廢舊電子電器產(chǎn)品資源化利用技術(shù)

前言

電子廢棄物是世界上數(shù)量增長最快的固體廢物。根據(jù) 2010年聯(lián)合國環(huán)境署數(shù)據(jù)，全球電子廢物產(chǎn)生量約4000萬噸/年，中國已成為世界第二大電子廢棄物產(chǎn)生國，僅次于美國。根據(jù)工信部數(shù)據(jù)：2009年我國手機(jī)產(chǎn)量6.2億部、電腦 1.82億臺(tái)、彩電9966萬臺(tái)、家用空調(diào)8153.27萬臺(tái)、家用電冰箱6063.58萬臺(tái)、家用洗衣機(jī)4935.84萬臺(tái)，總產(chǎn)量已達(dá)11.8 億臺(tái)之多，增長幅度明顯。

目前在國內(nèi)的電子廢棄物處理領(lǐng)域，大多是采取焚燒和水洗等手工拆解的方式，處理技術(shù)落后，回收率低，對環(huán)境造成了極大的污染。

為更好地解決廢舊電子電器產(chǎn)品的資源化利用問題，防治環(huán)境污染，國家近年來頒布了一系列有關(guān)文件，如：2007年9月，國家環(huán)保總局發(fā)布并施行《電子廢物污染環(huán)境防治管理辦法》；2009年2月，國務(wù)院總理溫家寶簽署了551號國務(wù)院令，正式發(fā)布《廢棄電器電子產(chǎn)品回收處理管理?xiàng)l例》；2009年6月，國務(wù)院批準(zhǔn)了國家發(fā)改委等部門《促進(jìn)擴(kuò)大內(nèi)需，鼓勵(lì)汽車、家電“以舊換新”實(shí)施方案》；2010年1月，國務(wù)院第91 次常務(wù)會(huì)議決定：2010年5月底國家家電以舊換新政策試點(diǎn)結(jié)束后，繼續(xù)實(shí)施這項(xiàng)政策，并在具有拆解能力等條件的地區(qū)推廣實(shí)施；2010年4月，環(huán)保部發(fā)布《廢棄電器電子產(chǎn)品處理污染控制技術(shù)規(guī)范》等。

本文重點(diǎn)介紹了廢印制電路板處理及資源化技術(shù)、廢舊冰箱無害化處理及資源回收技術(shù)、電視電腦拆解處理設(shè)備、廢線纜資源回收生產(chǎn)線等四項(xiàng)廢舊電子電器產(chǎn)品資源化利用技術(shù)。

1 廢印制電路板處理及資源化技術(shù)

1.1 技術(shù)原理及工藝路線

廢印制電路板處理及資源化技術(shù)主要包括四套關(guān)鍵處理設(shè)備：電路板元器件切割設(shè)備、電路板粉碎分離設(shè)備、熱固性塑料復(fù)合改性設(shè)備、再生金屬深加工設(shè)備。首先通過電子元器件高效脫離及環(huán)保回收自動(dòng)化設(shè)備將電路板上的電子元器件拆解下來，設(shè)備采用熔錫爐加溫的方式將電路板焊錫熔化，利用人工將可再利用的元器件摘除后，經(jīng)帶電輔加熱的傳送帶輸送，通過兩組滾刀和刮刀配合，將電路板上的元器件及焊錫全部脫離，并經(jīng)接料斗對元器件和錫料進(jìn)行分類回收。經(jīng)脫離元器件和焊錫的線路板基板再進(jìn)入線路板高效粉碎分離一體化設(shè)備，通過粗碎、細(xì)磨、磁選、電選、分離、分級等工序?qū)崿F(xiàn)電路板基板精細(xì)粉碎與微粉同步分離，整個(gè)系統(tǒng)采用負(fù)壓除塵+尾氣吸附的處理方式，不產(chǎn)生二次污染。整套設(shè)備在保障電子元器件不遭受破壞的前提下能高效分離和分類回收元器件和物料。

1.2 主要技術(shù)特點(diǎn)

與水洗、酸浸等其它處理回收方法相比，廢印制電路板處理及資源化技術(shù)具有以下特點(diǎn)：

（1）利用高速渦流粉碎分離新工藝，采取特殊設(shè)計(jì)的粉碎設(shè)備結(jié)構(gòu)，將剪切粉碎、氣流粉碎、碰撞粉碎等多種粉碎形式有機(jī)結(jié)合在一起，徹底解決了長期困擾業(yè)界的金屬與非金屬解離和分離的難題，同步實(shí)現(xiàn)了金屬和非金屬的精細(xì)粉碎與微粉分離的新工藝。金屬回收率較原有工藝提高了6%，達(dá)到96%以上，非金屬材料中金屬含量<1%，滿足了國家環(huán)保要求。

