以乾湿式复合分离技术应用於电子资讯类废弃物之资源化.doc

以乾濕式複合分離技術應用於電子資訊類廢棄物之資源化邵中興、李永貴惠嘉電實業股份有限公司一、前言面對廿一世紀電子資訊產業之蓬勃發展、突飛猛進，因功能、外觀無法滿足消費者需求而拋棄、汰舊換新之電子資訊廢棄物暴增(製造廠之呆滯料、不良品、下腳料亦然)，如何處置文明科技所產生之廢棄物，已是當下台灣最迫切需要解決之問題。因工業的進步相對地使自然資源快速耗竭、生態環境受到相當大之衝擊，於此環保意識高漲之時代，本公司於多年前即投入環保再生業，期能落實”城市礦山”之觀念，故積極研究如何利用乾濕式複合分離技術來處理回收電子資訊廢棄物中可再利用之物質，使以前拋棄型之社會形態轉為循環型再利用之社會體系，為本公司之最大遠景。二、廢棄物物特性說明電子、資訊產品如各類電腦之主機、監視器、印表機、鍵盤等週邊產品及行動電話等，其主要組成材質以塑膠(PS、ABS等)外殼、鐵質支架、鋁質主體(輕量化之功能)為主，另外相關之控制線路及基板其組成則相當複雜，如做為主體之電路板有軟、硬板之分，硬板又有多層板之分，其主要由高分子聚合樹脂、玻璃纖維及銅箔等材料所組成，含銅量由1060%不等，電路板上之IC及各式被動元件，如電容、電阻、電感、濾波器、變壓器等其組成分述如后：IC：晶片(clip)矽(Si)、砷化鎵(GaAs)、導線架(Lead frame)42合金(41%鎳)、C195、C196銅合金銲線(Wire Bond)金線、銀線、鋁線、銅線封裝材料樹脂、陶瓷、鉛玻璃電容：SMD陶瓷電容銀、鈀、陶瓷電容鋁質電容外殼、紙質、塑膠、鋁質薄膜絕緣物、酸性電解液電阻：鐵、樹脂、水泥、銅、陶瓷變壓器：銅線、矽鋼片濾波器：銅線、鐵氧磁體等連接器：塑膠、銅基鍍鎳金、鐵質鍍錫等如按鍵開關等，各式ON-OFF零件等，其接點亦多為銀、白金、鈀金、黃金，以確保零件之耐久、穩定性。面對如此高度複雜之組成，期以單一技術完成上述材質之回收再利用是不可能的，唯有以人工、乾式分離、濕式分離、焚化、溶劑熔煉等五法合一，才能使電子、資訊廢棄物達到回收再利用之最佳處置。三、技術特點與原理說明本廠現有設備及技術應用於電子資訊廢棄物之處理，主要包含人工處理、乾式處理、濕式處理，而經乾式處理後得到之少量混合物，經焚化處理可取得混合金屬，混合金屬再經溶劑熔煉可分離回收各類金屬，焚化及電解因考量國內環保法規及經濟因素，此部分本廠尚無設備，故需委外處理，茲將本廠之處理技術說明如下：人工處理：以受過專業訓練之人員來進行拆解分類等前處理作業，以自動化之觀點以人工處理似乎不符時效，但就廢棄物處理之技術面，人工處理實為廢棄物處理之關鍵因素，因利用人工作前處理時，可將單一材質如鐵、銅、鋁、塑膠等，可用或含貴金屬之零組件先行拆解分離回收，避免混入後續之處理，提升處理效率及分離回收物之純度。乾式處理：經人工處理後之主體物質利用物理法處理，先經破/粉碎處理，利用粉碎物中各材質其比重不同以重力來進行分選，可分離出重質物及輕質物，重質物以磁選機、渦電流分選機分選出鐵、銅、鋁、塑膠等材質，輕質物則以旋風分離器、偏斜風選機、強力粉碎機、磁選機、振動輪送機、旋風器等分選出較小粒徑之鐵、銅、鋁、塑膠/FRP/樹脂/鋁箔混合物、含金屬之粉塵等。濕式處理：本法應用於塑膠類之分選及貴重金屬之回收，如利用塑膠不同比重以水洗方式分離不同材質之塑膠；而電子廢料則可以化學方法剝離、精煉其所含之貴重金屬，如含金配件浸漬於金剝離液中，可得大量之金。