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物理方法處理電子廢棄物的技術(shù)
發(fā)布日期：2011/7/17 18:20:31 已閱讀：1033 次
電子產(chǎn)品在給人們帶來巨大便利的同時(shí)，也給我們出了一道有關(guān)廢棄處理的難題。據(jù)測算，我國每年淘汰的電視機(jī)、電冰箱、洗衣機(jī)、空調(diào)四大類家用電器就達(dá)2500萬臺(tái)，加上更新周期只有3-5年的電腦、手機(jī)等電子產(chǎn)品，家用電器的實(shí)際年報(bào)廢更新已高達(dá)3000萬臺(tái)以上。
家用電器含有氟里昂、潤滑油、聚氨酯、重金屬、線路板等，處置不當(dāng)會(huì)對自然環(huán)境造成嚴(yán)重污染。目前，電子廢棄物處理領(lǐng)域的技術(shù)開發(fā)存在三大亟待解決的難點(diǎn)問題：第一，冰箱、冷柜隔熱保溫層硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料的回收利用;第二，電視機(jī)(含電腦顯示器)陰極射線管的回收利用;第三，電視機(jī)、電腦等大件家電產(chǎn)品中線路板的回收利用。
本文提出解決此三大問題的技術(shù)方案，供交流探討。
一、冰箱、冷柜隔熱保溫層硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料的回收利用
(一) 物料的來源
由于聚氨酯(Polyurethane，PU)具有優(yōu)良的絕熱、可發(fā)泡、耐磨、耐生物老化等諸多性能，故被廣泛應(yīng)用于眾多產(chǎn)品中。目前發(fā)展最快、產(chǎn)量最大的是PU泡沫塑料。它在民用產(chǎn)品領(lǐng)域最典型的用途是作為冰箱、冷柜的隔熱保溫層。
(二)PU的回收利用現(xiàn)狀
目前，我國回收部門均未開展PU泡沫塑料的回收業(yè)務(wù)，產(chǎn)生的PU廢料主要采用丟棄和焚燒的方法處置。PU泡沫塑料具有不可降解性以及焚燒時(shí)會(huì)產(chǎn)生十分刺鼻的有毒氣體和濃煙，將PU泡沫丟棄和焚燒均會(huì)對環(huán)境造成嚴(yán)重污染和資源浪費(fèi)。
PU回收方法主要有物理回收法、化學(xué)回收法和熱能回收法三種。熱能回收(即焚燒)方法，會(huì)造成嚴(yán)重的二次污染，基本上不再采用;化學(xué)回收方法是指PU樹脂在化學(xué)降解劑的作用下，降解成相對低分子質(zhì)量的成分�；瘜W(xué)回收方法處理PU泡沫塑料存在的主要問題是設(shè)備投資大、產(chǎn)品成分難以控制、處理量有限、成本高、基本無經(jīng)濟(jì)效益，至今未見國內(nèi)有關(guān)企業(yè)實(shí)際應(yīng)用。開發(fā)一種經(jīng)濟(jì)可行的回收方法已成為PU泡沫塑料再生領(lǐng)域技術(shù)研究的主攻方向。目前，物理方法是再生PU泡沫的首選。
(三)再生PU泡沫的物理方法新工藝
利用硬質(zhì)PU泡沫塑料，采用物理方法再生PU保溫板的工藝流程見圖1。
廢PU泡沫體→稱重→攪拌→壓模→脫�！旎懈睢鶳U板
↑
粘合劑
圖1 硬質(zhì)PU泡沫塑料再生PU保溫板工藝
1. 工藝過程操作要點(diǎn)
泡沫體粉碎顆粒大小要適中，并有一定的分布范圍;定量加入某種粘合劑后攪拌要均勻;在合適的溫度、壓力下固化成型;經(jīng)切割加工得保溫板。
2. 再生泡沫板的基本物理參數(shù)
密度：130~140 kg/m3
壓縮強(qiáng)度：200~220 kPa
導(dǎo)熱系數(shù)：0.04~0.045 w/m ?K
3. 成本概算
每立方再生PU保溫板的綜合成本為600~800元。
4. 再生PU保溫板的用途
活動(dòng)板房、夾芯門板、墻體保溫、屋面鋪設(shè)、家具裝飾等。
5. 技術(shù)經(jīng)濟(jì)性評價(jià)
該工藝方案流程短、易操作、無污染，實(shí)現(xiàn)了100%廢料的資源化，綜合成本與常規(guī)白色聚苯乙烯泡沫塑料相當(dāng)，材料密度與強(qiáng)度明顯提高，技術(shù)實(shí)用性較強(qiáng)，工程化應(yīng)用前景廣闊。
二、顯像管玻璃的回收利用
(一)廢舊顯像管的結(jié)構(gòu)和成分
顯像管由管屏、管錐和管頸三部分組成。管屏與管錐之間用玻璃焊料焊接。管頸焊接在管錐上，因其質(zhì)量很少，成分接近，一般將其質(zhì)量計(jì)入管錐質(zhì)量內(nèi)。顯像管屏玻璃中不含Pb(鉛)，而管錐、頸中的PbO(氧化鉛)含量高達(dá)20%以上，焊縫焊料中鉛含量更是高達(dá)80%以上。
(二)廢舊顯像管的回收現(xiàn)狀
