廢舊電子電器產品資源化利用技術
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)，全球電子廢物產生量約4000萬噸/年，中國已成為世界第二大電子廢棄物產生國，僅次于美國。根據(jù)工信部數(shù)據(jù)：2009年我國手機產量6.2億部、電腦 1.82億臺、彩電9966萬臺、家用空調8153.27萬臺、家用電冰箱6063.58萬臺、家用洗衣機4935.84萬臺，總產量已達11.8 億臺之多，增長幅度明顯。
目前在國內的電子廢棄物處理領域，大多是采取焚燒和水洗等手工拆解的方式，處理技術落后，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，國務院總理溫家寶簽署了551號國務院令，正式發(fā)布《廢棄電器電子產品回收處理管理條例》；2009年6月，國務院批準了國家發(fā)改委等部門《促進擴大內需，鼓勵汽車、家電“以舊換新”實施方案》；2010年1月，國務院第91 次常務會議決定：2010年5月底國家家電以舊換新政策試點結束后，繼續(xù)實施這項政策，并在具有拆解能力等條件的地區(qū)推廣實施；2010年4月，環(huán)保部發(fā)布《廢棄電器電子產品處理污染控制技術規(guī)范》等。
本文重點介紹了廢印制電路板處理及資源化技術、廢舊冰箱無害化處理及資源回收技術、電視電腦拆解處理設備、廢線纜資源回收生產線等四項廢舊電子電器產品資源化利用技術。
1 廢印制電路板處理及資源化技術
1.1 技術原理及工藝路線
廢印制電路板處理及資源化技術主要包括四套關鍵處理設備：電路板元器件切割設備、電路板粉碎分離設備、熱固性塑料復合改性設備、再生金屬深加工設備。首先通過電子元器件高效脫離及環(huán)；厥兆詣踊O備將電路板上的電子元器件拆解下來，設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，并經接料斗對元器件和錫料進行分類回收。經脫離元器件和焊錫的線路板基板再進入線路板高效粉碎分離一體化設備，通過粗碎、細磨、磁選、電選、分離、分級等工序實現(xiàn)電路板基板精細粉碎與微粉同步分離，整個系統(tǒng)采用負壓除塵+尾氣吸附的處理方式，不產生二次污染。整套設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 主要技術特點
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具有以下特點：
（1）利用高速渦流粉碎分離新工藝，采取特殊設計的粉碎設備結構，將剪切粉碎、氣流粉碎、碰撞粉碎等多種粉碎形式有機結合在一起，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，同步實現(xiàn)了金屬和非金屬的精細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%，生產出來的金屬粉末可以直接應用于花炮生產、粉末冶金等領域。
（3）采用物理機械粉碎方法，對線路板中的非金屬材料進行精細粉碎與表面改性處理，實現(xiàn)了非金屬材料的再利用，實現(xiàn)了資源價值最大化。
（4）利用高速氣流將粉碎的材料吸入機腔內部，通過粉碎刀片高速旋轉后形成的渦流，可將粉體材料粉碎至600目，并通過后續(xù)分級回收設備，可根據(jù)用戶需要調節(jié)不同粒徑級配，滿足不同行業(yè)的應用需求。
（5）采用多腔共混改性的方式，通過高速氣流將物料在機腔內進行高速混合，使物料通過自身摩擦發(fā)熱達到改性所需的溫度，同時利用偶聯(lián)劑對熱固性塑料粉末進行表面包覆處理，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用于改性瀝青、井蓋、塑木制品等領域。
（6）采用全封閉的負壓輸送工藝和噴淋除味技術，實現(xiàn)了生產過程中無廢水、無粉塵排放，排放氣體達到國家環(huán)保有關標準。
1.3 技術應用情況
目前，廢印制電路板處理及資源化技術已在深圳、大連、天津、煙臺、長沙等十余家PCB行業(yè)知名企業(yè)進行了推廣應用，已成功處理PCB行業(yè)廢印制電路板2萬余噸，直接經濟效益5000萬元，為PCB企業(yè)和社會帶來了顯著的環(huán)境效益和經濟效益。
1.4 效益分析
本技術以目前的150萬噸的廢棄物完全利用分析，可新增設備加工產值15億元，產銅22.5萬噸，產值120 億元，改性再生利用熱固性材料產值7.6億元（加工材料按600元/噸市場價計算），具有很好的經濟效益。同時，本項目技術無需生產用水，能耗低，對環(huán)境保護、節(jié)能降耗、資源綜合利用具有很好的示范及促進作用。
