江苏省电子废弃物资源化利用企业及管理现状
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源化利用具有重要意义。对江苏省电子废Байду номын сангаас物资源化利用企业以及政府管理现状进行了综合评述。
关键词:电子废弃物;污染性;资源性;资源化利用
中图分类号: X327
文献标识码: A
文章编号: 1674- 2222(2009)01- 0012- 06
0引言
电子废弃物俗称“电子垃圾”,是指废弃的电子电器产品、电子电气设备及其零部件。我国的电子废弃 物主要来源于三个方面[1]:一是来源于废旧电子产品;二是来源于电子产品生产过程产生的各类废弃物; 三是来源于国外的电子垃圾。目前电子废弃物已成为城市垃圾中增长最快的垃圾种类之一[2]。电子废弃物 的材料组成包括印刷线路板、金属部件、塑料和玻璃等几大类[3(] 如表 1 所示),其中印刷线路板主要有两 个来源:一是废旧电子电器设备拆解下来的线路板;二是线路板加工制造过程中产生的边角废料。2006 年中国大陆地区线路板产量达到 13×1014m2,产生的边角废料约 81kt。中国每年需处理的废线路板在 500kt 以上[4]。江苏省是全国最大的线路板生产基地,全省具有一定规模的电子线路板、覆铜板生产企业约 250 家,主要集中在苏南地区,其中苏州最多,约有 189 家,产生量约 18kt。
无锡金盛物资回收有限公司建有 Jz- A700 型废线路板再生加工生产线 1 套。废线路板在粉碎机内通 过两次粉碎成为 30~40 目的金属粉末与树脂粉末的混合物进入风力分选设备,较轻的树脂被抽走,金属 粉末进入下部收集箱,分选后的金属粉末利用静电分选设备进行二次分选,分选后的金属粉末含有的杂 质少于 0.1%。
佳龙环保科技(苏州)有限公司首先通过三级粉碎将废线路板粉碎成颗粒状产品,然后通过 300kV 高压静电装置采用进静电分离。通过该种方法可以将线路板分解成树脂粉末和金属粉末,金属粉末中金 属成分占 92%~94%。
苏州荣望环保科技有限公司工艺设备较简单,经过分拣的废线路板通过粗破碎、细破碎后形成树脂
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04);江苏省科技厅自然基金项目(BK2008547);江苏省高校自然科学基础研究面上项目(07KJB610027);常州 市科技型中小企业技术创新基金项目(CN2008055) 作者简介:傅江(1957-),男,浙江杭州人,高级工程师,主要研究方向为固体废弃物管理;周全法(通讯作者),教授,博 士。
表 3 电子废弃物资源化利用技术类型 Tab.3 Types of E- waste recycling technology
类型 机械(物理)法 冶金和化学法
生物法
包含的工序或方法 拆解、破碎、分选等 湿法冶金、火法冶金、电解、化学分离、深
加工等 菌种的培育、细菌吞噬金属、分离金属等
特点与要求 污染较小,通常与其他方法一起使用。 与物理法联合使用,材料利用率高,应用广泛,工艺较
江苏省电子废弃物资源化利用企业及管理现状
傅 江 1,陈 娴 2,程 洁 红 2,周 全 法 2
(1.江苏省固体有害废物登记和管理中心,江苏 南京 210036;2.江苏技术师范学院 化学化工学院,江苏 常州 213001)
摘 要:电子废弃物具有污染性和资源性的双重特性,从环境保护和资源再生利用角度来看,电子废弃物的资
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傅 江 陈 娴 程洁红 等:江苏省电子废弃物资源化利用企业及管理现状
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1 电子废弃物的特性
1.1 电子废弃物的污染性 电子废弃物的污染性是指电子信息产品在制造过程中所使用的有关材料,在废弃以后保存或处置不
当,将对环境和生态造成一定的危害。这种危害具有潜在性、长期性和难以恢复性等特点。根据国家危险 废物名录(环境保护部令第 1 号),电子废弃物已被列为危险废物。电子废弃物对环境的主要影响因子包 括:重金属、塑料、一般金属和特殊污染物(如氟利昂、液晶)等几类。构成电子产品的多数化学成分为有毒 有害物质,如果不能够妥善处理将会对环境和人体构成严重的危害。 1.2 电子废弃物的资源性
