1、电子废弃物的资源化回收利用r_竺查堕电子废弃物的资源化回收利用袁珂蔡美芳(江西赣江职业技术学院,江西南昌 jj0108)摘要:电子工业的迅猛发展,提高了电子产品的普及率,加快了电子产品的更新换代,同时也使得大量废旧电子产品堆存.本文简要介绍了电子废弃物引发的环境污染,资源浪费等问题及电子废弃物资源化回收利用的意义,在此基础上,详细总结了现有的电子废弃物资源化回收利用方法及各国在促进电子废弃物再生资源化利用的政策,法律,法规方面所做的努力.关键词:电子废弃物;危害;法规;资源化RecyclingofWasteElectricandElectronicEquipmentYUANKe.CAIMeif
2、ang(GanRiverinIiangxiVocationalandTechnicalCollege,Nanchangliangxi330108)Abstract:Therapiddevelopmentofelectronicindustrycontinuestoacceleratethepopulationandreplacementofelectronicequipment.however.toresultinthesignificantincreaseofwasteelectricandelectronicequipment(WEEE).Thispaperprincipallyaimsa
3、thighlightingthenecessityandprogressondrablegislationandresearchintothereuse,recyclingofWEEE.basedonthefactthattreatmentofWEEEi8animportantSUbjectnotonlvfromthepointofwastetreatmentbutalSOfromtheaspectofvaluablematerialsrecoveryduetotheirhazardousaswel1asvaluablecontents.Keywords:wasteelectricandele
4、ctronicequipment(WEEE);hazard;lawsandregu1ations;recyc1ingl 绪论电子工业和信息高科技产业的高速发展给我们的生活生产方式提供了方便,同时也产生了资源和能源消耗,环境污染,废弃物累积等一系列问题.而今随着家用电器的大量普及以及通讯设备的广泛应用已经成为造成电子废弃物的重要因素,那么如何处理这些已经废弃的电器电子设备,已成为一个新的环境问题.另一方面这些电子电器废弃物中所蕴涵着巨大价值,其中含有许多可以再次利用的材料,如各种塑料可直接回收利用;而各种贵重金属和稀有金属的提炼利用等等.由此可见,对电子废弃物的资源化回收利用不仅可以降低垃圾填埋
5、的负荷,节省宝贵的并且不可再生的土地资源,同时在资源回收过程中对有害物质加以分离可以在一定程度上减少其对环境造成的污染,利于环境保护,而电子废弃物资源化技术会为资源再利用的发展提供强大的技术支持,创造一定的社会财富.2 电子废弃物对环境的污染及给社会生活所带来的危害电子垃圾跟一般的固体废弃物相比,有两个显着的特征:体积普遍庞大,如电视机,冰箱,洗衣机,电脑等;大部分电子产品含有多种对人体健康和周围环境有害的物质.如电冰箱的制冷剂 CFC212*D 发泡 CFC11 是破坏臭氧层的物质;电视机的显像管具有爆炸性,含有铅,荧光屏含有汞等;电子废弃物中废电池的危害更具有潜在性和长期性,一粒纽扣电池能
6、污染 610L 水( 相当于一个人一生的用水量),而一节一号电池的溶出物就足以使 1 平方米的土壤丧失农业价值.而在现代生活,办公中不可缺的电脑对环境的危害则更为巨大.据有关资料指出,台普通的个人电脑含有 700 多种化学成分,其中约一半是对人体有害的化学物质:机壳塑料上涂的防火制剂是有毒的; 显示器的阴极射线管里铅的含量达 27%,印刷电路板上也涂了铅;半导体,SMD 芯片电阻和紫外线探测器中含有铜; 开关和位置传感器中有汞;铁机箱中有铬;电路板中有溴化阻燃剂;电池中有镍,锂,镉和其他金属:而电线和老式包装套中则有聚氯乙烯等等.众所周知,以上物质对人体和环境的危害都是极大的,如铅对人体内的大
