CN100540163C - 汽车和电子废弃金属的回收工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及汽车和电子废弃金属的回收工艺，包括对汽车和电子废弃物进行分拆得到金属分拆件，对得到的金属分拆件进行清洗、破碎和分选，得到若干堆的同质金属件；对各堆同质金属件进行全元素分析；将各堆同质金属件的重量与其它堆同质金属件进行不同的数值组合，根据不同重量值组合，加权平均算出各种重量值组合的全元素加权平均组成；将不同重量值组合的全元素加权平均组成与各种合金牌号对照，找到最接近的一或多种合金牌号设定为目标合金牌号；按照目标合金牌号，对相应组合中的金属件作深度加工，制得目标合金牌号的合金成品或冶炼原料。本发明的工艺能够减小处理再生过程造成的二次污染，降低处理成本，扩大可处理废弃物的范围。
Description
技术领域
本发明涉及环境保护和资源回收领域，更具体地说，本发明涉及一种汽车和电子废弃物的回收工艺。
背景技术
作为人类物质文明的进步的标志，现代社会中的机电制品的品种越来越多、数量越来越巨大，各种各样的机电制品极大地扩展和延伸了人类的运动器官、感觉器官、甚至思维器官的原始功能，而且，随着世界经济发展速度越来越快，各种机电产品的更新换代速度也日益加速，许多型号稍旧的机电产品因为新型产品的功能更强、性价比更好而被迅速淘汰，其中淘汰速度和比率很大的两类产品就是汽车和电子设备。
电子设备包括(办公自动化)设备、电视接收器、电脑、空调器、洗衣机、冰箱、计算机主板、录放影机、小型的音响构件、收/录音机、真空清洁器、吹风机、手机等和电加热器等等。大部分的电子设备中数量不等地存在着金属材料。电子设备中的金属材料结合橡塑材料单独或复合在一起以达到某种电子/电器功能，例如印刷电路板中的金属电路。由于各种电器设备的更新、修理或电路板损坏等原因，造成了大量的废弃金属材质进入城市甚至乡村环境系统，成为危害日益严重的电子垃圾。
汽车中也大量存在着金属材料。一方面，橡塑材料单独或与金属材料结合或复合在一起以达到特殊动力功能，另一方面，随着人们对于汽车的安全性能、驾驶性能、舒适性能等功能要求越来越高，实际上汽车中已经包含了越来越多的电子设备，其中也包含许多种类的金属材料。
报废汽车和电子产品废弃物露天堆放、或者仅经简易填埋处理或简易处理，将导致其中的金属废弃物成为环境难以消解的“三废”物质(废水、废气、废渣)，对环境产生二次污染和日益严重的破坏。
如果能对这些汽车和家电产品废弃物中的金属进行有效回收再利用，这样一来，减少了环境的负担和污染，二来还可以形成一种新的原料资源。
但是，目前国内外对于汽车和电子产品中的金属废弃物，习惯于采取分离、提纯的再利用方法。这样的处理再生方法比较符合早期工业原料的观念和传统工艺的定势，从理论上看也无可挑剔，因为，金属元素提纯工艺较之有机物以及聚合物提纯分离，技术更成熟，实现更容易，但实际上，随着工业设施遍布城乡、飞速发展，不论干法提纯还是湿法提纯，均会带来一些问题：例如干法提纯，多采用高温熔融，能耗很高，处理成本和热污染不容忽视；而湿法提纯，多采用强酸、强氧化剂，容易造成提取残液二次污染、工厂操作条件恶劣。这样一来，因为传统的处理方法无法保证较低的处理成本和较好的环境效益，导致处理/利用效果不佳、成本过高，最终造成处理的规模效益和产业优势过低，得不到社会、民众和政府各方面的关注和支持，难以扩大商业运作。
在此方面，有申请号为02113059.0的中国专利申请文件公开了一种从汽车尾气废催化剂中回收铂、钯、铑等金属的方法。该方法步骤包括将废催化剂破碎-无机酸溶解-离子交换-铵化分铂-络合提钯-铜粉置换铑。据称，该方法工艺简单，金属回收率高。铂回收率＞96％，钯回收率＞97％，铑回收率＞90％，铂、钯、铑产品纯度均≥99.95％。
