電子廢棄物處理世界難題被攻克新成果落戶(hù)寧波

(記者 / 陸雙平)

近日，國(guó)家863重點(diǎn)項(xiàng)目“廢電子線(xiàn)路板無(wú)害化處置與無(wú)污染高值利用關(guān)鍵技術(shù)研究”課題攻克后，順利完成中試并通過(guò)項(xiàng)目驗(yàn)收。該項(xiàng)目由中國(guó)科學(xué)院化學(xué)研究所牽頭承擔(dān)，目前年處理能力可達(dá)500噸，具備了產(chǎn)業(yè)化條件，即將落戶(hù)寧波國(guó)家高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)開(kāi)發(fā)區(qū)實(shí)現(xiàn)科技成果的轉(zhuǎn)化。該項(xiàng)目市場(chǎng)前景廣闊，產(chǎn)業(yè)化一年后將建立年處理量可達(dá)3000噸的示范生產(chǎn)線(xiàn)，實(shí)現(xiàn)約2億元人民幣的產(chǎn)值。

該項(xiàng)目曾得到國(guó)務(wù)院領(lǐng)導(dǎo)和科學(xué)技術(shù)部相關(guān)負(fù)責(zé)人的批示和高度肯定，是處理廢舊電子線(xiàn)路板的無(wú)污染高值利用項(xiàng)目與攻克廢舊電子線(xiàn)路板回收利用這一世界性難題的重要成套技術(shù)。至此，曾被稱(chēng)為世界電子廢棄物中公認(rèn)的三大難題中的最后一大難題，也是一個(gè)世界性難題得到徹底破解。

該課題攻關(guān)小組組長(zhǎng)馬永梅向記者介紹，課題組基于廢線(xiàn)路板免粉碎并全利用的新思路，在充分研究印刷線(xiàn)路板工藝的基礎(chǔ)上，采取逆向剝離的思維，使廢棄線(xiàn)路板中的電子元件和基本材料相互分離，獲得原態(tài)的電子元器件，以及廢線(xiàn)路板中的貴金屬和非金屬玻纖布。該技術(shù)不同于目前國(guó)際上廣泛使用的熱熔煉技術(shù)、化學(xué)試劑腐蝕技術(shù)和粉碎技術(shù)，是基于材料與元件價(jià)值最大化再利用的思路，避免污染的新技術(shù)。因此該技術(shù)與現(xiàn)有技術(shù)相比，克服了污染重、能耗高和投資大的缺點(diǎn)，形成具有自身特色的技術(shù)路線(xiàn)和工藝，并開(kāi)發(fā)研制了新裝備，達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。這種新技術(shù)和新工藝從源頭上消除了焚燒法、粉碎法和酸法存在的金屬回收率不高，其后繼的分離困難，廢液處理困難等嚴(yán)重的環(huán)保問(wèn)題。此項(xiàng)目申報(bào)了1項(xiàng)國(guó)際專(zhuān)利，目前擁有國(guó)內(nèi)發(fā)明專(zhuān)利3項(xiàng)，申請(qǐng)國(guó)內(nèi)發(fā)明專(zhuān)利5項(xiàng)。在即將落戶(hù)寧波的企業(yè)，還將申請(qǐng)8~10項(xiàng)國(guó)內(nèi)發(fā)明專(zhuān)利、2~3項(xiàng)國(guó)際發(fā)明專(zhuān)利。

馬永梅告訴記者，研發(fā)設(shè)計(jì)的廢線(xiàn)路板回收裝備生產(chǎn)線(xiàn)，是一種純物理的方法，綠色環(huán)保，對(duì)環(huán)境無(wú)污染，將真正解決那些重污染地區(qū)的環(huán)境污染問(wèn)題。該項(xiàng)目旨在寧波建立廢舊電子線(xiàn)路板無(wú)污染高值利用示范工程，真正做到廢線(xiàn)路板全組分高值化回收利用，變廢為寶，循環(huán)利用，為日益減少的有限金屬資源找到接替資源。此外，它又是綠色環(huán)保工程，既為改善全國(guó)的廢舊電子線(xiàn)路板原始拆解造成的環(huán)境污染帶來(lái)了福音，又為日益增加的電子垃圾處理找到了良好的突破口。研發(fā)團(tuán)隊(duì)歷經(jīng)近10年的經(jīng)驗(yàn)和深入研究，經(jīng)過(guò)單板拆解分析、噸級(jí)連續(xù)實(shí)驗(yàn)，積累了客觀數(shù)據(jù)，為元件利用、玻璃纖維利用和貴金屬回收等奠定了產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)，提供了實(shí)用可靠的成套技術(shù)，為產(chǎn)業(yè)化提供了技術(shù)支撐。

據(jù)了解，由于電子行業(yè)的快速發(fā)展，電子廢棄物正以每年18%的速度增長(zhǎng)，成為世界上增長(zhǎng)最快的垃圾。而中國(guó)又是世界70%的電子廢棄物集散地，加之中國(guó)又是電子產(chǎn)品的生產(chǎn)和消費(fèi)大國(guó)，國(guó)家環(huán)保部估計(jì)，目前我國(guó)電子廢物的年產(chǎn)量約為189萬(wàn)噸。預(yù)計(jì)到2020年，電子產(chǎn)品每年報(bào)廢數(shù)量將達(dá)到1.37億臺(tái)。由此產(chǎn)生的廢線(xiàn)路板數(shù)量預(yù)計(jì)到2015年，每年僅生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的廢線(xiàn)路板就有大約6萬(wàn)噸，因此，行業(yè)迫切期待著高科技、高環(huán)保的廢線(xiàn)路板拆解技術(shù)的大型產(chǎn)業(yè)基地誕生。而恰逢其時(shí)，廢電子線(xiàn)路板無(wú)害化處置與無(wú)污染高值利用的課題攻克及產(chǎn)業(yè)化，將有無(wú)限的前景。

