国外电子废物再利用.doc

1 电子废弃物的成分及危害电子废弃物（WEEE）主要是指家用电器、计算机通信设备、工业控制设备等电子产品使用后报废或淘汰的、不能再用作原用途的废弃物。电子废弃物中含有金属、塑料、玻璃等多种可再生利用的材料。冰箱、洗衣机、电视机等家电产品中的可再生利用材料含量在50%以上；废旧电脑、手机等高科技产品的电子元器件里还含有许多贵重金属及稀有金属，芯片电路板上还含有一定量的黄金，一些零部件都可以被重新利用。电子废弃物与一般的城市生活固体垃圾有很大的不同。如废旧显像管是易爆型废物；阴极射线管玻璃、印刷电路板上的焊锡及塑料等也属于有害物质；计算机含有700多种化学原料，其中50%对人体有害；电脑中有含溴阻燃剂和以硅酸盐形式存在的铅、镉、汞、铬等有毒贵重金属等。如果对这些废旧电子产品不加以妥善处理，只是简单填埋或焚烧，就会对土壤、水质和大气造成很严重的污染。同时，由于许多贵金属是不可再生的资源，所以简单填埋或焚烧也是对资源的一种极大浪费。2 国外电子废弃物的回收利用技术目前，电子废弃物已经对各国环境构成了很大威胁。欧洲大多数国家已经在国家层面上建立了相应的回收体系。在德国，电子废弃物回收处理企业一般规模都不大，其回收体系主要是建立在市政系统或制造商联盟的基础上，大多为市政系统专业回收处理公司、制造商专业回收处理公司、社会专业回收处理公司、专业危险废物回收公司等。在美国，电子废弃物的资源化产业已经形成，业内有公司400多家，这些公司主要分为专业化公司、有色金属冶炼厂、城市固体废物处理企业、电子产品原产商（OEM）和经销商。2.1 电子废弃物的分类回收和拆卸电子废弃物的分类回收和拆卸通常是指电子废弃物在分类回收后运往拆卸公司，再由拆卸公司拆卸成各种碎片。其拆卸流程见图1。在瑞典的斯特曼技术中心，电子废弃物先是被大致分成5大部分，即：大的金属零件、PCBS、包装材料、塑料零件和阴极射线管，然后再进一步拆分成70多种不同的碎片。在拆卸的过程中，对可再使用的部分如：存储器片、集成电路等可进行修理或升级以延长其使用寿命；对含有害物质的部分如：水银开关，镍-镉电池和含有多氯联苯的电容器等可预先拆下来，通过可靠性检测后再对其进行单独处理。贵金属成分含量的多少是衡量电子废弃物价值高低的基础，价值高的电子废弃物的贵金属含量较多（如电脑的PCBS）；价值低的电子废弃物的贵金属含量较少（如电视、录影机的PCBS）。但不论电子废弃物价值高低，其处理流程基本是相同的。2.2 取样取样是电子废弃物回收中必不可少的环节。电子废弃物的取样是利用放射线确定其中贵金属及铜的含量，并检查其中是否含有汞、铋、锑、多溴化物阻燃剂等杂质，因为这些杂质可能会影响回收过程，增加回收成本。取样的过程是先将样料进行熔化、粉碎，加工成粉末后再进行取样分析。2.3 电子废弃物中金属的回收一般来说，电子废弃物中金属的回收过程比较复杂，通常是先通过高温使金属和杂质分离，然后通过几个相应的加工流程来提炼各种金属。电子废弃物中的铜（Cu）、金（Au）、银（Ag）、铂（Pt）、钯（Pd）等贵金属一般通过炼铜炉加工回收。图2是瑞典Boliden公司以及加拿大Noranda公司针对含贵金属的电子废弃物的回收流程简图。