腔11的底部區(qū)域。
[0063]進一步地，如圖2所示，反應區(qū)8上方的小徑區(qū)111和大徑區(qū)112共同作為氣相區(qū)9，反應產(chǎn)生的氣體以及相關氣體的反應過程則在爐體I內(nèi)的氣相區(qū)9內(nèi)進行。由于大徑區(qū)112的內(nèi)徑大于小徑區(qū)111的內(nèi)徑，這樣氣相區(qū)9為反應后產(chǎn)生的氣體和氣體的反應過程提供更大的空間。
[0064]電子廢料與熔劑混合后，在反應區(qū)8內(nèi)進行氧化反應，反應過后所產(chǎn)生的含有氧化鐵、氧化鈣、氧化鋁、二氧化硅的爐渣排出，排出后剩余的含氧化銅、氧化亞銅和稀貴金屬的爐料層內(nèi)再加入還原劑進行還原反應，以還原爐料層中的氧化銅和氧化亞銅，得到含有銅和稀貴金屬的熔融產(chǎn)物。
[0065]具體地，小徑區(qū)111上設有排放口 12，排放口 12可以用于排出冶煉反應后的爐渣和熔融產(chǎn)物?？梢岳斫獾氖?，排放口 12設置在對應反應區(qū)8的小徑區(qū)111。
[0066]爐頂2設在爐體I上，而且封蓋在空腔11的上端。具體地的爐頂2為穹形結(jié)構(gòu)，如圖2所示，爐頂2為向上隆起的半球體形狀，這樣，在爐體I空腔11上方和爐頂2下方之間形成了空間，可以進一步加大氣相區(qū)9的空間，提高氧化反應和還原反應的效率。
[0067]爐頂2的頂部設有加料口 21和噴槍口 22，加料口 21設置在爐頂2的頂部可以方便地對爐體I內(nèi)進行加料。進一步地，考慮到電子廢料中的有機廢物，以及燃燒后的有毒或有害氣體，會在加料口 21逸散，為了盡量減少這種情況的發(fā)生，可選地，可以在加料口 21的外周設有密封裝置。密封裝置能夠提高加料口 21的密封性，從而有效的防止了煙氣的逸散。另外，為了保證還原的質(zhì)量，還可以通過加料口 21向爐體I內(nèi)加入顆粒狀固體還原劑，例如焦炭等，從而在氧化后的爐料層表面形成紅熱的焦濾層以強化還原效果。
[0068]噴槍口 22設置在爐頂2的頂部，具體地，噴槍4通過噴槍口 22伸入到爐體I的空腔11內(nèi)，噴槍4向空腔11內(nèi)通入燃料(工藝風及天然氣)，可以為氧化反應和還原反應提供熱源，從而極大地促進了反應的進行。此外，富氧或壓縮空氣也可以通過噴槍4噴入到爐體I內(nèi)，這樣可以對反應物料進行吹風熔煉作業(yè)，促進反應的進行，極大地改善了反應的熱力學和動力學條件。
[0069]另外,還原過程中，噴槍4還可以同時作為還原劑噴入口。由此,可以通過噴槍4向爐體I內(nèi)噴入還原劑以將爐料中的氧化銅和氧化亞銅還原，形成含有銅和稀貴金屬的熔融產(chǎn)物沉于爐體I的底部。對于還原劑的選擇沒有特殊限制，其可以為氣體、液體或者固體粉末還原劑。
[0070]排氣煙道3與空腔11是連通的，排氣煙道3傾斜向上地設置在爐體I的側(cè)壁上?？蛇x地，排氣煙道3設在大徑區(qū)112對應的爐體I的側(cè)壁上?？梢岳斫獾氖牵艢鉄煹?與爐體I內(nèi)的大徑區(qū)112對應，可以理解的是，排氣煙道3是向上傾斜設置的，這樣排氣煙道3與加料口 21間隔開設置，可以降低從加料口 21進入爐體I中未能完全燃燒的原料直接進入煙氣通道而排出的可能，由此可以節(jié)約能源、減小污染。
[0071]根據(jù)本發(fā)明實施例的熔煉爐，由于大徑區(qū)112的內(nèi)徑大于小徑區(qū)111的內(nèi)徑，從而可以增大用于氣體反應的氣相區(qū)9，而且由于爐頂2為穹形結(jié)構(gòu)，穹形爐頂2下方的空間也組成了氣相區(qū)9的一部分，進一步加大了氣相區(qū)9，這樣可以改善可燃物的反應條件，節(jié)省了燃料消耗，提高反應速度，縮短了操作時間，進一步提高熔煉爐的工作效率。而且氣體的反應過程會在氣相區(qū)9進行，這樣，較大的氣相區(qū)9可以提升氣體反應過程的反應條件，使有害氣體在氣相區(qū)9進一步進行更充分的反應，減少有害氣體的排出。
[0072]而且，排氣煙道3傾斜設置在爐體I的側(cè)壁上，一方面有效降低了反應原料的流失，不僅節(jié)約了能源，而且還提高了熔煉爐的經(jīng)濟性和資源的高效性，另一方面還可以防止未充分燃燒而直接進入煙氣的有機物直接從排氣煙道3排出，從而避免了環(huán)境污染。
[0073]在本發(fā)明熔煉爐的一些示例中，爐體I可以為單爐膛爐型，即爐體I內(nèi)只形成有一個空腔11，冶煉過程的氧化反應和還原反應都在爐體I內(nèi)進行。另外，通過間斷周期性作業(yè)，控制爐體I內(nèi)不同的反應氣氛，還可將冶煉反應和還原反應分開，在保證爐體I結(jié)構(gòu)更緊湊的同時，還能保證氧化過程和還原過程能夠分別順利進行，具有高效節(jié)能的特點。
