废弃阴极射线管.doc

废弃阴极射线管（CRT）电视和电脑显示器的回收处理裴红山-10104473 -理学院-10级数学3班摘要：信息时代的到来，使电子工业迅猛发展。伴随着电子工业的高速发展，电子废弃物污染不可避免地摆在了我们面前，并且随着电子信息等高科技产业的迅猛发展，电子技术不断升级，电子产品寿命周期越来越短，电子垃圾的产生量迅速增大，如果对电子垃圾的不恰当处理势必造成了严重的环境污染.。本文主要介绍了阴极射线管（CRT）电视和电脑显示器的危害、回收、利用，同时，提出了对废弃阴极射线管（CRT）电视和电脑显示器的资源化处理的对策和建议.。关键词：电子垃圾；废弃阴极射线管（CRT）电视和电脑显示器；资源化回收；对策随着电子工业的飞速发展、产品更新换代周期的缩短、电子垃圾产量增长迅速，且因其含有大量有毒有害物质，对人类健康和环境安全构成极大的危害.与此同时，电子垃圾中还含有一些可回收利用的物质.但目前我国电子垃圾污染防治法规刚刚建立，电子垃圾回收和处理体系尚不完善，造成了资源的浪费和环境的严重污染.废旧电子产品、元器件等电子垃圾产生量大，若得不到及时妥善的处理，将会对人类健康和环境安全构成极大的危害.现状：我国是阴极射线管（简称CRT组件）电视机的生产大国、消费大国，2009年，CRT电视机的社会保有量超过5亿台，年废弃量上千万台，且呈现逐年递增的趋势。随着液晶电视机、等离子电视机的普及，CRT电视机将逐步被取代。2005年国家质检总局等九个部委联合下发的134号公告中规定，“禁止使用废旧玻壳翻新加工再生显像管并组装电视机销售”。CRT组成：CRT电视主要由外壳、线路板、扬声器、CRT组件等组成。其中，CRT组件约占电视机总重量的60%。CRT组件主要由管屏和管锥组成，管屏不含铅，约占CRT总重的2/3，管锥含铅，约占CRT组件总重的1/3，管屏、管锥用高含铅的低熔点玻璃（俗称低玻粉）连接在一起。因此，废CRT电视、电脑显示器属于含有有害物质的危险废物，需进行专业的环保处理。另一方面，CRT组件中的玻璃是玻壳企业很好的玻璃熟料。我国是玻壳的生产基地。玻壳产量占全球的60%。玻壳生产中添加25%-60%的玻璃熟料，可以有效降低玻壳厂能耗，减少环境污染。因此，我们需要对CRT组件中的材料进行回收利用。而回收利用CRT组件的关键是有效地分离CRT组件的屏玻璃和锥玻璃。必须将不含铅的管屏与含铅的管锥分离开，且不得使含铅玻璃混入管屏中。危害：电视机和电脑是非常复杂的组装件，由1000多种材料构成，对环境的污染主要来自阴极射线管（CRT）、印刷线路板（PWB）和塑料制件。阴极射线管和印刷线路板中所含的铅、铬、镉、汞等金属对环境和人类的健康产生不利影响。在电视机和电脑中还有砷、溴化阻燃剂、聚氯乙烯和其他有害物质。有人计算出一台电脑所含污染环境的有害物质高达10公斤以上。铅在电脑和电视机中主要存在于CRT玻璃屏和印刷电路板中，含量大约占电脑总重量的6.3%-6.5%。每台电脑中阴极射线管内含有约3.6kg的铅。铅及其化合物在常温下不易氧化、耐腐蚀。进入环境中的铅由于不能被生物代谢所分解，因此它在环境中属于持久性污染物。铅对人体内许多系统均有危害，特别是损伤血液系统、神经系统和肾脏。镉在半导体和SMD芯片电阻的制造中使用。通过吸入或食入进入人体。镉对人体的危害属于不可逆转的一类，因为它的半衰期很长，约30年，可在体内蓄积，损伤肺部、肾脏和骨骼。