电子废弃物处理与资源化技术-PPT演示文稿

增长倍数 1569
96402 22191 400713
年增长 27.8% 46.6% 39.6% 53.7%
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废弃电器电子产品的资源环境问题及回收处理
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电子废弃物产生量
《全球电子垃圾市场的研究报告（2011-2016）》
全球电子垃圾产生量从 2011 年的 4150 万吨上升至 2016 年 的 9350 万吨
Hi
Br
C
Cd
C1 Cr Cu F
0.17％ 0.54％ 9.6％ 0.015％ 1.74％ 0.05％ 26.8％ 0.094％
Fe
Ga
5.3％ 35g/t
Mn Mo
Ni Zn Sb Se
0.47％ 0.003％ 0.47％ 1.3％ 0.06％ 41g/t
Sr 10g/t
Sn 1.0％
Te Ti 1g／t 3.4％
3
❖ 废锂电池正极组成材料热分解分离
废锂电池正极
剪切后锂电池正极
钴酸锂及乙炔黑粉末
金属铝富集体
废锂电池负极材料的分离富集
4百度文库
铜富集在粒径大于0.3mm破碎料中, 分离所得铜 粒含量98%, 回收率96%
电 池 负 极
高纯铜粒(92%-99%)
石墨碳粉末
废锂电池中钴和锂的精制回收
5
❖ 钴离子与锂离子的溶解浸出
造粒
印 刷 电 路 板
分离 富集
电 线
分离 富集
显 像 管
电 子 元
件
分离 回收
后续 处理
硒 鼓 处 理 区
后续 处理
分选
涡流分选 利用涡电流力分离金属和非金属的方法，特别适用于轻金属材料 与比重相近的塑料材料之间的分离 静电分选 分离有色金属和塑料方法；金属回收效率较高，90%以上
静电辊筒式分选机-塑料与金属的分离
GSM手持机、CDMA手持机、SCDMA手持机、3G手持机、4G手持机、小灵通等手持式的，通过蜂窝网络的电磁波发送或接收两地讲话或其他声音、图像、 数据的设备
PSTN普通电话机、网络电话机（IP电话机）、特种电话机和其他通信中实现声能与电能相互转换的用户设备
废弃电器电子产品的资源环境问题及回收处理
5
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废弃电器电子产品的资源环境问题及回收处理
空调器
74.5 20.6
电脑 35 45 15
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PC中印刷电路板PCB组成元素
成分 含量
成分 含量
成分 含量
成分 含量
Ag
Pb
3300g/t 4.7％
Al As
Au S
Ba Be
1.9％ ＜0.01％ 80g/t 0.10％ 200g/t 1.1g/t
非导体 产品槽
＋电荷 －电荷
电极 转鼓
导体 产品槽
卧式风力分选机 wind separation machine
磁力分选（磁性差异）
Magnetic separator
废物
f 磁
f磁
f机 f非磁
f 机
磁性产品
非磁性产品
磁选分离的关键是确定合适的f磁
废电路板处理 工艺流程
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电子废弃物处理与资源化技术
电子废弃物来源与产量
电子废弃物来源
来源
主要的电子废弃物
家庭
电视机、洗衣机、冰箱、空调、电话、微波炉等
办公室
电脑、空调、打印机、传真机、复印机、电话等
工业制造 集成电路生产过程中的废品、报废的电子仪表和自动控制 设备、废电缆等
其它
手机、笔记本电脑、电子玩具等
电子废弃物分类
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废弃印刷电路板的破碎解离
❖ 粉碎设备筛选
入料
锤头
1.0-2.0 mm 粒级
筛网 出料
0.8-1.0 mm 粒级
废弃印刷电路板的破碎解离
❖ 颗粒粉碎度对PCB破碎解离的影响
解离后金属
解离后非金属
解离非金属
粒径为 0.8-1.25 mm PCB粉碎料
金属
粒径为 0.5-0.8 mm PCB粉碎料
分别集中处理
粉碎 锥玻璃
回用
回用
显示器分离回收工艺路线
拆解分离生产线
破碎解离及分选生产线
贵金属剥离生产线
废气处理系统
集尘系统
集尘系统
废水处理系统
产品展示
塑木产品
铜粉
废锂电池综合处理工艺及设备
LOGO
废锂电池
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电池负极 Battery cathode
高纯度铜 Copper
废锂电池中钴和锂的精制回收 CoSO4+ (NH4)2C2O4→CoC2O4↓+ (NH4)2SO4
5
❖ 草酸钴沉淀回收
过滤精制钴和锂浸出清液，加入草酸铵饱和溶液，经精制提纯，制得了较高
品质草酸钴产品
100
CoSO4+ (NH4)2C2O4→Co100C2O4↓+ (NH4)2SO4
99
98 90
静电复印机、喷墨复印机和其他用各种不同成像过程产生原稿复印品的设备，包括以复印功能为主，兼有其他功能的设备（印刷幅面<A2，印刷速度≤80张/分 钟）
利用扫描和光电变换技术，把文字、图表、相片等静止图像变换成电信号发送出去，接收时以记录形式获取复制稿的通信终端设备，包括以传真功能为主，兼 有其他功能的设备