2.3.1 熔化取样后的不同的电子废弃物经过均匀混合，作为原料加入到熔炉中。在焚烧开始时需加入一些燃料，当熔炉温度为12001250、PCBS所含能量为3536GJ/t时，其加工过程就可靠PCBS中所含的有机物释放的能量来维持。在冶炼过程中有两部分是放出热量的：塑料的燃烧和金属铝的氧化。为了控制冶炼温度不至于过高，需要加入FeSiO3以形成氢氧化铝，同时还要控制加入塑料的数量。在熔炼过程中，熔融的电子废弃物顶层是炉渣，底层是黑色的铜。黑色的铜和少许矿渣流入转炉中，剩下的炉渣和矿石一起通过浮选来回收一些贵金属。最后剩余的炉渣堆放在残渣中，可进一步浓缩、精炼回收贵金属。2.3.2 转化来自熔炉的黑色的铜加入到铜转炉中，混合精炼成铜矿石，即所谓的冰铜。通过吹入含氧量较高的空气氧化熔融铜中的铁和硫磺，从而净化铜，并加入硅酸盐形成炉渣，其加工温度在1200左右。转炉的加工过程是放热过程，氧化过程能提供足够的热量使转炉运行。上层炉渣主要包括铁、锌；较低层是水泡铜或白铜。炉渣可以通过进一步的净化得到副产品铁砂和锌渣，再通过电炉加工铁砂和锌渣得到铁和锌。转炉中产生的工业废气经过处理后得到的金属尘土，可进行再回收。2.2.3 阳极铸造氧化的水泡铜（98%的铜）从转炉中出来时注入液氨还原，从而铸成阳极铜，即所谓的阳极铸造。成形的阳极铜含99%的铜和0.5%的贵金属。2.2.4 电解铜铜电极通过电解提纯（加工过程中的直流电约20000A）。利用硫酸和铜的硫酸盐作为电解液，阳极板和由不锈铜组成的阴极板置于电解液中，使铜能够转移到阴极板上（一般可获得99.99%的纯铜阴极），而贵金属和杂质则作为阳极的附着物留在阳极板上，可进一步进行提炼。2.3.5 贵金属的精炼在精炼厂，金、银、铂、钯、硒可再生，贵金属在加拿大Noranda公司炼铜炉中的精炼加工过程见图3。在加工过程中，阳极附着物被沥滤，从溶有铜的碲化物和镍的硫酸盐的溶液中获得铜的硫酸盐和碲，残渣被烘干后再通过贵金属熔炉精炼。在熔炼过程中，硒作为先被回收的一部分，剩余部分被浇铸成银阳极后在高强电流下精炼，以获得高纯度的银、金粘液，过滤金的粘液可使含金和钯/铂的杂质沉淀。2.3.6 锡/铅的回收过程在熔炼过程中，75%80%的铅来自钎料，在加工钎料的过程中，15%20%的铅随着工业废气蒸发，约5%的铅残留在矿渣中，可在浮选回收铜和其他贵金属时获得。在Kaldo炉（铅熔炉）中，铅存在于工业废气或者炉渣中。炉渣中的铅，可在铜流程中捕获；而存在于工业废气中的铅，经过气体加工厂，大多数都直接或间接地进入到转炉中，伴随着工业废气的蒸发，99.9%的铅将会作为灰尘在气体过滤装置中被捕获。大约90%的锡由Kaldo炉进入铜转炉，其中绝大多数会伴随着工业废气排出。锡在工业废气中的回收路径与铅相同，大多数锡作为灰尘被过滤器捕获。2.4 电子废弃物中非金属的回收处理电子废弃物中所含的非金属成分主要是树脂纤维、塑料和玻璃。PCBS基板中所含有机物（包括树脂纤维）在Kaldo炉中作为燃料产生热值维持炉温，最后产生的炉渣可用作筑路材料。塑料主要来自于计算机、电视、洗衣机等的外壳制件，熔化后可作为新产品的原材料使用，或者被用作燃料。玻璃主要来自于阴极射线管显示器，因为含有铅，玻璃被归属为危险物品，一些公司用显示器碎玻璃制造新的阴极射线管。