2 廢舊冰箱無害化處理及資源回收技術
2.1 技術原理及工藝路線
廢舊冰箱在拆解工作臺上經人工拆除隔板、抽屜、封條，用冷媒抽取專用裝置自動抽取制冷系統(tǒng)中的冷媒，切除壓縮機后，整個箱體投入封閉式粉碎分離系統(tǒng)，經過一、二級機械破碎裝置、風選裝置、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)測及保護系統(tǒng)，噪聲、粉塵、尾氣均可達國家環(huán)保標準要求。
2.2 主要技術特點
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，資源浪費現(xiàn)象嚴重且存在一定的環(huán)境污染與安全隱患。
與同類技術與設備相比，本技術具有如下特點：
（1）處理效率高。系統(tǒng)采用獨創(chuàng)的高效粉碎與旋風分離一體化設備，每臺冰箱只需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到90%、95%、95%、98%以上，實現(xiàn)了資源的綜合利用。
（3）無二次污染。全部采用機械物理方式處理，不產生廢水、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、噴霧、充氮、靜電接地、報警及風門監(jiān)測等一系列安全措施，除塵防爆，解決了國內外廢舊電冰箱及家電處理中的防塵防爆難題。
2.3 主要技術指標（見下表）
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2.4 技術應用典型案例
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線（見下圖），用于處理國家“家電以舊換新”行動長沙試點所回收的報廢冰箱。按單班生產計算，每天可處理廢舊冰箱約200臺，平均資源回收率達到了 95%以上。制冷劑經過專用設備妥善處置，破碎機分選環(huán)節(jié)采用封閉處理，噪聲、粉塵、廢氣均達到國家環(huán)保要求。該生產線能滿足大規(guī)模廢舊冰箱無害化處理的要求，在保護環(huán)境的前提下能高效回收二次資源，且性價比優(yōu)越，可與國外產品媲美，在國內推廣后，可產生良好的環(huán)境、經濟效益。
 廢舊冰箱無害化處理及資源回收生產線外觀圖 |
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。
2.5 效益分析
我國電冰箱的社會保有量約為2.5億臺，平均每年報廢460萬臺以上，并以年均20%的速度增長。目前已報廢總量約為1260萬臺，廢舊冰箱拆解后物料主要有塑料、聚氨酯泡沫、壓縮機、銅、鋁、鐵等物質，經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，資源回收產生的經濟收益可達13億元。
3 電視電腦拆解處理設備
3.1 技術原理及工藝路線
電視電腦等電器設備結構較復雜，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。
3.2 主要技術特點
（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、廢氣排放等各項指標達到國家環(huán)保要求；
（3）占地面積小，設備占地僅需17.22m2；
（4）能耗低，總功率小于12kW；
（5）設計優(yōu)化，適用CRT規(guī)格涵蓋14～33英寸。
4 廢線纜資源回收生產線
4.1 技術原理及工藝路線
經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處理，線纜經過粉碎、篩分、旋風分離、分級、精選等程序，最后可以得到銅粉和塑膠粉。整個設備機械化程度高、分離效果好，系統(tǒng)采用負壓除塵處理，避免產生二次污染。
4.2 主要技術特點
該機為成套設備，結構新穎、獨特，生產能力大，能耗低，一次投料，多機完成，PLC全程自動化控制，在國內處于領先水平。該設備的開發(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量，又回收了塑膠。主要特點如下：
（1）PCL全程自動化控制；
（2）沒有廢水等二次污染；
（3）能耗低，運行穩(wěn)定；
（4）銅回收率達98%以上。
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