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废弃电器电子产品的资源环境问题及回收处理
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中国电子废弃物逐年增加
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废弃电器电子产品的资源环境问题及回收处理
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电子废弃物危害
电子废弃物有害物质
氯氟碳化物 溴代阻燃剂 重金属Hg，Cr，Pb，Cd
电子废弃物中有毒有害污染物
铍——存在于电路板基板、接头
塑料——存在于电路板基板
难降解，毒性大 ，存在于拆解、分选各环节
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废弃电器电子产品的资源环境问题及回收处理
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电子废弃物 收集、处理 处置等过程
环境健康风险！
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废弃电器电子产品的资源环境问题及回收处理
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新型光电材料使用的有机物
多环芳香化合物并五苯，蒽等 对神经系统血液系统及孕妇胎儿等具有致畸甚至致死作用 蒽对皮肤、粘膜有刺激性；易引起光感性皮炎
阴极射线管（黑白、彩色）电视机、等离子电视机、液晶电视机、OLED电视机、背投电视机、移动电视接收终端及其他含有电视调谐器（高频头）的用于接 收信号并还原出图像及伴音的终端设备
阴极射线管（黑白、彩色）监视器、液晶监视器等由显示器件为核心组成的图像输出设备（不含高频头）
台式微型计算机（含一体机）和便携式微型计算机（含平板电脑、掌上电脑）等信息事务处理实体
波轮式洗衣机、滚筒式洗衣机、搅拌式洗衣机、脱水机及其他依靠机械作用洗涤衣物（含兼有干衣功能）的器具（干衣量≤10公斤）
储水式电热水器、快热式电热水器和其他将电能转换为热能，并将热能传递给水，使水产生一定温度的器具（容量≤500升）
以燃气作为燃料，通过燃烧加热方式将热量传递到流经热交换器的冷水中以达到制备热水目的的一种燃气用具（热负荷≤70kw）
(3) 全面的问题解决方案
电子废弃物
家电电器（空调、冰箱、 洗衣机、控制柜等）
分类
电子产品（电视、计算 机、打印机等）
维修
初步检测
初步检测
维修
分类
分类
冰箱、空调
洗衣机、控制柜
电视、计算机
打印机
吸取氟利昂
拆解输送车
拆解输送带
拆硒鼓
氟 利 昂 处 理
后续 处理
大
块 金 属
电 机
件
解离 外送
维修 回用
塑 料
打印机
激光打印机、喷墨打印机、针式打印机、热敏打印机和其他与计算机联机工作或利用云打印平台，将数字信息转换成文字和图像并以硬拷贝形式输出的设备， 包括以打印功能为主，兼有其他功能设备（印刷幅面<A2，印刷速度≤80张/分钟）
复印机 传真机 电视机 监视器 微型计算机 移动通信手持机 电话单机
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冷藏冷冻箱（柜）、冷冻箱（柜）、冷藏箱（柜）及其他具有制冷系统，消耗能量以获取冷量的隔热箱体（容积≤800升）
整体式空调器（窗式、穿墙式等）、分体式空调器（挂壁式、落地式等）、一拖多空调器等制冷量在14000W及以下（一拖多空调时，按室外机制冷量计算） 的房间空气调节器具 深型吸排油烟机、欧式塔型吸排油烟机、侧吸式吸排油烟机和其他安装在炉灶上部，用于收集、处理被污染空气的电动器具
10大类 ①大型家用电器 ②小型家用电器 ③信息技术与通讯设备 ④家庭娱乐设备 ⑤照明设备 ⑥电动工具 ⑦电动玩具 ⑧除植入型和感染型产品之外的医疗设备 ⑨监视与控制仪器 ⑩自动售货机 主要是由塑料、玻璃及金属等构成，其中金属30余种
国家废弃电器电子产品处理目录（2014年版）
电冰箱 空气调节器 吸油烟机 洗衣机 电热水器 燃气热水器
全球电子产品产量
笔记本电脑
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废弃电器电子产品的资源环境问题及回收处理
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全球电子产品产量 平板电脑
手机
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产量逐年上升
废弃电器电子产品的资源环境问题及回收处理
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中国改革开放30年来，家电产量大大增加
家用电器 电冰箱 洗衣机 彩色电视机 家用空调机
万台/年 2.8 4397.1 0.04 3856.1 0.38 8433 0.02 8014.3
Sc I
Hg
55g/t 200g/t 1g/t
Zr 30g/t
SiO2 15％
