环境工程专业前沿讲座

1、环境工程专业前沿讲座电子废弃物的综合利用进展电子废弃物的综合利用进展李登新讲述内容l前言前言 定义 电子废弃物的产生概况 电子废弃物危害 电子废弃物的价值l 电子垃圾的管理和法规电子垃圾的管理和法规l 电子垃圾的资源化、无害化、减量化方法电子垃圾的资源化、无害化、减量化方法物理处理化学处理一、前言 1、定义、定义 电子垃圾，亦称电子废弃物，主要是指人们在日常生活中淘汰的电视机、冰箱、洗衣机、个人电脑、手机、游戏机、复印机等各种家用电器及电子产品，包括电池。电子垃圾是一种特殊的固体废弃物，在电器、电子产品的电路板、芯片中含有大量有害有机化学物质和多种剧毒重金属（汞、铅、镉、六价铬等），使得电子垃

2、圾成为成为固体废弃物中的危险一族。但有一定的价值。一、前言一、前言 2、电子废弃物的产生概况、电子废弃物的产生概况2.1国内电子垃圾的产生概况 现在个人电脑的更新周期已经由以前的69年缩短为35年，手机的使用年限更是缩短至18个月左右。 国的电视机保有量3.5亿台，冰箱保有量1.3亿、洗衣机保有量1.7亿台，电脑保有量约2300万台，手机约2.1亿部 我国每年有500万台电视机、400万台冰箱、500万台洗衣机报废。每年约有500万台电脑、上千万部手机被淘汰 。10万吨电脑、100万吨废弃电视、电冰箱和洗衣机，100吨手机报废。进口电子垃圾2、电子废弃物的产生概况、电子废弃物的产生概况 2.2

3、国外电子垃圾的产生概况美国是世界上电子垃圾产量最大的国家，每年产生电子垃圾不低于1000万吨。另据美国国家安全委员会估计，美国2004年将有超过3.15亿台电脑报废，到2005年，每一台新电脑投放市场就有1台电脑沦为垃圾，淘汰的电脑很快将达到36亿台。欧盟的资料则表明，德国每年产生电子垃圾约180万吨，法国约150万吨，整个欧洲约600万吨。在欧盟发表的一份有关电子废物的报告中指出，电子垃圾每5年便增加1628 一、前言 3、电子废弃物的危害重金属危害：铅、水银、镉、铬、聚氯乙烯塑料和溴化阻燃剂 。有机物危害：塑料燃烧产生氟化物、氯化物、溴化物。电子分弃物的构成 表1 全球电脑使用个人电脑情况

4、（CIA数据） （万台） 1995年 2000年 2001年 2007年 全球 22900 53000 60300 115000 美国地区 9350 16200 17500 25100 西欧地区 6240 13900 15800 28500 亚太地区 4360 13900 16600 36700 表2 家电的材料构成 （重量）6 成分 铁 铜 铝等 塑料 玻璃 其它电视机 12.0 3.0 1.0 2 6.0 53.0 5.0电冰箱 49 4.0 1.0 43.0 0 3.0 洗衣机 52 2.0 4.0 33.0 0 9.0空调器 54 18.0 9.0 16.0 0 3.0表3 PC中PC

5、B的组成元素分析7成分 Ag Al As Au S Ba 含量 300g/t 4.7% 0.01 80g/t 0.1% 200g/t成分 Be Bi Br C Cd Cl Cr含量1.1g/t 0.17 0.54 9.6 0.015 1.74 0.05成分 Cu F Fe Ga Mn Mo Ni含量 26.8 0.094 5.3 35g/t 0.47 0.003 0.47成分Zn Sb Se Sr Sn Te Ti含量1.5 0.06 41g/t 10g/t 1.0 1g/t 3.4 成分 Sc I Hg Zr SiO2含量55g/t 2% 1g/t 30g/t 15%一、前言 4、电子废弃物

