一种利用线路板树脂代替粉煤的方法及其树脂粉喷枪与流程

1.本发明涉及线路板无害化、资源化处理技术领域，尤其涉及一种利用线路板树脂代替粉煤的方法及其树脂粉喷枪的方法。


背景技术：

2.线路板是现代电器制造业的基础，被广泛应用于各电子产品中，随着经济社会的不断发展，线路板的产量迅猛增长，我国已经成为电子产品的生产大国、消费大国，大量废旧线路板不断产生，如何对电子废弃物中的废线路板进行无害化、资源化处理已经成为全球一个亟待解决的问题。
3.废线路板年产量约占电子废物的5％
‑
8％，线路板树脂约占线路板质量的50％，金属元素约占线路板质量的30％，还有一定量的玻璃纤维和无机填料。2020年我国线路板树脂的产量已经超过100万吨。
4.对线路板树脂的成分进行检测，线路板树脂中含碳35％，具有较强的还原性，线路板树脂中有机物环氧树脂、酚醛树脂、纤维素含量高，燃烧产生的热值大，可以代替喷枪粉煤的作用。
5.因此，有必要提供一种利用线路板树脂代替粉煤的方法及其树脂粉喷枪的方法解决上述技术问题。


技术实现要素：

6.本发明提供一种利用线路板树脂代替粉煤的方法，解决了线路板树脂不方便进行无害化、资源化处理的问题。
7.为解决上述技术问题，本发明提供的利用线路板树脂代替粉煤的方法包括以下步骤：
8.s1废旧线路板拆解后分选出线路板；
9.s2线路板破碎分选形成树脂颗粒；
10.s3对步骤s2中破碎后的树脂颗粒进行研磨处理形成树脂粉；
11.s4通过喷枪将树脂粉鼓到熔炼炉内焚烧；
12.s5焚烧后对烟气输送至二燃室进行二次燃烧和特殊处理。
13.优选的，所述步骤s1中分选出的线路板树脂包含有机物和碳。
14.优选的，所述步骤s2中破碎后的树脂颗粒粒径为0.1mm
‑
3mm。
15.优选的，所述步骤s3中研磨后的树脂粉的粒径为0.1mm
‑
1mm。
16.优选的，所述步骤s4中对树脂粉焚烧后回收树脂中的有价元素，烟气进入二燃室，在补给富氧的情况下烟气充分燃烧，温度＞1100℃，使二噁英完全分解，为避免烟气在二燃室后缓慢降温再次生成二噁英，需使烟气通过骤冷塔，烟气速冷之后，再经过喷淋吸收塔、活性炭吸附塔和布袋除尘器后经烟囱达标排放。
17.优选的，所述二燃室进口温度＞1300℃，出口＞1100℃，在最大负荷下，烟气停留
时间＞3秒，烟气残氧在6
‑
12％。
18.一种利用线路板树脂代替粉煤的树脂粉喷枪，包括：
19.树脂粉管、工艺风管和主风管，所述工艺风管设置于所述树脂粉管的外侧，所述主风管设置于所述工艺风管的外侧，所述树脂粉管用于吹动线路板树脂粉至熔炼炉内；
20.主风管进风口，所述主风管进风口的输出端连通于所述工艺风管的输入端；
21.所述套筒风管进风口，所述套筒风管进风口的输出端连通于所述主风管的输入端；
22.旋流片，所述旋流片设置于所述工艺风管的内部，所述旋流片位于所述树脂粉管的输出端。
23.优选的，所述主风管进风口的内部设置有限流环，所述限流环的内部开设有流动孔，所述限流环上开设有调节滑槽，所述调节滑槽的内部与所述流动孔的内部相互连通；
24.所述主风管进风口的外侧设置有连接罩，所述连接罩的内壁固定连接有隔板，所述隔板上开设有通孔，所述连接罩的一侧与所述主风管进风口之间分别开设有第一导流孔和第二导流孔；
25.所述连接罩的内壁固定连接有复位弹簧，所述复位弹簧的一侧固定连接有活塞板，所述活塞板安装于所述连接罩和隔板之间，所述活塞板的一侧固定连接有调节滑板，所述调节滑板的一端依次贯穿所述连接罩的表面和所述主风管进风口的表面且延伸至所述主风管进风口的内部，所述调节滑板的表面与所述调节滑槽的内表面滑动连接。
