電子廢料再資源化技術(shù)演繹“神奇”
隨著新技術(shù)的不斷開發(fā)和新產(chǎn)品更新?lián)Q代速度的加快,電子、信息產(chǎn)品發(fā)展迅猛,人們在享受高科技成果的同時,也被大量的高科技廢棄物所煩擾,與此同時也形成了一個龐大的電子垃圾市場。讓人們憂心如焚的是,棄之不用的電子垃圾產(chǎn)生的鉛、鎘、汞等,眾多讓人避之不及的重金屬、特殊污染物已對人們形成了巨大的危害。破解這一難題的電子垃圾回收技術(shù),日前被清華大學(xué)科研人員研制成功,成為我國處理電子垃圾的又一項重大新成果。
棄之不用的電子垃圾
在電子垃圾中,污染比較大,二次利用價值又比較高的是線路板,如何將廢舊線路板中的金和銀等有回收價值的東西提煉出來,進行回收再利用,這是一個很難解決的技術(shù)問題。清華大學(xué)精儀系制造工程研究所日前成功研發(fā)出了電子廢料再資源化的工藝和技術(shù),并研制出了相關(guān)設(shè)備和生產(chǎn)線,這項技術(shù)應(yīng)用和推廣必將成為電子垃圾的克星。
新技術(shù)“吃”進垃圾“吐”出金銀
談起研發(fā)電子垃圾處理技術(shù)的初衷時,清華大學(xué)精儀系制造工程研究所的技術(shù)人員告訴記者,一臺電腦顯示器中鉛含量平均達1公斤多。鉛元素可破壞人的神經(jīng)、血液系統(tǒng)和腎臟。電腦的電池和開關(guān)含有鉻化物和水銀,鉻化物透過皮膚,經(jīng)細胞滲透,可引發(fā)哮喘;水銀則會破壞腦部神經(jīng)。如果將這些電子垃圾隨意丟棄或掩埋,大量有害物質(zhì)滲入地下,造成地下水嚴重污染;如果進行焚燒,會釋放大量有毒氣體,造成空氣污染。如今,電子垃圾如果處理不當會對人和環(huán)境造成嚴重危害。
與此同時,電子垃圾回收利用又是一把“雙刃劍”,采用有效的處理技術(shù),不僅可以徹底解決電子垃圾中產(chǎn)生的大量有毒、有害物質(zhì),而且還可以從中提煉出多種貴重金屬,從這個角度來講,電子垃圾其實又是一座難得的“金礦”,其所含的金銀完全可以進行深加工而進行再次利用。
清華大學(xué)精儀系制造工程研究所研發(fā)的這項技術(shù),是用重力技術(shù)將線路板中的金屬和非金屬分離開,金屬可以進行直接提煉或者成為制銅的原材料進行生產(chǎn)。同時,線路板中的非金屬則會膨脹后變成粉末,這樣人們完全可以將這些非金屬粉末用在玻璃鋼等材料的生產(chǎn)上。
清華大學(xué)精儀系制造工程研究所向東副研究員對記者說,電子產(chǎn)品中的線路板也是由非金屬和銅箔層層疊加而成,其中銅的含量只有1%到2%,而一個四層以上的線路板,銅的含量卻有30%,純度也在90%以上,所以被稱之為“城市礦山”。線路板里面的銅含量非常高,有些線路板上還鍍著更加貴重的金屬——金和銀,所以線路板的價值是非常高的。現(xiàn)在,我們研發(fā)的這項技術(shù)完全可以將這些銅、金、銀提煉出來。我們研發(fā)的黃金、白銀、銅再生處理技術(shù),是先對表面含金的高品位電子廢棄物進行剝離,再對其它高品位電子廢棄物進行溶解,然后對溶有金的剝離液和溶解液,采用電解、精煉、還原處理等技術(shù),最終形成金塊和銀塊。線路板溶解后的殘渣還可以作為銅原料提供給冶銅企業(yè),F(xiàn)在,我們利用這項技術(shù)研究成功的生產(chǎn)線“吃”的是電子垃圾,“吐”出來的卻是黃金、白銀。
