電子垃圾處理新技術(shù)研究

電子垃圾處理新技術(shù)研究1引言面對日益膨脹的電子垃圾以及嚴(yán)重的環(huán)境污染，電子垃圾處理回收利用技術(shù)成為解決這一問題的核心技術(shù)。隨著電子環(huán)保法規(guī)及標(biāo)準(zhǔn)的出臺與實施，電子垃圾處理技術(shù)內(nèi)容主要包括以下幾個方面：無鉛化焊料和無溴阻燃劑的生產(chǎn)工藝技術(shù)；陰極射線屏幕和液晶顯示器的拆解、循環(huán)利用和處置的成套技術(shù)裝備；電子廢棄產(chǎn)品破碎、分選及無害化處置的技術(shù)和裝備；家用電器與電子產(chǎn)品無害化或低害化的生產(chǎn)原材料和生產(chǎn)技術(shù)；廢棄電冰箱、空調(diào)器壓縮機(jī)中含氟制冷劑、潤滑油的回收技術(shù)與裝備等。隨著電子垃圾的日益增多，電子垃圾處理技術(shù)將成為新的技術(shù)熱點(diǎn)，它對保護(hù)人類的生存環(huán)境、促進(jìn)人類的可持續(xù)發(fā)展，都具有十分重要的意義。2論述電子廢棄物品種類型非常復(fù)雜，各廠家所生產(chǎn)的同種功能的產(chǎn)品從材料選擇、設(shè)計、生產(chǎn)上也各不相同，隨著電子垃圾處理技術(shù)的發(fā)展已有如下幾種處理方法。2.1化學(xué)處理電子廢棄物的化學(xué)處理也稱濕法處理，其主要過程包括對破碎后的廢舊印刷電路板顆粒在酸性或堿性條下的浸出，采用溶劑萃取、沉淀、置換、離子交換、過濾及蒸餾等方法對溶液進(jìn)行分離，使所需要的金屬析出和聚集。2.1.1化學(xué)處理的優(yōu)點(diǎn)濕法冶金技術(shù)的廢氣排放少、提取貴金屬后的殘留物易于處理、經(jīng)濟(jì)效益顯著、工藝流程相對簡單，比火法冶金提取貴金屬技術(shù)的應(yīng)用更加普及和廣泛。2.1.2化學(xué)處理的缺點(diǎn)1)不能直接處理復(fù)雜的電路板；2)部分金屬的浸出效率低，作用有限，當(dāng)金屬被覆蓋或敷有焊錫時回收率較低，包裹在陶瓷中的貴金屬更是無法通過濕法回收；3)浸出液及殘渣具有腐蝕性及毒性，若處理不當(dāng)，易引起二次污染；4)只能回收貴金屬及銅等金屬，不能回收其他金屬及非金屬成分。2.1.3目前發(fā)展的濕法浸出貴金屬的新工藝1）電化學(xué)方法包括英國利物普大學(xué)的Elaine提出的浸出—電解法提取貴金屬技術(shù)【1】；2)前西德中央固體物理與材料研究所的Gloe等，于90年代初研究推出的硝酸—鹽酸/氯氣聯(lián)合浸取工藝【2】；3)雙氧水—硫酸濕法工藝【3】；4)鼓氧氰化工藝【4】；5)1996年巴西圣保羅大學(xué)的Tenorio等在前人的研究基礎(chǔ)上改進(jìn)推出的一項浸取工藝，該工藝針對貴金屬浸取將它們有效分離，使后面的浸取工藝簡化，浸取率提高，在生產(chǎn)實際中應(yīng)用【5】。2.2火法冶金技術(shù)火法冶金技術(shù)是指通過焚燒、熱解、熔煉等火法處理的手段去除印刷電路板中的塑料及其他有機(jī)成分，使金屬得到富集并進(jìn)一步回收利用的方法，包括燃燒/焙解，以及在高溫氣相中反應(yīng)等過程。2.2.1火法冶金的優(yōu)點(diǎn)可以處理幾乎所有形式的電子廢棄物，廢棄物的物理成分限制要求不高，有較高的金屬回收率。2.2.2火法冶金的缺點(diǎn)1）印刷電路板上粘結(jié)劑和其他有機(jī)物等經(jīng)焚燒會產(chǎn)生大量有害氣體；2）廢舊印刷電路板中的陶瓷及玻璃成分使熔煉爐的爐渣量增加，大量浮渣的排放造成二次固體廢棄物；3）其它金屬的回收率相當(dāng)?shù)?如錫、鉛等)或幾乎無法回收(鋁)；4）能耗大，處理設(shè)備昂貴，經(jīng)濟(jì)上獲益不高。2.2.3火法冶金的基本原理首先將破碎后的廢舊印刷電路板送入一次焚化爐中焚燒，將有機(jī)成分完全分解破壞，使有機(jī)氣體和固體分離，焚燒后的殘渣先經(jīng)粉碎然后用物理和化學(xué)方法分別回收,含有機(jī)成分的氣體則進(jìn)入二次焚化爐燃燒處理后排放【6】。2.3機(jī)械處理電子廢棄物的機(jī)械處理是運(yùn)用各組分之間物理性質(zhì)差異進(jìn)行分選的方法，包括拆卸、破碎、分選等步驟，分選處理后的物質(zhì)再經(jīng)過后續(xù)處理可分別獲得金屬、塑料、玻璃等再生原料。2.3.1機(jī)械處理方法的優(yōu)點(diǎn)成本低，操作簡單，不易造成二次污染，易實現(xiàn)規(guī)?；?，是目前各國開發(fā)的熱點(diǎn)。2.3.2機(jī)械處理技術(shù)的發(fā)展電子廢棄物的拆卸通常是手工操作，但效率低。日本nec公司開發(fā)了一套自動拆卸廢電路板中電子元器件的裝置。德國faps公司采用與電路板自動裝配方式相反的原則進(jìn)行拆卸。瑞典的科學(xué)家提出了一套包括破碎、磁分選和風(fēng)力分選等基本工藝流程機(jī)械處理方法。加拿大的一個廢棄物回收公司開發(fā)出了經(jīng)篩選后與銅精礦混合再處理的回收模式。國內(nèi)清華大學(xué)與中國礦業(yè)大學(xué)的研究者報道了液體浮選與靜電分選技術(shù)的研究成果?！?】2.3.3破碎方法破碎的目的是使廢棄電子設(shè)備的各種成分互相分離，實現(xiàn)金屬與非金屬的單體解離。常用的破碎設(shè)備主要有錘碎機(jī)、錘磨機(jī)、切碎機(jī)和旋轉(zhuǎn)破碎機(jī)等。2.3.4物料分選2.3.4.1磁選只能分離出破碎后廢舊電路板中的鐵磁性物質(zhì)，且該方法只適合預(yù)處理破碎后廢舊印刷電路板的混合物料。2.3.4.2風(fēng)力分選風(fēng)力分選早在1942年氣力搖床就用于選礦業(yè)及光纜或電