电子废弃物的污染与处理技术_殷琨

中国资源综合利用
第!期
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含量
毒有害物质［%］ 。自 &’’% 年 ( 月起， 绿色和平组织 在广东省贵屿镇及其周边地区共收集了 )) 份环 境样本， 公布的检测结果表明电子垃圾拆解过程 中排出大量有毒重金属和有机化合物，导致空 气、 水体和土壤的重金属含量严重超标。土壤中 钡的含量超标 *’ 倍以上、锡为 *%& 倍、铅超标 铬超标达 * ((+ 倍， 水中的污染物超过饮 &*& 倍、 用水标准达数千倍。对在贵屿从业外来人口进行 的医学检查显示， 在接受调查的人群中 ++, 的人 患有皮肤病、 神经系统、 呼吸系统或消化系统疾
［6］ 典型成分见表 4 。按照循环经济理念处理电子
废弃物， 实现电子废弃物的回收利用， 可以大大 减少采用传统处理技术所造成的 “二次污染” ， 具 有很好的经济效益和社会效益。
表! 几种典型电子设备的成分
急剧增加， 目前全社会电脑保有量近 4 555 万台， 减少废弃物的量，在最大程度上避免环境污染，
44<<55， !"#$%； 4:!)22’E’ )J G$/#+)$-’$1 )J K%$L#$E 0$#/’+(#1F，
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［-］ 属的缠绕， 得到了较好的解离效果 。
较有效的方法。破碎的关键是破碎程度的选择， 过 滤 以 及 蒸 馏 等 一 系 列 的 过 程 最 终 得 到 高 品 位
利用微生物浸取金等贵金属是在 !. 世纪 ’. 年代开始研究的提取低含量物料中贵金属的新 技术。利用微生物的活动使得金等贵金属合金中 其它非贵金属氧化成为可溶物而进入溶液， 使贵 金属裸露出来以便于回收。生物技术提取金等贵 金属具有工艺简单、 费用低、 操作简单的优点， 但 浸取时间较长。0" 123456 等利用氧化亚铁硫杆菌 对经过粉碎预处理的电子废弃物碎块进行浸出 过 -.8 的 &9 、 :4 和 $;， *< 以 *<+=> 的 形 式 稳 定
［#.］ 减少后继处理的难度， 提高回收效率 。
选择相应的分选方法，将大大提高分选的效率， 试验， 在选定的温度、 投加量下， 可以浸出超 70、
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其他处理方法 电子废弃物的化学处理也称湿法处理， 将破
碎后的电子废弃物颗粒投入到酸性或碱性的液
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完善电子废弃物处理的法律法规体系， 采取法律 手段强制电子废弃物的循环利用， 有助于电子废 弃物处理过程的全程管理和监督， 也是促进电子 废弃物循环产业市场化的可靠保证。我国可以借 国家环保总局发布了 《关于加强废弃电 "##$ 年， 子电气设备环境管理的公告》 ，要求加强电子废 弃物的环境管理。国家发展和改革委员会牵头制
（Q%(1’ ’2’,1+)$#, %$O ’2’,1+#, ’R*#.-’$1 ） .)22*1#)$ #((*’( )J ()-’ 675%+(.%： !*++’$1 (1%1*( )J PGGG ,)*$1+#’( )+ %+’%( "%( S’’$ #$1+)O*,’O: T’%$Q"#2’U 1+’%1-’$1 %$O O#(.)(%2 1’,"$)2)E#’( )J 1"’ PGGG +’*1#2#3%1#)$ %+’ ’V.)*$O’OU %$O ()-’ (*EE’(1#)$( J)+ 1"’ PGGG -%$%E’-’$1 #$ !"#$% %+’ (’1 J)+1": 8,19"+)5： ’2’,1+)$#, Q%(1’ ； 1+’%1-’$1； +’*1#2#3%1#)$ 随着我国经济发展和科技进步， 电子信息技 术产业迅猛发展， 人类对电子产品的需求也不断 膨胀， 随之产生了大量的电子废弃物。电子废弃 物 （俗称电子垃圾） 是指由于种种原因如毁坏、 达 到使用寿命、 过时淘汰等的电子电器设备。