電子廢棄物循環(huán)再利用研究

霍霞

摘 要： 本文簡(jiǎn)述了我國(guó)電子產(chǎn)品報(bào)廢量現(xiàn)狀、電子廢棄物作為新的環(huán)境污染源對(duì)環(huán)境和人類(lèi)產(chǎn)生的危害及回收利用的價(jià)值，簡(jiǎn)述了近幾年我國(guó)在政策、法規(guī)上對(duì)電子廢棄物的再生利用產(chǎn)業(yè)化的支持，探討了對(duì)電子廢棄物進(jìn)行再生利用的重要性和國(guó)內(nèi)外處理方法的現(xiàn)狀，提出了為加快發(fā)展我國(guó)電子廢棄物處置利用能力必須解決的幾個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題。

關(guān)鍵詞： 電子廢棄物； 再生利用； 政策； 綠色回收； 濕法化學(xué)

Abstract： In the present paper， the authors study the status of the importance of electronic waste disposal and treatment methods at home and abroad， analyze the efficiency and cost advantages and disadvantages of various physical crushing methods， wet chemical processing methods of electronic waste as well as discuss the prospect of new methods for recycling electronic waste in the future. It is pointed out that recycling of electronic waste will provide a new "green" efficient way for the development of circular economy in China and in order to speed up the development of China's electronic waste disposal capacity， we must solve several key issues.

Key words： Electronic Waste； Regeneration and utilization； Physical crushing； Green recovery； Wet Chemical Processing.

目前，我國(guó)資源消耗量龐大，每年可達(dá)100億噸量級(jí)，占到全球總資源消耗量的30%以上，是美國(guó)4倍，名副其實(shí)的是全球第一“資源消耗超級(jí)大國(guó)”[1]。資源緊缺和環(huán)境污染已日益成為制約我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)健康穩(wěn)定發(fā)展的瓶頸。這其中，尤其以爆發(fā)性增長(zhǎng)的電子廢棄物為環(huán)境污染物的典型代表。

聯(lián)合國(guó)環(huán)境規(guī)劃署給出的數(shù)據(jù)表明[2]，全世界每年電子垃圾的產(chǎn)量大約是2000萬(wàn)頓-5000萬(wàn)噸，美國(guó)約占其中的30%、歐盟則約占其中的25%，且每年以3%-5%的速度迅猛增加。而目前我國(guó)每年報(bào)廢的主要電子電器產(chǎn)品量也都超過(guò)兩億臺(tái)，是世界第一大電子廢棄物產(chǎn)生國(guó)。但相對(duì)報(bào)廢電子產(chǎn)品的數(shù)量，合理再生利用的電子廢棄物則僅僅只有1/10。在這種狀況下，電子廢棄物中包含的多種有害元素，如鉛、砷、汞、鎘、多溴聯(lián)苯（PBB）、多溴二苯醚（PBDE）等有機(jī)污染物正在日益成為我國(guó)真正的環(huán)境殺手。

但從另一方面看，電子廢棄物又可以說(shuō)是“城市金礦”，它其中含有大量的貴金屬（如稀土、金、銅、鐵等）、塑料和玻璃等[3]，經(jīng)過(guò)無(wú)害化處理后，都可做成再生資源。一般來(lái)講，1000kg原礦石里含有約5g黃金就可稱為富礦，但在相同重量的電子廢棄物，如電視機(jī)主板中，黃金的含量就在80克左右，而且還有銅等可再生金屬，價(jià)值至少是富礦的16倍。再例如，廢舊手機(jī)電池中Co的含量高達(dá)20%，對(duì)廢舊手機(jī)電池的集中回收處理，就等于開(kāi)采稀缺的鈷精礦資源。而且，手機(jī)電路板中的含金量可達(dá)280g/t，含銀量則為2000g/t，分別相當(dāng)于原生礦床的60倍和13倍，對(duì)其回收利用，成本將大大低于從原礦石冶煉加工獲得相應(yīng)資源的成本，其中蘊(yùn)含著巨大的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。但目前，如何在廢棄電子電器產(chǎn)品中高效提取稀貴金屬和塑料等高附加值產(chǎn)品，同時(shí)又不對(duì)環(huán)境產(chǎn)生二次污染，是全世界電子廢棄物處理領(lǐng)域的一大挑戰(zhàn)[4]。