[0074]具體地，對于爐體I的結(jié)構(gòu)可不做特殊限制，只要滿足使氧化和還原反應能夠正常進行的要求即可?？蛇x地，爐體I為垂直的圓柱體空腔結(jié)構(gòu)。該結(jié)構(gòu)的爐體I具有簡單緊湊，穩(wěn)定性高和操作可靠的特點。
[0075]在本發(fā)明熔煉爐的一些示例中，在氣相區(qū)9反應后的氣體會通過排氣煙道3排出。而且排氣煙道3與水平面的夾角范圍Θ滿足:0< Θ <90°?？梢岳斫獾氖?，爐體I與排氣煙道3的夾角也在0-90°，保證了排氣煙道3傾斜設置在爐體I的側(cè)壁上。具體地，傾斜煙道3可以為柱狀結(jié)構(gòu)，柱狀結(jié)構(gòu)的傾斜煙道3設計簡單，而且有利于熔煉爐的整體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。需要說明的是，傾斜煙道3并不僅限于柱狀結(jié)構(gòu)，對于傾斜煙道3的結(jié)構(gòu)和類型可不做特殊限制。可選地，傾斜煙道3為吊掛式煙道，具體地，傾斜煙道3可以通過支架結(jié)構(gòu)、吊臂結(jié)構(gòu)等進行固定，以提升傾斜煙道3的安裝穩(wěn)定性。
[0076]在本發(fā)明熔煉爐的一些示例中，大徑區(qū)112和小徑區(qū)111之間具有內(nèi)徑從下向上逐漸增大的過渡區(qū)113?？梢岳斫獾氖?，小徑區(qū)111的內(nèi)徑小于大徑區(qū)112的內(nèi)徑，如圖2所示，過渡區(qū)113由下向上內(nèi)徑逐漸增大，直到與大徑區(qū)112的內(nèi)徑等同。這樣過渡區(qū)113的設置可以使大徑區(qū)112和小徑區(qū)111過渡平緩，而且熔煉爐的結(jié)構(gòu)更加合理，有利于熔煉爐的整體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。
[0077]在本發(fā)明熔煉爐的一些示例中，爐體I的側(cè)壁上設有補風口 13。如圖2所示，補風口 13設置在大徑區(qū)112對應的爐體I的側(cè)壁上，可以通過補風口 13向氣相區(qū)9供入適量的空氣，能夠?qū)煔庵械臍堄嘤袡C物充分燃燒，還可以促使反應產(chǎn)生的一氧化碳進行氧化反應生成二氧化碳。補風口 13的設置可以使燃燒更加徹底，而且節(jié)省了用于維持爐溫的燃料消耗，也就是說有利于熔煉爐的高效性，而且減少了有害氣體等排出爐體1，從而避免了環(huán)境污染?？梢岳斫獾氖?，反應后的氣體則可以通過排氣煙道3排出爐體I。
[0078]在本發(fā)明熔煉爐的一些示例中，排放口 12包括:排銅口 121和排渣口 122。排銅口 121設在爐體I的底部，排渣口 122位于排銅口 121的上方。由于冶煉產(chǎn)物密度不同，反應后所產(chǎn)生的氧化鐵、氧化鈣、二氧化硅、氧化銅、氧化亞銅、稀貴金屬會分層，其中氧化銅、氧化亞銅和稀貴金屬位于熔融產(chǎn)物的下方，因此通過將排渣口 122設置在排銅口 121的上方，可以更好地排出氧化鐵、氧化鈣、二氧化硅，實現(xiàn)了冶煉后物料的有效分類，使冶煉效率得以提聞。
[0079]而且，排銅口 121和排渣口 122上分別設有環(huán)保煙罩。由此，環(huán)保煙罩的存在進一步降低了爐體I中排出的物料對環(huán)境的污染，提升了熔煉爐的環(huán)保性能。
[0080]在本發(fā)明熔煉爐的一些示例中，爐頂2的頂部還設有燒嘴口 23，熔煉爐還包括燒嘴5，燒嘴5設在燒嘴口 23處且向下延伸至大徑區(qū)112內(nèi)。燒嘴5具有補充熱量的作用，當將燒嘴5通過燒嘴口 23伸入到爐體I內(nèi)時能夠促進爐體I內(nèi)的物料的氧化和還原反應的進行，提高氧化和還原反應的效率，進而減少有害氣體等排出爐體I。
[0081]另外，物料在爐體I內(nèi)經(jīng)過冶煉會形成高溫的熔體，高溫的熔體排出爐體I外時會對操作人員或周圍的環(huán)境形成一定的安全隱患，而且高溫熔體長期對爐體I內(nèi)壁沖刷、腐蝕，使熔煉爐的安全性有所降低。因此，從熔煉爐的使用安全性方面考慮，可選地，可以在爐體I的外部設置冷卻水套6，冷卻水套6對爐體I和排氣煙道3形成包裹結(jié)構(gòu)。由此，冶煉反應產(chǎn)生的高溫熔體可以通過冷卻水套6冷卻后再排出，從而避免了高溫高熱的熔融產(chǎn)物對操作人員造成的危險，使用安全性有所提高，而且可以延長爐體I側(cè)壁的使用壽命。
[0082]此外，由于冷卻水套6包裹在排氣煙道3的外部，從而使已經(jīng)隨煙氣進入煙道的固體顆粒團聚返回反應區(qū)8，降低煙塵率，從而節(jié)省了用于維持爐溫的燃料消耗，并且避免了環(huán)境污染，使操作更穩(wěn)定可靠。
[0083]在本發(fā)明熔煉爐的一些示例中，爐頂2還設置有用于伸入測量尺的測量口 24。測量口 24設置在爐頂2上，測量尺可以通過測量口 24伸入到爐體I內(nèi)，進而可以通過測量尺確定反應區(qū)8內(nèi)的物料的層高，從而可以方便地使操作人員了解爐體I內(nèi)的反應情況。
