電子廢棄物的危害及利潤(rùn)亮點(diǎn)

        信息時(shí)代的到來(lái)，使電子工業(yè)迅猛發(fā)展。伴隨著電子工業(yè)的高速發(fā)展，電子廢棄物污染不可避免地?cái)[在了我們面前。電子廢棄物俗稱“電子垃圾”，主要包括各種使用后廢棄的電腦、通信設(shè)備、電視機(jī)、電冰箱、洗衣機(jī)等電子電器產(chǎn)品。 電子信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)已經(jīng)成為我國(guó)發(fā)展最快的產(chǎn)業(yè)之一,由此產(chǎn)生的電子廢棄物也快速增長(zhǎng),未來(lái)10年～20年將是電子廢棄物增長(zhǎng)的新高峰.廢舊計(jì)算機(jī)主板（PBC）和線路板（PWC）等廢棄物的處置和資源化已經(jīng)成為亟待研究的課題。
        電子電器產(chǎn)品是20世紀(jì)增長(zhǎng)最快的產(chǎn)品之一。據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國(guó)電視機(jī)的社會(huì)保有量已經(jīng)達(dá)到3.5 億臺(tái)，冰箱、洗衣機(jī)也分別達(dá)到1.3 億和1.7億臺(tái)。而且隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展與革新，電子產(chǎn)品更新速度越來(lái)越快，電子產(chǎn)品的使用壽命相應(yīng)會(huì)縮短，這將使電子廢棄物的數(shù)量呈直線增長(zhǎng)。據(jù)有關(guān)資料顯示，今后我國(guó)每年將至少有500萬(wàn)臺(tái)電視機(jī)、400萬(wàn)臺(tái)冰箱、500萬(wàn)臺(tái)洗衣機(jī)要報(bào)廢，每年還會(huì)有500萬(wàn)臺(tái)電腦、上千萬(wàn)部手機(jī)進(jìn)入淘汰期。僅2002年我國(guó)就淘汰了400多萬(wàn)臺(tái)電視機(jī)，500多萬(wàn)臺(tái)洗衣機(jī)，500多萬(wàn)臺(tái)冰箱，600多萬(wàn)臺(tái)電腦及3000萬(wàn)部手機(jī)。在美國(guó)已經(jīng)有1億臺(tái)舊電腦被束之高閣，預(yù)計(jì)今后十年內(nèi)，將有1.5億臺(tái)電腦被淘汰。西歐曾對(duì)電子產(chǎn)品進(jìn)行的一項(xiàng)市場(chǎng)銷量調(diào)查表明，2002年，各種電子產(chǎn)品的總消費(fèi)量約為700萬(wàn)噸，電子廢棄物總量約為400萬(wàn)噸，占整個(gè)歐洲廢物流的 2%～3%。而《美國(guó)新聞周刊》也報(bào)道，目前世界上各地廢棄的電腦軟盤加在一起，每隔20分鐘就可以形成一座100層高的“摩天大廈”。目前電子廢棄物每5年增加16%～28%，比總廢物量的增長(zhǎng)速度快3倍，電子廢棄物正成為新的危險(xiǎn)廢物污染源。

電子廢棄物是毒物的集大成者。如1臺(tái)15英寸的CRT電腦顯示器就含有鎘、汞、六價(jià)鉻、聚氯乙烯塑料和溴化阻燃劑等有害物質(zhì)、電腦的電池和開關(guān)含有鉻化物和水銀、電腦元器件中還含有砷、汞和其它多種有害物質(zhì)；電視機(jī)、電冰箱、手機(jī)等電子產(chǎn)品也都含有鉛、鉻、汞等重金屬；激光打印機(jī)和復(fù)印機(jī)中含有碳粉等。如果將廢舊電子產(chǎn)品作為一般垃圾丟棄到荒野或垃圾堆填區(qū)域，其所含的鉛等重金屬就會(huì)滲透污染土壤和水質(zhì)，經(jīng)植物、動(dòng)物及人的食物鏈循環(huán)，最終造成中毒事件的發(fā)生；如果對(duì)之進(jìn)行焚燒，又會(huì)釋放出二惡英等大量有害氣體，威脅人類的身體健康，“貴嶼現(xiàn)象”就是一個(gè)活生生的例子。