7、多数系统均有危害,可以损伤血液系统,神经系统和肾脏;六价铬会透过皮肤,经细胞渗透,微量便会造成严重过敏,更可能引起哮喘,破坏 DNA;汞则会破坏脑部神经 .这些体积庞大而且含有各种毒性物质的垃圾若是采用普通的卫生填埋法处理,不仅使垃圾填埋场的土地资源更趋紧张,而且大量重金属汞,镉,铬等渗漏到土壤和地下水富集将对环境造成危害甚至威胁人类的生存环境;若采用焚烧法处理则卤素阻燃剂,聚氯乙烯,聚丙烯等塑料燃烧将排放大量的有害气体容易带来二次污染.3 电子废弃物的有价性任何事物都具有两面性,对人类环境和身心健康存在巨大危害的电子垃圾也不例外.电子废弃物中含有许多可以资源化利用的材料,如各种塑料可以被直接
8、回收利用;金属,贵重金属和稀有金属的提纯利用以及树脂纤维材料的再生利用等.丹麦技术大学的研究结果显示:1000kg 随意收集的电子板卡中含有大约 272.4kg 塑料,129.8kg 铜,0.45kg 黄收稿日期:20080911 修回日期:20081012作者简介:袁珂(1985 一),江西南昌人,助教,研究方向为电子信息工程.37中国西部科技 2008 年 10 月(下旬)第 07 卷第 30 期总第 155 期金,40.9kg 铁,29.5M 铅,20kg 镍IlOkg 锑,如果能回收利用,仅这 0.45kg 黄金就价值 6000 美元.因此,电子废弃物的回收利用具有显着的社会效益和经济
9、效益.金,银,钯,铂等贵金属及其合金具有优良的导电特性,柔韧性和高强度性,被广泛应用于电子电路板中电极引出端,金属线节点,电子节点,印刷电路板 PCB 等等.瑞典的 Ronnskar 冶炼厂分析了个人计算机(Pc)中使用的印刷线路板的元素组成,分析结果表明,印刷电路板 PCB 中普遍含有贵金属如金,银,钯及有色金属如铜,锌,铁等,其中铜的含量高达 26.8%,这些金属主要存在于 PCB 中的二极管,晶体管和集成电路等电子元器件中.由于贵金属具有稀有和高价值的特性,若从电子垃圾中提取回收这些贵金属,不仅可以节省有限的自然矿产资源,还能获取不菲的经济效益.有研究表明,平均生产 lt 电脑及部件需要
10、大约0.45kg 黄金,70kg 塑料,128.7kg 铜,Ikg 铁,58.5kg 铅,39.6kg 锡,36kg 镍,19.8kg 锑,还有钯,铂等贵重金属,仅这 0.45kg 黄金,价值就达 N6ooo 美元.可见,对电子废弃物资源回收利用,不仅可以降低垃圾填埋的负荷节省土地资源,同时在资源回收过程中对有害物质分离可以减轻对环境造成的污染,有利于环境保护,而且还可以为社会创造一定的财富.4 电子废弃物的处理方法由于电子废弃物的材料组成和结合方式复杂,处置起来比较困难.如电子废弃物中占较大比重的废旧印刷电路板,其中含有多种塑料和金属,结合方式复杂,单体解离粒度小,不容易实现分离.目前处理电
11、子废弃物的方法主要有化学处理,火法处理和机械处理方法.(1)化学处理和火法处理.化学处理是将破碎后的电子废弃物颗粒在酸性或碱性条件下浸出,浸出液再经过萃取,沉淀,置换,离子交换,过滤以及蒸馏等系列过程最终得到高品位及高回收率的金属.但在化学处理的过程中要使用强酸和有剧毒的氰化物等,产生的废液对环境危害较大,无害化成本较高.火法处理是将电子废弃物焚烧,熔炼,烧结,熔融等,去除塑料和其他有机成分,富集金属的方法.化学处理和火法处理都适用于对贵金属的回收,但随着电子工业的发展,电子产品中贵金属的用量正在逐渐减少;同时化学处理中产生的废液和火法处理释放的有害气体都对环境存生着严重的危害,所以从资源化回
12、收,生态环境以及可持续发展战略来看,这些方法都难以推广.(2)机械处理方法.利用各组分问的物理性质差异进行分选的机械处理方法存在着成本低,操作简单,不易造成二次污染,易实现规模化等优势.目前的机械处理方法主要包括拆解,破碎,分选等,处理后物质再经过冶炼,填埋,焚烧等处理后即可获得金属,塑料,玻璃等再生原材料.因此,机械处理可以使电子废弃物中的有价物质充分地富集,减少后续处理的难度,提高回收效率.拆解即电子废弃物中含有多种电子元器件,如变压器,电池,电容,晶体管等,这些元器件中含有铅,汞,镉等多种重金属和有害物质,处理时可预先将其拆解下来,对于可靠性检测后不可回收再利用的元器件可以进行38单独处
