國(guó)內(nèi)外電子垃圾回收、處理技術(shù)現(xiàn)狀
目前，電子廢棄物已經(jīng)對(duì)各國(guó)環(huán)境構(gòu)成了很大威脅。歐洲大多數(shù)國(guó)家已經(jīng)建立了相應(yīng)的回收體系。在德國(guó)，電子廢棄物回收處理企業(yè)一般規(guī)模都不大，大多為市政系統(tǒng)專業(yè)回收處理公司、制造商專業(yè)回收處理公司、社會(huì)專業(yè)回收處理公司、專業(yè)危險(xiǎn)廢物回收公司等。在美國(guó)，電子廢棄物的資源化產(chǎn)業(yè)已經(jīng)形成，共有400多家公司，主要分為專業(yè)化公司、有色金屬冶煉廠、城市固體廢物處理企業(yè)、電子產(chǎn)品原產(chǎn)商（OEM）和經(jīng)銷商。
電子廢棄物的處理過(guò)程如下：
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分類回收和拆卸
電子廢棄物的分類回收和拆卸通常是指電子廢棄物在分類回收后運(yùn)往拆卸公司，再由拆卸公司拆卸成各種碎片。在瑞典的斯特曼技術(shù)中心，電子廢棄物先是被大致分成五大部分：大的金屬零件、多氯聯(lián)苯、包裝材料、塑料零件和陰極射線管，然后再進(jìn)一步拆分成70多種不同的碎片。在拆卸的過(guò)程中，對(duì)諸如存儲(chǔ)器片、集成電路板等可進(jìn)行修理或升級(jí)的則延長(zhǎng)其壽命再使用；對(duì)含有害物質(zhì)的部分如：水銀開關(guān)，鎳－鎘電池和含有多氯聯(lián)苯的電容器等可預(yù)先拆下來(lái)，通過(guò)可靠性檢測(cè)后再對(duì)其進(jìn)行單獨(dú)處理。貴金屬成分含量的多少是衡量電子廢棄物價(jià)值高低的基礎(chǔ)，價(jià)值高的電子廢棄物貴金屬含量較多，如電腦的多氯聯(lián)苯；價(jià)值低的電子廢棄物貴金屬含量較少，如電視、錄影機(jī)的多氯聯(lián)苯。但不論電子廢棄物價(jià)值高低，處理流程基本是相同的。
電子廢棄物中金屬的回收
電子廢棄物中金屬的回收過(guò)程比較復(fù)雜，通常是先通過(guò)高溫使金屬和雜質(zhì)分離，然后通過(guò)幾個(gè)相應(yīng)的加工流程來(lái)提煉各種金屬。電子廢棄物中的銅、金、銀、鉑、鈀等貴金屬一般通過(guò)轉(zhuǎn)爐加工回收。瑞典Boliden公司和加拿大Noranda公司含貴金屬的電子廢棄物的回收流程是：
1) 熔化：
取樣后的不同的電子廢棄物經(jīng)過(guò)均勻混合，作為原料加入到熔爐中。開始焚燒時(shí)需加入一些燃料，當(dāng)熔爐溫度為1200℃～1250℃、多氯聯(lián)苯所含能量為 35～36GJ／t時(shí)，加工過(guò)程就可靠多氯聯(lián)苯中所含有機(jī)物釋放的能量來(lái)維持。在冶煉過(guò)程中塑料的燃燒和金屬鋁的氧化會(huì)放出熱量。為了控制冶煉溫度不至于過(guò)高，需要加入硅酸鹽，同時(shí)還要控制加入塑料的數(shù)量。在熔煉過(guò)程中，熔融的電子廢棄物頂層是爐渣，底層是銅。銅和少許礦渣流入轉(zhuǎn)爐中，剩下的爐渣和礦石一起通過(guò)浮選來(lái)回收一些貴金屬。最后剩余的爐渣堆放在殘?jiān)，可進(jìn)一步濃縮、精煉回收貴金屬。
2) 精煉：