6、的价值重金属： （金、银、钯、铂、稀土元素）从1吨随意搜集的电子板卡中，可以分离出286磅铜、1磅黄金、44磅锡，而就仅1磅黄金的价值就是6000美元。 电子元件的回收（技术较高）塑料的回收或热能利用电子垃圾电子垃圾入侵中国 二、电子废弃物的管理和法规 1、国内管理和法规、国内管理和法规： 我们再看看拆解作坊。而拆解作坊的农民一把锤子一个硫酸池就解决了问题。硫酸把其他成分腐蚀掉而留下贵金属，于是钞票源源不断进入非法拆解者的腰包，而酸液等大量有害物质也源源不断被排入河流、渗入地下。 信息产业部已建议在北京修建一座电子垃圾处理示范厂，用以研究各种无害回收技术和工艺， 上海规定三年内建立回收系统 当

7、二手电脑卖。 正在建立法规： 目前，广东省环保局正在编写的全国首个地方性废旧电子电器污染防治规划提出，到2010年，广东将在全省范围内建成布局合理的废旧电子电器回收中心，综合利用和处理各类电子垃圾，并形成对废旧电子电器“产生、收集、储存、处理处置、再利用”全过程的监控体系，全面实现废旧电子电器的资源化、无害化和减量化 2、国外管理和法规 欧盟原先规定，电子废弃物的标准为每年每人回收4公斤，现在将提高到6公斤。此外，商业界最少必须回收90%的废弃电冰箱及洗衣机，并将此类大型电器用品的60%再生利用。在个人电脑方面，其回收比率则将按产品重量，由原定的60%提高到70%，再生比率也将由50%提高至6

8、0%。 此外，欧盟还计划在2008年重新制订回收再生的新标准。对于现已使用中的电器电子产品，其制造商将按其目前市场占有比重分摊费用，危险物质如铅、镉类重金属的禁用时间将提前两年，自2006年起禁止使用。2、国外管理和法规 日本：生产企业回收和再生 日本在1998年颁布了家电再生法并于2001年4月开始对电视机、洗衣机等四大家电实施 美国： 80%左右对外输出讲述内容l前言前言 定义 电子废弃物的产生概况 电子废弃物危害 电子废弃物的价值l 电子垃圾的管理和法规电子垃圾的管理和法规l 电子垃圾的资源化、无害化、减量化方法电子垃圾的资源化、无害化、减量化方法物理处理化学处理三、电子垃圾的资源化、无

9、害化、电子垃圾的资源化、无害化、减量化方法减量化方法 1、物理利用、物理利用机械处理法是发展历史最久、应用最广泛机械处理法是发展历史最久、应用最广泛从电子废弃物的回收金属的方法。目前，从电子废弃物的回收金属的方法。目前，在瑞典、德国、芬兰、波兰、日本、加拿在瑞典、德国、芬兰、波兰、日本、加拿大、澳大利亚以及美国都建有专门处理回大、澳大利亚以及美国都建有专门处理回收电子废弃物的工厂，采用各种机械处理收电子废弃物的工厂，采用各种机械处理法从废弃电视机、冰箱、电脑等废弃电器法从废弃电视机、冰箱、电脑等废弃电器中回收塑料、玻璃、金属等材料。中回收塑料、玻璃、金属等材料。三、电子垃圾的资源化、无害化、电

10、子垃圾的资源化、无害化、减量化方法减量化方法 瑞典瑞典 德国德国 德国多家处理电子废弃物的回收中心。开发了四段式处理工艺：预破碎、液氮冷冻后粉碎、分类、静电分选。 这种方法具有三个特点：(1)液氮冷却有利于破碎；(2)破碎时会产生大量的热，在整个粉碎过程中持续通人196的液氮可以防止塑料燃烧(氧化)，从而避免形成有害气体；3以前的工艺在分离小于1mm的细粒时一般就达到极限，而公司研制的电分选设备可以分离尺寸小于0.1mm的颗粒，甚至可以从粉尘中回收贵重金属。即使贵金属的含量很少，采用这种方法还可以获得一定的经济效益，目前回收这种废物的纯利润近3500德国马克/t。芬兰芬兰 芬兰生态电子公司在北