13、理,这样不仅能富集有价物质,还可以防止其对后续工艺的污染,减少处理成本.目前,电子废弃物的拆解一般由手工完成,机械设备作为辅助,但随着电子工业的飞速发展,电子废弃物的数量日益增多,为提高效率机械化处理方法势在必行,提高处理效率.破碎即单体的充分解离是实现高效机械分选的前提,破碎是实现单体解离的有效方法.因此,根据物料的物理特性选择有效的破碎设备,并根据所采用的分选方法选择物料的破碎程度,不仅可以提高破碎效率,减少能源消耗,而且能为不同物料的有效分选提供前提和保证.分选即机械分选主要是利用物质问的物理性质(如密度,电性,磁性,形状及表面性质等)差异来实现分离.机械分选包括湿法分选和干法分选.湿法
14、分选有水力摇床,浮选,水力旋流分级等.而干法分选包括空气摇床,电选,磁选和气流分选等.按密度分选按各组分的密度差异进行分选的技术成熟地应用于选矿行业中.由于电子废弃物中含有大量的金属和塑料,他们的密度差异较大,容易按密度分离,所以密度分选法处理电子废弃物也具有一定优势.空气摇床是一种按密度分选的设备,现已广泛地应用于电子废弃物的分选过程中.其分选机理是:不同比重的颗粒混合物料给到床面上,与从床面缝隙吹入的空气混合,颗粒群在重力,电磁激振力,风力等综合作用下按密度差异产生松散分层,重颗粒受板的摩擦和振动作用向上移动,轻颗粒浮在床面上向下漂移,从而实现了金属和塑料的分离.磁选和电选磁选是利用电子废
15、弃物中各组分的磁性差异实现分选的,多用于除去废弃电路板中的铁磁性物质.静电分选是利用物质在高压电场中的电性差异实现分选的,对废弃物再生处理十分有效.其荷电机理有两种:通过离子或电子碰撞荷电,如电晕圆筒型分选机;通过接触和摩擦起电荷电,如摩擦电选,能够分选多种不同物料,尤其对两种混合塑料,分选十分有效.5 我国的废旧电子产品回收利用体系目前我国大量的电子产品超期服役和废旧产品任意处置的现象较为普遍,由此产生的安全隐患,能源浪费和环境污染等问题也越来越严重.同时,由于没有便捷的回收利用渠道,还在很大程度上影响了用户更新的欲望,从而制约了新产品的开发和生产.由于发达国家立法支持废家电资源回收,规定再
16、商品化率,我国出口的家电必然受到进口国的法律约束,如果不按照当地法律及时对报废家电进行合理回收,家电出口亦可能受阻.同样,大量从国外进口的家电产品,几年后也将是废物,如何对其回收利用,也应在进口时进行评价和约束.因此,应尽快建立废旧电子产品回收处理体系,完善相应的管理机制.我们建议做好以下几方面的工作:(1)建立相应的法律法规制度,保证废旧电子产品回收再利用有法可依,并建立规范的市场机制.明确生产企业,销售商,消费者及政府部门的相关责任和任务,规定产生废旧电子产品的单位和企业的责任.(2)制订有关政策措施,使废旧电子产品的回收再利用具有可操作性.应规定超过使用寿命的废旧电子产品禁(下转第 21
17、 页)(3)采用密度(DENB)曲线对比.由于 5,7 号煤的散射伽马和自然伽马曲线相似且围岩特征不明显,难选取物性标志层.因此采用了 59 煤和 7 号煤的化验煤质表结合煤层的密度曲线(DENB)进行比较.由于 5 号煤及围岩含Al,0 等物质的百分比高于 7 号煤,由此细微差异可区 N5,79,但不明显;还根据昌福山中井田详查(最终)地质报告中的地质化石来区分是十分有效的4 讨论,煤层的对比一般可以采用地层模型,物理模型和数学模型来进行,但三种模型对比各有优,缺点:地质模型观察的数据,具有不连续性和随机性即离散性,但它的优点是直观,眼见为实,但昌福山矿区由于邻近火成岩区,而动,植物化石一般
18、都赋存于偏细的砂质泥岩或泥岩中,特别容易发生变质,因而发生了大面积的砂质泥岩或泥岩中变质,因重结晶作用使大部分岩层发生混合同化而使各种动,植物化石与其周围成分的分界面消失,整个岩层成均一状,这样用地质模型对比煤层,带来了极大的困难,因此只能采用物理模型比;物理模型,虽具有连续性,但容易出现多解性;数学模型则避免了上述两种模型的缺点,即具有连续性和随机性的高度统一.地质科学研究的过程是:地质模型一物理模型一数学模型,而物理模型是地质,数学模型的桥梁,把地质,数学模型的特点兼而有之,因而我们就可以利用具有连续性的曲线来研究煤层对比,避免了地质模型的不足之处.多年实践经验表明,只有采用具有互补性物理