來(lái)自熔爐的銅加入到轉(zhuǎn)爐中混合精煉，通過(guò)吹氧熔融銅中的鐵和硫磺，從而凈化銅，并加入硅酸鹽形成爐渣，其溫度在l200℃左右。轉(zhuǎn)爐的精煉過(guò)程是放熱過(guò)程，氧化過(guò)程能提供足夠的熱量使轉(zhuǎn)爐運(yùn)行。上層爐渣主要包括鐵、鋅；較低層是水泡銅或白銅。爐渣可以通過(guò)進(jìn)一步凈化得到副產(chǎn)品鐵砂和鋅渣，再通過(guò)電爐加工鐵砂和鋅渣得到鐵和鋅。轉(zhuǎn)爐中產(chǎn)生的工業(yè)廢氣經(jīng)過(guò)處理后得到的金屬塵土，可進(jìn)行再回收。
3) 電解：
由轉(zhuǎn)爐中得到的水泡銅（98%的銅）鑄成陽(yáng)極銅，即所謂的陽(yáng)極鑄造，成型的陽(yáng)極銅含有99%的銅和0.5% 的貴金屬。銅電極通過(guò)電解提純，利用硫酸和銅的硫酸鹽作為電解液，加工過(guò)程中的直流電流約2萬(wàn)安培。在陰極板上一般可獲得99.99% 的純銅，而貴金屬和雜質(zhì)則作為陽(yáng)極的附著物留在陽(yáng)極板上，可進(jìn)一步進(jìn)行提煉。貴金屬的精煉在精煉廠，金、銀、鉑、鈀可再生。
在加工過(guò)程中，陽(yáng)極附著物被瀝濾，從溶有銅的碲化物和鎳的硫酸鹽的溶液中獲得銅的硫酸鹽和碲，殘?jiān)缓娓珊笤偻ㄟ^(guò)貴金屬熔爐精煉。在熔煉過(guò)程中，硒作為先被回收的一部分，剩余部分被澆鑄成銀陽(yáng)極后在高強(qiáng)電流下電解，以獲得高純度的銀、金黏液，過(guò)濾金的黏液可以使含金和鈀、鉑的雜質(zhì)沉淀。錫鉛的回收過(guò)程在熔煉過(guò)程中，75%～80% 的鉛來(lái)自釬料，在anT釬料的過(guò)程中，15%～20% 的鉛隨著工業(yè)廢氣蒸發(fā)，約5%的鉛殘留在礦渣中，可在浮選回收銅和其他貴金屬時(shí)獲得。在卡爾多爐（鉛熔爐）中，鉛存在于工業(yè)廢氣或者爐渣中。爐渣中的鉛，可在銅流程中捕獲；而存在于工業(yè)廢氣中的鉛，經(jīng)過(guò)氣體加工廠，大多數(shù)都直接或間接地進(jìn)人到轉(zhuǎn)爐中，伴隨著工業(yè)廢氣的蒸發(fā)，99.9%的鉛將會(huì)作為灰塵在氣體過(guò)濾裝置中被捕獲。大約90%的錫由卡爾多爐進(jìn)人銅轉(zhuǎn)爐，其中絕大多數(shù)會(huì)伴隨著工業(yè)廢氣排出。錫在工業(yè)廢氣中的回收路徑與鉛相同，大多數(shù)錫作為灰塵被過(guò)濾器捕獲。
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電子廢棄物中非金屬的回收處理
電子廢棄物中所含的非金屬成分主要是樹脂纖維、塑料和玻璃。多氯聯(lián)苯基板中所含有機(jī)物，包括樹脂纖維在卡爾多爐中作為燃料產(chǎn)生熱值維持爐溫，最后產(chǎn)生的爐渣可用作筑路材料。塑料主要來(lái)自于計(jì)算機(jī)、電視、洗衣機(jī)等的外殼制件，熔化后可作為新產(chǎn)品的原材料使用，或者被用作燃料。玻璃主要來(lái)自于陰極射線管顯示器，因?yàn)楹秀U，玻璃被歸屬為危險(xiǎn)物品，一些公司用顯示器碎玻璃制造新的陰極射線管。非金屬處理經(jīng)常采用填埋、焚燒或熱解氣化技術(shù)。
填埋技術(shù)
填埋技術(shù)是一種操作簡(jiǎn)單的垃圾處理方法，它可以處理所有種類的垃圾，也由此曾風(fēng)光一時(shí)。但隨著時(shí)間的推移和技術(shù)的發(fā)展，其缺點(diǎn)開始一一暴露。填埋要占用大量土地，且大多填埋場(chǎng)沒(méi)有7層以上嚴(yán)密防滲漏措施，長(zhǎng)時(shí)間暴露在較為開放的空間中，隨著雨水的滲入，電子廢棄物滲出液會(huì)污染地下水及土壤，其中含有難以生物降解的萘等非氯化芳香族化合物、氯化芳香族化合物、磷酸酯、酚類化合物和苯胺類化合物；其中還含有大量金屬離子，鐵離子濃度可高達(dá) 2050mg/l，鉛離子的濃度可達(dá)12.3 mg/l，鋅離子濃度可達(dá)130 mg/l，鈣離子濃度可達(dá)4200 mg/l。