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环境工程专业前沿讲座


表2 家电的材料构成 (重量%)[6]
• 成分 电视机 电冰箱 洗衣机 空调器 铁 12.0 49 52 54 铜 铝等 3.0 1.0 4.0 1.0 2.0 4.0 18.0 9.0 塑料 2 6.0 43.0 33.0 16.0 玻璃 53.0 0 0 0 其它 5.0 3.0 9.0 3.0
日本
中国
• 北京航天航空大学研究了废印刷电路板完 全物理回收(磨碎、风选)技术与设备,仅 能将无机金属和有机塑料初步分开,没有 解决各种资源进一步回收和污染物消除等 问题 。 • 广东清远进田公司引进国外成套设备和技 术,建立了从电子垃圾中物理分离贵重金 属的生产线 ,处理量小,效益低。
三、电子垃圾的资源化
我们再看看拆解作坊。而拆解作坊的农民一把锤子一个硫酸池就解 决了问题。硫酸把其他成分腐蚀掉而留下贵金属,于是钞票源源不断 进入非法拆解者的腰包,而酸液等大量有害物质也源源不断被排入河 流、渗入地下。 信息产业部已建议在北京修建一座电子垃圾处理示范厂,用以研究各 种无害回收技术和工艺, 上海规定三年内建立回收系统 当二手电脑卖。 正在建立法规: 目前,广东省环保局正在编写的全国首个地方性《废旧电子电器污染 防治规划》提出,到2010年,广东将在全省范围内建成布局合理的废 旧电子电器回收中心,综合利用和处理各类电子垃圾,并形成对废旧 电子电器“产生、收集、储存、处理处置、再利用”全过程的监控体 系,全面实现废旧电子电器的资源化、无害化和减量化
三、电子垃圾的资源化、无害化、 减量化方法
• 1、物理利用 机械处理法是发展历史最久、应用最广泛 从电子废弃物的回收金属的方法。目前, 在瑞典、德国、芬兰、波兰、日本、加拿 大、澳大利亚以及美国都建有专门处理回 收电子废弃物的工厂,采用各种机械处理 法从废弃电视机、冰箱、电脑等废弃电器 中回收塑料、玻璃、金属等材料。
一、前言
• 3、电子废弃物的危害 重金属危害:铅、水银、镉、铬、聚氯乙 烯塑料和溴化阻燃剂 。 有机物危害:塑料燃烧产生氟化物、氯化 物、溴化物。
电子分弃物的构成
• 表1 全球电脑使用个人电脑情况(CIA数据) (万台) • 1995年 2000年 2001年 2007年 • 全球 22900 53000 60300 115000 • 美国地区 9350 16200 17500 25100 西欧地区 6240 13900 15800 28500 亚太地区 4360 13900 16600 36700
三、电子垃圾资源化
• 2.2火法冶金技术
火法冶金缺点
• 但是由于存在有机物在焚烧过程中产生有 害气体造成二次污染、其它金属回收率低、 处理设备昂贵等缺点,目前该方法已经逐 渐淘汰。
2.3 湿法冶金技术
• 原理 • 湿法冶金技术的基本原理主要是利用贵金 属能溶解在硝酸、王水和其它苛性酸的特 点,将其从电子废物中脱除并从液相中予 以回收 。
10万吨电脑、100万吨废弃电视、电冰箱和洗衣 机,100吨手机报废。 进口电子垃圾
2、电子废弃物的产生概况
• 2.2国外电子垃圾的产生概况 美国是世界上电子垃圾产量最大的国家,每年产 生电子垃圾不低于1000万吨。另据美国国家安全 委员会估计,美国2004年将有超过3.15亿台电脑 报废,到2005年,每一台新电脑投放市场就有1 台电脑沦为垃圾,淘汰的电脑很快将达到3~6亿 台。欧盟的资料则表明,德国每年产生电子垃圾 约180万吨,法国约150万吨,整个欧洲约600万 吨。在欧盟发表的一份有关电子废物的报告中指 出,电子垃圾每5年便增加16%-28%
废电池
• 概念:一次电池包括普通锌锰电池、碱性锌锰电池、扣式 电池和其他电池,产量最大的是前两种,年全球一次电池 的产量约211亿只,其中碱性锌锰电池约311亿只。我国 的电池产量为321亿只,其中碱性锌锰电池为"1亿只。电 池种类的不同,其构成的电化学物质也不同,对环境可能 带来的危害也有很大区别。从电池消费的全过程来看,涉 及到:电池的害物质是5种,即:汞、镉、铅。目前在一 次电池中主要是汞。其允许的含量标准各国也不相同,但 只要达到低汞的标准,对环境的危害就很小。美国经历了 一个逐步减少汞含量的过程。从1993年开始,电池企业自 愿减少添加汞,到1996年美国政府的电池法提出禁止向一 次电池“有意添加汞”,实际上已是无汞电池。对这类电 池没有特殊处理,理由有:通过环保研究部门所有的毒性 实验,不属于有
芬兰
• 芬兰生态电子公司在北部电子城奥鲁市建 成一家电子废弃物处理工厂,采用类似矿 山冶炼的生产工艺,把废旧手机、个人电 脑以及家用电器进行粉碎和分类处理,对 材料重新回收利用,目前这家工厂每年可处 理1500-2000吨的电子废弃物,由于建有 良好的环保处理系统,不会对地下水源和 空气造成污染
加拿大
一、前言
• 2、电子废弃物的产生概况
2.1国内电子垃圾的产生概况