為此，我國(guó)從2009年起就在政策層面上對(duì)電子廢棄物的回收處置進(jìn)行了扶持。如當(dāng)年制定的《廢棄電器電子產(chǎn)品回收處理管理?xiàng)l例》就明確指出，國(guó)家鼓勵(lì)和支持電子廢棄物產(chǎn)品的科學(xué)處理、技術(shù)研發(fā)及相關(guān)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的制定等等；2012年，環(huán)保部等六部委又聯(lián)合頒布《廢棄電器電子產(chǎn)品處理基金征收使用管理辦法》，標(biāo)志著國(guó)家對(duì)電子廢棄物處理企業(yè)開(kāi)始實(shí)質(zhì)性的資金支持；2013年，國(guó)務(wù)院又印發(fā)了《國(guó)務(wù)院關(guān)于加快發(fā)展節(jié)能環(huán)保產(chǎn)業(yè)的意見(jiàn)》明確了電子廢棄物的重點(diǎn)處置領(lǐng)域，加快發(fā)展報(bào)廢汽車(chē)和廢舊電器破碎分選技術(shù)，提高稀貴金屬分離提純的效率，發(fā)展高效分揀塑料和混合廢塑料的方法及裝備。2016年11月，在國(guó)務(wù)院頒布的《“十三五”國(guó)家戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃》中又指出，加快“城市礦產(chǎn)”開(kāi)發(fā)和廢棄物的再利用，提升電子廢棄物產(chǎn)品、報(bào)廢汽車(chē)的拆解技術(shù)和裝備水平，促進(jìn)廢棄稀貴金屬、塑料的二次加工利用規(guī)模化發(fā)展，完善再生資源利用基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)等等。但盡管?chē)?guó)家在電子廢棄物產(chǎn)業(yè)政策、投資等方面的力度逐年加大，我國(guó)目前電子廢棄物再生利用仍面臨著許多挑戰(zhàn)。

這主要是源于電子廢棄物的回收處置具有非常強(qiáng)的專業(yè)性，需要大量的專業(yè)知識(shí)和專業(yè)裝備，低水平的處置電子廢棄物容易對(duì)環(huán)境造成巨大的二次污染，給生態(tài)環(huán)境帶來(lái)不可修復(fù)的影響。在這種背景下，各國(guó)科技界和工業(yè)界都對(duì)電子廢棄物的資源化處理提出了極大的需求。目前國(guó)內(nèi)外對(duì)電子廢棄物處理方法大致可分為[5-11]：填埋法、熱處理法、物理法、濕法、生物法和超臨界水氧化法等等。其中，濕法中的氰化法可實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)化和工業(yè)化，但達(dá)不到綠色化要求，脲硫法、多硫化物法和碘化法雖可以實(shí)現(xiàn)綠色化和工業(yè)化，但經(jīng)濟(jì)效益過(guò)低，生產(chǎn)成本較高，而超臨界水氧化法和生物法是一種極高的綠色標(biāo)準(zhǔn)，其投入的經(jīng)濟(jì)成本高、生產(chǎn)周期長(zhǎng)，也難以實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)。因此，同時(shí)具備經(jīng)濟(jì)化、工業(yè)化和綠色化的電子廢棄物回收處理工藝仍是一項(xiàng)具有挑戰(zhàn)性的工作。目前，我國(guó)在電子廢棄物循環(huán)利用產(chǎn)業(yè)技術(shù)、裝備上還與國(guó)外存在較大的差距，體現(xiàn)在回收效率低，資源化水平差，專門(mén)人才缺失，大量企業(yè)普遍小而散，而且采用的還是傳統(tǒng)垃圾處理模式，工程化水平很低，相關(guān)大型裝備完全依賴進(jìn)口。

為了加快發(fā)展我國(guó)電子廢棄物處置能力，我們必須要處理好幾個(gè)關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題：首先要建立完善的電子廢棄物回收系統(tǒng)。改變以往僅僅依靠個(gè)體回收、生產(chǎn)商換購(gòu)回收的回收模式。建立大型電子廢棄物回收企業(yè)，利用高科技網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)實(shí)現(xiàn)針對(duì)電子廢棄物高效回收的模式。其次，要大力發(fā)展電子廢棄物高效科學(xué)處理、深加工等工程科學(xué)和技術(shù)，不斷提升電子廢棄物資源化利用的產(chǎn)品附加值，提升其產(chǎn)業(yè)利潤(rùn)值。第三，解決電子廢棄物的高效拆解和分類(lèi)的關(guān)鍵技術(shù)，將人工智能技術(shù)引入電子廢棄物拆分破碎領(lǐng)域，并開(kāi)發(fā)出具有我國(guó)自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的自動(dòng)化拆分新裝備。第四，開(kāi)發(fā)電子廢棄物中金屬與塑料、玻璃等材料的高效分離技術(shù)，如低溫破碎分離技術(shù)，不斷提高金屬的回收利用率，并拓展塑料等高分子材料的綜合應(yīng)用領(lǐng)域。最后，要解決好電子廢棄物再生利用成本高且易對(duì)環(huán)境二次污染的問(wèn)題。我國(guó)現(xiàn)有的技術(shù)水平還不能對(duì)電子廢棄物中的每一種物質(zhì)都做到環(huán)保處理，往往會(huì)造成電子廢棄物對(duì)環(huán)境的二次污染。因此，研究電子廢棄物處置過(guò)程中的用水減量化技術(shù)，以及廢水循環(huán)利用并達(dá)到零排放技術(shù)；研究電子廢棄物處置后二次廢渣綜合利用技術(shù)；研究二次廢氣的達(dá)標(biāo)排放等等技術(shù)顯得至關(guān)重要。

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致謝

感謝貴州省省市共建科技項(xiàng)目（貴州省再生資源利用工程研究中心，52020-2015-H-12），六盤(pán)水師范學(xué)院產(chǎn)學(xué)研基金（LPSSY201411）及華棟再生資源利用有限公司對(duì)本文的資助。