11、部电子城奥鲁市建成一家电子废弃物处理工厂，采用类似矿山冶炼的生产工艺，把废旧手机、个人电脑以及家用电器进行粉碎和分类处理，对材料重新回收利用,目前这家工厂每年可处理15002000吨的电子废弃物，由于建有良好的环保处理系统，不会对地下水源和空气造成污染 加拿大加拿大加拿大多样化自然资源公司即诺兰达公司矿产公司（Noranda Minerals Inc）采用同冶炼方式。回收的电子废弃物往往要检查两次一次在诺兰达公司接收站，然后在冶炼厂本身再次检查将收进来的电子产品进行检查和筛选，剔除那些可能含有多氯联苯(PCBs)、汞或放射性的部件。检查完毕，这些可再循环物品与铜精矿混合，然后加进诺兰达法反应器

12、进行精炼。该反应器是一个长21米的砖衬里圆筒，处理能力为300吨。诺兰达铜冶炼厂1993年处理了10多万吨再循环材料，回收：34000吨铜、123吨银，71吨金，和5吨铂与钯。 如果把诺兰达公司的再循环设施归入矿山一类，则它占加拿大开采的铜的5，黄金的35，白银的14，和铂族金属的37。1993年，这家冶炼厂从78万吨铜精矿和可再循环材料生产了19、5万吨铜，使它成为世界上最大的铜与贵金属再循环企业之一。 日本中国 北京航天航空大学研究了废印刷电路板完全物理回收（磨碎、风选）技术与设备,仅能将无机金属和有机塑料初步分开，没有解决各种资源进一步回收和污染物消除等问题 。 广东清远进田公司引进国外

13、成套设备和技术，建立了从电子垃圾中物理分离贵重金属的生产线 ，处理量小，效益低。三、电子垃圾的资源化 2、化学方法 2.1综述综述 电子废弃物的资源化回收电子废弃物的资源化回收可以追溯到1969年，当时美国矿业局（USBM）尝试从废弃军事设备的破碎产品中回收贵金属，并建成了处理量达0.23th的中试厂。其处理方法主要为机械方式，处理流程为：废弃军事设备经锤式磨破碎后，再经气力分级，磁选除铁，涡流分选等作业回收铜铝合金，再用电选机回收金属富集体。12 1984年，美国设立了专门机构从事回收废旧计算机、电子通讯器材以及军用电子废物，然后送到专门的生产厂家，从中提取贵金属。131986年，美国国家矿

14、物局组织研究开发电子废物处理及贵金属回收新工艺，包括手工拆卸、机械处理、火法冶金、湿法冶金、生物技术冶金及电冶金等技术。重介绍一下传统的火法、湿法提取贵金属冶金技术。三、电子垃圾资源化 2.2火法冶金技术火法冶金技术火法冶金缺点 但是由于存在有机物在焚烧过程中产生有害气体造成二次污染、其它金属回收率低、处理设备昂贵等缺点，目前该方法已经逐渐淘汰。2.3 湿法冶金技术湿法冶金技术 原理 湿法冶金技术的基本原理主要是利用贵金属能溶解在硝酸、王水和其它苛性酸的特点，将其从电子废物中脱除并从液相中予以回收 。2.3 湿法冶金技术湿法冶金技术 工艺2.3 湿法冶金技术湿法冶金技术 进展进展 许多科研工作

15、者开始从事这方面的研究，并取得技术上的突破与进步，使湿法冶金提取贵金属技术日趋完善。如英国利物普大学的Sum，Elaine Y.L.在他的论文中推荐的浸出一电解法提取贵金属技术是一项典型的成熟工艺；前西德中央固体物理与材料研究所的Gloe，K等于如年代初研究推出的硝酸盐酸/氯气联合浸取工艺；1996年巴西圣保罗大学的Soares Tenorio等在前人的研究基础上改进推出的一项浸取工艺很有特色，该工艺针对影响贵金属浸取的其它有色金属采用有效的物理方法重力分选、磁选和静电分选将它们有效分离，使后面的浸取工艺简化，浸取率提高，在生产实际中得到应用。废电池 概念：一次电池包括普通锌锰电池、碱性锌锰电池、扣式电池和其他电池，产量最大的是前两种，年全球一次电池的产量约211亿只，其中碱性锌锰电池约311亿只。我国的电池产量为321亿只，其中碱性锌锰电池为1亿只。电池种类的不同，其构成的电化学物质也不同，对环境可能带来的危害也有很大区别。从电池消费的全