我國廢棄電器電子處理技術(shù)的研究
據(jù)了解,進入21世紀,包括歐盟《廢棄電子電氣設(shè)備指令》、《限制某些有害物質(zhì)在電子電氣設(shè)備中使用的指令》和日本《家電再商品化法》、《資源有效利用促進法》在內(nèi)的國外廢棄電器電子產(chǎn)品回收利用管理立法,對再生利用指標的規(guī)定變得越來越嚴格,這無疑對中國家用電器出口提出了更高的要求,有些甚至已經(jīng)形成綠色技術(shù)性貿(mào)易壁壘。
面對這種情況,研究國內(nèi)外回收處理技術(shù)現(xiàn)狀和特點,探索中國廢棄電器電子產(chǎn)品回收處理產(chǎn)業(yè)的發(fā)展模式,是一件非?,F(xiàn)實的工作。
國外技術(shù)機械化程度較高
為了提高資源再生利用效率和降低處理成本,德國、日本等人工費用較高的發(fā)達國家,均采用機械化、自動化程度高的,以破碎、分選技術(shù)為主的處理工藝,并以回收的各種金屬碎料作為冶煉的爐料。這種處理線采用全封閉負壓處理系統(tǒng),年處理量約3萬噸,只需操作工人5~7人,但設(shè)備昂貴且耗電量大,如德國全套設(shè)備售價為200萬~300萬歐元。
按照廢棄電器電子產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)特點和材料組成,通常國外的回收處理技術(shù)和設(shè)備可分為5類,包括冰箱回收處理技術(shù)和設(shè)備,含CRT的電視機和電腦顯示器的回收處理技術(shù)和設(shè)備,印刷電路板回收處理技術(shù)和設(shè)備,廢塑料回收處理技術(shù)和設(shè)備以及液晶電視回收處理技術(shù)和設(shè)備。
1.冰箱回收處理技術(shù)和設(shè)備
歐洲RAL標準規(guī)定:抽取R12制冷劑后,潤滑油中殘存的制冷劑量不得超過0.1%;處理后的冰箱隔熱層發(fā)泡聚氨酯中的R11殘存量不得超過0.2%;處理過程中,R11、R12不得泄漏。
在日本,冰箱回收處理首先是在預(yù)拆解階段,將廢冰箱按照使用的制冷劑和隔熱材料發(fā)泡劑的類型分類,然后用手工或?qū)S迷O(shè)備拆解。拆解的材料包括:原料價值高的零件,如果菜盒等;含有環(huán)境風險物質(zhì)的物質(zhì),如抽取R12制冷劑、潤滑油,拆除印刷電路板等;拆下會對破碎分選工序產(chǎn)生不良影響的零件,如玻璃隔板、壓縮機、門封、電容器、電線等。
目前,國外回收處理冰箱隔熱層聚氨酯中的氟里昂類發(fā)泡劑R11的方式有以下幾種。
破碎、分選、活性炭吸附、解吸、液氮冷卻回收方式。這是以歐洲破碎、分選技術(shù)為代表的處理方式。
用電鋸鋸開冰箱,手工分離冰箱內(nèi)膽及外殼鋼板,用專用設(shè)備將發(fā)泡聚氨酯粉碎、加壓、降溫回收方式。這是美國加利福尼亞家電再循環(huán)中心采用的處理方式。用電鋸把經(jīng)過預(yù)拆解的冰箱箱體鋸成3塊,手工撕掉ABS內(nèi)膽和外殼鋼板,分離出聚氨酯發(fā)泡料,在專用設(shè)備中將發(fā)泡料粉碎,經(jīng)過加壓、降溫、冷卻液化逸出R11,液態(tài)R11經(jīng)過氣液過濾器,最終裝入貯罐。采用該回收方式,R11回收率可達到99.8%。
破碎、加壓(或加入蒸汽)、旋風分離回收方式。這是日本廢冰箱處理廠采用的發(fā)泡聚氨酯處理方式。將含有發(fā)泡劑的聚氨酯破碎成0.3mm的粒度,加壓(或通入125℃蒸汽)使氣泡破裂,發(fā)泡劑逸出,再通過旋風分離聚氨酯與發(fā)泡劑,分別進行回收。
高速切割、壓延,直接回收高濃度發(fā)泡劑方式。即將經(jīng)過預(yù)拆解的冰箱送入高速自動切斷拆解系統(tǒng)中,把冰箱切成3部分,分選、分離出可再使用的零件和鐵、銅、鋁等材料,然后將發(fā)泡聚氨酯送入全封閉的超高壓壓延裝置,經(jīng)過壓延破碎,直接液化回收高濃度的發(fā)泡劑R11。
2.含CRT的電視機和電腦顯示器的回收處理技術(shù)和設(shè)備
CRT主要由管屏和管錐組成,不含鉛的管屏與含鉛的管錐,由高含鉛的低熔點玻璃連接。對CRT進行再生利用,必須將管屏、管錐分離,且不得使含鉛玻璃混入管屏中。
CRT管屏、管錐分離技術(shù)及裝置有以下幾種:
電熱絲分割法。利用電熱絲加熱——驟冷熱應(yīng)力使管屏、管錐分離,每小時可處理約30個CRT,分離時無噪聲,設(shè)備投資不大,但切口有時不太整齊,需做簡單后續(xù)處理。
激光切割法。用激光切割開管屏、管錐,切割時無噪聲,切割面整齊,切割速度快,切割一個21英寸CRT僅需22秒,但設(shè)備昂貴,歐洲報價為每臺50萬歐元。
金剛石切割法。用一對金剛石切刀切割CRT,切割面整齊,切割速度較快,每小時可處理約45個CRT,但切割噪聲大,刀具磨損嚴重。德國產(chǎn)的一對切刀價格約為2500歐元,只能切割6000個CRT。韓國的金剛砂切割機每臺售價為30萬元,每小時可處理12個12~17英寸CRT,切刀可切割1000個CRT,切割時噪聲為80db,采用水冷卻方式。
3.印刷電路板回收處理技術(shù)和設(shè)備
通常,印刷電路板的再生利用是由大型金屬冶煉公司通過冶煉提取其中的銅及微量金、銀等貴金屬。印刷電路板經(jīng)過破碎、焙燒后,冶煉銅,或者通過電氣精煉,回收貴金屬。一些中小電子廢物回收利用企業(yè)大多采用投入較少的物理機械法,通過破碎分選回收印刷電路板的金屬材料。
4.廢塑料回收處理技術(shù)和設(shè)備
塑料約占電器電子產(chǎn)品重量的30%,對于冰箱果菜盒,洗衣機內(nèi)桶等由單一材料聚丙烯(PP)制成的部件,日本廢電器電子產(chǎn)品拆解工廠的做法是在預(yù)拆解時將這些部件取出,經(jīng)過破碎、洗凈、改性、再造粒,分別再生利用為分體式空調(diào)室外機裝飾面板和洗衣機底座。