一种废线路板裂解焦炭提纯溴化钠的方法与流程

本发明涉及废线路板冶炼与热裂解残余物协同处置及高值化利用的回收技术，特别是涉及利用废线路板裂解渣中的焦炭还原从废线路板冶炼烟灰富集得到的粗溴盐的全新方法。

背景技术：

废线路板是废电子电器中价值最高、最难处置的部件，其处置是电子电器高值化利用的核心。目前主流的处理方式是物理分选、火法处理和湿法处理，以及逐渐发展的生物处理技术，这些回收技术各自的处理特点如表1所示。其中物理分选可以获得金属和非金属的富集物，湿法冶金及生物冶金多是侧重于线路板中金属的回收，而火法冶炼技术中，冶炼和裂解技术可快速的得到金属合金，同时可以利用其中的非金属资源，具有较好的减容效果。火法冶炼、热解技术被认为是废线路板高值化利用最有效的技术，可以有效的回收其中的金属、树脂和玻璃纤维。

表1废线路板主要处理技术对比

随着技术的进步，先进环保的熔池熔炼技术被应用于处理废线路板，欧美、日本等发达国家已作为处理废线路板的主流技术，典型的如优美科采用艾萨顶吹熔炼技术处理废线路板和铜精矿，波立登采用卡尔多炉和奥斯麦特顶吹熔炼技术处理手机和计算机线路板等整体利用的成功案例。该技术的成功实施，有利于从根本上改变传统的焚烧模式，有利于减少因焚烧而产生的环境问题。由于线路板中含有大量的溴化阻燃剂，使得在废线路板冶炼烟灰中存在大量的溴化物，申请号201711490199.0提出了一种采用硫酸化焙烧-碱洗喷淋方法富集冶炼烟灰中溴化物的方法，得到粗溴盐，该方法对线路板冶炼烟灰中溴化物脱除和富集效果较好，但是对得到的粗溴盐没有进一步提纯，其高值化利用有待进一步研究。

废线路板裂解技术在有氧或无氧条件下，把废线路板加热到一定温度，使其中的环氧树脂等有机物分解成气体和液态裂解油，而金属和玻璃纤维等基本不发生变化生产固相残渣并加以回收的过程。对于裂解产生的残余物，目前的研究主要集中在气体和油的综合回收以及裂解渣中金属的回收利用，而对于裂解渣中非金属回收研究较少。申请号为cn201010529818.4提出的利用线路板裂解渣中纤维玻璃制备聚丙烯复合材料的方法，虽然实现了裂解渣中玻璃纤维的高值化利用，但在回收过程中，对其中的焦炭直接煅烧处理，没有对其进行回收利用。

废线路板冶炼回收过程中得到的副产物溴盐，杂质含量高，且溴的价态不一，传统的处理方式是加入纯净的还原剂进行加热还原得到溴化钠溶液，然后采用电渗析膜工艺或氯化工艺得到溴单质，存在成本较高，操作环境复杂的缺点。而废线路板裂解渣的回收往往注重回收其中的金属及玻璃纤维，而其中的焦炭往往直接煅烧浪费了其中的资源价值。综上所述，针对我国废线路板冶炼、裂解处理技术的特点，以及回收过程产生二次废弃物的处理现状，急需开发废线路板冶炼、裂解残余物全组分回收利用的技术。本发明提出一种利用废线路板裂解渣中的焦炭还原从废线路板冶炼烟灰富集到的粗溴盐的全新方法，通过碳化还原、净化过滤及真空脱溶得到了纯净溴化钠晶体，实现了两种废弃物的资源耦合及集成利用，具有工艺简单易行、资源利用率高、环境友好等特点。

技术实现要素：

本发明的目的主要解决废线路板冶炼与热裂解残余物高值化利用的问题，提出一种利用废线路板裂解渣中的焦炭还原废线路板冶炼烟灰富集到的粗溴盐的全新方法，实现了两种废弃物的资源耦合及集成利用，具有工艺简单易行、资源利用率高、环境友好等特点。