据国 家信息产业部的数据表明， 我 4556 年 7877 月份， 国电子信息产业完成销售收入 47 994:; 亿元。在 生产与消费过程中产生的电子废弃物也随之迅 速增加。从 455; 年起， 我国每年至少有 <55 万台 电视机、 655 万台冰箱、 <55 万台洗衣机达到使用 寿命而报废。近年来我国电脑、 手机的消费量也 手机约 7:= 亿部。而电脑和手机的更新淘汰速度 远快于家电产品， 每 年 约 有 <55 万 台 电 脑 、 上千 万部手机已进入淘汰期。估计 455; 年仅电脑和 家电的淘汰量就将达到 ; 555 万台以上，淘汰的 量和速度都在不断增加。由于电子废弃物中含有 大量的重金属和多氯联苯、 铅、 汞等有毒有害成 分， 因而对环境和人体健康构成严重的危害。因 此， 如何妥善处理电子废弃物， 在世界范围内日
固体废弃物中可回收成分含塑料、 纺织品、 纸、 金 属、玻璃等，其比例分别为 7;:<> 、 4:?> 、 ?:;> 、
［4］ ， 而电子废弃物中有用材料的比例要 7:7>、 ;:6> ［;］ 高出很多 （见表 7 ） 。一些电路板中还含有金、
钯、 铂、 银等贵金属以及钽、 铌、 铈等稀有金属， 其
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电子废弃物的污染与处理技术
殷 琨 7， 彭晓成 4， 周培国 4， 蒋
姜堰 南京
彬;
南京
（7: 姜堰市环境保护局， 江苏
江苏 44<<55 ； 4:南京大学 环境学院，
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电子废弃物的机械处理 电子废弃物的机械处理是运用各组分之间
使得手工处理效率非常低。 日本 $%& 公司开发了 一套自动拆卸废电路板中电子元器件的装置 （见 方式 （分别利用垂直和水平方向的冲击力作用） 使穿孔元件和表面元件脱落， 这样不会对电子元 器件造成任何损伤［’］ 。德国的 ()*+ 公司采用与 电路板自动装配方式相反的原则进行拆卸， 先将 废电路板放入加热的液体中融化焊料， 再用一种
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设备类型 黑色金属 有色金属 塑料 玻璃 线路板 其它
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表! 组成 铜 锌 铝 铅 镍 铁 锡 其它金属 金属合计 含量 废弃线路板的典型成分 组成 硅 难熔 氧化物 氧化铝 碱土金属氧化物 其它 氧化物合计 含氮聚合物 塑料 ・ ・ / 2 3 聚合物 卤素聚合物 塑料合计
［/］ 严重的影响 。
为了实现电子废弃物单体的分离， 破碎是比 它不仅影响到破碎设备的能耗， 还影响后续的分 选效率。破碎的方法很多， 主要有冲击破碎、 剪切 破碎、 挤压破碎、 摩擦破碎， 此外还有低温破碎和 湿式破碎等。常用的破碎设备主要有锤碎机、 锤 磨机、 切碎机和旋转破碎机等。为了提高电子废 弃物破碎的效果， 减少能源的消耗， 为不同物料 的有效分选提供保证，必须根据物料的特性， 选 择合适的破碎方式。瑞典的 +, 公司开发的转式 破碎机与日本 $%& 公司的剪切式破碎采用剪切 作用来破碎废旧的印刷线路板， 减少了解离后金
［##］ 在沉淀物中 。 ［"#］ ! 我国电子废弃物资源化对策 ?"# 完善电子废弃物处理的法律法规体系
电子废弃物的机械分选主要是利用物质间 的物理 性 质 差 异 （如 密 度 、 电性、 磁性、 形状及表 面特性等） 来实现不同物质的分离。常用的设备 有涡流分选机、 静电分选机、 风力分选机、 旋风分 离器和风力摇床等。涡流分选机和静电分选机可 以分离非铁金属和塑料， 风力分选机和旋风分离 器可以分选塑料和金属。根据破碎后组分的成分
物理性质差异进行分选的方法， 包括拆卸、 破碎、 图 ! ） 。 这种装置主要利用红外加热和两级去除的 分选等步骤， 分选处理后的物质再经过后续处理 可分别获得金属、 塑料、 玻璃等再生原料。这种处 理方法具有成本低， 操作简单， 不易造成二次污 染， 易实现规模化等优势， 是目前各国开发的热 点。 电子废弃物的拆卸通常是手工操作， 以回收 其中经过检测有用的电子元器件。但由于电子废 弃物中电子元器件数量多，而且结合方式复杂，
