电子垃圾处理新技术研究

鲁翩 0121310870432

（武汉理工大学计算机科学与技术学院y1304班）

1引言

面对日益膨胀的电子垃圾以及严重的环境污染，电子垃圾处理回收利用技术成为解决这一问题的核心技术。随着电子环保法规及标准的出台与实施，电子垃圾处理技术内容主要包括以下几个方面：无铅化焊料和无溴阻燃剂的生产工艺技术；阴极射线屏幕和液晶显示器的拆解、循环利用和处置的成套技术装备；电子废弃产品破碎、分选及无害化处置的技术和装备；家用电器与电子产品无害化或低害化的生产原材料和生产技术；废弃电冰箱、空调器压缩机中含氟制冷剂、润滑油的回收技术与装备等。随着电子垃圾的日益增多，电子垃圾处理技术将成为新的技术热点，它对保护人类的生存环境、促进人类的可持续发展，都具有十分重要的意义。

2论述

电子废弃物品种类型非常复杂，各厂家所生产的同种功能的产品从材料选择、设计、生产上也各不相同，随着电子垃圾处理技术的发展已有如下几种处理方法。 2.1化学处理

电子废弃物的化学处理也称湿法处理，其主要过程包括对破碎后的废旧印刷电路板颗粒在酸性或碱性条下的浸出，采用溶剂萃取、沉淀、置换、离子交换、过滤及蒸馏等方法对溶液进行分离，使所需要的金属析出和聚集。 2.1.1化学处理的优点

湿法冶金技术的废气排放少、提取贵金属后的残留物易于处理、经济效益显著、工艺流程相对简单，比火法冶金提取贵金属技术的应用更加普及和广泛。 2.1.2化学处理的缺点

1)不能直接处理复杂的电路板； 2)部分金属的浸出效率低，作用有限，当金属被覆盖或敷有焊锡时回收率较低，包裹在陶瓷中的贵金属更是无法通过湿法回收；

3)浸出液及残渣具有腐蚀性及毒性，若处理不当，易引起二次污染； 4)只能回收贵金属及铜等金属，不能回收其他金属及非金属成分。 2.1.3目前发展的湿法浸出贵金属的新工艺 1）电化学方法包括英国利物普大学的Elaine提出的浸出—电解法提取贵金属技术【1】；

2)前西德中央固体物理与材料研究所的Gloe等，于90年代初研究推出的硝酸—盐酸/氯气联合浸取工艺【2】； 3)双氧水—硫酸湿法工艺【3】； 4)鼓氧氰化工艺【4】；

5)1996年巴西圣保罗大学的Tenorio等在前人的研究基础上改进推出的一项浸取工艺，该工艺针对贵金属浸取将它们有效分离，使后面的浸取工艺简化，浸取率提高，在生产实际中应用【5】。

2.2火法冶金技术

火法冶金技术是指通过焚烧、热解、熔炼等火法处理的手段去除印刷电路板中的塑料及其他有机成分，使金属得到富集并进一步回收利用的方法，包括燃烧/焙解，以及在高温气相中反应等过程。 2.2.1火法冶金的优点

可以处理几乎所有形式的电子废弃物，废弃物的物理成分限制要求不高，有较高的金属回收率。 2.2.2火法冶金的缺点

1）印刷电路板上粘结剂和其他有机物等经焚烧会产生大量有害气体；

2）废旧印刷电路板中的陶瓷及玻璃成分使熔炼炉的炉渣量增加，大量浮渣的排放造成二次固体废弃物；

3）其它金属的回收率相当低(如锡、铅等)或几乎无法回收(铝)； 4）能耗大，处理设备昂贵，经济上获益不高。 2.2.3火法冶金的基本原理

首先将破碎后的废旧印刷电路板送入一次焚化炉中焚烧，将有机成分完全分解破坏，使有机气体和固体分离，焚烧后的残渣先经粉碎然后用物理和化学

【】

方法分别回收,含有机成分的气体则进入二次焚化炉燃烧处理后排放6。

2.3机械处理

电子废弃物的机械处理是运用各组分之间物理性质差异进行分选的方法，包括拆卸、破碎、分选等步骤，分选处理后的物质再经过后续处理可分别获得金属、塑料、玻璃等再生原料。 2.3.1机械处理方法的优点

成本低，操作简单，不易造成二次污染，易实现规模化，是目前各国开发的热点。

2.3.2机械处理技术的发展

电子废弃物的拆卸通常是手工操作，但效率低。日本nec公司开发了一套自动拆卸废电路板中电子元器件的装置。德国faps公司采用与电路板自动装配方式相反的原则进行拆卸。瑞典的科学家提出了一套包括破碎、磁分选和风力分选等基本工艺流程机械处理方法。加拿大的一个废弃物回收公司开发出了经筛选后与铜精矿混合再处理的回收模式。国内清华大学与中国矿业大学的研究者报道了液体浮选与静电分选技术的研究成果。【7】 2.3.3破碎方法

