[发明专利]一种基于热解原理的漆包线热解方法

说明书

本发明公开了一种基于热解原理的漆包线热解方法，属于漆包线热解技术领域。具体包括以下步骤：步骤(1)：通过热重分析获得漆包线的热重曲线和差热重曲线，从中得出漆包线热解温度区间；步骤(2)：根据化学反应速率表达式、反应速率常数与温度的关系式和线性升温公式，结合转化率与温度之间的关系和FWO热动力学计算方法，求得漆包线热解反应活化能；步骤(3)：对漆包线进行热解，通过FTIR分析对热解固体产物进行表征；步骤(4)：通过TG‑FTIR分析表征了漆包线在不同温度下热解气体产物的官能团，并以此优化热解工艺方案。

技术领域

本发明涉及漆包线热解技术领域，特别涉及一种基于热解原理的漆包线热解方法。

背景技术

全球铜储量共约为7亿吨，主要集中在智利、美国、赞比亚和秘鲁等国。废漆包线的回收作为再生铜资源的重要补充，发展高效且环保的废漆包线回收方法迫在眉睫。

废漆包线回收利用中机械刮漆容易将废漆包线刮断导致铜损失严重；激光脱漆设备成本昂贵能耗极大；脱漆剂脱漆会对地下水和大气造成破坏；直接燃烧法和反射炉冶炼法存在高能耗、高人工成本、低效率、高污染等问题，且易产生粉尘、酸性气体等污染，铜烧损3％～8％；反射炉冶炼法同样存在二噁英污染和金属损失的问题。

热解脱漆具有脱漆效果好、规模化程度高、人工强度低、铜损耗小、环境污染小、回收效率高、铜损耗小等显著优点，已成为目前主要的废漆包线脱漆方法。但目前生产线上进行热解废漆包线回收铜的温度较高，通常达到900℃以上，无严格的工艺控制路线，导致热解能耗较大，与当今绿色发展的时代背景不符。因此，开发一种能耗小的热解方法用于热解脱漆，是本领域亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于热解原理的漆包线热解方法，基于漆包线的热解原理，结合热重分析、FTIR、TG-FTIR分析测试方法和Flynn-Wall-Ozawa(FWO)热解动力学计算方法，获得漆包线的高效热解方法，并且能够达到对热解产物进行控制的效果。

为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：

提供一种基于热解原理的漆包线热解方法，包括以下步骤：

步骤(1)：通过热重分析获得漆包线的热重曲线和差热重曲线，从中得出漆包线热解温度区间；

步骤(2)：根据化学反应速率表达式、反应速率常数与温度的关系式和线性升温公式，结合转化率与温度之间的关系和FWO热动力学计算方法，求得漆包线热解反应活化能；

步骤(3)：对漆包线进行热解，通过FTIR分析对热解固体产物进行表征；

步骤(4)：通过TG-FTIR分析表征了漆包线在不同温度下热解气体产物的官能团，并以此优化热解工艺方案。

根据漆包线反应活化能的大小，可以判断热解反应的难易程度；对漆包线的热解气体和热解固体产物进行表征，可以判断废漆包线有机涂层的热解程度。

优选的，步骤(2)中所述转化率与温度之间的关系，根据转化率计算方式(1)计算，

式(1)中，α为转化率，W₀为漆包线的起始重量g；W_∞为漆包线最终重量g；W为T(t)时的重量g；ΔW为T(t)时的失重量；ΔW_∞为最终失重量g；式(1)用于计算当转化率α分别为0.1～0.9时，对应的失重量ΔW，从而根据热重曲线求得当转化率α＝0.1～0.9时对应的温度T(t)；

对温度求倒数，对升温速率求对数，得到转化率与温度的关系；

步骤(2)中所述反应活化能E_α的计算公式为式(2)，