專利名稱：一種處理電子廢棄物的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于環(huán)境科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域，涉及到固體廢棄物中電子廢棄物的處理方法，特別涉及到微波輻射資源化處理電子廢棄物的方法。
背景技術(shù)：
電子廢棄物(亦稱電子垃圾)是指人們在日常生活中淘汰或報(bào)廢的電視機(jī)、冰箱、洗衣機(jī)、空調(diào)器、電腦、手機(jī)、收錄音機(jī)等家用電器及電子類產(chǎn)品。隨著信息時代的到來，這些電子產(chǎn)品和家用電器已成為人們生活中不可缺少的物品。然而，科技的進(jìn)步，新產(chǎn)品的更新?lián)Q代，促使電子產(chǎn)品被淘汰的速度加快，數(shù)量增長，形成電子垃圾。由于在電子廢棄物中，特別是廢印刷電路板和電子原件中含有重金屬和其他有毒有害成分，如多氯聯(lián)苯、鉛、汞、鉻等，若不進(jìn)行環(huán)境管理，由專門機(jī)構(gòu)去進(jìn)行收集和處置，它們將會對人類的生存環(huán)境和人們的健康構(gòu)成嚴(yán)重的危害，所以電子廢棄物屬一種對生態(tài)、環(huán)境有害的固體廢棄物，其數(shù)量的增長給環(huán)境帶來極大的壓力，如何有效的處理這些電子廢棄物已成為一個亟待解決的問題。
電子廢棄物主要有塑料機(jī)殼、鐵制品、玻璃、電機(jī)、電路板及電子元件等無機(jī)與有機(jī)材料組成。其中除了含有一些有毒有害的組分外，還含有大量有價值、可回收利用的物質(zhì)，所以有效地回收利用電子廢棄物已成為研究熱點(diǎn)。電子廢棄物的回收是一個相當(dāng)復(fù)雜的過程，常用的回收技術(shù)主要有機(jī)械處理、冶煉技術(shù)如濕法冶金、火法冶金和焚燒技術(shù)等。盡管這些在技術(shù)上已經(jīng)取得了突破性進(jìn)展，但還存在許多無法解決的問題。如機(jī)械處理技術(shù)得到物料的后續(xù)處理問題；冶煉技術(shù)著重于對金屬的回收，無法實(shí)現(xiàn)資源化回收利用，濕法則由于使用化學(xué)藥品，勢必對環(huán)境造成二次污染；焚燒不僅使有價值、可利用物資被燒掉，而焚燒產(chǎn)生的二噁英、重金屬等也容易產(chǎn)生二次污染。因此，研究開發(fā)新型高效、資源化程度高的電子廢棄物回收處理技術(shù)已迫在眉睫。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供了一種以微波為熱源，進(jìn)行電子廢棄物資源化處理利用的方法及工藝路線。
本發(fā)明的技術(shù)方案包括如下步驟(1)電子廢棄物拆分電子廢棄物如電視機(jī)、電腦和手機(jī)等首先經(jīng)人工拆分篩選分離出塑料機(jī)殼、電機(jī)、鐵制品及可利用的電子元器件等物質(zhì)，剩余部分為無法直接利用的廢電路板、電子元件等部件。
(2)剩余部分的粉碎把無法直接利用的剩余部分如電路板、電子元件等部件粉碎成10～30mm的顆粒，作為進(jìn)行微波輻射熱解反應(yīng)的原料。
(3)把粉碎后的上述剩余部分加入微波反應(yīng)器中進(jìn)行微波輻照；微波頻率為2450MHz；微波輻照功率為4kw～100kw，優(yōu)選10kw～60kw；輻照時間為5～50min，優(yōu)選10～30min，溫度控制為600℃～1400℃；微波反應(yīng)器的管壁是由吸波介質(zhì)如炭材料、碳化硅、二氧化鈦，三氧化二鐵或四氧化三鐵的一種構(gòu)成。其具體過程包括a.選擇微波輻照功率為4kw～20kw，控制反應(yīng)溫度為600℃～800℃，輻照時間為5～15min，使剩余電子廢棄物在微波輻照下發(fā)生熱解反應(yīng)，析出的產(chǎn)物經(jīng)冷凝，得到不凝性可燃?xì)怏w和液體產(chǎn)物；同時，部分熔點(diǎn)較低的金屬如鉛、錫等也被分離出來。
b.繼續(xù)調(diào)節(jié)微波輻照功率為20kw～100kw，控制反應(yīng)溫度為900℃～1500℃，輻照時間為15～30min，使具有不同熔點(diǎn)的金屬在不同的溫度下熔融，脫離電子元器件被回收，得到比較純的金屬如銅、鋅、銀、鎳等。
(4)液體產(chǎn)物經(jīng)油水分離后，得到油品，進(jìn)一步精制后如精餾或萃取可得到化工產(chǎn)品。
(5)可燃?xì)馊紵玫降臒釟怏w可用于活化含炭固體產(chǎn)物或用于油品的精制熱源回收其熱量。
(6)含炭固體產(chǎn)物可作為固體燃料或可進(jìn)一步活化制成炭質(zhì)吸附劑或在微波輻照下，加熱到1400℃以上使其玻璃化制成建筑材料。
(7)本微波輻照反應(yīng)過程或是間歇反應(yīng)操作過程或是連續(xù)反應(yīng)操作過程。
本發(fā)明的效果和益處是本發(fā)明利用微波輻照電子廢棄物，使其發(fā)生快速熱解，不僅可得到可燃性氣體和化工產(chǎn)品，同時通過調(diào)節(jié)微波輻照功率控制反應(yīng)溫度來回收各種金屬產(chǎn)品。因此，本發(fā)明具有快速、高效節(jié)能、成本低等技術(shù)特點(diǎn)，較好地解決現(xiàn)有處理技術(shù)所存在的技術(shù)難題，可實(shí)現(xiàn)電子廢棄物的資源化、無害化處理。