[0084]在本發(fā)明熔煉爐的一些示例中，爐體I的側(cè)壁上設有清潔口 7，清潔口 7在上下方向上鄰近爐頂2。如圖2所示，清潔口 7設置在臨近爐頂2的爐體I側(cè)壁上，考慮到大徑區(qū)112上方和穹形爐頂2下方的空間在反應時的溫度較下方的溫度低，這樣氣體內(nèi)的煙塵可能遇冷形成固體顆粒粘貼在爐體I內(nèi)空腔11側(cè)壁上，清潔口 7的設置可以使工作人員定期清理形成在空腔11側(cè)壁上的固體顆粒，進而有利于熔煉爐的清潔和工作的高效性，而且對于在氣相區(qū)9的氣體反應提高良好的反應條件。
[0085]根據(jù)本發(fā)明實施例的熔煉爐的其他構(gòu)成以及操作對于本領域普通技術人員而言都是已知的，這里不再詳細描述。
[0086]進一步地，為了使本發(fā)明實施例的熔煉爐更為詳細具體，下面對利用本發(fā)明實施例的熔煉爐進行冶煉的方法進行描述。
[0087]冶煉方法包括以下步驟:
[0088]a)將破碎的電子廢料以及熔劑混合后進行冶煉，形成爐渣層和爐料層；
[0089]b)將爐渣層排出，并在爐料層內(nèi)加入還原劑進行還原反應，以還原爐料層中的氧化銅和氧化亞銅，得到含銅和稀貴金屬的熔融產(chǎn)物。
[0090]具體而言，在步驟a)中，將經(jīng)過一定程度破碎的電子廢與熔劑一起通過爐體I頂部的加料口 21加入爐內(nèi)，掉落在爐體I沉淀池表面的渣層上。富氧氣體通過噴槍4進入沉淀池渣層中，攪動渣層熔體并與電子廢料以及熔劑發(fā)生冶金反應。冶煉產(chǎn)物由于密度不同，在沉淀池形成爐渣層和爐料層。爐渣層通過排渣口 122排出爐體1，爐料層留則在爐體I中，爐體I上部氣相區(qū)9設置補風口 13，使原料中沒有經(jīng)過充分燃燒而直接進入煙氣的有機物被燃燒掉，從而避免了環(huán)境污染。
[0091]在步驟b)中，通過噴槍4向爐內(nèi)通入還原劑以將爐料層中氧化銅和氧化亞銅還原，形成的銅和稀貴金屬熔融產(chǎn)物沉于爐體I的底部。為了保證還原的質(zhì)量，還可以通過加料口 21向爐內(nèi)加入顆粒狀固體還原劑，例如焦炭等，從而在爐料層表面形成紅熱的焦濾層以強化還原效果。為了補充還原反應需要的熱，還可以通過燒嘴5向爐體I氣相區(qū)9補充燃料或空氣。熔融產(chǎn)物通過排銅口 121排出，貧化的還原渣通過設在沉淀池端墻上的排渣口 122排放到爐體I外，反應產(chǎn)生的煙氣則通過排氣煙道3排出爐外。
[0092]使用本發(fā)明實施例的熔煉爐的冶煉方法，將氧化和還原反應分開進行，可以高效利用熔體的潛熱，具有高效節(jié)能的特點，并且該方法操作時間短，熱量外泄少，節(jié)省了燃料消耗，并且操作安全。
[0093]S300:將熔融產(chǎn)物進行粒化處理
[0094]根據(jù)本發(fā)明的實施例，將熔融產(chǎn)物進行?；幚?，從而可以得到固態(tài)產(chǎn)物顆粒，根據(jù)本發(fā)明的具體實施例，固態(tài)產(chǎn)物顆粒可以含有銅、氧化銅、氧化亞銅和稀貴金屬中的至少一種。由此，可以顯著提高后續(xù)過程中金屬銅的分離效率。
[0095]根據(jù)本發(fā)明的實施例，固態(tài)產(chǎn)物顆粒的粒徑并不受特別限制，根據(jù)本發(fā)明的具體實施例，固態(tài)產(chǎn)物顆粒的平均粒徑為75?150微米。發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，如果粒度過大將會降低后續(xù)浸出過程中的浸出率，而粒度過小則會增加粒化的綜合能耗，并對設備要求也隨之提高，由此選擇此粒度范圍可以保證最佳?；Ч妥罴呀?jīng)濟效益。
[0096]根據(jù)本發(fā)明的實施例，粒化處理可以在?；?nèi)進行，根據(jù)本發(fā)明的具體實施例，可以采用分散裝置向熔融產(chǎn)物噴射高壓空氣，以便使得熔融產(chǎn)物在下降過程中冷卻為固態(tài)顆粒并被氧化。發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，采用該工藝對熔融產(chǎn)物進行?；幚恚苊饬嗽诹；^程中水與高溫熔體接觸反應生成氫氣等，從而可以有效解決設備的放炮問題。
[0097]具體的，熔融產(chǎn)物由溜槽排至粒化塔內(nèi)，采用粒化塔中的分散裝置向熔融產(chǎn)物噴射高壓空氣，使得熔融產(chǎn)物在下降過程中分散成眾多細小的液滴，同時噴出的氣體將分散后的液滴冷卻為固態(tài)并同時對其進行氧化，從而可以得到含有銅、氧化銅和氧化亞銅的固態(tài)產(chǎn)物顆粒，另外，該過程中產(chǎn)生的廢氣經(jīng)集氣裝置收集送至煙塵處理工段進行處理，從而顯著降低環(huán)境污染。