显然，该方法存在残液二次污染、工厂操作条件恶劣、处理能力难以扩大等问题。
发明内容
针对现有技术的上述缺点，本发明的目的之一是要提供一种汽车和电子废弃金属的回收工艺，该回收工艺具有如下优点：能够减小处理再生过程造成的二次污染，降低处理成本，扩大可处理废弃物的范围。
为此，本发明的技术解决方案是一种汽车和电子废弃金属的回收工艺，该回收工艺包括如下步骤：A)对汽车和电子废弃物进行分拆得到金属分拆件，对得到的金属分拆件进行清洗、破碎和分选，得到若干堆的同质金属件；B)对各堆同质金属件进行全元素分析；C)将各堆同质金属件的重量与其它堆同质金属件进行不同的数值组合，根据这些不同重量值组合，进行加权平均，算出各种重量值组合的全元素加权平均组成；D)将不同重量值组合的全元素加权平均组成与各种合金牌号对照，找到最接近的一或多种合金牌号设定为目标合金牌号；E)按照目标合金牌号，对相应组合中的金属件作深度加工，制得目标合金牌号的合金成品或冶炼原料。
本发明工艺利用现代先进的计算机的高速计算能力，对传统工艺加以改进：把所存的废旧金属品种进行虚拟数值组合，然后与品种繁多的合金牌号进行比对来选定某些虚拟组合和实现相应的工艺操作。基于这样一种虚拟数值组合和选择，就为尽量减少耗能高、易二次污染的提纯、分离操作创造了条件。因为添加性的操作工艺难度、耗能、污染方面均大大优于分离性的操作，按这样的标准来选定的虚拟组合的合金品种和操作工艺，就可能减少或取消提纯分离操作，仅仅或主要通过添加某些需要的金属元素或合金原料，制得所需的合金牌号成品或制得相应的原料。所以，本发明的工艺能够减小处理再生过程造成的二次污染，进一步降低处理成本，扩大可处理废弃物的范围，有利于提高规模效益和产业优势，获得社会、民众和政府各方面的关注和支持，扩大商业运作规模。
为了适应废弃物金属的各种复杂组成情况、优化本发明工艺的上述基本优点，本发明工艺的改进还包括：所述步骤D中，目标合金牌号首选不需去除元素的重量值组合或所需去除元素种类最少的重量值组合。
所述步骤D中，目标合金牌号的设定，首先按照需去除元素种类最少的标准来排序选取各种组合，然后依次按照预期市价、深度加工成本、深度加工投资、再添加纯料价格诸标准对各种组合进行后续筛选。
为了进一步细化和优化本发明系统的上述基本优点，本发明的改进还包括：所述步骤A中的清洗操作包括水洗、化学清洗、超声清洗中一种或几种。
所述步骤A中的破碎操作包括切割、锤击。
所述步骤A中的分选操作包括振动分选、磁性分选。
所述步骤E中的深度加工包括压锭操作、干法冶炼、湿法冶炼其中一种或几种。
在所述干法和/或湿法冶炼过程中，还适时、适量加入工艺助剂和调节元素。
所述湿法冶炼包括差别溶解法、萃取法。
作为实现本发明工艺的汽车和电子废弃金属回收系统，该系统可以包括拆解装备、破碎装备、分选装备和金属件深度加工装备，而且回收系统还包括元素分析中心和选定金属牌号的信息中心，该信息中心包括数据处理设备，该数据处理设备包括存储各种金属牌号的数据库存储器和对元素分析数据进行加权、比较的运算模块；所述拆解装备包括带夹具和升降机的工作台以及将同质金属分拆件分别堆放的堆栈。
所述数据处理设备还包括数据通讯模块和数据通讯接口，所述数据处理设备通过数据通讯模块、数据通讯接口与外部数据通讯网络相连接，通过外部数据通讯网络，所述数据处理设备与外部的金属交易市场、冶金科研机构、专业院校、冶金企业的网站保持通讯联系并且定期更新所述数据库存储器。，
所述元素分析中心包括采集、传输分析数据和堆栈储量的采集接口，该采集接口与所述数据处理设备相互连接并保持通讯。
所述金属件深度加工装备包括压锭机、干法冶炼设备、湿法冶炼设备；所述
湿法冶炼设备酸液溶解沉淀槽、清洗槽、压滤机，所述干法冶炼设备包括粉末冶金烧结炉，所述分选装备包括振动分选筛、气动分选机和/或浮选机、磁性分选机。