电脑和电视的CRT显示器中的开关、印刷线路板、数据传输线含有汞和铬化物。汞主要是损坏肾脏和破坏脑部，当汞进入水中以后将转变为甲基汞，沉积河底，通过食物链（特别是鱼类）进入人体。甲基汞对大脑的损坏明显。六价铬主要是用于电子电器的金属防腐涂饰。在废旧电子电器丢弃时，可通过填埋和焚烧进入地下水和空气中。铬能轻易穿过细胞膜被吸收产生毒性，即使浓度很小也能产生过敏反应，引起支气管哮喘，甚至损坏DNA。家电壳体塑料对环境的污染不应忽视。据估算，电脑和电视机中塑料的平均重量比例约为23%-25%。这些塑料中聚氯乙烯（PVC）约占26%。PVC是严重污染环境和有害人体健康的塑料品种之一，由于PVC很难回收利用，一旦燃烧会产生二恶英和呋喃，具有极强的毒性和致癌性，目前在很多领域开始不用PVC作为原料，使用其它聚合材料代替PVC，如PE、PP、PU、ABS等，大多数聚合物的阻燃性远低于PVC，为此，通常向塑料配方中加入阻燃剂，一般是含溴元素的有机化合物，如聚溴化二苯醚（PBDE）和聚溴联苯（PBB），这类阻燃剂会引起人体内分泌的干扰，诱发神经系统的损害，还有可能增加消化及淋巴系统致癌的危险。最近的研究发现，人类乳汁中聚溴化二苯醚（PBDE）的含量每5年增加一倍。含CRT阴极射线管显示器材料的分类：最常用的彩色CRT显示器一般包摇CRT管、印刷电路板，监视器外壳、其他微小部件等。其中，CRT管是CRT显示器的核心部分。CRT管包括了荧光屏玻璃面板、圆锥形玻壳、颈部玻璃、电子枪等主要组成部分。可以看出，彩色CRT显示器中的主要成分有含铅玻璃、铜、铁、铝、塑料和一些微量元素如荧光粉中的稀士金属等。 CRT显示器各部件的分离技术及无害化处理：拆解是电子垃圾回收处理过程中的第一步也是尤为重要一步，其效率决定了整个生产线的处理能力，同时，拆解过程是否环保也在很大程度上决定了生产线的环保程度。一般地，拆解过程要求达到以下目的：从设备中除去有毒元素或化合物(铅元件、电池等)，回收可重新利用的部件，用作备件或功能部件；回收纯塑料外壳和金属支架等；拆解和除去需特殊处理的零部件(如显像管等)。在西方国家由于人工的成本很高，故大多数电子废弃物回收企业不采取或很少采取手工拆解，所有的电子废弃物的处理全部由机器自动拆解完成，这样的生产线虽然自动化程度高，有利于控制，管理，但不符合我国的国情，我国简单体力劳动的劳动力成本低廉，仅相当于发达国家的三十至四十分之一，因此在制定工艺时应该考虑充分利用廉价劳动力，提供更多就业机会，降低设备投资，减少企业风险。另外，手工拆解更有利于材料的分类，对一些物理连接部分，利用专业的拆解工具可以将其迅速有效的分离，从而达到回收利用的目的，这样的方法比机械粉碎分离更合理、更加高效。回收利用CRT首先要有效地解决屏锥分离问题。目前，国际上常用的高质量屏锥分离技术有热敷分离、钻石锯切割激光切割和粉碎分离等方法。从经济的角度来看，钻石锯技术、激光切割技术价格昂贵，粉碎分离法附加值较低，不适合我国国情。采用热敷分离技术因成本较低、稳定性好。既有效地解决了屏锥的分离问题，又比较适合中国国情。国内中国家用电器研究院，华东理工大学、同济大学等单位对此进行了有益的探索。目前在CRT的自动安装、荧光粉的分离回收方面还有待进一步研究。CRT管拆解后敷于荧光屏内侧的荧光粉必须回收，可通过带吸收单元的金属刷的机械手臂在密闭环境下对荧光粉进行回收，从而达到对人对环境无害化的目的。