科技部于 2008 年针对最难以资源化的“电子废弃物———废线路板的全组分高值化清洁利用关键技 术和工程示范”问题,设立了国家科技支撑计划项目,专门研究火法冶金方法对废线路板进行资源化利用 和无害化处置技术。目前,该项目已由江苏技术师范学院周全法教授所在课题组承担,落户江苏,即将进 入研究和工程化阶段。其技术路线如图 2 所示。
第 15 卷第 1 期 2009 年 3 月
江 苏 技 术 师 范 学 院 学 报 (自 然 科 学 版) JOURNAL OF JIANGSU TEACHERS UNIVERSITY OF TECHNOLOGY (Natural Science Edition)
Vol.15,No.1 Mar., 2009
江 苏 技 术 师 范 学 院 学 报 (自 然 科 学 版)
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粉末和金属颗粒物,通过水洗、摇床筛分,以选矿的方式进行分选。这种分选以水为分离介质,水通过 9 个 循环沉淀池,循环使用。分离出的铜粉经离心式脱水机脱水后在铜粉晾晒场自然晒干。
3 我国电子废弃物管理现状
长期以来,我国在电子废弃物回收监管体系建设方面相对滞后[11],“以堵代导”现象明显。近年有所好 转,但是此痕迹犹存。我国在电子废弃物处理处置方面的法律法规主要是以《中华人民共和国固体废物污 染环境防治法》和《中华人民共和国清洁生产促进法》两部综合性法律为基础,逐步建设制定针对各类电 子废弃物的具体法律法规和政策。
受电子废弃物资源价值的驱动,世界各国均在从事再生利用电子废弃物的研究和产业化工作。我国 是从事此项工作较早的国家,也是目前世界上再生利用电子废弃物数量最多的国家。
2 江苏省电子废弃物资源化利用企业现状
2.1 电子废弃物处理处置企业的主要类型 以进口废电机、废电线电缆、废五金电器(海关进口目录:第七类废弃物)为主的拆解回收企业:这类
以电子废弃物或资源循环等类似名词出现在企业名称中的企业:这类企业是近年来出现的企业,一 般都做过项目环境评价或其它评价,相对规范,处理处置的废弃物种类较为明确。 2.2 典型电子废弃物资源化利用企业的技术现状
江苏省内的相关企业采用的电子废弃物资源化利用技术,主要是围绕废线路板的资源化而展开。废 线路板资源化利用技术可以分为三大类型,即机械(物理)法、冶金和化学法[9-10]、生物法等,如表 3 所示。 总的发展趋势是物理分离回收为主,火法回收和湿法回收为辅。
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图 2 报废线路板资源化利用技术路线图 Fig.2 Technical route of waste printed circuit boards recycling
苏州同和资源综合利用有限公司是江苏省规模最大的电子废弃物处理场之一,日处理量达 15t。其黄 金再生处理采用的湿式处理法先对表面含金的高品位电子废弃物和废镀液用氰化物剥离,对其它高品位 电子废弃物用王水溶解,然后对溶有金的剥离液和溶解液进行电解、精炼、还原处理等一系列工艺最终形 成金块,而剩余的剥离、溶解残渣则成为铜原料提供给冶铜企业。其干式工厂配置的干式处理装置系统, 具有焚烧印刷线路板的碎片、废旧电器的线路板以及有价金属前处理回收等功能。废线路板送入专用的 焚烧炉经煤油助燃将原料中的可燃物质变成气体,铜、金等金属以残渣的形式使其浓缩,作为冶炼原料。 它不仅能从高品位的电子基板、镀金废液中提取贵重金属,也大大提高了低品位的电子基板循环再利用 的可能性。
企业一般是将上述废物进行拆解分类,然后将金属件送到相关冶炼企业进行冶炼,作为冶炼企业原料的 补充,塑料等高分子材料卖给相关再生塑料企业,进行造粒或改性。这类企业一般不进行金属或塑料的深
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加工,拆解方式以人工和简单机械为主。国家对这类企业进行行业许可管理,主要是通过实行总量控制、 定点管理、许可证审批方式进行宏观控制。
表 1 电子废弃物的材料组成表 Tab.1 Material component of E- waste