附圖是本發(fā)明的工藝技術(shù)路線示意圖。
具體實(shí)施例方式
以下結(jié)合技術(shù)方案和附圖詳細(xì)敘述本發(fā)明的具體實(shí)施方式
和實(shí)施例。
實(shí)施例1將電子廢棄物拆分后得到的剩余部分粉碎至30mm以下，放入微波反應(yīng)器中。微波反應(yīng)器的管壁分別為炭材料和碳化硅材料、設(shè)定微波輻照功率為10kw～15kw，控制反應(yīng)溫度為750℃～800℃，輻照時間為10min，使剩余電子廢棄物發(fā)生熱解反應(yīng)，分別得到氣、液、固產(chǎn)物，它們的產(chǎn)物收率如表1所示。經(jīng)分析得到的氣體組成如表2所示，油品處理后的組成如表3所示，固體炭的組成如表4所示。
表1微波熱解產(chǎn)物組成與收率

表2微波熱解產(chǎn)物氣體組成與含量

表3微波熱解產(chǎn)物液體組成與含量

表4.微波熱解產(chǎn)物固體組成與含量

實(shí)施例2將得到的含炭固體產(chǎn)物放入微波反應(yīng)器中，微波反應(yīng)器的管壁碳化硅材料，調(diào)節(jié)微波輻照功率為50kw～70kw，控制反應(yīng)溫度為1000℃～1500℃，輻照時間為15～30min，回收得到金屬分別為銅、鋅、銀、鎳等，其產(chǎn)率分別占固體產(chǎn)物總量的為銅25％、銀0.1％、鋅1.5％、鎳0.5％實(shí)施例3將經(jīng)上述處理后得到的含炭固體放入微波反應(yīng)器中進(jìn)行活化制備炭質(zhì)吸附劑?；罨瘎榭扇?xì)怏w或過熱水蒸汽，活化溫度為800℃～1000℃，活化時間為30～45min，微波輻照功率為10kw。得到的炭質(zhì)吸附劑的吸附性能為比表面積＝780m2/g，碘吸附值＝690mg/g，苯吸附值＝400mg/g，亞甲基蘭吸附值＝103mg/g。
權(quán)利要求
1.一種處理電子廢棄物的方法，其特征包括以下步驟(1)將電子廢棄物拆分為塑料機(jī)殼、電機(jī)、鐵制品及其他可直接利用物質(zhì)，不能直接利用物質(zhì)，粉碎成10～30mm的顆粒，作為進(jìn)行微波輻射熱解反應(yīng)的原料；(2)原料加入微波反應(yīng)器中進(jìn)行微波輻照；微波頻率為2450MHz；微波輻照功率為4kw～100kw，輻照時間為5～50min，溫度控制為600℃～1600℃；微波反應(yīng)器的管壁是由吸波介質(zhì)構(gòu)成；其具體過程包括a.調(diào)節(jié)微波輻照功率為4kw～20kw，控制反應(yīng)溫度為600℃～800℃，輻照時間為5～15min，使剩余電子廢棄物在微波輻照下發(fā)生熱解反應(yīng)，析出的產(chǎn)物經(jīng)冷凝，得到不凝性可燃?xì)怏w和液體產(chǎn)物；同時，部分熔點(diǎn)較低的金屬如鉛、錫等也被分離出來；b.調(diào)節(jié)微波輻照功率為20kw～100kw，控制反應(yīng)溫度為900℃～1500℃，輻照時間為15～30min，使具有不同熔點(diǎn)的金屬在不同的溫度下熔融，脫離電子元器件被回收，得到銅、鋅、銀、鎳等金屬。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種處理電子廢棄物的方法，其特征在于微波處理電子廢棄物的工藝操作條件為微波頻率為2450MHz；微波輻照功率為4kw～100kw，優(yōu)選10kw～60kw；輻照時間為5～50min，優(yōu)選10～30min，溫度控制為600℃～1600℃。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種處理電子廢棄物的方法，其特征在于構(gòu)成微波反應(yīng)器的管壁的吸波介質(zhì)為炭材料、碳化硅、二氧化鈦，三氧化二鐵或四氧化三鐵的一種構(gòu)成。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種處理電子廢棄物的方法，其特征在于微波輻照反應(yīng)過程是間歇反應(yīng)操作過程或連續(xù)反應(yīng)操作過程。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種處理電子廢棄物的方法，其特征在于用于活化含炭固體的活化劑是產(chǎn)品可燃?xì)怏w或過熱水蒸汽的一種。
全文摘要
本發(fā)明屬于環(huán)境科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域，涉及到固體廢棄物中電子廢棄物的處理方法，特別涉及到微波輻射資源化處理電子廢棄物的方法。其特征在于利用微波輻照電子廢棄物，使其發(fā)生快速熱解，不僅可得到可燃性氣體和化工產(chǎn)品，同時通過調(diào)節(jié)微波輻照功率控制反應(yīng)溫度來回收各種金屬產(chǎn)品。本發(fā)明的效果和益處是微波處理過程具有快速、高效節(jié)能、成本低等技術(shù)特點(diǎn)，較好地解決現(xiàn)有處理技術(shù)所存在的技術(shù)難題，可實(shí)現(xiàn)電子廢棄物的資源化、無害化處理。
文檔編號B09B3/00GK1927480SQ20061004780
公開日2007年3月14日 申請日期2006年9月16日 優(yōu)先權(quán)日2006年9月16日
發(fā)明者王同華, 潭瑞淀, 潘艷秋, 賀新展 申請人:大連理工大學(xué)