（2）采用了風(fēng)選+電選組合提純的新工藝，解決了傳統(tǒng)工藝中金屬粉末純度低（70%～80%）、能耗高、工藝路線長的問題，將金屬純度提高到90%～99%，生產(chǎn)出來的金屬粉末可以直接應(yīng)用于花炮生產(chǎn)、粉末冶金等領(lǐng)域。

（3）采用物理機(jī)械粉碎方法，對線路板中的非金屬材料進(jìn)行精細(xì)粉碎與表面改性處理，實(shí)現(xiàn)了非金屬材料的再利用，實(shí)現(xiàn)了資源價(jià)值最大化。

（4）利用高速氣流將粉碎的材料吸入機(jī)腔內(nèi)部，通過粉碎刀片高速旋轉(zhuǎn)后形成的渦流，可將粉體材料粉碎至600目，并通過后續(xù)分級回收設(shè)備，可根據(jù)用戶需要調(diào)節(jié)不同粒徑級配，滿足不同行業(yè)的應(yīng)用需求。

（5）采用多腔共混改性的方式，通過高速氣流將物料在機(jī)腔內(nèi)進(jìn)行高速混合，使物料通過自身摩擦發(fā)熱達(dá)到改性所需的溫度，同時(shí)利用偶聯(lián)劑對熱固性塑料粉末進(jìn)行表面包覆處理，提高與其他高分子材料的相容性，使之成為性能優(yōu)良的功能填充材料。改性后的熱固性塑料粉末已成功應(yīng)用于改性瀝青、井蓋、塑木制品等領(lǐng)域。

（6）采用全封閉的負(fù)壓輸送工藝和噴淋除味技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)過程中無廢水、無粉塵排放，排放氣體達(dá)到國家環(huán)保有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。

1.3 技術(shù)應(yīng)用情況

目前，廢印制電路板處理及資源化技術(shù)已在深圳、大連、天津、煙臺(tái)、長沙等十余家PCB行業(yè)知名企業(yè)進(jìn)行了推廣應(yīng)用，已成功處理PCB行業(yè)廢印制電路板2萬余噸，直接經(jīng)濟(jì)效益5000萬元，為PCB企業(yè)和社會(huì)帶來了顯著的環(huán)境效益和經(jīng)濟(jì)效益。

1.4 效益分析

本技術(shù)以目前的150萬噸的廢棄物完全利用分析，可新增設(shè)備加工產(chǎn)值15億元，產(chǎn)銅22.5萬噸，產(chǎn)值120 億元，改性再生利用熱固性材料產(chǎn)值7.6億元（加工材料按600元/噸市場價(jià)計(jì)算），具有很好的經(jīng)濟(jì)效益。同時(shí)，本項(xiàng)目技術(shù)無需生產(chǎn)用水，能耗低，對環(huán)境保護(hù)、節(jié)能降耗、資源綜合利用具有很好的示范及促進(jìn)作用。

2 廢舊冰箱無害化處理及資源回收技術(shù)

2.1 技術(shù)原理及工藝路線

廢舊冰箱在拆解工作臺(tái)上經(jīng)人工拆除隔板、抽屜、封條，用冷媒抽取專用裝置自動(dòng)抽取制冷系統(tǒng)中的冷媒，切除壓縮機(jī)后，整個(gè)箱體投入封閉式粉碎分離系統(tǒng)，經(jīng)過一、二級機(jī)械破碎裝置、風(fēng)選裝置、物料輸送裝置、磁選裝置、渦電流分選裝置處理后，可分類回收鐵、銅、鋁、塑料、聚氨酯泡沫等可再生材料。整個(gè)處理過程采用智能化控制，配備有全方位的安全監(jiān)測及保護(hù)系統(tǒng)，噪聲、粉塵、尾氣均可達(dá)國家環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)要求。

2.2 主要技術(shù)特點(diǎn)

目前我國廢舊冰箱的處理尚處于初級階段，以手工拆解為主，對可以使用的廢舊電冰箱翻修后再銷售，其余部分進(jìn)行作坊式的拆解處理。這些處理方式的處理效率低，資源浪費(fèi)現(xiàn)象嚴(yán)重且存在一定的環(huán)境污染與安全隱患。

與同類技術(shù)與設(shè)備相比，本技術(shù)具有如下特點(diǎn)：

（1）處理效率高。系統(tǒng)采用獨(dú)創(chuàng)的高效粉碎與旋風(fēng)分離一體化設(shè)備，每臺(tái)冰箱只需1～2分鐘即可完全拆解分離，能滿足大規(guī)模處理需求。