26.优选的，所述第一导流孔位于所述限流环的上方，所述第一导流孔的内部通过所述通孔的内部与所述活塞板的一侧相互连通。
27.优选的，所述第二导流孔位于所述限流环的下方，所述第二导流孔的内部与所述活塞板的另一侧相互连通。
28.与相关技术相比较，本发明提供的利用线路板树脂代替粉煤的方法具有如下有益效果：
29.本发明提供一种利用线路板树脂代替粉煤的方法，用难以处理的树脂粉来代替冶炼过程中喷枪粉煤的用途，经过5年的生产试验，废线路板用富氧顶吹熔池熔炼是可行的，通过对线路板树脂的成分研究表明，废线路板树脂可以代替喷枪粉煤，且排放的烟气各项指标都达到国家危废的燃烧标准。
附图说明
30.图1为本发明提供的利用线路板树脂代替粉煤的树脂粉喷枪的第一实施例的结构示意图；
31.图2为本发明提供的利用线路板树脂代替粉煤的树脂粉喷枪的第二实施例的结构示意图；
32.图3为图2所示的a部放大示意图；
33.图4为图2所示的限流环的三维图；
34.图5为本发明提供的利用线路板树脂代替粉煤的树脂粉喷枪的树脂粉管的结构示意图；
35.图6为图5所示的b部放大示意图；
36.图7为图5所示的固定外管和活动内管的拆分爆炸图。
37.图中标号：
38.1、树脂粉管；
39.2、工艺风管；
40.3、主风管；
41.4、主风管进风口；
42.5、套筒风管进风口；
43.6、旋流片；
44.7、限流环，71、流动孔，72、调节滑槽；
45.8、连接罩，81、隔板，811、通孔，82、第一导流孔，83、第二导流孔；
46.9、复位弹簧，91、活塞板，92、调节滑板；
47.100、固定外管，110、第一连接盘，111、安装槽，112、内嵌槽；
48.200、活动内管，210、第二连接盘，220、镶嵌环。
具体实施方式
49.下面结合附图和实施方式对本发明作进一步说明。
50.请结合参阅图1、图2、图3、图4、图5、图6和图7，其中，图1为本发明提供的利用线路板树脂代替粉煤的树脂粉喷枪的第一实施例的结构示意图；图2为本发明提供的利用线路板树脂代替粉煤的树脂粉喷枪的第二实施例的结构示意图；图3为图2所示的a部放大示意图；图4为图2所示的限流环的三维图；图5为本发明提供的利用线路板树脂代替粉煤的树脂粉喷枪的树脂粉管的结构示意图；图6为图5所示的b部放大示意图；图7为图5所示的固定外管和活动内管的拆分爆炸图。
51.一种利用线路板树脂代替粉煤的方法，包括以下步骤：
52.s1废旧线路板拆解后分选出线路板；
53.s2线路板破碎分选形成树脂颗粒；
54.s3对步骤s2中破碎后的树脂颗粒进行研磨处理形成树脂粉；
55.s4通过喷枪将树脂粉鼓到熔炼炉内焚烧；
56.s5焚烧后对烟气输送至二燃室进行二次燃烧和特殊处理。
57.废线路板破碎拆解以及分选后形成的树脂粉代替喷枪粉煤的作用，喷枪将线路板树脂粉鼓到熔炼炉焚烧，既为熔炼提供温度和还原剂，也解决废线路板难以处理的问题。
58.所述步骤s1中分选出的线路板树脂包含有机物和碳。
59.线路板树脂有机物含量多，热值高大约有3400kcal/kg；
60.线路板树脂碳含量高，约含碳35％；
61.线路板树脂的热值和碳含量与粉煤相比，约为粉煤的一半，因此，在用线路板树脂代替喷枪粉煤时，消耗的线路板树脂是粉煤的一倍，处理线路板树脂粉的效率高。
62.所述步骤s2中破碎后的树脂颗粒粒径为0.1mm
‑
3mm。