[0098]S400:將固態(tài)產(chǎn)物顆粒與硫酸溶液進行接觸
[0099]根據(jù)本發(fā)明的實施例，將固態(tài)產(chǎn)物顆粒與硫酸溶液進行接觸，以便使得固態(tài)產(chǎn)物顆粒中的銅、氧化銅和氧化亞銅與硫酸進行反應，從而可以得到含有硫酸銅的酸浸液。由此，可以實現(xiàn)銅與稀貴金屬的有效分離。
[0100]根據(jù)本發(fā)明的實施例，含有硫酸銅的酸浸液中硫酸濃度為小于20g/L。發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，硫酸濃度過高會影響銅萃取綜合效果。
[0101]S500:將有硫酸銅的酸浸液進行過濾處理
[0102]根據(jù)本發(fā)明的實施例，將含有硫酸銅的酸浸液進行過濾處理，從而可以得到濾液和濾渣，根據(jù)本發(fā)明的具體實施例，濾液中含有硫酸銅，濾渣中含有稀貴金屬。由此，可以實現(xiàn)銅與稀貴金屬的有效分離，從而顯著提高后續(xù)銅的電積質(zhì)量。
[0103]根據(jù)本發(fā)明的實施例，由于過濾時可能發(fā)生跑濾現(xiàn)象，或者空氣中的浮塵進入溶液，會出現(xiàn)溶液中存在某些懸浮粒子的現(xiàn)象，所以可以繼續(xù)對所得濾液進行過濾，以免懸浮粒子對后續(xù)電積銅的質(zhì)量造成危害。
[0104]S600:采用萃取劑對濾液進行銅萃取處理
[0105]根據(jù)本發(fā)明的實施例，采用萃取劑對濾液進行銅萃取處理，從而可以得到負載銅離子的有機相。由此，可以進一步提高金屬銅的分離效率。
[0106]根據(jù)本發(fā)明的實施例，萃取劑的具體類型并不受特別限制，根據(jù)本發(fā)明的具體實施例，可以采用LIX984N萃取劑對濾液進行銅萃取處理。發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，LIX984N萃取劑在溶液硫酸濃度小于20g/L時可獲得較高的銅萃取率，并且采用該萃取劑可以明顯降低萃取和反萃取過程的分相時間，因此采用LIX984N萃取劑不僅可以提高銅的萃取率，而且可以提高金屬銅的分離效率。
[0107]S700:對含有硫酸銅的萃取劑進行反萃取處理
[0108]根據(jù)本發(fā)明的實施例，對含有硫酸銅的萃取劑進行反萃取處理，從而可以得到硫酸銅溶液和萃取劑，并將萃取劑返回步驟S600繼續(xù)進行銅萃取處理。由此，可以得到純凈的硫酸銅溶液。
[0109]根據(jù)本發(fā)明的實施例，對含有硫酸銅的萃取劑進行反萃取處理的反萃取劑并不受特別限制，根據(jù)本發(fā)明的具體實施例，反萃取劑可以為電積過程所產(chǎn)生的貧電積液。發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，采用本發(fā)明的反萃取劑可以顯著提高含有硫酸銅的萃取劑的分離效率，從而可以分離得到純度較高的硫酸銅溶液。
[0110]S800:將硫酸銅溶液進行電積處理
[0111]根據(jù)本發(fā)明的實施例，將硫酸銅溶液進行電積處理，從而可以得到金屬銅。由此，可以實現(xiàn)電子廢料中金屬銅的回收利用。
[0112]具體的，對硫酸銅溶液進行電積處理可以在設置有電解液循環(huán)系統(tǒng)電極系統(tǒng)中進行，并且可以根據(jù)電積生產(chǎn)情況隨時調(diào)整電積液成分及添加劑加入量，電積液按一定的循環(huán)速度由循環(huán)槽經(jīng)電積液循環(huán)泵泵至板式換熱器加熱到35?50°C后進入高位槽，混合均勻的電積液由高位槽自流至各個電積槽，生產(chǎn)循環(huán)系統(tǒng)將貧電積液送至反萃系統(tǒng)循環(huán)利用。
[0113]下面參考圖3，本發(fā)明實施例的處理電子廢料的方法進一步包括:
[0114]S900:將固態(tài)產(chǎn)物顆粒進行冷卻處理
[0115]根據(jù)本發(fā)明的實施例，在將固態(tài)產(chǎn)物顆粒與硫酸溶液進行接觸之前，預先將固態(tài)產(chǎn)物顆粒進行冷卻處理。由此，可以顯著提高系統(tǒng)運行穩(wěn)定性。
[0116]具體的，熔融產(chǎn)物的溫度較高，雖然經(jīng)過空氣霧化溫度有所降低，但在氧化過程中又會產(chǎn)生一定的熱量，所以將固態(tài)產(chǎn)物顆粒下降落入?；路降乃涑貎?nèi)進行冷卻，并及時清理冷卻的固態(tài)產(chǎn)物顆粒，水池中的水保持流動并且過濾后循環(huán)使用。
[0117]S1000:將爐渣進行還原和緩冷處理
[0118]根據(jù)本發(fā)明的實施例，將S200得到的爐渣進行還原和緩冷處理。由此，可以進一步實現(xiàn)資源利用的最大化。