（2）資源回收率高。聚氨酯泡沫、塑料、銅鋁、鋼鐵的回收率分別可達(dá)到90%、95%、95%、98%以上，實(shí)現(xiàn)了資源的綜合利用。

（3）無二次污染。全部采用機(jī)械物理方式處理，不產(chǎn)生廢水、廢渣，廢氣排放及噪聲控制符合國家環(huán)保要求。

（4）安全防護(hù)措施到位。配備完善的安全控制系統(tǒng)及除塵系統(tǒng)，采用串聯(lián)控制，具有安全聯(lián)鎖功能，并通過通風(fēng)、噴霧、充氮、靜電接地、報(bào)警及風(fēng)門監(jiān)測等一系列安全措施，除塵防爆，解決了國內(nèi)外廢舊電冰箱及家電處理中的防塵防爆難題。

2.3 主要技術(shù)指標(biāo)（見下表）

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2.4 技術(shù)應(yīng)用典型案例

湖南省電子廢棄物處理中心有限公司2009年購買湖南萬容科技有限公司一套廢舊冰箱無害化處理及資源回收生產(chǎn)線（見下圖），用于處理國家“家電以舊換新”行動(dòng)長沙試點(diǎn)所回收的報(bào)廢冰箱。按單班生產(chǎn)計(jì)算，每天可處理廢舊冰箱約200臺(tái)，平均資源回收率達(dá)到了 95%以上。制冷劑經(jīng)過專用設(shè)備妥善處置，破碎機(jī)分選環(huán)節(jié)采用封閉處理，噪聲、粉塵、廢氣均達(dá)到國家環(huán)保要求。該生產(chǎn)線能滿足大規(guī)模廢舊冰箱無害化處理的要求，在保護(hù)環(huán)境的前提下能高效回收二次資源，且性價(jià)比優(yōu)越，可與國外產(chǎn)品媲美，在國內(nèi)推廣后，可產(chǎn)生良好的環(huán)境、經(jīng)濟(jì)效益。

? 廢舊冰箱無害化處理及資源回收生產(chǎn)線外觀圖

方便后續(xù)集中處理，本處理線采用智能物流輸送、人工輔助拆解的工藝方式，將這類電器拆解成塑料外殼、電路板、顯示屏、廢線纜等零部件，具有拆解速度快、分類效果好、能耗低、利于后續(xù)處理等特點(diǎn)。

2.5 效益分析

我國電冰箱的社會(huì)保有量約為2.5億臺(tái)，平均每年報(bào)廢460萬臺(tái)以上，并以年均20%的速度增長。目前已報(bào)廢總量約為1260萬臺(tái)，廢舊冰箱拆解后物料主要有塑料、聚氨酯泡沫、壓縮機(jī)、銅、鋁、鐵等物質(zhì)，經(jīng)過處理回收后可得到3萬噸有色金屬、25萬噸鋼鐵、9萬噸塑料、10萬噸聚氨酯泡沫、12萬噸壓縮機(jī)，資源回收產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)收益可達(dá)13億元。

3 電視電腦拆解處理設(shè)備

3.1 技術(shù)原理及工藝路線

電視電腦等電器設(shè)備結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，零部件較多，為方便后續(xù)集中處理，本處理線采用智能物流輸送、人工輔助拆解的工藝方式，將這類電器拆解成塑料外殼、電路板、顯示屏、廢線纜等零部件，具有拆解速度快、分類效果好、能耗低、利于后續(xù)處理等特點(diǎn)。

3.2 主要技術(shù)特點(diǎn)

（1）分離速度快，平均90秒可完成屏和錐的分離，以及熒光粉的回收；

（2）噪聲、廢氣排放等各項(xiàng)指標(biāo)達(dá)到國家環(huán)保要求；

（3）占地面積小，設(shè)備占地僅需17.22m2；

（4）能耗低，總功率小于12kW；

（5）設(shè)計(jì)優(yōu)化，適用CRT規(guī)格涵蓋14～33英寸。

4 廢線纜資源回收生產(chǎn)線

4.1 技術(shù)原理及工藝路線

經(jīng)過分類拆解后可獲得大量的廢舊電線、數(shù)據(jù)排線、電源線等線束，這些線纜可以通過銅米機(jī)處理，線纜經(jīng)過粉碎、篩分、旋風(fēng)分離、分級、精選等程序，最后可以得到銅粉和塑膠粉。整個(gè)設(shè)備機(jī)械化程度高、分離效果好，系統(tǒng)采用負(fù)壓除塵處理，避免產(chǎn)生二次污染。

4.2 主要技術(shù)特點(diǎn)

該機(jī)為成套設(shè)備，結(jié)構(gòu)新穎、獨(dú)特，生產(chǎn)能力大，能耗低，一次投料，多機(jī)完成，PLC全程自動(dòng)化控制，在國內(nèi)處于領(lǐng)先水平。該設(shè)備的開發(fā)成功，解決了焚燒取銅造成的污染問題，不但提高了回收銅的質(zhì)量，又回收了塑膠。主要特點(diǎn)如下：

（1）PCL全程自動(dòng)化控制；

（2）沒有廢水等二次污染；

（3）能耗低，運(yùn)行穩(wěn)定；

（4）銅回收率達(dá)98%以上。