目前,电子废弃物的资源化应用正成为1个全球性的紧迫成绩。针对电子废弃物增长较快,对环境发生严重净化,对人们的消费生活及身体安康发生较大影响的现状,从电子废弃物的增长性、危害性、潜在价值等方面,论述了电子废弃物的次要特点;从电子废弃物的拆解、破碎、分选等方面,论述了电子废弃物机械回收应用的一些办法。指出电子废弃物的机械别离回收与其他回收办法相比,净化小、效率高、办法复杂、本钱低、容易规模化。引见了国际外电子废弃物机械处置的研讨现状及在工业上的使用与开展,可为国际在这方面的使用提供自创。
1引言电子废弃物的添加速度约(16%~28%)/5 a,比总废物量的增长速度快3倍,是目前世界上增长量较快的渣滓。电子废弃物含有少量的金属,无效地回收并合理应用将发生良好的经济效益和生态环境效益。电子废弃物的回收在国外展开较早,国际最近几年也开端起步,本文论述了电子废弃物的次要特点和机械回收应用的一些办法,引见了国际外电子废弃物机械处置的研讨现状及工业上的一些使用。
2电子废弃物的特点
2.1电子废弃物数量迅速增长电子工业的疾速开展及其市场收缩是电子废弃物数量高速增长的次要缘由。随着电子产品的作用日益重要,电子废弃物的数量也逐年递增,但少量的电子废弃物都没有失掉合理的回收应用。据统计,目前芬兰每年发生的电子废物达11万t,德国200多万t,整个欧洲约650万t,美国电子废物占全美固体渣滓总量的2%~5%,而我国的电子废物数量每年约250万t。就目前而言,我国电视机社会保有量约为4.0亿台,电冰箱约为1 .5亿台,手机约5.5亿个,洗衣机约1.9亿台,团体电脑约5 000万台,空调约8 000万台。而家用电器的更新周期普通为8~10 a,电脑为3~6 a,手机为18个月,这些电器依照运用寿命计算,目前均进人报废顶峰期。经威望统计部门预测,我国将来3a电脑发生量及年度报废量如表1所示。由此可见,中国电子废弃物数量惊人且处置现状不容悲观。
表1中国电脑废弃预测量(2007-2010年)
2.2电子废弃物的危害电子产品在给人们生活和任务带来便当的同时,也给人类安康构成了潜在的要挟。电子废弃物中含有多种有毒无害物质或元素,如重金属铅、汞、镉、铬、硅等元素,以及多溴联苯(PBB)、多溴二苯醚(PBDE)等有毒化学物质。铅能毁坏神经、血液零碎,影响大脑的发育;汞毁坏脑部记忆力,对大脑、中枢神经和胎儿形成严重危害;镉对肺部发生损害、引发肾脏疾病,招致慢性中毒;铬少量吸人可致肿瘤,惹起溃疡、痉挛及哮喘性支气管炎,属致癌物质;晶状体硅会惹起肺病、肺气肿、呼吸道妨碍疾病、淋巴结纤维症,也属致癌物质;多溴联苯和多溴联苯醚影响人体内分泌零碎、搅扰荷尔蒙,影响人体生殖功用。可以看出,电子废弃物中含有少量有毒物质,假如处置不当,将对环境和人类安康构成极大的要挟。
2.3电子废弃物的潜在价值高目前,中国电子产品市场已达上万亿元的规模,电子工业产值占世界第4位,每年发生的废弃物也是逐年递增。表2为电子废物的次要组分,全体而言,金属和塑料占电子废弃物总量的比例高,除普通金属外,还有少量稀有金属,可回收应用的潜在价值高。丹麦技术大学的研讨后果显示:随意搜集的1t电子板卡中含有大约272.16 kg塑料、129.73 kg铜、0.45 kg黄金、40.82 kg铁、29.48 kg铅、19.96 kg镍、9.98 kg锑。假如能回收应用,仅0.45 kg黄金就价值6 000多美元。可以看出,电子废弃物蕴藏宏大商机,回收应用空间大。
表2电子电器废物所含的次要组成及质量比例
3电子废弃物的机械处置
电子废弃物机械处置可以减小废弃物的体积,完成废弃物组成物质的别离。机械处置办法依据资料间物理特性的差别如密度、导电性、磁性、外表特性等停止分选,电子废弃物的机械处置次要包括拆解、破碎、分选等3个进程。
3.1电子废弃物的拆解拆解次要是别离有风险的或许有价值的零件,停止独自处置或检验合格后重新用于产品拆卸。经过拆解可以取得最大的经济效益和最少的环境净化(见表3),同时使后续作业愈加无效和充沛。
表3典型拆解废物回收应用的效益(%)
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IBM公司于1994年建成了1条废弃信息设备再应用及拆解消费线,3a间共处置了3 178万kg废弃设备及部件,经过再应用浪费资金5 000万美元,经过销售工业规范件及回收商品取得的利润辨别为1 000、500万美元。
3.2电子废弃物的破碎单体的充沛解离是完成高效机械分选的前提,破碎是完成单体解离的无效办法。对机械别离技术来讲,经过破碎的办法将有价物质从产品解离出来是关键的步骤。目前用于电子废弃物机械破碎的设备有旋转式破碎机(如瑞典的SR)、锤磨式及锤式破碎机、冲击和剪切式破碎机等。