［1］ 方法、 电化学法或几种方法相结合 。
亡。遗弃后的空调和制冷设备中的氟利昂排放到 大气中后将会破坏臭氧层， 引起温室效应， 增加 人类皮肤癌的发生几率。溴系阻燃剂和含氯塑料 低水平的填埋或不适当的燃烧和再生将会排放有
图*
电子废弃物资源化处理流程
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第#期
殷
琨等： 电子废弃物的污染与处理技术
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收稿日期： 455<C74C4? 作者简介： 殷 琨 （7=A;C） ， 男， 江苏姜堰人， 工程师， 环境工程专业在读硕士， 从事环境管理工作。 电脑 电话机 电视机 洗碗机
益受到关注。
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电子废弃物的组成及危害 电子废弃物主要由金属、 陶瓷、 玻璃、 树脂纤
［7］ 维、 塑料、 橡胶、 半导体、 复合材料等组成 。城市
［-］ 病， 健康遭到极大损害 。
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电子废弃物的成分复杂， 其中半数以上的材 料对人体有害， 有一些甚至是剧毒的。电子废弃
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电子废弃物的处理
电子废弃物品种类型非常复杂， 各厂家所生 物被填埋或者焚烧时，其中的重金属渗入土壤， 产 的 同 种 功 能 的 产 品 从 材 料 选 择 、 设计、 生产上 进入河流和地下水， 将会造成当地土壤和地下水 也各不相同， 一般拆分为印刷电路板 （./0 ） 、 电缆 的污染， 直接或间接地对当地的居民及其它的生 物造成损伤； 有机物经过焚烧， 释放出大量的有 害气体， 如剧毒的二恶英、 呋喃、 多氯联苯类等致 癌物质， 对自然环境和人体造成危害。铅会破坏 人的神经、 血液系统以及肾脏， 影响幼儿大脑的 发育。铬化物会破坏人体的 "#$， 引致哮喘等疾 电线、 显像管等， 其回收处理一直是一个相当复 杂的问题。 废电路板的回收 &’ 世纪 1’ 年代以前， 技术主要着重于对贵金属回收。但随着技术的发 展和资源再利用的要求，目前已发展为对铁磁 体、 有色金属、 贵金属和有机物质等的全面回收
+&),) 机械装置根据构件的形状分检Baidu Nhomakorabea可用的
构件。
图!
$%& 公司开发的废弃电路板处理工艺
体中， 浸出液再经过萃取、 沉淀、 置换、 离子交换、 的金属。但在化学处理的过程中要使用强酸和剧 毒的氰化物等， 会产生大量的废液， 并排放有毒 气体， 对环境产生的危害较大。火法处理是将电 子废 弃 物 焚 烧 、 熔炼、 烧结、 熔融等， 去除塑料和 其他有机成分富集金属的方法。火法处理也会对 环境造成严重的危害。从资源回收、 生态环境保 护等方面来看， 这些方法都难以推广。我国广东 贵屿镇等采取的就是这两种对环境危害较大的 处理方法， 给当地的环境以及可持续发展带来了
4755=; ；
江苏 ;: 东南大学 环境科学与工程系，
4755=? ）
摘要： 介绍了一些国家和地区电子废弃物污染的现状， 阐述了当前电子废弃物的资源化处理处置的 一些主要工艺， 并对我国电子废弃物的管理提出了一些建议。 关键词： 电子废弃物； 处理； 再生利用 中图分类号： @A? 文献标识码： B 文章编号： （455? ） 7559C=<55 54C554<C56
利用。许多国家都对它的处理处置做了很多的研 病。在微生物的作用下， 无机汞会转变为甲基汞， 究 ， 开发出了很多的资源化处理处置工艺 （见 图 进入人的大脑后破坏神经系统， 重者会引起人死 *） ， 以回收其中的有用组分， 稳定或去除有害组 分， 减少对环境的影响。目前处理处置电子废弃 物的方法主要有化学处理方法、 火法、 机械处理