據(jù)了解,在處理電子垃圾中,是會產(chǎn)生有害物質(zhì)的。清華大學(xué)研究人員有效地解決了這個問題。向東說,電腦、電視機等電子產(chǎn)品里面都含有線路板,線路板是由塑紙、玻璃纖維和銅箔一起組成的,在處理的時候,如果采用的技術(shù)不合理,會形成有害物質(zhì),造成比較大的環(huán)境污染。有許多回收電子廢料的廠商為了得到線路板里面的金屬,在電子廢料回收處理中,用焚燒、硫酸腐蝕等方法進行提煉,這樣就造成了很大的環(huán)境污染。對此,我們研發(fā)的這項專利技術(shù),有效地解決了這個問題。
清華大學(xué)精儀系制造工程研究所不僅對線路板處理技術(shù)進行深入研究,還對電視機整機處理技術(shù)進行了深入研究。
向東說,比如電視機的屏幕,是含有害物質(zhì)較多的地方。它分為兩部分,一部分是“屏”,一部分是“錐”,“錐”是含鉛量非常高的鉛玻璃,而“屏”是普通玻璃,上面有熒光粉,如果要回收利用的話,就必須有一項能夠把鉛玻璃和屏玻璃分開的技術(shù)。對此,我們又對回收利用堿塑料、玻璃、金屬技術(shù),進行了深入的研究,并取得了可喜的成果。
新設(shè)備助電子垃圾處理步入產(chǎn)業(yè)化
為使電子垃圾處理走上產(chǎn)業(yè)化的道路,清華大學(xué)研究人員也研發(fā)成功了高技術(shù)含量的電子廢料再資源化設(shè)備。
他們研發(fā)的電子廢料再資源化設(shè)備,具有一套簡潔的生產(chǎn)工藝。
向東對記者介紹說,在處理電子垃圾時,首先要加熱,因為線路板是用焊錫焊在上面或膠粘在上面的,加熱到一定溫度之后,焊錫或膠才會融化。同時,線路板上面布滿了各種元器件,在加熱過程中,每個元器件的溫度是不一樣的,如果加熱不均勻,一個元器件的溫度很高,而另一個元器件的溫度很低,就意味著這個元器件拆不下來,而另一個元器件已經(jīng)燒壞了。如果采用這個設(shè)備,用紅外線加熱,在把焊錫融化的同時可以保證線路板上的溫度是均勻的,使元器件在加工的過程中不受損害,隨后等到整個線路板的焊錫全部融化之后,就可以用整體沖擊的方式將元器件一個個取下來。
那么這種設(shè)備又是怎樣做到在處理電子垃圾過程中不產(chǎn)生污染的?向東說,這個設(shè)備在電子垃圾的拆解過程中,保證元器件的溫度有一條工藝曲線,它也是整體加熱的一條溫度曲線,它產(chǎn)生的最高溫度是和當初電子元器件裝配時的溫度是一樣的,因此處理這些電子元器件是非常方便的,也不會對環(huán)境造成污染。
目前,與清華大學(xué)精儀系制造工程研究所合作的北京市門頭溝區(qū)公路所、北京游樂設(shè)備公司,制成了很多用電子廢料制成的建材、井蓋、交通標志牌、大型游樂設(shè)備等,這些產(chǎn)品都通過了國家質(zhì)檢,達到了質(zhì)量要求。
急需建立電子垃圾回收處理體系
面對當前我國日益嚴重的電子垃圾污染的形勢,我國應(yīng)該借鑒國外成功地區(qū)的相關(guān)經(jīng)驗的基礎(chǔ)上,結(jié)合我國國情,從加強電子垃圾治理的規(guī)范化、法制化,加強公民的環(huán)保意識等方面,應(yīng)加緊建立電子產(chǎn)品回收處理體系。
目前,北京電子垃圾處理體系漸入正軌,F(xiàn)在,北京市已經(jīng)進入電子電器產(chǎn)品報廢高峰期。據(jù)測算,北京的電子廢棄物產(chǎn)生量在2010年將上升為15.83萬噸,但目前,電子廢棄物有約60%由流動商販上門收購,其中的大部分又以整機形式銷往二手市場或拆解后賣到南方沿海地區(qū)。
