废旧电子电器产品资源化利用技术
前言
电子废弃物是世界上数量增长最快的固体废物。根据 2010年联合国环境署数据，全球电子废物产生量约4000万吨/年，中国已成为世界第二大电子废弃物产生国，仅次于美国。根据工信部数据：2009年我国手机产量6.2亿部、电脑 1.82亿台、彩电9966万台、家用空调8153.27万台、家用电冰箱6063.58万台、家用洗衣机4935.84万台，总产量已达11.8 亿台之多，增长幅度明显。
目前在国内的电子废弃物处理领域，大多是采取焚烧和水洗等手工拆解的方式，处理技术落后，回收率低，对环境造成了极大的污染。
为更好地解决废旧电子电器产品的资源化利用问题，防治环境污染，国家近年来颁布了一系列有关文件，如：2007年9月，国家环保总局发布并施行《电子废物污染环境防治管理办法》；2009年2月，国务院总理温家宝签署了551号国务院令，正式发布《废弃电器电子产品回收处理管理条例》；2009年6月，国务院批准了国家发改委等部门《促进扩大内需，鼓励汽车、家电“以旧换新”实施方案》；2010年1月，国务院第91 次常务会议决定：2010年5月底国家家电以旧换新政策试点结束后，继续实施这项政策，并在具有拆解能力等条件的地区推广实施；2010年4月，环保部发布《废弃电器电子产品处理污染控制技术规范》等。
本文重点介绍了废印制电路板处理及资源化技术、废旧冰箱无害化处理及资源回收技术、电视电脑拆解处理设备、废线缆资源回收生产线等四项废旧电子电器产品资源化利用技术。
1 废印制电路板处理及资源化技术
1.1 技术原理及工艺路线
废印制电路板处理及资源化技术主要包括四套关键处理设备：电路板元器件切割设备、电路板粉碎分离设备、热固性塑料复合改性设备、再生金属深加工设备。首先通过电子元器件高效脱离及环保回收自动化设备将电路板上的电子元器件拆解下来，设备采用熔锡炉加温的方式将电路板焊锡熔化，利用人工将可再利用的元器件摘除后，经带电辅加热的传送带输送，通过两组滚刀和刮刀配合，将电路板上的元器件及焊锡全部脱离，并经接料斗对元器件和锡料进行分类回收。经脱离元器件和焊锡的线路板基板再进入线路板高效粉碎分离一体化设备，通过粗碎、细磨、磁选、电选、分离、分级等工序实现电路板基板精细粉碎与微粉同步分离，整个系统采用负压除尘+尾气吸附的处理方式，不产生二次污染。整套设备在保障电子元器件不遭受破坏的前提下能高效分离和分类回收元器件和物料。
1.2 主要技术特点
与水洗、酸浸等其它处理回收方法相比，废印制电路板处理及资源化技术具有以下特点：
（1）利用高速涡流粉碎分离新工艺，采取特殊设计的粉碎设备结构，将剪切粉碎、气流粉碎、碰撞粉碎等多种粉碎形式有机结合在一起，彻底解决了长期困扰业界的金属与非金属解离和分离的难题，同步实现了金属和非金属的精细粉碎与微粉分离的新工艺。金属回收率较原有工艺提高了6%，达到96%以上，非金属材料中金属含量<1%，满足了国家环保要求。
（2）采用了风选+电选组合提纯的新工艺，解决了传统工艺中金属粉末纯度低（70%～80%）、能耗高、工艺路线长的问题，将金属纯度提高到90%～99%，生产出来的金属粉末可以直接应用于花炮生产、粉末冶金等领域。
（3）采用物理机械粉碎方法，对线路板中的非金属材料进行精细粉碎与表面改性处理，实现了非金属材料的再利用，实现了资源价值最大化。
（4）利用高速气流将粉碎的材料吸入机腔内部，通过粉碎刀片高速旋转后形成的涡流，可将粉体材料粉碎至600目，并通过后续分级回收设备，可根据用户需要调节不同粒径级配，满足不同行业的应用需求。
（5）采用多腔共混改性的方式，通过高速气流将物料在机腔内进行高速混合，使物料通过自身摩擦发热达到改性所需的温度，同时利用偶联剂对热固性塑料粉末进行表面包覆处理，提高与其他高分子材料的相容性，使之成为性能优良的功能填充材料。改性后的热固性塑料粉末已成功应用于改性沥青、井盖、塑木制品等领域。
（6）采用全封闭的负压输送工艺和喷淋除味技术，实现了生产过程中无废水、无粉尘排放，排放气体达到国家环保有关标准。
1.3 技术应用情况
目前，废印制电路板处理及资源化技术已在深圳、大连、天津、烟台、长沙等十余家PCB行业知名企业进行了推广应用，已成功处理PCB行业废印制电路板2万余吨，直接经济效益5000万元，为PCB企业和社会带来了显著的环境效益和经济效益。
1.4 效益分析
本技术以目前的150万吨的废弃物完全利用分析，可新增设备加工产值15亿元，产铜22.5万吨，产值120 亿元，改性再生利用热固性材料产值7.6亿元（加工材料按600元/吨市场价计算），具有很好的经济效益。同时，本项目技术无需生产用水，能耗低，对环境保护、节能降耗、资源综合利用具有很好的示范及促进作用。
