5废弃电子产品拆解物资源化利用经验

LOGO废弃电子产品拆解物资源化利用经验中国再生资源回收利用协会潘永刚LOGO内容板块概述1电子废弃物的价值性2废弃电子产品拆解物综合利用技术综述3具体处理方法4工艺流程5小结6LOGO一、概述•全世界每年产生2000万吨-5000万吨电子废弃物，美国占1/3，欧盟占1/4，全球年增速3%-5%。全球电子废弃物持续增长•每年家电、电子产品报废量5000-8000万台，增长率20%，十二五末期超1.6亿。•2014年，我国五种主要废弃电器电子产品的回收量约为13583万台，约合31万吨。未来5年废家电拆解市场产值超1000亿。•2016年《目录》增加，补贴处理范围增加到14种。行业规模增政策驱动强•企业自建回收网络•互联网回收比重逐步提高•卖场以旧换新•回收成本持续提高，网络不完善回收模式创新拆解能力提高LOGO主要产品回收利用量2014年国内主要废有色金属回收量约为798万吨，占再生金属原料供应量60%以上，其中废铜回收量约为135万吨，废铝回收量约为370万吨，废铅回收量约为160万吨，锌回收量约为133万吨。我国2014年塑料回收再生利用量达到2825.43万吨，国内废塑料回收利用量约为2000万吨，同比增长46.4%。四机一脑回收量：废电视机回收量为5860万台;废电冰箱回收量为1332万台;废洗衣机回收量为1420万台;废房间空调器回收量为1961万台;废微型计算机回收量为3010万台。实际处理量占理论报废量比例从13年34.3%上升到61.5%同比增长近30%。LOGO主要回收产品价格持续下跌废铜从去年1月的47000元/吨左右持续下跌到38000/吨左右，中期达到37000/吨以下；废铝从去年1月的11400/吨反复震荡至目前的10200/吨左右；再生塑料企业利润持续走低，由2012年的500元/吨左右降至2014年的200元/吨左右。再生料由于环保频频施压生产成本逐步提高，新料因原油暴跌价格大幅下行，两者价差进一步缩小，迫使部分企业放弃或减少再生料使用，再生塑料行业发展更是举步维艰；电子废弃产品拆解物价格去年以来持续下跌：线路板：含元器件6000元/吨---4000元/吨；不含元器件8800元/吨---7000多元/吨废弃电器电子产品不属于危险废物，可以跨省收集和运输。废弃电器电子产品处理企业间的竞争主要集中在原料的竞争。从2014年下半年开始，废弃电器电子产品的回收价格在僧多粥少的情况下继续上涨，导致处理企业的处理成本不断增加，利润空间越来越小。LOGO废铜价格LOGO废铝价格LOGO废塑料价格LOGO15年初步预测预测2015年全年趋势是振荡下行，要到年底才有可能温和回升；废有色金属：全年下行的压力依旧很大，要到下半年可能出现缓慢上行，行情也将缓慢回暖；废塑料：环保整顿力度的增加以及废塑料各项政策的出台将进一步规范废塑料行业的发展，有利于正规的加工利用企业健康成长。对于拆解废弃物的回收利用要创新模式，如建立线上线下平台，实现废铜、废铝、废塑料的融资交易，主要产品的仓单质押，如线路板LOGO二、电子废弃物的价值性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:1吨随意收集的印刷电路板中，272.4kg塑料、129.8kg铜、0.45kg黄金、40.9kg铁、29.5kg铅、20kg镍和10kg锑。如果能回收利用，仅这0.45kg黄金就价值6000美元。2013年我国智能手机保有量5.8亿部，同比增长60.3%，电池钴含量20%以上，再生钴的利用率占到总量30%，金含量280克/吨，银2000克/吨，分别相当于原矿的60倍与13倍。我国年报废废塑料2000万吨，相当于6000万吨石油，大庆1.5年的产量。LOGO二、电子废弃物的价值性物质名称百分比物质名称百分比物质名称百分比塑料49.799锑1.825钯0.021铜23.728锌0.747铍0.015铁7.467银0.083溴化物4.646金0.083铈0.008铅4.480镉0.066铂0.006锡3.650钽0.032镧0.005镍3.319钼0.026汞0.002电脑电路板中所含的物质成分及比例LOGO回收利用的前期技术和后期技术前期系统技术：主要用物理和机械的方法进行分选、破碎、提取回收破坏废弃物原形的回收材料：靠物理作用使废弃物原料化，再生利用，废弃电子产品的拆解。后期系统技术：（用化学、生物方法转化回收）回收物质：用化学和生物的方法使物料原料化、产品化而再生利用（转化+分离精制、热解、催化分解、熔融、烧结）;回收能源（燃烧、发电、水蒸气、热水等）。三废弃电子产品拆解物综合利用技术综述LOGO三废弃电子产品拆解物综合利用技术综述机械处理法火法冶金湿法冶金贵金属，常采用湿法冶金进行回收。湿法冶金技术其实质是利用化学药剂对经破碎与分离等预处理后的电子垃圾浸取贵金属的一种方法。湿法冶金按浸取工艺中所用药剂的不同，又可以分为硝酸-王水浸金法、氯化法和氰化法等，其中又以硝酸-王水浸金法最常用。湿法冶金具有工艺简单、浸取贵金属速率快和回收率高等特点，但其成本高且二次污染相对严重。微生物法最近有报道称采用生物法回收贵金属二次污染小、成本低且回收率高达99%，因此该法值得推广应用。回收技术，装备的提高，90%的材料可以回收利用。金、银、钯、铂等贵金属是电子垃圾金属材料回收和再利用的重要部分，也是回收电子垃圾的主要经济推动力。