[汪進(jìn)輝，汪永輝， 2005 #2]同時(shí)垃圾堆放產(chǎn)生的氣體嚴(yán)重影響場(chǎng)地周邊的空氣質(zhì)量。近年來(lái)有的城市已經(jīng)認(rèn)識(shí)到這些問(wèn)題，建立起一批具有較高水平的填埋廠，較好地解決了二次污染問(wèn)題，但卻又帶來(lái)了其他的問(wèn)題―建設(shè)投資大，運(yùn)行費(fèi)用高等。最關(guān)鍵的是填埋廠處理能力有限，服務(wù)期滿后仍需投資建設(shè)新的填埋場(chǎng)，進(jìn)一步占用土地資源；谶@些原因，國(guó)外從80年代以來(lái)，填埋設(shè)施有逐漸減少的趨勢(shì)，成為其它處理工藝的輔助方法，主要用來(lái)處理不能再利用的物質(zhì)。
焚燒技術(shù)
焚燒是一種傳統(tǒng)的垃圾處理方法，從古代的瑪雅人到現(xiàn)今的社會(huì)，焚燒仍然在垃圾處理方法中占據(jù)著重要的位置。通過(guò)焚燒垃圾來(lái)發(fā)電，既最大限度地減少了垃圾的體積，又利用其產(chǎn)生新能源，F(xiàn)代垃圾焚燒技術(shù)誕生于數(shù)10年前，一度是世界上許多大城市的首選。在日本、荷蘭、瑞士、丹麥，瑞典等國(guó)成為垃圾處理的主要手段，瑞士垃圾80％為焚燒，日本、丹麥垃圾70％以上為焚燒。但焚燒廠在發(fā)達(dá)國(guó)家遍地開花數(shù)十年后，人們發(fā)現(xiàn)了比垃圾災(zāi)難更可怕的二惡英，這種毒氣導(dǎo)致人和動(dòng)物患上癌癥。二惡英是一種含氯有機(jī)化合物，即多氯二苯并對(duì)二惡英（Polychlorinated dibenzo-p-dioxin，簡(jiǎn)稱PCDD）、多氯代二苯并呋喃（Polychlorinated dibenzo-furan，簡(jiǎn)稱PCDF）及其同系物（PCDDs和PCDFs）的總稱。它可以氣體和固體形態(tài)存在，化學(xué)穩(wěn)定性高，難溶于水，對(duì)酸堿穩(wěn)定，不易分解，不易燃燒，易溶于脂肪，進(jìn)入人體后幾乎不排泄而累積于脂肪和肝臟中，不僅具有致癌性，而且具有生殖毒性、免疫毒性和內(nèi)分泌毒性。其中毒性最強(qiáng)的是2,3,7,8-TCDD，其毒性是馬錢子堿的500倍，氰化物的1000倍。
于是在80年代末，歐洲和日本的研究人員又開始“第三代”垃圾處理技術(shù)的研究開發(fā)。許多發(fā)達(dá)國(guó)家的政府公布了新的、更嚴(yán)格的廢物排放標(biāo)準(zhǔn)，日本政府已決定在若干年內(nèi)把現(xiàn)有的1800多座焚燒廠逐漸關(guān)閉。
熱解氣化技術(shù)
第三代垃圾處理技術(shù)－熱解氣化技術(shù)是在焚燒法基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的、結(jié)合熱解氣化和熔融固化的一種新型垃圾處置方法，實(shí)現(xiàn)了無(wú)害化、顯著的減容性、廣泛的物料適應(yīng)性和高效的能源與物資回收，在90年代中期，開始在發(fā)達(dá)國(guó)家流行。
