电子废品也称电子垃圾，它有哪些回收处理方式和回收价值

电子废品也称电子垃圾，它有哪些回收处理方式和回收价值

1 电子废品回收利用的意义

电子废品俗称“电子垃圾”，旧空调、智能电视机等家用电器和计算机等通讯电子产品的淘汰品是较为常见的电子垃圾。随着信息产业的飞速发展和电子设备的广泛应用，日常生活及生产活动中产生的电子废弃物也与日俱增。20世纪，电子废品的回收处理主要是采用简单的手工拆卸、露天焚烧或直接酸洗等落后的处理技术，在获得容易提取的金属后， 残余物被直接丢弃到田地、河流或水渠中，从而导致重金属和有机物等对环境的污染。

在我国，电子垃圾的集散处理地主要有广东贵屿镇、广东清远龙塘镇、广东南海大沥镇、浙江台州地区、河北黄骅市、湖南省及江西省等地。其中，主要以一些小规模、家庭作坊式的私营企业为主，处理技术落后、处理方式粗放，对当地的土壤、地下水和空气等生态环境造成了难以修复的严重破坏。

电子废品有很高的金属回收价值，常见的有铜、铝、铅、锌，贵金属元素如金、银，铂族及稀土元素如钐、铕、钇等。同时，电子废弃物中还含有工程塑料和玻璃纤维，这两类非金属通过回收也能带来一定的收益。因此，电子废弃物也被称为“城市矿山”。

随着电子产品的普及，对电子废品的开发利用将成为新的技术热点。电子废品能否实现资源化利用对生存环境的保护、社会的可持续发展具有重要的意义。然而，电子废弃物还含有大量的重金属、聚氯乙烯及卤素阻燃剂等有毒、有害物质。如果不能科学有效地处理，会对环境造成污染。因此，研究探讨科学环保的电子废弃物处理技术，对缓解社会的资源与环境危机都是十分必要的。

2 电子废品利用价值

电子废品中富含贵金属，其贵金属含量能达到天然矿中贵金属含量的几十倍甚至上百倍， 但回收其中贵金属的成本却低得多。例如，1 t电子废弃物（旧手机），可回收100 g黄金。而一般的金矿石，每吨只能提炼出几克黄金。在另一种电子废弃物（印刷电路板）中，铜的含量最高。除此之外还有金、铝、镍、铅、硅，以及稀贵金属。有统计数据表明，每吨废电路板中含金量达到1kg左右。

随着技术水平的发展，目前每吨废电路板中金的提炼可达到300g。由此可见，电子废品是一种利用价值很高的金矿。

美国环保局的研究表明，通过电子废品回收的钢材代替传统冶炼得到的新钢材，可减少97％的矿废物，减少86％的空气污染，减少76％的水污染，减少40％的用水量，节约90％的原材料，74％的能源，而且废钢材与新钢材的性能基本相同。

综上所述，通过回收利用电子垃圾中的各种原材料不仅可以在一定程度上缓解我国矿产资源短缺的状况从而减少对进口矿产的依赖度，还可以减少在矿产冶炼过程中对环境造成的危害，可以说是一举多得。

3 电子废品综合利用技术

电子废品一般拆分为印刷电路板(PCB)、电缆电线、显像管等，根据这几个部分的特点进行分类处理。其中，印刷电路板的材料组成和结合方式比较复杂, 其回收处理一直存在很大的问题。20世纪70年代以前，废电路板的回收技术主要倾向于回收贵金属。但随着科技的进步和资源回收利用的需要,慢慢地形成了对铁磁体、有色金属、贵金属和有机物质等的全面回收利用。

在国内外科研人员的推动下，电子废弃物综合处理技术近几年有了飞快地进步，部分己经在实际工业化生产中得到了应用。目前，应用最多的为机械处理技术、生物冶金技术、湿法冶金技术、低温碱性熔炼技术及火法冶金技术等。