本发明所述的一种废线路板裂解焦炭提纯溴化钠的方法如下步骤进行：

(1)碳化转化：将从废线路板冶炼烟灰中富集得到的粗溴盐与从废线路板裂解渣中分离出的焦炭混合，混合均匀后加热反应，得到一氧化碳和粗溴化钠，一氧化碳收集做水煤气原料，其中每公斤粗溴盐加入焦炭质量为0.1～1.0公斤，反应温度为250～450℃，反应时间为1.0～2.0h；

(2)净化过滤：将步骤(1)得到的粗溴化钠加入蒸馏水进行净化过滤，得到杂质渣和溴化钠溶液，杂质渣集中处理，其中液固体积质量比为8：1～3：1(升/公斤)，反应温度为50～80℃，反应时间为20～60min；

(3)真空脱溶：将步骤(2)得到的溴化钠溶液进行真空脱溶，得到溴化钠晶体和脱溶母液，脱溶母液返净化过滤工序，其中反应时间为30～60min，反应温度为60～150℃。

与现有技术相比，由于本发明采用废线路板回收过程产生的一种废弃物处理另一种废弃物的方式，把废线路板裂解残渣中的焦炭做还原剂，用于还原废线路板冶炼烟灰富集到的粗溴盐，使粗溴盐中高价溴酸盐还原制得纯净溴化钠晶体，实施过程中不用额外添加还原剂，不会引进其他杂质，实现了两种废弃物的资源耦合及集成利用，具有工艺简单易行、资源利用率高、环境友好等特点。

附图说明

图1表示废线路板冶炼烟灰富集粗溴盐的工艺流程图

图2表示分离废线路板裂解焦炭的工艺流程图

图3表示废线路板裂解焦炭提纯溴化钠的工艺流程图

具体实施方式

以下结合实例旨在进一步说明本发明，而非限制本发明。

实施例1

按照如下步骤进行回收：

(1)碳化转化：将从废线路板冶炼烟灰中富集得到的粗溴盐与从废线路板裂解渣中分离出的焦炭混合，混合均匀后加热反应，得到一氧化碳和粗溴化钠，一氧化碳收集做水煤气原料，其中每公斤粗溴盐加入焦炭质量为0.1公斤，反应温度为250℃，反应时间为1.0h；

(2)净化过滤：将步骤(1)得到的粗溴化钠加入蒸馏水进行净化过滤，得到杂质渣和溴化钠溶液，杂质渣集中处理，其中液固体积质量比为8：1(升/公斤)，反应温度为50℃，反应时间为20min；

(3)真空脱溶：将步骤(2)得到的溴化钠溶液进行真空脱溶，得到溴化钠晶体和脱溶母液，脱溶母液返净化过滤工序，其中，反应时间为60min，反应温度为60℃。

得到的溴化钠晶体纯度为98.6％，达到国家化工部标准hg/t3809-2006中溴化钠一等品(nabr≥98.5％)的标准。

实施例2

按照如下步骤进行回收：

(1)碳化转化：将从废线路板冶炼烟灰中富集得到的粗溴盐与从废线路板裂解渣中分离出的焦炭混合，混合均匀后加热反应，得到一氧化碳和粗溴化钠，一氧化碳收集做水煤气原料，其中每公斤粗溴盐加入焦炭质量为1.0公斤，反应温度为450℃，反应时间为2.0h；

(2)净化过滤：将步骤(1)得到的粗溴化钠加入蒸馏水进行净化过滤，得到杂质渣和溴化钠溶液，杂质渣集中处理，其中液固体积质量比为3：1(升/公斤)，反应温度为80℃，反应时间为60min；

(3)真空脱溶：将步骤(2)得到的溴化钠溶液进行真空脱溶，得到溴化钠晶体和脱溶母液，脱溶母液返净化过滤工序，其中反应时间为30min，反应温度为150℃。

得到的溴化钠晶体纯度为99.4％，达到国家化工部标准hg/t3809-2006中溴化钠优等品(nabr≥99.0％)的标准。

实施例3

按照如下步骤进行回收：

(1)碳化转化：将从废线路板冶炼烟灰中富集得到的粗溴盐与从废线路板裂解渣中分离出的焦炭混合，混合均匀后加热反应，得到一氧化碳和粗溴化钠，一氧化碳收集做水煤气原料，其中每公斤粗溴盐加入焦炭质量为0.4公斤，反应温度为300℃，反应时间为1.2h；