另一方面，電子垃圾是一座尚待開(kāi)采的“金礦”，是循環(huán)利用資源利國(guó)利民的朝陽(yáng)產(chǎn)業(yè)。地球上的自然資源總量是有限的，科學(xué)家前不久進(jìn)行了地球資源“大盤(pán)點(diǎn)”，結(jié)果發(fā)現(xiàn)許多不可再生的稀有金屬資源僅還可以用十來(lái)年。其中，被用作制造阻火材料的銻金屬15年就將被用光，銀在10年內(nèi)就會(huì)被耗盡，鋅可能在2037年被用光，而銦和鉿這兩種重要的計(jì)算機(jī)芯片原料金屬在2017年就可能被用完。資源不斷減少的這種狀況在我國(guó)顯得更為嚴(yán)重。而作為需求量和消耗量巨大的電子產(chǎn)品，其組成零部件中的很大一部分可以經(jīng)過(guò)回收處理后循環(huán)利用。如果能合理利用廢舊電子產(chǎn)品，那么資源枯竭的危機(jī)將得到一定程度的緩解。電子產(chǎn)品作為科技含量較高的產(chǎn)品，具有很高的回收價(jià)值。5萬(wàn)個(gè)廢舊手機(jī)中，可以提煉出重達(dá)12.5千克的純度高達(dá)99.99%的黃金，價(jià)值約400萬(wàn)人民幣。在1噸的廢舊線(xiàn)路板中，可以分離出0.45千克的黃金、20千克的錫和130千克的銅。而一般含金礦石（砂）每噸金含量5克，高品位的礦石也不過(guò)幾十克。因此，一直以來(lái)，發(fā)達(dá)國(guó)家非常重視發(fā)掘貴金屬再生資源，每年都會(huì)從二次資源中回收大量金、銀等貴金屬。

另?yè)?jù)了解，現(xiàn)有廢舊電子線(xiàn)路板回收處理方式存在諸多缺陷。現(xiàn)階段廢棄的電子電器產(chǎn)品往往大多流入小作坊拆解，容易產(chǎn)生二次污染，在廣東省最大的廢舊電器和電子垃圾集散地——汕頭市貴嶼鎮(zhèn)，每年都處理超過(guò)100萬(wàn)噸的日本、美國(guó)和韓國(guó)等發(fā)達(dá)國(guó)家的電子垃圾。對(duì)貴嶼鎮(zhèn)的河岸沉積物進(jìn)行抽樣化驗(yàn)顯示，存在對(duì)生物體嚴(yán)重危害的一些重金屬，如鋇的濃度是土壤污染危險(xiǎn)臨界值的10倍，而錫為152倍，鉻為1300多倍，鉛的數(shù)量則是危險(xiǎn)污染標(biāo)準(zhǔn)的200多倍，存在于水中的污染物數(shù)量竟然超過(guò)飲用水標(biāo)準(zhǔn)數(shù)千倍之多。目前只是采用破碎、焚燒、傾倒廢液直接排放、濃酸提取貴重金屬等原始方法，從而導(dǎo)致環(huán)境污染十分嚴(yán)重。拆解業(yè)既帶來(lái)了財(cái)富，也付出了高昂的環(huán)境代價(jià)。

近年來(lái)，隨著新興的現(xiàn)代拆解企業(yè)在各地的崛起，拆解廢舊線(xiàn)路板主要采用的焚燒法、粉碎法和化學(xué)處理法仍很不盡人意。采用焚燒法技術(shù)的公司，其采用的焚燒電子垃圾的方法會(huì)釋放大量有毒氣體，造成空氣污染，長(zhǎng)期接觸這些有毒化合物將大大危害人類(lèi)的身心健康，其加工生產(chǎn)已開(kāi)始受到越來(lái)越嚴(yán)格的限制。對(duì)于采用第二代干式粉碎法技術(shù)的公司，由于處理過(guò)程中損耗大，70%的非金屬材料全部粉碎無(wú)法回收利用。由于回收率低，在回收的貴金屬中，由于摻雜了其他材料也使得品位低，整體的投入產(chǎn)出效益并不明顯。而化學(xué)處理法在回收的過(guò)程中利用強(qiáng)酸溶解金屬，如硝酸-王水濕法是目前常用的酸洗工藝；或者利用溶蝕液溶蝕底材。其回收過(guò)程會(huì)形成大量酸性廢液和重金屬?gòu)U液，為了回收非金屬還需進(jìn)行清洗，消耗大量水資源，化學(xué)處理法要符合環(huán)保要求必須投入昂貴的廢水處理設(shè)備，以避免二次污染。而此項(xiàng)目采用的新一代分離處理技術(shù)，不僅低污染、低耗能，而且可使電子元器件和玻璃纖維得到再利用，創(chuàng)造高額價(jià)值。該項(xiàng)技術(shù)使廢棄線(xiàn)路板中的電子元件和基體材料相互分離，完成結(jié)點(diǎn)材料分離、元件與基板分離和自動(dòng)分類(lèi)等關(guān)鍵過(guò)程，通過(guò)自控馬達(dá)與機(jī)械裝置等，實(shí)現(xiàn)廢棄線(xiàn)路板的資源化，全組分回收利用，貴金屬可達(dá)到純度99%以上的回收，非金屬材料如玻纖可以全部完整地回收利用，真正做到變廢為寶、綠色環(huán)保。在市場(chǎng)上具有很強(qiáng)的成本優(yōu)勢(shì)和價(jià)格競(jìng)爭(zhēng)力。