        用物理方法對(duì)城市固體廢棄物的破碎－解離－分選，具有投資少，環(huán)境污染小的特點(diǎn)，是目前電子廢棄物處理的發(fā)展趨勢(shì)。
       事實(shí)上，電子廢棄物中含有很多可回收再利用的有色金屬、黑色金屬、玻璃等物質(zhì)。嚴(yán)格意義上講。這些電子廢棄物，不應(yīng)稱其為電子垃圾，而應(yīng)稱作電子舊貨。有研究分析結(jié)果顯示，1t隨意搜集的電子板卡中，可以分離出286lb銅、11b黃金、441b錫，其中僅llb黃金的價(jià)值就是6000美元(1lb=0.45359kg)�？梢哉f(shuō)，“電子垃圾”中蘊(yùn)藏著重大商機(jī)，如果將“電子垃圾”中含有的金、銀、銅、錫、鉻、鉑、鈀等貴重金屬“拆”出來(lái)，將是一筆不可估量的財(cái)富。。如廢舊電腦中的中央處理器、散熱器、硬盤驅(qū)動(dòng)器等元件富含銅、銀、黃金、鋁等貴重金屬；電腦外殼、電源線、鍵盤、鼠標(biāo)中也富含銅和塑料；空調(diào)、冰箱的外殼、制冷系統(tǒng)中含有成分比較單一的鐵、鋁、銅、塑料；其他的取暖器具、清潔器具、廚房器具、整容器具、熨燙器具同樣富含大量的鐵、塑料等。日本橫濱金屬公司對(duì)報(bào)廢手機(jī)成分進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn)，平均每100克手機(jī)機(jī)身中含有14克銅、0.19克銀、0.03克金和0.01克鈀；另外從手機(jī)鋰電池中還能回收金屬鋰。該公司通過(guò)從報(bào)廢手機(jī)中回收多種貴重金屬，獲得相當(dāng)可觀的經(jīng)濟(jì)效益。    
        電子廢棄物中所蘊(yùn)含的金屬，尤其是貴金屬，其品位是天然礦藏的幾十倍甚至幾百倍，回收成本一般低于開采自然礦床。譬如，1t舊手機(jī)廢電池，可以從中提煉100g黃金，而普通的含金礦石，每噸只能提取6g，多者不過(guò)幾十克，可以說(shuō)，舊手機(jī)是一種品位相當(dāng)高的金礦石。在印刷電路板中，最多的金屬是銅，此外還有金、鋁、鎳、鉛、硅金屬等，其中不乏稀有金屬。有統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)表明，每噸廢電路板中含金量達(dá)到1000g左右。隨著工藝水平提高，現(xiàn)在每噸廢電路板中已能夠提煉出300g金，市價(jià)約合3萬(wàn)元。美國(guó)環(huán)保局確認(rèn)，用從廢家電中回收的廢鋼代替通過(guò)采礦、運(yùn)輸、冶煉得到的新鋼材，可減少97％的礦廢物，減少86％的空氣污染，76％的水污染；減少40％的用水量，節(jié)約90％的原材料，74％的能源，而且廢鋼材與新鋼材的性能基本相同。

                 廢計(jì)算機(jī)主板（PCB）和線路板（PWC）等廢棄物回收處理技術(shù)