目前，我國的回收公司幾乎不回收碎玻璃和顯像管，致使大量廢舊顯像管被視作普通廢棄物投入日常生活垃圾中。由于顯像管玻璃中(集中在錐、頸、焊縫部位)含有20%以上的重金屬鉛等成分，若不妥善處置，勢必造成Pb等對環(huán)境安全的嚴(yán)重危脅和大量資源的流失。
隨著數(shù)字電視、液晶和等離子電視的快速推出，未來10年內(nèi)，將有數(shù)億臺(tái)顯像管電視面臨更新和被淘汰。按1臺(tái)電視機(jī)顯像管(CRT)含鉛量在1~2公斤測算，數(shù)億臺(tái)電視機(jī)顯像管將產(chǎn)生上萬噸鉛及熒光粉等多種有毒有害物質(zhì)。積極開發(fā)行之有效的CRT玻璃資源化、無害化處置技術(shù)已是當(dāng)務(wù)之急。
(三)廢舊顯像管的回收利用新工藝
實(shí)現(xiàn)資源化、無害化利用CRT玻璃資源的最佳途徑是將分散在社會(huì)上的大量廢舊顯像管集中回收并分離處理，交玻殼廠再造。而屏、錐的回收則是：嚴(yán)格分離屏、錐玻璃，并去除管屏玻璃內(nèi)表面熒光粉和管錐玻璃內(nèi)外表面石墨、油漆等涂附材料，將其分別當(dāng)作兩大類玻璃原料返回顯像管廠，再對應(yīng)制造管屏、管錐。
1. 顯像管的屏、錐分離工藝
濕法腐蝕(即硝酸溶解)方法是一種經(jīng)證實(shí)有效的技術(shù)，已廣泛應(yīng)用于CRT制造工業(yè)中。為了克服常規(guī)硝酸溶解玻璃焊縫時(shí)會(huì)產(chǎn)生NO2及酸霧的弊端，如今研制出了一種被稱為FST—100的酸(用HX來表示)，較好地避免了NO2及酸霧的產(chǎn)生。濕法腐蝕分離屏、錐的優(yōu)點(diǎn)是：分離面沿焊縫整齊分開，缺點(diǎn)是效率低，會(huì)產(chǎn)生廢液。
目前，已經(jīng)成功地開發(fā)了電熱絲加熱驟冷熱應(yīng)力分離CRT屏、錐的方法。該方法較符合我國國情，具有設(shè)備投資少、效率高、操作簡單，無廢液產(chǎn)生的優(yōu)點(diǎn)，缺點(diǎn)是分離段面不夠整齊。
2. 熒光粉等涂附材料的去除
利用玻璃不耐氫氟酸腐蝕的特點(diǎn)，只需將分離后的屏、錐玻璃浸于氫氟酸中片刻，即可較完全地去除顯像管內(nèi)外表面的所有涂附物。為了避免該方法產(chǎn)生酸害，如今也開發(fā)出了干式(即吸、擦等)去除熒光粉涂層的方法，但此法存在去除不完全的缺點(diǎn)。
熒光粉、石墨、油漆等顯像管涂附材料是一種含有各種成分的危險(xiǎn)廢棄物，宜集中特別處置。
分離干凈、成分清楚的屏、錐玻璃嚴(yán)格分類包裝，送玻殼廠回爐。玻殼廠經(jīng)過配料和成分調(diào)整，可再造新玻殼產(chǎn)品。
三、廢棄線路板的回收利用
(一)線路板的組成
線路板是電子產(chǎn)品構(gòu)造的重要組成部分，線路板組成十分復(fù)雜，化學(xué)組分種類繁多，處理得當(dāng)則有益，處理不當(dāng)則對環(huán)境十分有害。電子產(chǎn)品用線路板的資源化、無害化處理，是廢家電資源再生技術(shù)開發(fā)的一項(xiàng)重要內(nèi)容。
(二)廢線路板的回收利用現(xiàn)狀
由于線路板的組成十分復(fù)雜，相應(yīng)回收技術(shù)要求也較高，回收處置難度較大，所以在我國大部分線路板被棄之于生活垃圾中。只有廣東等地的一些回收企業(yè)在國內(nèi)某些地區(qū)定點(diǎn)收購線路板(重點(diǎn)是電腦、手機(jī)的主板)。
對線路板的處理，早期采用通過焚燒回收金屬Cu、酸泡回收貴金屬的方法，工藝落后且造成污染，目前已基本不用。取而代之的是粉碎線路板后選礦分離金屬與非金屬。在粉碎解離線路板和分選工藝技術(shù)、裝備研究方面，國內(nèi)外相關(guān)部門已開展了大量的研究工作。物理方法資源化線路板如今已成為該領(lǐng)域技術(shù)方案的首選。
(三)廢線路板的回收利用新工藝
物理方法回收利用廢棄線路板的主要步驟是：采用適當(dāng)?shù)钠扑椤⒎鬯樵O(shè)備使線路板顆粒的尺寸變小，實(shí)現(xiàn)各種材料間的解離，然后通過相應(yīng)的分選工藝實(shí)現(xiàn)金屬和非金屬的分別富集，達(dá)到分類利用的目的。研究和實(shí)踐證明，重力分選(如搖床)因具有設(shè)備相對簡單、運(yùn)行成本低、工藝過程容易控制、產(chǎn)生的環(huán)境問題小(循環(huán)用水且廢水很少)、分選效果好(金屬與非金屬的分選富集率達(dá)到95%以上)等顯著優(yōu)勢，已成為資源化線路板(尤其是電視機(jī)線路板和覆銅板)技術(shù)開發(fā)及產(chǎn)業(yè)化方向的首選。
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·電路板的回收處理
·變廢為寶，談廢舊電器電子產(chǎn)品回收再處理
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