现在个人电脑的更新周期已经由以前的6~9年缩短为3~5 年,手机的使用年限更是缩短至18个月左右。 国的电视机保有量3.5亿台,冰箱保有量1.3亿、洗衣机保 有量1.7亿台,电脑保有量约2300万台,手机约2.1亿部 我国每年有500万台电视机、400万台冰箱、500万台洗衣 机报废。每年约有500万台电脑、上千万部手机被淘汰 。
一、前言
• 4、电子废弃物的价值 重金属: (金、银、钯、铂、稀土元素) 从1吨随意搜集的电子板卡中,可以分离出 286磅铜、1磅黄金、44磅锡,而就仅1磅黄 金的价值就是6000美元。 电子元件的回收(技术较高) 塑料的回收或热能利用
电子垃圾入侵中国
二、电子废弃物的管理和法规
• 1、国内管理和法规:
• 加拿大多样化自然资源公司即诺兰达公司矿产公司(Noranda Minerals Inc)采用同冶炼方式。 • 回收的电子废弃物往往要检查两次——一次在诺兰达公司接收站,然 后在冶炼厂本身再次检查-将收进来的电子产品进行检查和筛选,剔 除那些可能含有多氯联苯(PCBs)、汞或放射性的部件。检查完毕,这 些可再循环物品与铜精矿混合,然后加进诺兰达法反应器进行精炼。 该反应器是一个长21米的砖衬里圆筒,处理能力为300吨。诺兰达铜 冶炼厂1993年处理了10多万吨再循环材料,回收:34000吨铜、123 吨银,7.1吨金,和5吨铂与钯。 如果把诺兰达公司的再循环设施 归入矿山一类,则它占加拿大开采的铜的5%,黄金的35%,白银的 14%,和铂族金属的37%。1993年,这家冶炼厂从78万吨铜精矿和 可再循环材料生产了19、5万吨铜,使它成为世界上最大的铜与贵金 属再循环企业之一。
2、国外管理和法规
• 日本:生产企业回收和再生 • 日本在1998年颁布了《家电再生法》并于 2001年4月开始对电视机、洗衣机等四大家 电实施 • 美国: • 80%左右对外输出
讲述内容
前言
定义 电子废弃物的产生概况 电子废弃物危害 电子废弃物的价值 电子垃圾的管理和法规 电子垃圾的资源化、无害化、减量化方法 物理处理 化学处理
• 2、化学方法 • 2.1综述
• 电子废弃物的资源化回收可以追溯到1969年,当时美国 矿业局(USBM)尝试从废弃军事设备的破碎产品中回收 贵金属,并建成了处理量达0.23t/h的中试厂。其处理方 法主要为机械方式,处理流程为:废弃军事设备经锤式磨 破碎后,再经气力分级,磁选除铁,涡流分选等作业回收 铜—铝合金,再用电选机回收金属富集体。[12] 1984年, 美国设立了专门机构从事回收废旧计算机、电子通讯器材 以及军用电子废物,然后送到专门的生产厂家,从中提取 贵金属。[13]1986年,美国国家矿物局组织研究开发电子 废物处理及贵金属回收新工艺,包括手工拆卸、机械处理、 火法冶金、湿法冶金、生物技术冶金及电冶金等技术。重 介绍一下传统的火法、湿法提取贵金属冶金技术。
表3 PC中PCB的组成元素分析[7]
成分 Ag Al As Au 含量 300g/t 4.7% <0.01 80g/t 成分 Be Bi Br C 含量1.1g/t 0.17 0.54 9.6 成分 Cu F Fe Ga 含量 26.8 0.094 5.3 35g/t 成分Zn Sb Se Sr 含量1.5 0.06 41g/t 10g/t 成分 Sc I Hg 含量55g/t 2% 1g/t S Ba 0.1% 200g/t Cd Cl Cr 0.015 1.74 0.05 Mn Mo Ni 0.47 0.003 0.47 Sn Te Ti 1.0 1g/t 3.4 Zr SiO2 30g/t 15%
2.3 湿法冶金技术
• 工艺
2.3 湿法冶金技术
• 进展
• 许多科研工作者开始从事这方面的研究,并取得技术 上的突破与进步,使湿法冶金提取贵金属技术日趋完 善。如英国利物普大学的Sum,Elaine Y.L.在他的论 文中推荐的浸出一电解法提取贵金属技术是一项典型 的成熟工艺;前西德中央固体物理与材料研究所的 Gloe,K等于如年代初研究推出的硝酸——盐酸/氯气 联合浸取工艺;1996年巴西圣保罗大学的Soares Tenorio等在前人的研究基础上改进推出的一项浸取 工艺很有特色,该工艺针对影响贵金属浸取的其它有 色金属采用有效的物理方法——重力分选、磁选和静 电分选将它们有效分离,使后面的浸取工艺简化,浸 取率提高,在生产实际中得到应用。
三、电子垃圾的资源化、无害化、 减量化方法
• 瑞典
德国
• 德国多家处理电子废弃物的回收中心。开发 了四段式处理工艺:预破碎、液氮冷冻后粉 碎、分类、静电分选。 这种方法具有三个特 点:(1)液氮冷却有利于破碎;(2)破碎时会 产生大量的热,在整个粉碎过程中持续通 人—196℃的液氮可以防止塑料燃烧(氧化), 从而避免形成有害气体;〔3〕以前的工艺 在分离小于1mm的细粒时一般就达到极限, 而公司研制的电分选设备可以分离尺寸小于 0.1mm的颗粒,甚至可以从粉尘中回收贵重 金属。即使贵金属的含量很少,采用这种方 法还可以获得一定的经济效益,目前回收这 种废物的纯利润近3500德国马克/t。
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