对CRT阴极射线管显示器处理步骤：(1)通过彩电、电脑拆解人工拆解专用工具实现彩电、电脑外壳、线路板、显像管等主要部件的分离；(2)显像管通过自动智能装载设备在生产线上实现有效固定，通过热敷式自动拆解设备实现屏锥自动分离，且荧光屏、玻壳保持有效固定；(3)通过机械手实现电子枪、荫罩的自动分离，通过荧光粉自动刷除及回收装置和荧光粉自动打包设备实现对荧光粉的有效回收l(4)通过玻壳自动压碎打包装置分别实现对屏玻壳和锥玻壳的回收。一些对CRT阴极射线管显示器的处理方法：电视机CRT屏锥分离方法有电热丝分割法、热变形法、激光切割法、金刚石切刀切割法、以及用硝酸等溶解粘接管屏、管锥的低熔点玻璃的湿法。电热丝分割法是利用电热丝加热-骤冷热应力使之分离的方法，其分离速度快，无噪声，缺点是切口不太整齐，需做简单后续处理。热变形法是加热屏、锥连接处，然后用水迅速冷却，使屏、锥分开。其优点是分割速度快，简便。缺点是无法得到完整的管屏、管锥组件。 激光切割法是用激光发生器产生的激光分割开管屏、管锥，其切割面整齐，切割速度快，不产生噪声、粉尘，但激光发生器价格昂贵。 金刚石切刀切割法是用一对金刚石切刀切割CRT，其切割面整齐，但切割刀较贵，切割时噪声大，刀具磨损严重。 用硝酸等溶解屏、锥连接处，使之分离的湿法，后续废水处理成本较高、效率较低。资源化处理：一、大力发展废旧电子电器回收行业 要从目前无序的小作坊式回收厂转变成有序的受控的回收体系，必须大力发展具有适当环境标准的电子电器回收处理行业，并通过一定的优惠政策鼓励更多的企业个人投资于电子回收行业。可以在政府扶持下，建立多种模式的回收企业，如大型制造企业自建的回收处理中心，回收自已品牌的废旧电子电器，也可向社会开放；政府建立的非赢利回收机构，可以招聘下岗职工及有残疾人员，民营回收机构。 但发展回收行业的前提，是建立一个完善的、分布广的收集网络。由于收集电子电器产品是回收处理链中成本最高的一环，所以收集网点的设立，对回收计划是否成功起着很重要的作用。建议几种收集方法：（1）零售商以旧换新：零售商是将废旧电子电器从消费者那里收回来返回到供应链中最重要的一环。消费者在购买新产品时，零售商有责任收回旧产品，待收集到一定数量时，负责送到指定的回收商。（2）旧货收购商：旧货收购商上门回收废电子电器，或消费者主动将废旧电子电器送到旧货收购商，收集到一定量时，送到指定的回收商。（3）电子电器产品的维修店及特约维修店。（4）在社区内，设立回收日（每一个月或每半年一次）在指定地点集中回收居民家里的废旧电子电器，并通过各种宣传途径，广而告之，让所有的居民都知道。根据当地的实际情况可以采用不同的收集方法。二、刺激二手材料市场的发展 政府鼓励制造商购买更多的二手材料（如可通过减免税的方式），用于新产品的制造，刺激回收市场的发展，从而形成一个良性循环。这里有一个问题是，二手材料的质量如何保证。因而必须开发二手材料的质量等级标准以及检测手段，制造商根据产品设计的需要选择不同等级的二手材料。三、不断提高废旧电子电器回收处理技术 应从环保性和经济性两方面来评价废旧电子电器回收技术，正确评价废旧电子电器的收集、回收及处理效率，以及所发生的成本或取得的效益，作为改进回收处理技术的依据。例如，近年来废旧电子电器中的工程塑料和CRT玻璃的机械回收技术得到了很大改进，但还需要进一步提高回收技术从电子材料及部件中回收更高的价值。开展各类回收材料回收路径的研究。