(2)净化过滤：将步骤(1)得到的粗溴化钠加入蒸馏水进行净化过滤，得到杂质渣和溴化钠溶液，杂质渣集中处理，其中液固体积质量比为7：1(升/公斤)，反应温度60℃，反应时间为25min；

(3)真空脱溶：将步骤(2)得到的溴化钠溶液进行真空脱溶，得到溴化钠晶体和脱溶母液，脱溶母液返净化过滤工序，其中反应时间为50min，反应温度为100℃。

得到的溴化钠晶体纯度为98.8％，达到国家化工部标准hg/t3809-2006中溴化钠一等品(nabr≥98.5％)的标准。

实施例4

按照如下步骤进行回收：

(1)碳化转化：将从废线路板冶炼烟灰中富集得到的粗溴盐与从废线路板裂解渣中分离出的焦炭混合，混合均匀后加热反应，得到一氧化碳和粗溴化钠，一氧化碳收集做水煤气原料，其中每公斤粗溴盐加入焦炭质量为0.8公斤，反应温度为400℃，反应时间为1.8h；

(2)净化过滤：将步骤(1)得到的粗溴化钠加入蒸馏水进行净化过滤，得到杂质渣和溴化钠溶液，杂质渣集中处理，其中液固体积质量比为6：1(升/公斤)，反应温度为75℃，反应时间为50min；

(3)真空脱溶：将步骤(2)得到的溴化钠溶液进行真空脱溶，得到溴化钠晶体和脱溶母液，脱溶母液返净化过滤工序，其中反应时间为40min，反应温度为130℃。

得到的溴化钠晶体纯度为99.2％，达到国家化工部标准hg/t3809-2006中溴化钠优等品(nabr≥99.0％)的标准。

实施例5

按照如下步骤进行回收：

(1)碳化转化：将从废线路板冶炼烟灰中富集得到的粗溴盐与从废线路板裂解渣中分离出的焦炭混合，混合均匀后加热反应，得到一氧化碳和粗溴化钠，一氧化碳收集做水煤气原料，其中每公斤粗溴盐加入焦炭质量为0.5公斤，反应温度为350℃，反应时间为1.5h；

(2)净化过滤：将步骤(1)得到的粗溴化钠加入蒸馏水进行净化过滤，得到杂质渣和溴化钠溶液，杂质渣集中处理，其中液固体积质量比4：1(升/公斤)，反应温度为70℃，反应时间为40min；

(3)真空脱溶：将步骤(2)得到的溴化钠溶液进行真空脱溶，得到溴化钠晶体和脱溶母液，脱溶母液返净化过滤工序，其中反应时间为45min，反应温度为120℃。

得到的溴化钠晶体纯度为98.9％，达到国家化工部标准hg/t3809-2006中溴化钠一等品(nabr≥98.5％)的标准。

实施例6

按照如下步骤进行回收：

(1)碳化转化：将从废线路板冶炼烟灰中富集得到的粗溴盐与从废线路板裂解渣中分离出的焦炭混合，混合均匀后加热反应，得到一氧化碳和粗溴化钠，一氧化碳收集做水煤气原料，其中每公斤粗溴盐加入焦炭质量为0.6公斤，反应温度为350℃，反应时间为1.6h；

(2)净化过滤：将步骤(1)得到的粗溴化钠加入蒸馏水进行净化过滤，得到杂质渣和溴化钠溶液，杂质渣集中处理，其中液固体积质量比5：1(升/公斤)，反应温度为70℃，反应时间为45min；

(3)真空脱溶：将步骤(2)得到的溴化钠溶液进行真空脱溶，得到溴化钠晶体和脱溶母液，脱溶母液返净化过滤工序，其中反应时间为30min，反应温度为80℃。

得到的溴化钠晶体纯度为99.1％，达到国家化工部标准hg/t3809-2006中溴化钠优等品(nabr≥99.0％)的标准。

以上实施例仅用于说明本发明的优选实施方式，但本发明并不限于上述实施方式，在所述领域技术人员所具备的知识范围，在不违背科学及本发明思想情况下，在本发明的精神和原则之内所作的修改、等同替代及改进等，均应视为本申请的保护范围。