2 废旧冰箱无害化处理及资源回收技术
2.1 技术原理及工艺路线
废旧冰箱在拆解工作台上经人工拆除隔板、抽屉、封条，用冷媒抽取专用装置自动抽取制冷系统中的冷媒，切除压缩机后，整个箱体投入封闭式粉碎分离系统，经过一、二级机械破碎装置、风选装置、物料输送装置、磁选装置、涡电流分选装置处理后，可分类回收铁、铜、铝、塑料、聚氨酯泡沫等可再生材料。整个处理过程采用智能化控制，配备有全方位的安全监测及保护系统，噪声、粉尘、尾气均可达国家环保标准要求。
2.2 主要技术特点
目前我国废旧冰箱的处理尚处于初级阶段，以手工拆解为主，对可以使用的废旧电冰箱翻修后再销售，其余部分进行作坊式的拆解处理。这些处理方式的处理效率低，资源浪费现象严重且存在一定的环境污染与安全隐患。
与同类技术与设备相比，本技术具有如下特点：
（1）处理效率高。系统采用独创的高效粉碎与旋风分离一体化设备，每台冰箱只需1～2分钟即可完全拆解分离，能满足大规模处理需求。
（2）资源回收率高。聚氨酯泡沫、塑料、铜铝、钢铁的回收率分别可达到90%、95%、95%、98%以上，实现了资源的综合利用。
（3）无二次污染。全部采用机械物理方式处理，不产生废水、废渣，废气排放及噪声控制符合国家环保要求。
（4）安全防护措施到位。配备完善的安全控制系统及除尘系统，采用串联控制，具有安全联锁功能，并通过通风、喷雾、充氮、静电接地、报警及风门监测等一系列安全措施，除尘防爆，解决了国内外废旧电冰箱及家电处理中的防尘防爆难题。
2.3 主要技术指标（见下表）
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2.4 技术应用典型案例
湖南省电子废弃物处理中心有限公司2009年购买湖南万容科技有限公司一套废旧冰箱无害化处理及资源回收生产线（见下图），用于处理国家“家电以旧换新”行动长沙试点所回收的报废冰箱。按单班生产计算，每天可处理废旧冰箱约200台，平均资源回收率达到了 95%以上。制冷剂经过专用设备妥善处置，破碎机分选环节采用封闭处理，噪声、粉尘、废气均达到国家环保要求。该生产线能满足大规模废旧冰箱无害化处理的要求，在保护环境的前提下能高效回收二次资源，且性价比优越，可与国外产品媲美，在国内推广后，可产生良好的环境、经济效益。
 废旧冰箱无害化处理及资源回收生产线外观图 |
方便后续集中处理，本处理线采用智能物流输送、人工辅助拆解的工艺方式，将这类电器拆解成塑料外壳、电路板、显示屏、废线缆等零部件，具有拆解速度快、分类效果好、能耗低、利于后续处理等特点。
2.5 效益分析
我国电冰箱的社会保有量约为2.5亿台，平均每年报废460万台以上，并以年均20%的速度增长。目前已报废总量约为1260万台，废旧冰箱拆解后物料主要有塑料、聚氨酯泡沫、压缩机、铜、铝、铁等物质，经过处理回收后可得到3万吨有色金属、25万吨钢铁、9万吨塑料、10万吨聚氨酯泡沫、12万吨压缩机，资源回收产生的经济收益可达13亿元。
3 电视电脑拆解处理设备
3.1 技术原理及工艺路线
电视电脑等电器设备结构较复杂，零部件较多，为方便后续集中处理，本处理线采用智能物流输送、人工辅助拆解的工艺方式，将这类电器拆解成塑料外壳、电路板、显示屏、废线缆等零部件，具有拆解速度快、分类效果好、能耗低、利于后续处理等特点。
3.2 主要技术特点
（1）分离速度快，平均90秒可完成屏和锥的分离，以及荧光粉的回收；
（2）噪声、废气排放等各项指标达到国家环保要求；
（3）占地面积小，设备占地仅需17.22m2；
（4）能耗低，总功率小于12kW；
（5）设计优化，适用CRT规格涵盖14～33英寸。
4 废线缆资源回收生产线
4.1 技术原理及工艺路线
经过分类拆解后可获得大量的废旧电线、数据排线、电源线等线束，这些线缆可以通过铜米机处理，线缆经过粉碎、筛分、旋风分离、分级、精选等程序，最后可以得到铜粉和塑胶粉。整个设备机械化程度高、分离效果好，系统采用负压除尘处理，避免产生二次污染。
4.2 主要技术特点
该机为成套设备，结构新颖、独特，生产能力大，能耗低，一次投料，多机完成，PLC全程自动化控制，在国内处于领先水平。该设备的开发成功，解决了焚烧取铜造成的污染问题，不但提高了回收铜的质量，又回收了塑胶。主要特点如下：
（1）PCL全程自动化控制；
（2）没有废水等二次污染；
（3）能耗低，运行稳定；
（4）铜回收率达98%以上。
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