%
所含成分
线路板 塑料 含铁金属 不含铁金属 玻璃 其他
计算机 23 22 32 3 15 5
电子产品
电视机 7 10 20 4 41 18
电话 11 69
4
16
家用电器 15
51 4
30
收稿日期: 2009- 02- 01;修回日期:2009- 03- 10 基金项目:2006 年度省属高校自然科学重大基础研究项目(06KJA61019);国家科技支撑计划重大项目(2008BAC46B
电子废弃物中的有色金属、黑色金属、塑料、玻璃等都是可再生资源,其中金属的再生利用价值潜力 巨大,是资源化利用的重点和利益驱动点。随着国际金属价格的逐年攀升,电子废弃物的回收价值也越来 越高。表 2 列出了典型电子废弃物资源价值的估算值,其中单价为 2007 年的金属市场价格[5]。
表 2 每吨典型电子废弃物资源价值的估算表 Tab.2 Calculation value of typical E- waste per ton
以有色金属回收利用为主的企业:这类企业的行业属性复杂,企业名称多以××金属厂、金属有限公 司、稀有金属提炼厂、冶炼厂、电子材料厂等名称出现。电子废弃物的再生利用往往只是企业经营活动的 一部分,有的企业对于电子废弃物的处理明显属于超范围经营。在我国,这类企业数量众多,企业的生产 经营能力和环保能力差异很大,所用工艺以湿法和冶金方法为主。对此类企业进行有效监管的难度很大。
总价值 /RMB 12 960 171.2 5 134 5 660 494 392 282.5 170 000 6 660 4 700 2 436
印刷线路板除主要基板材料—玻璃纤维强化酚醛树脂或环氧树脂外,还含有大量基本金属和一定量 贵重金属[6]。根据瑞典 R觟nnsk覿r 冶炼厂对个人计算机中印刷电路板成分的分析[7],废弃电路板中含有一定 量的稀贵金属,如金 80g/t、银 3 300g/t、钯 200g/t 等和相当数量的常见金属,如铜 26.8%、铝 6.6%、铁 5.3% 等。所以废弃电路板被称为一座“金矿”是当之无愧的。即使经济价值相对较低的玻璃纤维强化酚醛树脂 和环氧树脂,也可以通过焚烧回收其中的热值,或是作为粉末用于涂料、铺路材料或是塑料制备的填料 等,也可作为增强材料和绝缘胶粘材料被重新利用[8]。
破碎
磁选
铁
分级
>2.00mm
2.00~0.74mm
<0.74mm
滚筒静电分选
高效离心分选
非金属 金属富集体 非金属 金属富集体
图 1 印刷电路板高效洁净分选流程简图 Fig.1 Diagram of high efficiency cleaning and selecting process for printed circuit boards
材料 铜 铁 镍 锡 铅 铝 锌 金 银 钯
塑料
比例 /% 20 8 2 4 2 2 1 0.1 0.2
0.005 30
质量 /kg 200 80 20 40 20 20 10 1 2 0.05 300
单价 / RMB·t-1 64 800 2 140 256 700 141 500 24 700 19 600 28 250 170 3 330 94 7 820
为成熟。处置不当时污染严重。 尚处于研究阶段,技术不成熟,未见实际应用报道。
中国矿业大学二次资源利用研究所针对电子废弃物资源化中的难点———废弃印刷电路板的处置,提 出了破碎— ——磁选—— —电选—— —高效离心分选的联合流程从电路板中回收金属富集体,如图 1 所示。该 工艺对于 2.00~0.74mm 粒级产物可得到回收率高于 95%,品位高于 90%的金属富集体,对于<0.74mm 粒级物料也可以得到回收率高于 90%,品位高于 75%的金属富集体,同时非金属产物也得到了有效的富 集,可用于制作建筑材料、耐火材料、防水材料等。
苏州伟翔电子废弃物处理技术有限公司自主研发的电子废弃物资源化利用成套技术,首先是将垃圾 在一个密闭容器中拆解,以防止有毒的汞蒸发出来,经自动机械粉碎机粉碎后进入磁性分选机,把金属原 料分选出来,再经过化学方法进行溶金,最后采用离心泵的技术把液体里面的金属电解出来。该公司具有 年处理电子类废弃物及其衍生废弃物 5 000t、年处理电脑 4 000 台、年处理废焊锡 200t、年产塑料原料粒 590t 和年收集、贮存含汞灯管 10×104 根的能力。