[0119]SllOO:將煙氣進行無害化處理
[0120]根據(jù)本發(fā)明的實施例，將S200得到的煙氣進行無害化處理。由此，可以實現(xiàn)無污染清潔冶金。
[0121]在本發(fā)明的另一個方面，本發(fā)明提出了一種處理電子廢料的系統(tǒng)。下面參考圖4-5對本發(fā)明實施例的處理電子廢料的系統(tǒng)進行詳細描述。根據(jù)本發(fā)明的實施例，該系統(tǒng)包括:
[0122]破碎裝置100:根據(jù)本發(fā)明的實施例，破碎裝置100適于將電子廢料進行破碎處理，從而可以得到電子廢料顆粒。由此，可以顯著提高后續(xù)電子廢料的冶煉效率。
[0123]根據(jù)本發(fā)明的實施例，電子廢料顆粒的粒徑并不受特別限制，根據(jù)本發(fā)明的具體實施例，電子廢料顆粒的平均粒徑可以為15?45_。發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，若廢料顆粒粒度過大將導致反應不充分，減慢反應速度，產(chǎn)生“生料”，而粒度過小，將會導致物料來不及反應就隨煙氣進入煙塵系統(tǒng)，降低金屬直收率。
[0124]冶煉裝置200:根據(jù)本發(fā)明的實施例，冶煉裝置200與破碎裝置100相連，且適于將電子廢料顆粒在熔煉爐中進行冶煉處理，從而可以得到煙氣、爐渣和熔融產(chǎn)物，根據(jù)本發(fā)明的具體實施例，爐渣可以含有氧化鐵、氧化鈣、氧化鋁、二氧化硅中的至少一種，熔融產(chǎn)物可以含有銅和稀貴金屬。由此，可以實現(xiàn)電子廢料中銅、稀貴金屬與其他金屬得以分離。
[0125]根據(jù)本發(fā)明的實施例，冶煉處理的條件并不受特別限制，根據(jù)本發(fā)明的具體實施例，冶煉處理可以在1200?1400攝氏度下進行。由此，可以顯著提高電子廢料的冶煉效率。
[0126]根據(jù)本發(fā)明的實施例，冶煉裝置200可以為上文提及的熔煉爐(圖2所示)，其詳細描述詳見前文。
[0127]?；b置300:根據(jù)本發(fā)明的實施例，?；b置300與冶煉裝置200相連，且適于將熔融產(chǎn)物進行粒化處理，從而可以得到固態(tài)產(chǎn)物顆粒，根據(jù)本發(fā)明的具體實施例，固態(tài)產(chǎn)物顆粒可以含有銅、氧化銅、氧化亞銅和稀貴金屬中的至少一種。由此，可以顯著提高后續(xù)過程中金屬銅的分離效率。
[0128]根據(jù)本發(fā)明的實施例，固態(tài)產(chǎn)物顆粒的粒徑并不受特別限制，根據(jù)本發(fā)明的具體實施例，固態(tài)產(chǎn)物顆粒的平均粒徑為75?150微米。發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，如果粒度過大將會降低后續(xù)浸出過程中的浸出率，而粒度過小則會增加?；木C合能耗，并對設備要求也隨之提高，由此選擇此粒度范圍可以保證最佳?；Ч妥罴呀?jīng)濟效益。
[0129]根據(jù)本發(fā)明的實施例，?；b置可以為?；?，根據(jù)本發(fā)明的具體實施例，可以采用分散裝置向熔融產(chǎn)物噴射高壓空氣，以便使得熔融產(chǎn)物在下降過程中冷卻為固態(tài)顆粒并被氧化。發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，采用該工藝對熔融產(chǎn)物進行?；幚恚梢杂行Ы鉀Q設備的放炮問題。
[0130]具體的，熔融產(chǎn)物由溜槽排至?；?nèi)，采用?；械姆稚⒀b置向熔融產(chǎn)物噴射高壓空氣，使得熔融產(chǎn)物在下降過程中分散成眾多細小的液滴，同時噴出的氣體將分散后的液滴冷卻為固態(tài)并同時對其進行氧化，從而可以得到含有銅、氧化銅和氧化亞銅的固態(tài)產(chǎn)物顆粒，另外，該過程中產(chǎn)生的廢氣經(jīng)集氣裝置收集送至煙塵處理工段進行處理，從而顯著降低環(huán)境污染。
[0131]酸化裝置400:根據(jù)本發(fā)明的實施例，酸化裝置400與?；b置300相連，且適于將固態(tài)產(chǎn)物顆粒與硫酸溶液進行接觸，以便使得固態(tài)產(chǎn)物顆粒中的銅、氧化銅和氧化亞銅與硫酸進行反應，從而可以得到含有硫酸銅的酸浸液。由此，可以實現(xiàn)銅與稀貴金屬的有效分離。
[0132]根據(jù)本發(fā)明的實施例，含有硫酸銅的酸浸液中硫酸濃度為小于20g/L。發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，硫酸濃度過高會影響銅萃取綜合效果。
[0133]過濾裝置500:根據(jù)本發(fā)明的實施例，過濾裝置500與酸化裝置400相連，且適于將含有硫酸銅的酸浸液進行過濾處理，從而可以得到濾液和濾渣，根據(jù)本發(fā)明的具體實施例，濾液中含有硫酸銅，濾渣中含有稀貴金屬。由此，可以實現(xiàn)銅與稀貴金屬的有效分離，從而顯著提高后續(xù)銅的電積質(zhì)量。