3.1 机械处理技术

机械处理技术是根据电子废弃物组成成分在物理性能上的差异进行分选的手段，工艺流程为拆卸—破碎—分选等3个过程，机械处理技术处理电子废弃物的基本流程见图1。选择哪种破碎程度是破碎的 关键点，破碎程度的合理选择不但对于设备能耗的降低有明显的作用，同时还能提高分选的作用效率。

常用的破碎设备有4种，分别为锤碎机、锤磨机、切碎机和旋转破碎机。废电路板材料的磁性、电性和密度的差异非常明显，这也是对电子废弃物进行分选的依据。分选设备根据作用特性的差异，主要有涡流分选机、静电分选机、风力分选机、旋风分离器和风力摇床等5种。涡流分选机和静电分选机主要用来分选非铁金属和塑料，风力分选机和旋风分离器主要用来分选塑料和金属。

电子废品中的金属和非金属通过机械处理技术可以达到很好的分离效果，同时该方法成本低，操作简单，不易造成二次污染，预处理时能达到较好的效果。但该法对金属成分的分离效果仍不能满足工 业生产所需要的纯度，故机械处理技术一般在电子废弃物回收中起到预处理的作用。

3.2 生物冶金技术

生物冶金技术处理电子废品，一般是利用微生物的存在，通过微生物的催化氧化作用，电子废品中有价金属以离子形式溶解到浸出液中并最终回收，或溶解并去除电子废弃物中有害元素的方法。生物冶金是微生物（主要为细菌）作用与湿法冶金技术相结合的一种新工艺。

生物冶金技术包括细菌浸出法（也叫生物浸出法）和生物氧化法2种微生物法。生物浸出法是利用某些微生物的代谢作用把金属从固体矿物中提取到溶液中；而生物氧化则是由微生物引起的氧化过程， 在这个过程中，有价金属留在固相中并富集，浸出液则可弃去。

生物冶金技术提取电子废品中的金属己有了一定的研究进展。该方法具有工艺简单、操作方便、环境污染小、成本低等优势，然而生物冶金技术反应周期长，金属提取率低，且只能提取贵金属，局限性较大。目前在电子废品提取方面，暂无工业实践应用。

3.3 湿法冶金技术

湿法冶金技术的特点是灵活高效，利用该技术处理电子废品流程是：首先将经过预处理的电子废品放置在酸性或碱性溶液介质中反应。反应后的溶液经分离和深度净化除杂，再利用溶剂进行萃取、吸附或离子交换等，并通过浓缩回收金属，最后以电积、化学还原或结晶的方式回收金属。其具体流程见图2所示。

湿法冶金技术基本不会有废气产生，金属提取后的残留处理较为方便，能产生较大的经济效益，工艺比较简单，在贵金属提取领域比火法冶金很较大的优势。但是该技术也有很大的不足：1）只能处理相 对简单的电子废品；2）表面被有杂物包裹的金属无法浸出；3）浸出液及残渣有毒性，未合理处理易产生二次污染；4）回收金属单一，目前能回收的金属只有贵金属及铜，其它金属和非金属则不能回收。  

3.4 低温碱性熔炼技术

低温碱性熔炼技术由苏联科学家谢里科会姆于1948年提出，是指以碱性熔盐为介质，在远低于传统火法冶金冶炼温度下（一般不超过 900℃）熔炼金属资源，得到相应的金属单质或可溶盐的过程，根据反应的不同分为还原和氧化熔炼。

还原熔炼可用于铅酸蓄电池及硫化物、氧化物、硫酸盐型原料的处理， 中南大学公开了低温碱性熔炼处理铅酸蓄电池生产再生铅的专利。以PbS或其他硫化物为还原剂，将含铅电子废品中的PbO、 PbO2、PbSO4等还原成金属铅，在600℃~700℃熔炼得到再生铅。