據(jù)北京市發(fā)改委介紹,目前北京市商務(wù)局已要求北京城八區(qū)的再生資源回收主體企業(yè)回收的廢舊家電必須直送華星環(huán)保公司,下一步北京市行政事業(yè)單位須憑處置企業(yè)出具的回收憑據(jù)才能辦理固定資產(chǎn)核銷及更新電子辦公產(chǎn)品。此外,還將參照汽車拆解企業(yè)的稅收管理辦法,給予電子廢棄物回收處理企業(yè)免征增值稅的優(yōu)惠。
深入來講,電子產(chǎn)品回收處理體系的建立涉及多方面的因素,各種因素錯綜復(fù)雜。因而,建立電子垃圾處理法制化、規(guī)范化體系面臨著諸多問題。建立以生產(chǎn)者責任制為核心的生產(chǎn)、銷售、使用三位一體的電子垃圾回收、處理責任制是建立體系的核心任務(wù)。
電子垃圾回收將成“黃金”產(chǎn)業(yè)
統(tǒng)計顯示,目前我國電視機的社會保有量達3.5億臺,冰箱1.3億臺,洗衣機1.7億臺。這些電器多是20世紀80年代中后期進入家庭的,按10至15年的使用壽命計算,從2003年起,我國每年至少有500萬臺電視機、400萬臺冰箱、600萬臺洗衣機要報廢。此外,近年來,我國電腦、手機的消費量激增。目前全社會電腦保有量近2000萬臺,手機約1.9億部。電腦與手機更新速度遠快于家電產(chǎn)品,目前約有500萬臺電腦、上千萬部手機進入淘汰期。
中國家電協(xié)會副理事長、高級工程師劉福中說,電子垃圾回收可降低原材料獲得成本,如使用科學(xué)方法,贏利前景可觀。美國的家電回收中心很多,有的已經(jīng)上市,說明其中利潤空間很大。全面有效的回收是基礎(chǔ)工作,但由于流程雜亂無序,電子垃圾得不到統(tǒng)一管理。
劉福中說,我國已出臺了有關(guān)法規(guī),并提出建立專項資金,目的在于支持電子垃圾回收處理,盡快與國際接軌。當然,生產(chǎn)廠家也應(yīng)負責產(chǎn)品的回收利用,而不是賣給消費者了事;電器銷售商有回收廢棄家電并將其送交生產(chǎn)企業(yè)再利用的義務(wù);消費者也有承擔電器處理和再利用的義務(wù)。我國相關(guān)法規(guī)規(guī)定家電生產(chǎn)企業(yè)應(yīng)向所在地省級資源綜合利用行政主管部門提供本企業(yè)家電生產(chǎn)種類、生產(chǎn)量、銷售量和出口量等相關(guān)信息,但是在實踐中仍存在很多困難,尚無完善而具有可操作性的標準。他還透露,家電協(xié)會專門成立了廢舊電子電器再利用分會,研究這方面的問題,并協(xié)助制定相關(guān)標準。電子垃圾處理必須走產(chǎn)業(yè)化道路,但目前我國仍未具備相應(yīng)的支撐條件。劉福中指出,國家規(guī)定家電生產(chǎn)企業(yè)可自主處理廢舊家電,也可委托有資質(zhì)的企業(yè)處理,國內(nèi)少數(shù)企事業(yè)單位已開始了有益的嘗試。青島海爾集團公司、北京雪花電器集團公司等企業(yè)都成為了示范點。此外,德國和意大利等外商也瞅準了中國家電回收利用行業(yè)的廣闊前景,希望通過對華投資或轉(zhuǎn)讓技術(shù)和設(shè)備向這一領(lǐng)域進軍。
目前,我國較大的國有、民營或合資的回收貴金屬的廠家有150至200家左右(不含回收廢舊首飾的公司和貴金屬冶煉企業(yè)),但回收單位分散,形不成規(guī)模,而且回收設(shè)備簡陋、技術(shù)落后、回收率不高,浪費了資源和能源。我國貴金屬回收小作坊不少,這些貴金屬回收個體戶的出現(xiàn),對貴金屬廢料回收起到一定的承前啟后的作用。

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