[0134]根據(jù)本發(fā)明的實施例，由于過濾時可能發(fā)生跑濾現(xiàn)象，或者空氣中的浮塵進入溶液，會出現(xiàn)溶液中存在某些懸浮粒子的現(xiàn)象，所以可以繼續(xù)對所得濾液進行過濾，以免懸浮粒子對后續(xù)電積銅的質(zhì)量造成危害。
[0135]萃取-反萃取裝置600:根據(jù)本發(fā)明的實施例，萃取-反萃取裝置600與過濾裝置500相連，且適于對濾液進行銅萃取處理后再進行反萃取處理，以便得到硫酸銅溶液和萃取劑。
[0136]具體的，首先采用萃取劑對濾液進行銅萃取處理，從而可以得到負載銅離子的有機相，然后采用反萃取劑對所得到的負載銅離子的有機相進行反萃取處理，從而可以得到硫酸銅溶液和萃取劑。
[0137]根據(jù)本發(fā)明的實施例，萃取劑的具體類型并不受特別限制，根據(jù)本發(fā)明的具體實施例，可以采用LIX984N萃取劑對濾液進行銅萃取處理。發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，LIX984N萃取劑在溶液硫酸濃度小于20g/L時可獲得較高的銅萃取率，并且采用該萃取劑可以明顯降低萃取和反萃取過程的分相時間，因此采用LIX984N萃取劑不僅可以提高銅的萃取率，而且可以提高金屬銅的分離效率。
[0138]根據(jù)本發(fā)明的實施例，對負載銅離子的有機相進行反萃取處理的反萃取劑并不受特別限制，根據(jù)本發(fā)明的具體實施例，反萃取劑為電積過程所產(chǎn)生的貧電積液。發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，采用本發(fā)明的反萃取劑可以顯著提高含有硫酸銅的萃取劑的分離效率，同時降低處理成本。
[0139]電積裝置700:根據(jù)本發(fā)明的實施例，電積裝置700與反萃取裝置700相連，且適于將硫酸銅溶液進行電積處理，從而可以得到金屬銅。由此，可以實現(xiàn)電子廢料中金屬銅的回收利用。
[0140]具體的，對硫酸銅溶液進行電積處理可以在設置有電解液循環(huán)系統(tǒng)電極系統(tǒng)中進行，并且可以根據(jù)電積生產(chǎn)情況隨時調(diào)整電積液成分及添加劑加入量，電積液按一定的循環(huán)速度由循環(huán)槽經(jīng)電積液循環(huán)泵泵至板式換熱器加熱到35?50°C后進入高位槽，混合均勻的電積液由高位槽自流至各個電積槽，生產(chǎn)循環(huán)系統(tǒng)將貧電積液送至反萃系統(tǒng)循環(huán)利用。
[0141]下面參考圖5，本發(fā)明實施例的處理電子廢料的系統(tǒng)進一步包括:
[0142]冷卻裝置800:根據(jù)本發(fā)明的實施例，冷卻裝置800分別與?；b置300和酸化裝置400相連，且適于在將固態(tài)產(chǎn)物顆粒與硫酸溶液進行接觸之前，預先將固態(tài)產(chǎn)物顆粒進行冷卻處理。由此，可以顯著提高系統(tǒng)運行穩(wěn)定性。
[0143]具體的，熔融產(chǎn)物的溫度較高，雖然經(jīng)過空氣霧化溫度有所降低，但在氧化過程中又會產(chǎn)生一定的熱量，所以將固態(tài)產(chǎn)物顆粒下降落入?；路降睦鋮s裝置內(nèi)進行冷卻，并及時清理冷卻的固態(tài)產(chǎn)物顆粒，水池中的水保持流動并且過濾后循環(huán)使用。
[0144]還原-緩冷裝置900:根據(jù)本發(fā)明的實施例，還原-緩冷裝置900與冶煉裝置200相連，且適于將冶煉裝置得到的爐渣進行還原和緩冷處理。由此，可以進一步實現(xiàn)資源利用的最大化。
[0145]凈化裝置1000:根據(jù)本發(fā)明的實施例，凈化裝置1000與冶煉裝置200相連，且適于將冶煉裝置得到的煙氣進行凈化處理。由此，可以有效保護環(huán)境。
[0146]在本說明書的描述中，參考術語“一個實施例”、“一些實施例”、“示例”、“具體示例”、或“一些示例”等的描述意指結(jié)合該實施例或示例描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點包含于本發(fā)明的至少一個實施例或示例中。在本說明書中，對上述術語的示意性表述不必須針對的是相同的實施例或示例。而且，描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點可以在任一個或多個實施例或示例中以合適的方式結(jié)合。此外，在不相互矛盾的情況下，本領域的技術人員可以將本說明書中描述的不同實施例或示例以及不同實施例或示例的特征進行結(jié)合和組合。