3.3电子废弃物的分选电子废弃物破碎产品的分选是依据电子废弃物不同成分的物理或化学性质的差别将物料别离,通常有干法和湿法分选2种。干法分选有干式筛分、气力摇床或气力涡轮别离、磁选、静电别离及涡电流别离等;湿法分选有水力旋流分级、浮选、水力摇床等。如zhangS研讨应用气力摇床从电子废弃物中分选金蓬勃发展的行业不仅给从业者提供了巨大的发展机遇,也带来了全新的挑战。属,其中金、银、铜的回收率辨别为83%、91%、76%,档次也辨别达328、1 908、72 g/t。 Krowinkel J M等采用涡流分选机分选废旧电视破碎产品 6 mm以上局部,可取得含76%铝、16%其他有色金属及大批玻璃、塑料的金属富集物,铝回收率达89%。电子废弃物的其他分选技术如干法筛分、气力别离、水力旋流器别离、浮选、水力摇床及重介质分选等,近年来也已普遍使用。
4电子废弃物机械回收的工业使用与开展机械处置法是开展最早、使用最普遍的电子废弃物别离回收办法。目前,在瑞典、德国、日本、美国以及加拿大等都有专门处置回收电子废弃物的企业,用各种机械处置法从废弃电视机、线路板、手机、电脑、空调等废弃电器中回收塑料、金属等资料。
4.1国外电子废弃物机械别离技术的使用瑞典的Scandinavian Recycling AB(SR)是世界上大回收公司之一,该公司关于电子废弃物处置的根本流程见图1,涵盖了目前机械处置的根本办法。
图1电子废弃物处置流程
德国有Kamet Recycling Gmbh(公司)、Trischlerand Partner Gmbh(公司)以及Daimler-Benz UlmResearch Center等多家处置电子废弃物的回收中心。德国Trischler and Partner Gmbh(公司)对印刷电路板的机械处置流程见图2。经过该工艺处置,大约90%的人料都可以失掉回收,成为原资料(如贵金属、有色金属、铁、塑料)重新用于消费。剩下的10%左右为渣滓,包括各种很难进一步处置以完成原资料回收的细粒物料、粉尘等等。
图2德国Trischler and Partner Gmbh的处置工艺流程
日本NEC公司开发的废电路板处置工艺见图3。
图3 NEC公司废电路本着网络面前人人平等的原则,提倡所有人共同协作,编写一部完整而完善的百科全书,让知识在一定的技术规则和文化脉络下得以不断组合和拓展。 板处置工艺流程
还有美国的矿产局(USBM)、加拿大的Noranda公司的Noranda recycling分公司、瑞士的Result公司等多种机械别离办法。
4.2国际电子废弃物机械别离技术的使用中国台湾地域菖蒲事业无限公司开发的电子废弃物处置工艺流程见图4,分选的混合金属再经过熔炼、铸锭、电解后消费铜和贵金属阳极泥,贵金属阳极泥再经过熔炼、铸锭变成粗金,然后精炼,这样取得纯金属。
在中国大陆,中国矿业大学温雪峰等采用高效冲击破碎机和滚筒静电分选机回收废电路板中的金属,静电分选失掉(2±0.5)mm粒级金属富个人中,铜和铝的回收率辨别到达95%和90%。清华大学自主开发了&ldquo废旧电路板分类-2段式破碎-重力分选&rdquo工艺,从废旧电路板中回收金属和非金属的富个人,其回收率均大于95%。北京航空航天大学开发了2段式&ldquo破碎-挑选-气力分选&rdquo工艺,从废旧印刷线路板中回收金属和非金属资料,所取得高端智能装备、新一代信息技术、新能源、新材料、新制造、新零售、新技术、生物制药等新的产业集群正在迸发活力;创新驱动、科技支撑、知识产权转化、技术转移等新的动能正在超越旧的动力,新经济成为支撑经济发展的重要力量。的资料纯度为95%,回收率到达95%。马俊伟等采用破碎机和高压电选机对废印刷线路板中的金属铜停止回收,电选实验经正交法实验优化影响参数后,(0.9±0.074)mm粒级的破碎产物经1次电选所得精料中,Cu的富集状况较好,由32.0%富集到63.6%,回收率为78.7%。像国际企业苏州伍得、浙江丰利等所研制的破碎、分选设备到达了国外同等程度,有些功能更抢先于其他同类产品。
图4中国台湾地域菖蒲事业无限公司电子废弃物的处置工艺流程
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5结语
随着电子信息产业的开展,电子产品的更新换代速度越来越快,电子废弃物数量大幅添加,对其回收应用不只可以加重环境净化,而且能回收有用成分,有很高的潜在价值。机械处置技术绝对来说净化小、本钱低、工艺复杂,易规模化。随着各国对环境维护的注重及电子产品中贵金属运用逐年增加的趋向,电子废弃物的机械回收办法将会逐步占据主导位置。