氣化熔融技術(shù)是先將垃圾在450～600℃的還原性氣氛下氣化，產(chǎn)生可燃?xì)怏w和易于鐵、鋁等金屬回收的殘留物，再進(jìn)行可燃?xì)怏w的燃燒使含碳灰渣在 1350～1400℃條件下熔融，整個(gè)過(guò)程把低溫氣體和高溫熔融結(jié)合起來(lái)。它不同于傳統(tǒng)意義上的焚燒，它將大量的城市生活廢物－廢舊的電器、電腦、電池、打印機(jī)硒鼓、墨盒，醫(yī)院廢棄的一次性輸液、注射品， 巨量的生活垃圾等等統(tǒng)統(tǒng)高溫分解轉(zhuǎn)化為汽，由此產(chǎn)生新的熱能來(lái)發(fā)電和供熱。
與傳統(tǒng)焚燒技術(shù)相比，氣化熔融技術(shù)有許多優(yōu)點(diǎn)：首先，可以最大限度減容、減量。氣化熔融技術(shù)使垃圾中的可燃成分被高溫分解，熔渣致密性大大提高，可以減容 70％左右，減重85％以上；其次，可以實(shí)現(xiàn)二惡英的低排放。目前，世界最先進(jìn)的焚燒設(shè)施的二惡英排放標(biāo)準(zhǔn)大概是0.1nmg／立方米，而熱解氣化技術(shù)的二惡英排放標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)降到0.01nmg／立方米。氣化熔融技術(shù)之所以能夠有效地控制二惡英，主要表現(xiàn)在以下兩個(gè)方面：(1)氣化爐排出的灰渣與可燃?xì)怏w一同進(jìn)入1400℃左右的高溫熔融爐(一般為旋渦式)焚燒，停留時(shí)間保持在2 S以上，充分滿足了控制二惡英的“3T”技術(shù)要求(焚燒溫度高、停留時(shí)間長(zhǎng)、湍流度好)，不僅能夠徹底摧毀垃圾中含有的二惡英及其前趨物，而且能將絕大部分飛灰熔融固化下來(lái)，杜絕在下游設(shè)備上由Deacon反應(yīng)生成二惡英的催化劑來(lái)源。同時(shí)熔渣中二惡英含量大大降低，不會(huì)對(duì)環(huán)境造成負(fù)面影響。(2)垃圾中最主要的氯源來(lái)自于PVC類高氯樹脂。研究表明，PVC氣化初始階段（350℃）氯元素主要以HC1的形式析出，此時(shí)加入石灰石、白云石等吸附劑定向脫氯，可以有效的減少煙氣中氯元素的含量；同時(shí)還原氣氛和氯的及時(shí)脫除又使垃圾中的Cu、Fe等金屬元素不易生成促使二惡英形成的催化劑(CuCl2、 FeCl3等)，進(jìn)而有效地抑制了低溫?zé)煹乐卸河⒌男纬桑坏谌，氣化熔融技術(shù)還可以固化有害重金屬元素。垃圾焚燒法容易造成二次污染，其中之一就是重金屬的污染，主要包括汞、鉛、鎘、鉻、砷及其化合物的污染。這些重金屬元素的共同特點(diǎn)是：劇毒性、生物體內(nèi)累積性以及大氣中滯留性。它們對(duì)人體的生理機(jī)能、新陳代謝、生物遺傳等方面造成極大的負(fù)面效應(yīng)。熔融固化法目前被認(rèn)為是灰渣無(wú)害化處理的有效方法之一。在高溫（1400℃）的狀況下，飛灰中所含的沸點(diǎn)較低的重金屬鹽類，部分發(fā)生氣化，部分則轉(zhuǎn)移到熔渣中；以蠸iO2在熔融處理中形成Si－O網(wǎng)狀構(gòu)造，把熔渣金屬包封固化在網(wǎng)目中，形成極穩(wěn)定的玻璃質(zhì)熔渣，重金屬溶出的可能性大大降低。從爐內(nèi)取出的熔渣，可將它水冷成細(xì)微固化物，或?qū)⑺绽涑奢^大塊狀固化物后排出。經(jīng)過(guò)熔融使灰渣全部形成玻璃化，使重金屬封存不致溶出。
熱解氣化技術(shù)的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是垃圾無(wú)須分類，這樣不僅可以降低電子廢棄物分類的費(fèi)用，還大大縮短了電子廢棄物處理的周期，并可產(chǎn)出熱能和電能。
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