[0147]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，本領域的普通技術人員在本發(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。
【權利要求】
1.一種處理電子廢料的方法，其特征在于，包括: (1)將所述電子廢料進行破碎處理，以便得到電子廢料顆粒； (2)將所述電子廢料顆粒在熔煉爐中進行冶煉處理，以便得到煙氣、爐渣和熔融產(chǎn)物，其中，所述爐渣含有氧化鐵、氧化鈣、氧化鋁、二氧化硅中的至少一種，所述熔融產(chǎn)物含有銅和稀貴金屬； (3)將所述熔融產(chǎn)物進行粒化處理，以便得到固態(tài)產(chǎn)物顆粒，其中，所述固態(tài)產(chǎn)物顆粒含有銅、氧化銅、氧化亞銅和稀貴金屬中的至少一種； (4)將所述固態(tài)產(chǎn)物顆粒與硫酸溶液進行接觸，以便使得所述固態(tài)產(chǎn)物顆粒中的銅、氧化銅和氧化亞銅與硫酸進行反應，以便得到含有硫酸銅的酸浸液； (5)將所述含有硫酸銅的酸浸液進行過濾處理，以便得到濾液和濾渣，其中，所述濾液中含有硫酸銅，所述濾渣中含有稀貴金屬； (6)采用萃取劑對所述濾液進行銅萃取處理，以便得到負載銅離子的有機相； (7)對所述負載銅離子的有機相進行反萃取處理，以便得到硫酸銅溶液和萃取劑，并將所述萃取劑返回步驟(6)繼續(xù)進行所述銅萃取處理；以及 (8)將所述硫酸銅溶液進行電積處理，以便獲得金屬銅。
2.根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于，在步驟(I)中，所述電子廢料顆粒的平均粒徑為15?45mm。
3.根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于，在步驟(2)中，所述冶煉處理是在1200?1400攝氏度下進行的。
4.根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于，在步驟(3)中，所述?；幚硎遣捎梅稚⒀b置向所述熔融產(chǎn)物噴射高壓空氣，以便使得所述熔融產(chǎn)物在下降過程中冷卻為固態(tài)顆粒并被氧化。
5.根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于，在步驟(3)中，所述固態(tài)產(chǎn)物顆粒的平均粒徑為75?150微米。
6.根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于，在步驟(4)中，所述硫酸銅的酸浸液中硫酸的濃度小于20g/L。
7.根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于，所述萃取劑為LIX984N萃取劑。
8.根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于，進一步包括:在將所述固態(tài)產(chǎn)物顆粒與硫酸溶液進行接觸之前，預先將所述固態(tài)產(chǎn)物顆粒進行冷卻處理。
9.根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于，進一步包括:將步驟(I)得到的所述爐渣進行還原和緩冷處理。
10.根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于，進一步包括:將步驟(I)得到的所述煙氣進行無害化處理。
11.根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于，在步驟(2)中，所述熔煉爐包括: 爐體，所述爐體內(nèi)限定有上端敞開的空腔，所述空腔具有小徑區(qū)和位于所述小徑區(qū)上方的大徑區(qū)，所述大徑區(qū)的內(nèi)徑大于所述小徑區(qū)的內(nèi)徑，所述小徑區(qū)上設有排放口 ； 爐頂，所述爐頂設在所述爐體上且封蓋所述空腔的上端，所述爐頂為穹形，所述爐頂?shù)捻敳吭O有加料口、噴槍口 ； 排氣煙道，所述排氣煙道傾斜向上設在所述爐體的側(cè)壁上，所述排氣煙道與所述空腔連通； 噴槍，所述噴槍設在所述噴槍口內(nèi)且向下延伸至所述小徑區(qū)內(nèi)， 冷卻水套，所述冷卻水套設在所述爐體外部且對所述爐體和所述排氣煙道形成包裹結(jié)構(gòu)， 其中，所述排氣煙道設在所述大徑區(qū)對應的所述爐體的側(cè)壁上， 所述排氣煙道與水平面的夾角范圍Θ滿足:0< Θ <90°， 所述大徑區(qū)和所述小徑區(qū)之間具有內(nèi)徑從下向上逐漸增大的過渡區(qū)， 所述爐體的側(cè)壁上設有補風口， 所述補風口設在所述大徑區(qū)對應的所述爐體的側(cè)壁上， 所述加料口處設有密封裝置以阻止煙氣通過所述加料口逸散， 所述爐頂?shù)捻敳窟€設有燒嘴口，所述熔煉爐還包括燒嘴，所述燒嘴設在所述燒嘴口處且向下延伸至所述大徑區(qū)內(nèi)， 所述排放口包括:排銅口，所述排銅口設在所述爐體的底部；排渣口，所述排渣口位于所述排銅口的上方， 所述爐頂還設置有用于伸入測量尺的測量口， 所述爐體的側(cè)壁上設有清潔口，所述清潔口在上下方向上鄰近所述爐頂。
