废旧电脑的循环利用
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废旧电脑的循环利用
一、概述
中国工信部最新的行业统计数据显示,2015年1-9月,全行业共生产微型计算机21891.3万台,同比下降12.8%,其中笔记本电脑13249.6万台,同比下降12.2%。计算机行业对电子信息行业增长的贡献率首次出现负数,为-0.4%。2015年Q3,全球PC出货量排名第一的联想销量接近1500万台,同比下滑4%,排名第二的惠普销量1370万台,同样下滑了4%。电脑的更新换代速度与以前相比放缓,但以笔记本为例,2011年所购买的笔记本电脑现在随着windows的更新,已经极大不方便用户的使用,接近于更换,联想的2011笔记本销量全球就有5788万台,华硕4655万台,惠普4365万台,还有其他品牌的出售,电脑的平均寿命为4~5年,然而软、硬件商不断推出新产品,满足“更快、更强、更高”的市场需要。同时,电脑及其相关产品的价格,越来越大众化,热衷此道的消费者通常的选择是毫不犹豫地换购1台新电脑,而不考虑旧机器的更新升级。于是,全球废弃电脑的数量以几何级的数量增长。废旧电脑中电子电气设备垃圾(DEEE)的数量正以每五年16%~28%的速度增长,比其他垃圾的增长速度快了04而进入再循环的只有其中的10%。其数目庞大,对其不恰当的回收利用会对环境造成极大的破坏。
每个显示器的显像管含有4-8克磅,据美国的一个组织指出,每个电脑屏幕的显示管约含有3.6kg的铅,电路板中也含有大量的铅,这种物质会破坏人的神经系统,血液系统以及肾脏。电池和开关中含有铬化物和水银,含有砷、汞和其他数不尽的重金属,这些物质会流到地下水引起严重的污染,比如引用地下水的食用受地下水污染的动植物,甚至吸入气化的重金属。更严重的是,当雨水接触到这些掩埋在地底的垃圾会引起化学反应,形成“垃圾渗透液”,其毒性更是厉害。
二、废旧电脑的处置现状
我国在2004年首家电子废物处理厂-伟成环保科技有限公司在无锡落成,2 006年四月北航天汇建立废旧线路板处理基地,采用封闭的、无污染的方法,先把它们粉碎成金属和非金属的分离状态的混合粉,再利用空气分离技术彻底的将金属和非金属粉进行彻底的分离和回收,金属的回收率高达95%。
目前我国尚未制定关于废旧电脑的法律法规,总体来说我国大部分地区对废旧电脑的回收处于简单拆解、简单回收有用部分,丢弃、堆放、填埋无用部分的低层次无序收集状态。回收时经常翻新,无用的取出芯片,丢弃其他部分。
回收利用应产业化,尽快明确谁来负责,谁来承担义务。对绿色环保的电脑进行政策上的支持,加快研制绿色环保的电脑。
三、废旧电脑的回收设计与原理
电脑的回收分为显示器回收、材料回收、印刷电路板回收。
显示器回收:绝大部分电子计算机采用的是CRT显示器,显示器的回收主要是显像管的处理,目前的主要技术问题是把无铅的屏玻璃和有铅的锥玻璃分离,将CRT玻壳从显示器取出后,直接采用玻壳的拆解技术分离玻锥玻璃和玻屏玻璃,然后单独进行破碎处理;这种方式可以得到完整的CRT玻锥玻璃和玻屏玻璃,两种玻璃分离比较彻底。芬兰有一家公司有激光自动切割技术的专利设备,这是一套全自动设备,切面分离面非常整齐,分离质量好,分离的无铅玻璃及含铅玻璃经过无水洗涤后,可以直接用于CRT生产。但是该设备较为昂贵,不适合发张中国家使用。德国一公司的电热丝分割设备是采用镍铬合金(80%Ni+20%Cr),通电加热,在400摄氏度下,对CRT加热30-45秒,断电后,CRT周围温度18-20摄氏度,利用加热骤冷热应力,使屏锥分离,无噪声,分离速度快,不产生污染,缺点切口不太整齐。
笔记本电脑一般都是液晶显示屏,台湾的秦文隆先生在中国内地申请的一种液晶显示器资源化处理方法,其特征在于包括以下步骤:(1)、破碎:将废弃的液晶显示器面板破开;(2)分段加热:将破开的液晶显示器面板置入通有保护气体的隧道炉中进行分段加热;触媒催化排气:经第一段加热使液晶蒸发成气体,并在触媒的作用下将其气体排出;塑料热解胶化:经第二段加热使玻璃表面的塑料和镀料焦化、碎化,并与玻璃脱离;搓磨脱膜处理:把玻璃表焦化、碎化的塑料及镀料与玻璃分离;分离镀膜层:经第三段加热使已经脱离玻璃表面的塑料烧尽;(3)、回收:首先将不能燃尽的存在于镀膜中的重金属氧化物粉粒回收,再将干净的玻璃片回收,回收后的玻璃片可经粉碎加工制成可资源化的玻璃细粉。
材料回收:瑞典的一家回收公司开发出将废旧电脑经过预分类人工人工拆卸分离去铁,电动机和电路机等,剩余物质破碎后磁选去除金属铁,再经鼓风分选机分选得到重碎块和粒状物,粒状物经过风力摇床后分选得到有机物和金属的预分离技术。
印刷电路版的回收:主要回收金属,主要有传统火法工艺,湿法工艺,和鼓氧化工艺和微波法。
传统火法工艺拆解所得的废电脑板卡经过焚烧、破碎后,在坩埚中逐渐加强热熔融,将熔融的下层液体注入模具中冷却,得到含有贵金属的合金。再通过精炼或电解处理使金等贵金属与贱金属分离,同时使金与其他贵金属相互分离。但最大的缺点是二恶英等有害物质直接排放污染环境。
湿法冶金技术是利用电路板各化学组分的差异,采用酸性或碱性试剂溶解废旧印刷电路板,并通过萃取、还原、电解等方式回收有价金属。
而电脑印刷电路板主要采用硝酸-王水湿法工艺,主要工艺如下
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鼓氧化工艺其原理是,利用碱金属氧化物使板中卡粉末金银溶解而进入溶液,与板中的大部分物料分离,再通过还原的方法使氰化物溶液中的金银还原出来。
4Au+8NaCN+2O +22H O=4NaAu ()2CN +4NaOH
2Au+4NaCN+2
O +22H O =2NaAu ()2CN +2NaOH+22H O
2Au+4NaCN+22H O =2NaAu ()2CN +2NaOH
微波法:通过调整微波功率直接加热电路板,分解回收电路的有机物和金属,整个过程控制在一个单元格中进行,清洁,成本低,是极具发展潜力的一种技术。
四实例分析:
当将笔记本电脑进行拆解后,风扇,CPU,硬盘,无线网卡,内存条可以根据损坏程度来判断是否可修复来进行再利用,如果全部损坏,则CPU主要进行金的回收如下图
而印刷电路板则再采用湿法工艺回收有有用金属,铜还可制作成铜管用于铜管散热。