LOGO三废弃电子产品拆解物综合利用技术综述（金属）方法原理优点缺点使用情况机械处理对电子垃圾进行破碎使各种成分单体解离，再利用破碎后颗粒物理性质的差异（如密度、电性、磁性和形状等）进行分离。污染小、操作简单、不需要对电子垃圾做预处理，易实现规模化。处理后一般不是最终产品。综合回收有用材料，同时可作为其它回收方法的预处理。火法冶金利用冶金炉高温加热剥离非金属物质，贵金属熔融于其他金属熔炼物料或熔盐中，随后再加以分离操作简单方便，能得到较纯的产品，回收率较高。焚烧时会产生有害气体，二次污染严重，金属回收率低，能耗大，设备一般较昂贵主要用于回收贵金属，逐渐淘汰中。湿法冶金利用贵金属能溶解在硝酸、王水等强酸的特点，将其从电子废物中脱除并从液相中回收。能得到较纯的产品，回收率高，废气排放少，提取贵金属后残留物易于处理，工艺流程简单二次污染较严重主要用于回收贵金属微生物法利用细菌浸取电子垃圾中的贵金属对环境危害小，投资少，能耗少，药剂消耗少，对低品位的资源也能很好地回收生产周期长，温度要求严格主要用于回收贵金属。LOGO三废弃电子产品拆解物综合利用技术综述（非金属材料）除了金属材料，制造电子产品过程中还使用了大量非金属材料，特别是工程塑料。塑料普遍具有良好的绝热和绝缘特性，并具有强度较高、耐压和韧性良好等特点。电子产品常用的塑料主要包括ABS、HIPS和PC/ABS等电子垃圾中的大件纯塑料一般采用机械法直接回收，而混合塑料的回收主要有机械法、化学法和热回收法。其中热回收法被认为是回收塑料最环保的方法，瑞士和丹麦早在2002年就有70%的塑料是通过该法处理的;2003年欧洲也有23%的塑料通过该方法回收处理LOGO三废弃电子产品拆解物综合利用技术综述（非金属材料）化学法•解聚反应（高温）获得新的更有价值的合成油、沥青和焦炭机械法•破碎分离回收，作为新产品的原料，不同种类的塑料分离出来作为生产原料（造粒）热回收法•作为燃料，回收热量（垃圾焚烧）（混合塑料的回收方法）利用废印刷线路板回收料可以制作高档建筑、装修型材、台面板，广东佛山、顺德等地发达，地板、仿大理石台面，无放射、不腐蚀、无污染LOGO四、具体处理方法4.1机械处理方法利用各组分间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、焚烧等处理后可获得的金属、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。LOGO四、具体处理方法4.1.1拆解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单独处理，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，必须考虑采用机械化处理的方法，提高处理效率。日本NEC公司已研制开发了一套自动拆卸废电路板中电子元器件的装置，这种装置主要利用红外加热和两级去除的方式使穿孔元件和表面元件脱落，不会造成任何损伤。LOGO四、具体处理方法4.1.2破碎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，而且还能为不同物料的有效分选提供前提和保证。在选择破碎设备时，应充分考虑物料的物理特性。如拆除元器件后的废电路板，主要由玻璃纤维强化树脂覆铜板组成，存在着硬度较高，韧性较强，具有良好的抗弯性等特点，因此采用具有剪、切或冲击作用的破碎设备比较合适。瑞典的SR公司开发的转式破碎机与日本NEC公司的剪切式破碎，都采用剪切作用来破碎废旧印刷电路板，减小了解离后金属的缠绕作用，得到了较好的解离效果。瑞士Result技术公司开发了超音速方法破碎涂层线路板等多层复合制件，它利用各种层压材料的冲击和离心特性不同，将多层复合材料彼此分开，不同材料的变形情况不同，脆性材料碎成粉末，金属则形成多层球状物。LOGO四、具体处理方法4.1.3分选机械分选主要是利用物质间的物理性质差异（如密度、电性、磁性、形状及表面性质等）来实现不同物质的分离。机械分选包括湿法分选和干法分选。湿法分选有水力摇床、浮选、水力旋流分级等。干法分选包括空气摇床、电选、磁选和气流分选等。4.1.3.1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。LOGO四、具体处理方法4.1.3.2磁选和电选磁选是利用电子废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:一是通过离子或电子碰撞荷电，如电晕圆筒型分选机;二是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。涡流分选技术现已被广泛地应用于回收电子废弃物中的非铁金属。其分选机理是当分选机中的磁场变化时，在导电的有色金属颗粒中感应产生涡电流，涡电流与磁场相互作用，对导电颗粒产生电动力，使导电颗粒和绝缘颗粒产生不同的运动轨迹，从而实现导体和非导体的分离。涡流分选要求颗粒的形状规则平整，而且粒度不能太小。铝的密度较低，使用普通的分选方法容易混入轻产物中，而使用涡流电选机可以高效地分离金属铝。单体的充分解离是实现高效机械分选的前提。LOGO四、具体处理方法4.2.1火法冶金回收方法火法冶金回收方法是指通过焚烧、等离子电弧炉或高炉熔炼、烧结或熔融等火法处理的手段去除电子废弃物中塑料及其他有机成份而使金属得到富集并进一步回收利用的方法。本方