氧化熔炼主要用于处理废弃电路板等单质、合金、氧化物型原料，低温碱性熔炼处理废弃电路板多金属富集粉末其基本原理如下：Me+NaOH+NaNO3=NaMeO4+N2+H2O。

氧化熔炼处理电子废品反应温度低于500℃，在氧化气氛下，电子废弃物中两性金属（铅、锡、锌、铝等）与熔盐接触中反应生成可熔钠盐，铜及贵金属因不与碱反应而以固态渣形式存在。最后通过水浸得以将两性金属和铜及贵金属有效分离。浸出液中有价金属通过化学沉淀进行回收，铜及贵金属富集的固态渣则通过酸法工艺回收。该技术工艺流程短、投入成本较低，同时很难处理的两性金属也得到了回收。但是，目前并没有适合低温碱性熔炼的大型冶炼设备，所以限制了该技术的工业化应用。

3.5 火法冶金技术

火法冶金技术应用最广泛的电子废品处理方法，传统工艺是利用焚烧、热解、熔炼等高温的手段去除电子废品中塑料及其它有机物，从而达到金属富集的目的。所有形式的电子废品都可通过该方法进行处理，该方法对于电子废品的物理规格要求不高，同时对于金属的回收效果较好。电子废品（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，其中最需要重点关注的是二噁英；同时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，增大冶炼过程中稳定渣型的难度。

中国瑞林自主创新设计的NRTS炉处理电子废品目前处于工业技术推广阶段。NRTS炉处理电子废品流程如图3所示。NRTS炉生产工艺目的是将低品位废杂铜、电子废料和工业废渣等含铜物料，在块煤作为辅助燃料与还原剂，石灰石和石英石作为熔剂的条件下，通过DCS控制喷枪导入天然气、氧气和工艺风，从而控制炉内发生氧化反应、还原反应、造渣反应产出粗铜、炉渣、烟气。

NRTS炉生产工艺系统主要由原料配料系统、NRTS炉熔炼系统、余热回收系统、烟气处理系统组成。原料配料系统主要是负责电子废料、工业废渣、低品位杂铜等原料和造渣熔剂以及还原剂的上料作业，原料通过皮带传输进入炉内。NRTS炉熔炼系统是主要负责原料的熔炼以及产品的产出，其作业过程分为熔炼作业、还原作业、沉降分离作业以及排放浇铸作业4个阶段。烟气处理系统主要负责遏制二噁英的产生、对烟气进行收尘以及烟气成分处理，最终满足环保排放要求。未充分燃烧的烟气经过二次燃烧室进行充分燃烧；当烟气经过烟气处理系统时，通过对烟气降温过程温度节点以及烟气冷却时间的 有效控制，从而避免了二噁英的产生。同时在急冷塔出口设置了喷射系统，能有效吸附消除含恶臭性气味气体；随后，通过布袋收尘和脱硫脱硝工序，使烟气含尘及成分组成排放达标。

该项工艺技术自动化程度高，电子废料的处理效率高，有效地控制了二噁英的产生，环保效果好。目前，该工艺己通过了工业化生产实践验证，通过生产试验的摸索，炉渣渣型控制比较稳定，生产可靠性得到了论证。

4 总结

本文从目前应用较为广泛的5种电子废品处理方法角度，阐述了电子废弃物资源化处理技术的应用与进展。其中，火法冶金技术仍然是应用最广泛、规模化推广可行度最高的技术。目前，较为先进的是由中国瑞林自主创新设计的NRTS炉工艺，该工艺自动化程度高、渣型稳定，同时克服了传统火法处理电子废弃物中难以解决的环境污染问题。

我国处理电子废品的处理工艺整体还偏弱，电子废品的回收和处理集中度也不够。2009年，我国已经了出台了《循环经济促进法》，《资源综合利用法》也有望于近期出台。国内相关行业应利用这一契机，优化电子废弃物处理技术，从而真正意义上将“城市矿山”变废为宝。

作者敖俊