如废旧阴极射线管，是作为玻璃回收（玻璃制造厂）还是作为焊剂回收铅（回到铅熔炼厂），对比两种方法的经济性和环保性，从而确定最佳的回收路线。四、建立示范项目 为了更好地建立一个完善的环保性、经济性的废旧电子电器回收处理体系，建议在一定区域内开展废旧电子电器回收处理示范项目，示范项目的目的是：探索废旧电子电器回收的规模经济评价最好的经济回收方法评价回收材料的成本，了解二手材料的回收市场通过比较和评价各种收集和回收技术，确定基础设施开发的需要为了尽量防止环境污染给出几点建议:一、取消已有的有毒物防止污染并不意味着中只是处理已经产生的废物，更重要的是清洁生产，从第一步开始就产生尽可能少的废物和更少的有害物。处理在减少电子废物危机有重要的作用，但并不是解决有害物的唯一办法。有害废物会使环境和我们的健康而对污染。假如电子废物是无害的，它虽然仍令人厌烦但却不会对人体和生态健康构成威胁。同样的，假如电脑的生产过程没有有害物的加入以及过程中也不产生有害物的话，就可以战胜这由高技术产生的环境恶梦。很清楚，解决电子废物危机的第一步也是最重要的办法是将有毒物排除于生产过程之外。在这之前，电脑、电视或其他包含有毒物的电子产品的生产商，有责任教育消费者和公众关于他们的产品对环境和人健康存在潜在的威胁，以及提高正确治理废物的办法。至少，所有的电脑显示器、电视、和其它含有有害物的电子产品应被贴上清楚的标识，而被正确的治理。二、实行生产者负责原则生产者必须对他们的产品负有经济、实物或法律上的责任，已越来越为人们熟悉和接受。“扩展的生产者责任”（ExtendedProducerResponsibility，EPR）要求生产者对他们的产品的完整的生命周期都有连续的责任。这是一个非常急需的原则，因为在过去，生产者把对环境的成本外化给公众、消费者、发展中国家和后代，其中有生产者能熟悉到的责任。EPR的目标是鼓励生产者通过改变设计和生产技术，在产品生命周期中的每一步防止污染和减少资源和能量的消耗。由于确定了生产者对产品的和处理负有经济上的责任，这会促使他们的产品使用无害和易的原料。而现在，收集、治理、处理废弃电子产品的费用（包括家用有害废物的收集和有害废物场所的清理）都是由政府的项目用纳税人的钱来负担，主要还是地方财政。生产者和销售者应承担这些费用的责任，这样才是他们产品的价格。这些在市场经济上的变化将会产生有力的刺激，促使电子产品的生产商去设计生产这样的产品，清洁、安全、耐用、可再利用、可修复、易升级，以及易拆卸和，以使费用降低。三、设计更持久、易升级，易修理和再利用的产品一旦消除了有毒物的进入，下一个要优先考虑的问题是电脑的高过时率。我们的聪明才智应被用于改变现在工业存在的巨大浪费上。一个区分标准是，设计是否是利于处理和是否有长的生命周期。很明显是由于技术的先进速度造成了很大的浪费和过时，也很清楚电子和软件的工程师们可以给我们提供更有弹性的软硬件系统，使之易升级和具有更强的兼容性。随着时间进程也不致被淘汰。用这样的办法，只有很少部分的电脑零件需被更换而不是整台机子。例如，当新技术产生了更快的信息处理器，我们只要换这个部分而不是整个电脑或主板。很多的公司是有实行这些政策的技术和经济支持的，他们通常是缺少政策意愿。生产者让消费者买浪费的东西可以让自己更获利，因此通过立法来改变产品设计是必要的。四、利于处理的设计当电子产品最终需要报废时，产品必须设计得很易于清洁、安全、高效地再生出它的原材料。最初提供的原材料在最后是适于