破碎的目的是使废弃电子设备的各种成分互相分离，实现金属与非金属的单体解离。常用的破碎设备主要有锤碎机、锤磨机、切碎机和旋转破碎机等。 2.3.4物料分选 2.3.4.1磁选

只能分离出破碎后废旧电路板中的铁磁性物质，且该方法只适合预处理破碎后废旧印刷电路板的混合物料。 2.3.4.2风力分选

风力分选早在1942年气力摇床就用于选矿业及光缆或电线的回收过程中。物料给入到床面一端，与通过床面孔隙吹入的空气混合，流化并分层，重颗粒落向床面并在床面振荡的推动作用下向床面的上端运动，轻颗粒浮在上部并向床面另一端运动，由此实现不同比重颗粒的分离。

2.3.4.3涡流电选机

分选涡流电选机是根据颗粒电性的差异实现分选的设备。它特别适用于轻金属材料与比重相近的塑料材料（如铝和塑料）之间的分离，但要求进料颗粒的形状规则、平整，而且粒度不能太小。 2.3.4.4湿法重力分选

液体浮造利用密度差的液体浮选技术，又称湿法重力分选(摇床分选)，是把破碎后的废旧印刷电路板混合物料经过水槽分离金属与非金属材料。该处理过程中，存在污泥和废水，废液中含有重金属成份，造成严重的环境污染治理问题。由于细物料在水中难以分散，所以少部分金属不会下沉，因而湿法重力分选对微细级物料的分选效果较差，金属产品在脱水、干燥等处理中易氧化而降低品位。

2.3.4.5其它分选方法

静电分选机现在常被用来分离非铁金属和塑料，进料颗粒均匀时分选效果较好。德国的一家公司研制出了一种分离金属和塑料的电分选机，在控制的条件下可以分离尺寸小于0.1mm的颗粒，甚至能够从粉尘中回收贵重金属。基于密度的重选分离技术现在也经常出现在电子垃圾处理领域。

（注：具体采用哪种设备更适用、更经济，要根据采用的回收工艺、设备的最佳操作条件和分选要达到的纯度和回收率来确定。我们最好是选用物理方法为主的处理技术，以降低污染和危害。） 2.4微生物处理

用微生物浸取金等贵金属是在20世纪80年代开始研究的提取低含量物料中贵金属。利用微生物的活动使得金等贵金属合金中其它非贵金属氧化成为可溶物而进入溶液，使贵金属裸露以便于回收。 2.4.1生物技术的优缺点

生物技术提取金等贵金属，具有工艺简单，操作方便，环境污染小，成本低等优势。但此方法浸取时间长，浸取率低，在电子废弃物处理方面，目前尚无工业应用，而且只对贵金属进行提取，有一定的局限性。 2.4.2.生物方法回收贵金属方法

利用细菌浸取或富集贵金属是20世纪80年代开始研究的提取低含量物料中贵金属的新技术。包括微生物氧化浸出和微生物积累和吸附等。在选定的温度、ph、投加量下，可以浸出超过90%的cu，zn和ni，pb以pbSo4的形式稳定在沉淀物中。

3总结

电子垃圾处理技术发展至今已经取得了令人骄傲的成就，发展成熟了四种基本方法，在有些国家甚至发展为一种行业，随着时代的不断发展，电子垃圾终有一天会发展为可回收可再利用的电子资源。

参考文献

【1】 [A. X, Sokirko, Y. L, Kharkats, A possible mechanism for the increase in

limiting current of copper Bull.Electrchem,1996,12(2):234-236]

【2】 [K. Gloe, P. Muehl, M. Knothe, Recovery of Precious Metals from Electronic

Scrap, in Particular from Waste Products of the Thick-layer Technique

Hydrometallurgy,1990,(25):99-110]；

【3】 [Barnce Ba, Anal Chem,1986,(66):527-571] 【4】[周全法，朱雯，废电脑及其配件中金的回收[J]，中国资源综合利用，2003，

(7)：315—350] 【5】[胡天觉，曾光明等.从家用电器废物中回收贵金属．中国资源综合利用，2001，

(7)：12-15]。

【6】[洪大剑，张德华，邓杰.废印刷电路板的回收处理技术，云南化工，2006，

33(1)：31-34]。

【7】[胡利晓，温雪峰。刘建国，李金惠，聂永丰，俞子达，废印刷电路板的静

电分选实验研究，环境污染与防治，2005，27(5)，326-329]