19、模型和地质模型综合进行煤层对比,才能达到对比的最佳效果,避免了不连续性和多解性的错厂垄壁误;此外曲线对比也存在着不足之处,由于仪器缺少刻度,只是依据曲线形态,幅度的相对高低,没有量的概念,难以解决更多,更复杂的地质问题,而且测井对比的可靠性有待进一步研究.5 结论曲线对比需要通过井田各钻 SLY,0 井曲线的详细研究,比较,从中寻找各煤,岩层在曲线上显示的形态特征,相互区别的特殊性标志(即物性标志层),采用这些标志层方可用来作曲线对比的标志.通过上述分析可得出如下结论:(1)抓住层段,层位明显的物性特征( 物性标志层),按整体到局部的原则进行对比.本次通过对主采煤层与参数曲线对比,探讨了昌福山
20、矿区的 5,7,9 等三层主采煤层曲线特征存在如下规律:首先全区砂岩分布广泛,5 煤层中带有夹矸(泥岩),导致了自然伽马曲线在煤层上的幅值变化不大,但 7 和 9 无夹矸的煤层中其反应较明显;视电阻率曲线在进入主采煤层后,曲线呈波浪式起伏,各主采煤层反应不非常明显,对主采煤层对比无太多贡献;该区的散射伽马和声波时差曲线反应也十分明显,特别是在5 号复杂煤层的夹矸上反应一致,呈多波峰震荡状态.(2)曲线对比是一项十分细致的工作.尤其是孔距较大,构造复杂,断层发育的昌福山矿区,应当结合地质资料综合分析,认真对比,反复推敲.通过对昌福山矿区的己知材料的整理,分析,采用曲线对比图,统计等方法,可找到该
21、区 5,7 及 9 等三层主采煤层的物特征及其煤层厚度,埋藏深度及连续性等变化规律,为矿井开采的煤层对比具有一定的指导意义.参考文献:(略)(上接第 58 页) 止在市场上销售必须由销售商或生产商负责回收,再交由有国家认定资质的专业公司处理.不允许任何单位和个人将其出售,直接填埋或焚烧处理.(3)应大力开发废 1 日电子产品处理新技术,尽可能在各省,市建立相当规模的处理厂,为建立畅通的回收利用渠道提供技术支撑.应组织联合攻关,开发适合国情的废IH 电子产品回收再利用的关键技术和工艺设备,做到安全,有效地处理废旧电子产品.目前我国的处理工艺和技术与其他国家相比,无论是处理水平还是处理能力都存在很
22、大的差距,尤其是配套的环保技术,工艺和设备比较落后,使得废旧电子产品的最终处理产物及废水都难以达到较高的环保标准.(4)鼓励厂家开发绿色环保产品,使电子产品在到达使用寿命时的污染达到最低.由于受市场影响和利益驱动,一些产品制造者在开发电子产品的过程中,很少考虑到甚至没有考虑产品废弃后对环境造成的污染,也很少考虑产品废弃后怎样回收处理的问题,加上生产工艺和成本的限制,很少注意产品生产的绿色设计和材料的选择,从而使用了有毒有害不易降解的材料生产产品.6 小结我国是家用电器消费大国,但目前尚未建立规范的废旧电子产品回收利用体系,而且现有的废旧电子产品的拆解与处理技术属粗放式,也即拆解与处理基本上采取
23、简单物理方法和简单化学处理方法,只有极少数的金属,印制板处理厂具有一定的处理工艺和技术,与国外相比也已经落后.不仅难以妥善处理现有的废旧电子产品污染,而且极易造成二次环境污染.如何有效地回收和处理大量的废旧电子产品,使其不对环境和人民健康造成危害,是当前我们面临的一个重要而紧迫的课题.另一方面,逐步建立健全我国的废旧电子产品回收利用体系,对于保护我国环境和促进经济的健康发展都将起到极大的促进作用.参考文献:1吴峰 .电子废弃物的环境管理与处理处置技术初探一国外现状综述J.中国环保产业,2ooi,(2):3839.2赖芸 .贵屿之痛 J.中国科技画报,2004,(I):7681.3中国信息产业网.中国手机产品数据分析报告EB/0L.bttp:/ 一 10.4中国信息产业网.中国手机市场综合分析报告EB/0L.http:/ 年中国计算机市场研究年度总报告EB/0L.http:/ 11/20044106庾晋 ,白杉 .旧家电该如何” 处置”J. 中国资源综合利用,2002,(6).21