通过上述汽车和电子废弃金属回收系统，就能够有效地实现本发明的工艺操作，高效地成本地回收处理汽车和电子废弃金属件。
以下结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明。
附图说明
图1为本发明工艺实施例的流程方框示意图。
具体实施方式
如图1，所示为本发明的汽车和电子废弃金属的回收工艺实施例的流程方框示意图。该回收工艺包括如下步骤：
A)对汽车和电子废弃物进行分拆得到金属分拆件A1，对得到的金属分拆件进行清洗、破碎和分选，得到若干堆的同质金属件A2；其中，清洗操作包括水洗、化学清洗、超声清洗中一种或几种。破碎操作包括切割、锤击。分选操作包括振动分选、磁性分选。
B)对各堆同质金属件进行全元素分析；
C)将各堆同质金属件的重量与其它堆同质金属件进行不同的数值组合C1，根据这些不同重量值组合，进行加权平均，算出各种重量值组合的全元素加权平均组成C2；
D)将不同重量值组合的全元素加权平均组成与各种合金牌号对照D1，首选不需去除元素的重量值组合或所需去除元素种类最少的重量值组合，按照需去除元素种类最少的标准来排序选取各种组合D2，然后依次按照预期市价、深度加工成本、深度加工投资、再添加纯料价格诸标准对各种组合进行后续筛选D3，对各种排序选择后获选组合进行综合平衡，最终选定一或多种目标合金牌号D4。
E)按照目标合金牌号，对相应组合中的金属件作深度加工，制得目标合金牌号的合金成品或冶炼原料。深度加工包括压锭操作E1、干法冶炼E2、湿法冶炼E3其中一种或几种。所述湿法冶炼E3包括差别溶解法、萃取法。在所述干法和/或湿法冶炼过程中，还适时、适量加入工艺助剂和调节元素。
Claims (9)
1、一种汽车和电子废弃金属的回收工艺，该回收工艺包括如下步骤：A)对汽车和电子废弃物进行分拆得到金属分拆件，对得到的金属分拆件进行清洗、破碎和分选，得到若干堆的同质金属件；B)对各堆同质金属件进行全元素分析；C)将各堆同质金属件的重量与其它堆同质金属件进行不同的数值组合，根据这些不同重量值组合，进行加权平均，算出各种重量值组合的全元素加权平均组成；D)将不同重量值组合的全元素加权平均组成与各种合金牌号对照，找到最接近的一或多种合金牌号设定为目标合金牌号；E)按照目标合金牌号，对相应组合中的金属件作深度加工，制得目标合金牌号的合金成品或冶炼原料。
2、如权利要求1所述的汽车和电子废弃金属的回收工艺，其特征在于：所述步骤D中，目标合金牌号首选不需去除元素的重量值组合或所需去除元素种类最少的重量值组合。
3、如权利要求1或2所述的汽车和电子废弃金属的回收工艺，其特征在于：所述步骤D中，目标合金牌号的设定，首先按照需去除元素种类最少的标准来排序选取各种组合，然后依次按照预期市价、深度加工成本、深度加工投资、再添加纯料价格诸标准对各种组合进行后续筛选。
4、如权利要求1或2所述的汽车和电子废弃金属的回收工艺，其特征在于：所述步骤A中的清洗操作包括水洗、化学清洗、超声清洗中一种或几种。
5、如权利要求1或2所述的汽车和电子废弃金属的回收工艺，其特征在于：所述步骤A中的破碎操作包括切割、锤击。
6、如权利要求1或2所述的汽车和电子废弃金属的回收工艺，其特征在于：所述步骤A中的分选操作包括振动分选、磁性分选。
7、如权利要求1或2所述的汽车和电子废弃金属的回收工艺，其特征在于：所述步骤E中的深度加工包括压锭操作、干法冶炼、湿法冶炼其中一种或几种。
8、如权利要求7所述的汽车和电子废弃金属的回收工艺，其特征在于：在所述干法和/或湿法冶炼过程中，还适时、适量加入工艺助剂和调节元素。
9、如权利要求7所述的汽车和电子废弃金属的回收工艺，其特征在于：所述湿法冶炼包括差别溶解法、萃取法。
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