63.所述步骤s3中研磨后的树脂粉的粒径为0.1mm
‑
1mm。
64.线路板树脂的粒径与粉煤的粒径相差较大，线路板树脂约为粉煤的10倍，线路板树脂替代喷枪粉煤，粉煤喷枪的粉煤管适当增大或是线路板树脂进行研磨，使其粒径平均
在0.1mm
‑
1mm，为防止树脂粉堵塞管道，喷枪树脂粉管内径应根据实际情况作出调整；
65.树脂粉喷枪结构的改造，线路板树脂的表观密度大约为0.45g/cm3，而粉煤的表观密度是0.8g/cm3，大约是线路板树脂密度的两倍，而树脂粉的粒径是粉煤粒径的10倍，喷吹空气压力的选择与每小时所需喷吹量和管道直径有关，为保证树脂粉达到或超过粉煤的喷吹效果，喷吹树脂粉所用的空气压力需要根据进料量和管道直径来选择。
66.线路板树脂粉代替粉煤需要对喷枪的粉煤管进行增大，一是线路板树脂粉的消耗大约是粉煤的两倍才能达到其效果，二是线路板树脂粉粒径比粉煤大，防止其堵塞。
67.所述步骤s4中对树脂粉焚烧后回收树脂中的有价元素，烟气进入二燃室，在补给富氧的情况下烟气充分燃烧，温度＞1100℃，使二噁英完全分解，为避免烟气在二燃室后缓慢降温再次生成二噁英，需使烟气通过骤冷塔，烟气速冷之后，再经过喷淋吸收塔、活性炭吸附塔和布袋除尘器后经烟囱达标排放。
68.所述二燃室进口温度＞1300℃，出口＞1100℃，在最大负荷下，烟气停留时间＞3秒，烟气残氧在6
‑
12％。
69.线路板树脂中环氧树脂含量大，且极难资源化处理，焚烧会生成二噁英等有害气体，若处理不当，会造成二次污染。
70.线路板树脂在熔炼炉中充分燃烧，并回收树脂中的有价元素，烟气进入二燃室，在补给富氧的情况下烟气充分燃烧，温度大于1100℃，使二噁英完全分解，为避免烟气在二燃室后缓慢降温再次生成二噁英，需使烟气通过骤冷塔。烟气速冷之后，再经过喷淋吸收塔、活性炭吸附塔和布袋除尘器后经烟囱达标排放；
71.骤冷塔烟气温度能够在1秒内从650℃降低至200℃以下；
72.喷淋塔吸收烟气中的so2、hbr、hcl等有害气体并回收溴盐。
73.线路板树脂粉属于国际公认的持久性有机污染物，国家将废线路板树脂粉列入《危险废物名录》，属于1#hw13有机树脂类。
74.在冶炼行业中，并不是所有的粉煤枪都适合用树脂粉枪代替，线路板树脂粉燃烧会产生氯代、溴代产物及二噁英，普通的冶炼企业在处理后续烟气时不能处理达标，目前，适合运用线路板树脂粉喷枪的有回转窑焚烧炉处理危废、富氧顶吹熔炼炉等对烟气有特殊处理并具备危废处理资质的企业；
75.本发明烟气经过烟气净化系统特殊处理，达到国家排放标准gb18484
‑
2021。
76.国家科技部科技支撑项目“废线路板全组分高值化清洁利用关键技术”已经在电子废弃物的无害化处置和资源化利用领域做了一定的研究工作，通过“火
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湿联合法”，采用密闭回转炉焚烧，首先对废电路板进行密闭焚烧，使废电路板中的有机成分全部燃烧，气体经过特殊的环保设备进行处理，对环境不产生影响。
77.本发明提供的利用线路板树脂代替粉煤的方法的工作原理如下：
78.线路板树脂中有机物含量多，热值大，且碳含量高，适宜替代粉煤在冶炼中的作用，本发明中的线路板树脂燃烧后产生二噁英等有毒有害气体需要进行特殊处理方可排放。
79.与相关技术相比较，本发明提供的利用线路板树脂代替粉煤的方法具有如下有益效果：
80.用难以处理的树脂粉来代替冶炼过程中喷枪粉煤的用途，经过5年的生产试验，废