焚化及溶煉：經乾式處理後之少量混合物其中仍含有少量貴重金屬(如部份Cyclon之輕質物及粉塵均發現1060ppm之貴重金屬)，但若以濕式法處理並不符經濟效益，可利用焚化處理，再加溶劑熔煉回收貴重金屬，此部分本廠尚未設置。四、流程與實例說明(一)電子廢料回收廢PC板、銅邊料、廢IC、電線等電子廢料之資源化流程，先經人工拆解分類再送至本廠電子廢料處理區進行粉碎、分選處理，廢料首先利用零組件拆卸機具將零組件分離，回收含貴金屬及單一材質零組件，剩餘含銅PC板等零組件送入粉碎、分選處理程序，茲將粉碎、分選處理單元詳述於后：先以橫流壓混機粉碎，利用Z型風選機將輕質物與重質物分離，輕質物經旋風分離器除塵處理收集後，回收物再經第二段分選程序處理以強力粉碎機粉碎，粉碎物以螺旋輸送機送至帶式磁選機將鐵物質分離後，剩餘非鐵物質以振動輸送機過篩，並於其出口處設置二組吸嘴，第一段先將粉塵、鋁箔等物質吸除，再經第二段吸嘴處理吸除物以旋風分離器除塵回收塑膠、樹脂等物質，振動輸送機出口則收集非鐵金屬如銅、鋁等。重質物經帶式、滾筒式磁選機及渦電流分選機處理後，可將鐵、銅、鋁、塑膠、玻璃纖維等材質分離回收，經由上述粉碎、分選系統回收鐵、銅/鋁、玻璃纖維/樹脂等材質，處理流程如圖1。本廠電子廢料資源化處理單元皆規劃於隔音室內操作，可避免產生噪音，操作過程產生之粉塵粒狀污染物可更有效收集，廢氣經濾袋式集塵器處理後符合法規排放標準始可排至大氣中，故廠內作業人員可避免噪音及粉塵之危害，且可使二次公害降至最低。(二)貴重金屬回收而本製程係針對含貴重金屬如金手指、電子零組件及國內自產的印刷電路板廢料、電鍍老化液、水洗液等進行貴重金屬的回收，製程如圖2所示，將鍍金層先以剝離劑剝離溶解，剩下的含銅印刷電路板、銅、鎳鐵等接續廠內粉碎及分選處理，而含金剝離液、含金電鍍老化液及水洗液於置換槽（E001）加置換劑將貴重金屬置換析出，經過濾進行固液分離，濾液為鹼性剝離廢液，因含氰化物必先進行電解處理，將氰化物氧化破壞至1ppm以下，再排至廢水處理場，濾餅為含貴重金屬物，移入溶解槽（E002）加酸溶解過量的置換劑，經過濾進行固液分離，濾液排至廢水處理場，濾餅為含貴重金屬粉狀物移入溶煉槽（E003）加溶解液溶解含貴重金屬粉狀物，經過濾進行固液分離，濾渣為微量的電路板碎片、紙屑，濾液移入還原槽（E004）加入置換劑將貴重金屬還原析出成純海綿貴重金屬物，經過濾進行固液分離，濾液為排至廢水處理場，濾餅為純海綿貴重金屬物，清洗、烘乾後置入週波爐（E005）熔煉並鑄成貴重金屬錠，而置換槽、溶解槽、溶煉槽、還原槽、週波爐等產生的廢氣，分別以密閉式集氣罩用抽風機排送至洗滌塔，中和洗滌後經煙囪排放。(三)混合塑膠回收本廠主要針對混合塑膠及光碟片之分類回收處理，混合塑膠利用調配之分離液進行水洗處理分離出各類材質；而光碟片則可用乾式研磨或調配之剝離劑處理後之PC片其回收再利用價性相當高。四、結語要宣導落實城市礦山之觀念，主要可從廢棄物中回收可用物質，改變容易產生水、空氣污染，造成能源、資源消耗、生態環境破壞之傳統拋棄型社會生態，形成零污染、零排放、資源再利用之循環型社會生態，其生態流程如下圖所示。二次料再生熱能回收原料能源加工製程產品廢棄物焚化掩埋拋棄型社會之生態流程水、空氣污染能源、資源消耗生態破壞回收再利用再生原料能源製程產品殘餘物循環型社會之生態流程零污染零排放資源再利用故電子資訊廢