12.一種處理電子廢料的系統(tǒng)，其特征在于，包括: 破碎裝置，所述破碎裝置適于將所述電子廢料進行破碎處理，以便得到電子廢料顆粒; 冶煉裝置，所述冶煉裝置與所述破碎裝置相連，且適于將所述電子廢料顆粒進行冶煉處理，以便得到煙氣、爐渣和熔融產(chǎn)物，其中，所述爐渣含有氧化鐵、氧化鈣、氧化鋁、二氧化硅中的至少一種，所述熔融產(chǎn)物含有銅和稀貴金屬； 粒化裝置，所述?；b置與所述冶煉裝置相連，且適于將所述熔融產(chǎn)物進行?；幚?，以便得到固態(tài)產(chǎn)物顆粒，其中，所述固態(tài)產(chǎn)物顆粒含有銅、氧化銅、氧化亞銅和稀貴金屬中的至少一種； 酸化裝置，所述酸化裝置與所述?；b置相連，且適于將所述固態(tài)產(chǎn)物顆粒與硫酸溶液進行接觸，以便使得所述固態(tài)產(chǎn)物顆粒中的銅、氧化銅和氧化亞銅與硫酸進行反應，以便得到含有硫酸銅的酸浸液； 過濾裝置，所述過濾裝置與所述酸化裝置相連，且適于將所述含有硫酸銅的酸浸液進行過濾處理，以便得到濾液和濾渣，其中，所述濾液中含有硫酸銅，所述濾渣中含有稀貴金屬； 萃取-反萃取裝置，所述萃取-反萃取裝置與所述過濾裝置相連，且適于對所述濾液進行銅萃取處理后再進行反萃取處理，以便得到硫酸銅溶液和萃取劑；以及 電積裝置，所述電積裝置與所述反萃取裝置相連，且適于將所述硫酸銅溶液進行電積處理，以便獲得金屬銅。
13.根據(jù)權利要求12所述的系統(tǒng)，其特征在于，在所述粒化裝置中，采用分散裝置向所述熔融產(chǎn)物噴射高壓空氣，以便使得所述熔融產(chǎn)物在下降過程中冷卻為固態(tài)顆粒并被氧化。
14.根據(jù)權利要求12所述的系統(tǒng)，其特征在于，進一步包括:冷卻裝置，所述冷卻裝置分別與所述?；b置和所述酸化裝置相連，且適于在將所述固態(tài)產(chǎn)物顆粒與硫酸溶液進行接觸之前，預先將所述固態(tài)產(chǎn)物顆粒進行冷卻處理。
15.根據(jù)權利要求12所述的系統(tǒng)，其特征在于，進一步包括:還原-緩冷裝置，所述還原-緩冷裝置與所述冶煉裝置相連，且適于將所述爐渣進行還原和緩冷處理。
16.根據(jù)權利要求12所述的系統(tǒng)，其特征在于，進一步包括:凈化裝置，所述凈化裝置與所述冶煉裝置相連，且適于將所述煙氣進行無害化處理。
17.根據(jù)權利要求12所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述冶煉裝置包括: 爐體，所述爐體內(nèi)限定有上端敞開的空腔，所述空腔具有小徑區(qū)和位于所述小徑區(qū)上方的大徑區(qū)，所述大徑區(qū)的內(nèi)徑大于所述小徑區(qū)的內(nèi)徑，所述小徑區(qū)上設有排放口 ； 爐頂，所述爐頂設在所述爐體上且封蓋所述空腔的上端，所述爐頂為穹形，所述爐頂?shù)捻敳吭O有加料口、噴槍口 ； 排氣煙道，所述排氣煙道傾斜向上設在所述爐體的側(cè)壁上，所述排氣煙道與所述空腔連通； 噴槍，所述噴槍設在所述噴槍口內(nèi)且向下延伸至所述小徑區(qū)內(nèi)， 冷卻水套，所述冷卻水套設在所述爐體外部且對所述爐體和所述排氣煙道形成包裹結(jié)構(gòu)， 其中，所述排氣煙道設在所述大徑區(qū)對應的所述爐體的側(cè)壁上， 所述排氣煙道與水平面的夾角范圍Θ滿足:0 < Θ < 90°， 所述大徑區(qū)和所述小徑區(qū)之間具有內(nèi)徑從下向上逐漸增大的過渡區(qū)， 所述爐體的側(cè)壁上設有補風口， 所述補風口設在所述大徑區(qū)對應的所述爐體的側(cè)壁上， 所述加料口處設有密封裝置以阻止煙氣通過所述加料口逸散， 所述爐頂?shù)捻敳窟€設有燒嘴口，所述熔煉爐還包括燒嘴，所述燒嘴設在所述燒嘴口處且向下延伸至所述大徑區(qū)內(nèi)， 所述排放口包括:排銅口，所述排銅口設在所述爐體的底部；排渣口，所述排渣口位于所述排銅口的上方， 所述爐頂還設置有用于伸入測量尺的測量口， 所述爐體的側(cè)壁上設有清潔口，所述清潔口在上下方向上鄰近所述爐頂。
【文檔編號】C22B11/00GK104372175SQ201410648044
【公開日】2015年2月25日 申請日期:2014年11月14日 優(yōu)先權日:2014年11月14日
【發(fā)明者】白猛, 劉志東, 唐尊球, 葉逢春, 盧金龍, 王瑋, 王紅軍, 李光明, 李明 申請人:江西瑞林稀貴金屬科技有限公司