线路板用富氧顶吹熔池熔炼是可行的，通过对线路板树脂的成分研究表明，废线路板树脂可以代替喷枪粉煤，且排放的烟气各项指标都达到国家危废的燃烧标准。
81.实施例1：
82.一种利用线路板树脂代替粉煤的树脂粉喷枪，包括：
83.树脂粉管1、工艺风管2和主风管3，所述工艺风管2设置于所述树脂粉管1的外侧，所述主风管3设置于所述工艺风管2的外侧，所述树脂粉管1用于吹动线路板树脂粉至熔炼炉内；
84.主风管进风口4，所述主风管进风口4的输出端连通于所述工艺风管2的输入端；
85.所述套筒风管进风口5，所述套筒风管进风口5的输出端连通于所述主风管3的输入端；
86.旋流片6，所述旋流片6设置于所述工艺风管2的内部，所述旋流片6位于所述树脂粉管1的输出端。
87.废旧线路板经过拆解破碎分离等多个步骤资源化处理后，剩余的基本为线路板树脂，其粒径大小不一，大约在0.1mm
‑
3mm之间；
88.为让其形成粉末还需对其进行研磨，让其粒径在0.1
‑
1mm。
89.线路板树脂粉经过树脂粉管1吹到熔炼炉中，在通过工艺风管2、主风管进风口4、套筒风管进风口5等管道鼓入空气和氧气助燃，使其在熔炼炉内完全燃烧；
90.烟气经过特殊处理达标后经50米高烟囱排出。
91.旋流片6可以提高对流传热，增强换热量，降低喷枪管道壁温，利于富氧空气与线路板树脂接触后完全反应。
92.实施例2：
93.所述主风管进风口4的内部设置有限流环7，所述限流环7的内部开设有流动孔71，所述限流环7上开设有调节滑槽72，所述调节滑槽72的内部与所述流动孔71的内部相互连通；
94.所述主风管进风口4的外侧设置有连接罩8，所述连接罩8的内壁固定连接有隔板81，所述隔板81上开设有通孔811，所述连接罩8的一侧与所述主风管进风口4之间分别开设有第一导流孔82和第二导流孔83；
95.所述连接罩8的内壁固定连接有复位弹簧9，所述复位弹簧9的一侧固定连接有活塞板91，所述活塞板91安装于所述连接罩8和隔板81之间，所述活塞板91的一侧固定连接有调节滑板92，所述调节滑板92的一端依次贯穿所述连接罩8的表面和所述主风管进风口4的表面且延伸至所述主风管进风口4的内部，所述调节滑板92的表面与所述调节滑槽72的内表面滑动连接。
96.通过在主风管进风口4上配备有连接罩8和限流环7，当主风管进风口4输入端输入空气且空气压强大于主风管进风口4输出端的压强时，输入端的气体在压强差的作用下推动活塞板91向远离主风管进风口4的方向移动，活塞板91带动调节滑板92同步滑动，调节滑板92滑动时逐渐脱离调节滑槽72的内部，使得流动孔71开启且开口尺寸逐渐增加；
97.可根据主风管进风口4输入气体的压强大小控制流动孔71开启的口径，其中通过复位弹簧9的限位作用，活塞板91的最大移动距离不会超过通孔811的位置，同时复位弹簧9为活塞板91复位时提供弹力和压力，方便活塞板91不使用时快速的复位。
[0112][0113]
表2树脂粉的检测数据
‑2[0114][0115][0116]
表1和表2是对1#hw13树脂粉的检测数据，根据对线路板树脂粉的检测数据，其燃烧热值为3432kcal/kg，碳含量32.75％，环氧树脂含量55％以上，是比较适合替代粉煤的。
[0117]
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技
术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。