環(huán)氧樹脂印刷線路板(PCB)作為附加值在電器中最高的附件之一，其處理技術(shù)一直是業(yè)內(nèi)關(guān)注的焦點(diǎn)。
目前廢舊線路板有3個(gè)處理技術(shù)，一個(gè)是熱處理法，包括焚燒、裂解、直接冶煉等；二是化學(xué)處理，包括酸洗、溶蝕等；三是物理機(jī)械處理，包括粉碎和分選。目前，國(guó)際上推行的方法是物理方法，它具有投資少、環(huán)境污染小等特點(diǎn)。而粉碎的效率、研碎機(jī)的壽命、能否使金屬材料與非金屬材料剝離等，是粉碎技術(shù)的關(guān)鍵。
目前環(huán)氧樹脂印刷線路板(PCB)在國(guó)際上物理機(jī)械方法是2種：一種用靜電分選，還有一種是風(fēng)選。
靜電分選是利用線路板的金屬材料與非金屬材料這2種材料的電性差別大來(lái)操作的，分選的精度大概是95%以上，最高可以達(dá)到99.9％。德國(guó)、日本很多公司采用靜電分選，但其成本是比風(fēng)選要高。北航選擇的是粉碎加風(fēng)選分離，利用空氣動(dòng)力學(xué)原理設(shè)計(jì)的空氣分選器，把空氣流動(dòng)變成一個(gè)流動(dòng)穩(wěn)定、流場(chǎng)均勻的空氣流，利用均勻的空氣流把金屬和非金屬分離，它的特點(diǎn)是分離精度在95%左右、最高可達(dá)到98％、產(chǎn)量大、處理成本低。靜電分選機(jī)在控制條件下可以分離顆粒小于 o.lnm 的廢混合料，甚至能夠從粉塵中回收貴重金屬。風(fēng)選機(jī)主要用于分選銅與鋁等密度差異較大的物料。 這樣用完全物理的方法，把廢線路板、金屬粉和非金屬粉全部回收，沒(méi)有二次污染。
     其最佳生產(chǎn)工藝流程是：廢棄電路板經(jīng)過(guò)粗碎機(jī)初破后進(jìn)入細(xì)碎機(jī)破碎然后再經(jīng)過(guò)磁選機(jī)分選出鐵磁性物質(zhì)，用高頻氣力分選機(jī)分選出非金屬和銅與其他金屬，最后用靜電選達(dá)到分選精度。
         在國(guó)內(nèi)廢電路板的一級(jí)破碎一般使用剪切式破碎機(jī)破碎粒度為 1 ～ 2mm ，二級(jí)破碎可采用錘式破碎機(jī)破碎粒度為 0.1 ～ 0.3mm 。而德國(guó) Daim- Ler-Benz Ulm Rcsearch Centre 則先用旋轉(zhuǎn)刀片切成 2cmx 2cm 的碎塊，然后采用液氮冷凍粉碎機(jī)碾成小粉末。實(shí)踐證明，當(dāng)粉碎粒度達(dá)到 0.6nm 或80目以上時(shí)，金屬基本上可以達(dá)到 100% 的解離。
PCB的種類較多,基板主要是單層或多層,玻璃布基或復(fù)合基環(huán)氧樹脂覆銅板,上面有塑料引腳。PCB所含的金屬包括基本金屬(鋁、銅、鐵、鎳、鉛、錫和鋅等）、貴金屬和稀有金屬（金、銀、鈀、銠、硒）等，其中銅的含量較高。塑料的主要成分主要為25％左右的C-H-O聚合物（聚乙烯、聚丙烯、聚脂、聚碳酸脂和酚醛等）、含量小于5％的鹵化物和含量小于1％的含氮聚合物。惰性氧化物的主要成分為大約15％的硅酸、約6％的氧化鋁及約6％的堿和堿性氧化物，約占3％的其他氧化物和碳酸鋇和云母等。
         不同的電子設(shè)備的電路板中元素的組成和含量不同。如電視機(jī)中PCB的貴金屬含量比計(jì)算機(jī)少，鐵、鉛和鎳的含量多。電腦主板和線路板中的主要成分是樹脂和玻璃纖維、塑料、銅、鐵、合金等。
        用物理方法分離不同物料的最重要前提是使電路板中的不同組分在破碎的過(guò)程中得到充分的解離。
       經(jīng)過(guò)我公司科研人員的多次試約6％的堿和堿性氧化物、約占驗(yàn)得出以下結(jié)論：破碎到1.2mm時(shí)廢舊主板可以基本解離,解離后得到的塑料主要來(lái)自插槽,由于塑料相對(duì)較脆,容易破碎,在大于0.5mm破碎顆粒中所占的比例最大;樹脂粉是基板的主要成分,但是韌性比較大,在細(xì)粒級(jí)中的比例比較高;大于0.5mm破碎物料中的金屬主要是針狀引腳,以1.2—0.5mm破碎料中最多,小于0.125mm破碎物料中金屬含量較低;銅是廢舊電路板中含量最多的,價(jià)值較高的金屬基本存在于0.5—0.25mm與0.25—0.125mm兩種破碎顆粒料中,其含銅量分別為20.33%和22.77%。
        廢舊主板中的銅和其他金屬有顯著的經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益。以銅為例,我國(guó)銅礦多為貧礦,品位大約0.5%,提煉出1T銅大約需要200T銅礦石,而開采1T銅礦石的同時(shí)要產(chǎn)生3T廢石渣.因此,從廢棄物中回收1T廢銅相當(dāng)于減少600T廢渣。
 廢舊主板破碎物中金屬與非金屬在不同粒級(jí)中的分布
 

                                            
                   廢舊電路板（電線、電纜）處理設(shè)備及生產(chǎn)工藝流程

電子廢棄物分離流程如下：

電子廢棄物－手揀分類－一級(jí)破碎－磁選分離－二級(jí)破碎－分級(jí)處理－風(fēng)力搖床或氣流分選－靜電分選－再資源化

（一級(jí)破碎動(dòng)力30KW，二級(jí)破碎動(dòng)力22KW，
電選分離機(jī)總動(dòng)力4KW，氣流分選機(jī)總動(dòng)力6KW，
磁選機(jī)總動(dòng)力4KW，分級(jí)處理動(dòng)力0.5～2.2KW,
生產(chǎn)線總動(dòng)力為68KW）