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废弃电器电子产品的资源环境问题及回收处理
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电子废弃物处理与资源化技术
（1）整机利用 （2）元器件利用 （3）物质回收，使之最大限度的资源化 （4）焚烧或填埋
电子废弃物回收总体工艺路线
生产制造 产品设计 原材料
73% 80% 78% 77% 81%
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废弃电器电子产品的资源环境问题及回收处理
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资源化价值
可回收资源（%） 电视
金属
12.9
橡胶塑料
24.2
玻璃
62.4
电冰箱
54.6 43.6
洗衣机
60.5 36.2
1t废旧电子电器上线路板
——提取黄金900g、锡30kg、铜130kg
——塑料270kg
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❖ 废锂离子电池安全拆解技术
金属外壳及塑料等
正\负极材料与隔膜
手机废锂电池拆解效果图
石墨烯材料
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新型电子废弃物的管理与资源化技术
晶体结构重整修复
50
1
▪ 废锂电池 含六氟磷酸锂、聚丙二乙烯(醇)，Co、Cu、Li、 Al及Mn， ▪ 钴、铜及锂含量20％、7％和3％
废锂电池正极材料的分离富集
废弃印刷电路板的破碎解离
❖ 颗粒粉碎度对PCB破碎解离的影响
粒径为 0.074-0.1.5 mm PCB粉碎料 粒径小于 0.074mm的PCB粉碎料
电选机工作原理图
氟氯碳化物废家电处理，如空调、电冰箱
洗衣机拆解
废电线电缆拆解
显像管拆解
显象管 切割与分离
玻屏
玻锥
去除荧光粉
去除石墨涂层
粉碎 屏玻璃
使用
废弃物回收
整机 利用
整修维护
资
源
元器件 利用
拆解检选
化
处
物质 回收
解离富集
理
填埋 焚烧
电子废弃物资源化策略
处理关键技术 人工和机械拆解 机械破碎 机械分选 资源化利用
电子废弃物回收与处理技术
收集
拆解
分离
资源化
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废弃电器电子产品的资源环境问题及回收处理
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三大特点
(1) 分类、初检为先导 (2) 灵活的拆解方法
97
钴离子沉淀率（%） 钴离子沉淀率（%）
96 80
95
94
70
93
92
60
91
90
1
2
3
4
5
pH值
50
20
30
40
50
60
反应温度（℃）
pH值对钴离子沉淀率的影响
温度对钴离子沉淀率的影响
废锂电池中钴和锂的精制回收
5
❖ 碳酸锂沉淀回收
对沉淀回收钴离子后的浸出液中加入碳酸钠，制得了较高品质的碳酸锂产品
水银——存在于电子元器件
铅——存在于电路板焊接处 Cr——存在于电子元器件防腐
镉——存在于薄片电阻
溴化阻燃剂——存在于电路板 基板
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废弃电器电子产品的资源环境问题及回收处理
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大量使用的溴系阻燃剂（BFR）
电脑 3kg
电冰箱 5kg
电视机 4kg
手机 100g
50万吨
大量使用，全球总用量250~300kt/a
采用硫酸+双氧水体系对经分离所得的锂电池正极活性物质黑渣 进行钴元素与锂元素的溶解浸出
正极活性物质黑渣的成分
元素
Zn
Co
Ni
Fe
Cu
Al
Li
P
含量(%) 0.34 77.34 0.10 0.23 0.09 0.41 6.75 0.03
浸出反应方程式 2LiCoO2 + 3H2SO4 + H2O2 →Li2SO4 +2CoSO4 + 4H2O + O2↑
石墨碳粉 Carbon powder
剪切后锂电池正极 Battery cathode
钴酸锂粉末
Lithium cobalt oxides powder
金属铝富集体 Aluminum foils
晶体结构重整修复
Crystal structure
repair
废弃电器电子产品的资源环境问题及回收处理
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废锂电池安全破解技术与设备
高3-己基噻吩，高P-次苯基次亚乙烯基及聚乙炔和它们的派 生物（如聚吡咯和聚苯胺） 高3-己基噻吩易燃，刺激眼睛、呼吸系统和皮肤 苯胺毒性较大属致癌物质
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废弃电器电子产品的资源环境问题及回收处理
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电子废弃物资源属性
电子废弃物资源
各种家电的可再生利用率
电冰箱 空调机 洗衣机 电视机 电脑