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客户案例

欧洲杯我国废弃电器电子产品处理技术研究

  欧盟的《废弃电子电气设备指令》、《限制某些有害物质在电子电气设备中使用的指令》和日本《家电再商品化法》、《资源有效利用促进法》在内的国外废弃电器电子产品回收利用管理立法,对再生利用指标的规定变得越来越严格,无疑对中国家用电器出口提出了更高的要求。

  面对这种情况,研究国内外回收处理技术现状和特点,探索中国废弃电器电子产品回收处理产业的发展模式,是一件非常现实的工作。

  为了提高资源再生利用效率和降低处理成本,德国、日本等人工费用较高的发达国家,均采用机械化、自动化程度高的,以破碎、分选技术为主的处理工艺,并以回收的各种金属碎料作为冶炼的炉料。这种处理线采用全封闭负压处理系统,年处理量约3万吨,只需操作工人5~7人,但设备昂贵且耗电量大,如德国全套设备售价为200万~300万欧元。

  按照废弃电器电子产品的结构特点和材料组成,通常国外的回收处理技术和设备可分为5类,包括冰箱回收处理技术和设备,含CRT的电视机和电脑显示器的回收处理技术和设备,印刷电路板回收处理技术和设备,废塑料回收处理技术和设备以及液晶电视回收处理技术和设备。

  欧洲RAL标准规定:抽取R12制冷剂后,润滑油中残存的制冷剂量不得超过0.1%;处理后的冰箱隔热层发泡聚氨酯中的R11残存量不得超过0.2%;处理过程中,R11、R12不得泄漏。

  在日本,冰箱回收处理首先是在预拆解阶段,将废冰箱按照使用的制冷剂和隔热材料发泡剂的类型分类,然后用手工或专用设备拆解。拆解的材料包括:原料价值高的零件,如果菜盒等;含有环境风险物质的物质,如抽取R12制冷剂、润滑油,拆除印刷电路板等;拆下会对破碎分选工序产生不良影响的零件,如玻璃隔板、压缩机、门封、电容器、电线等。

  目前,国外回收处理冰箱隔热层聚氨酯中的氟里昂类发泡剂R11的方式有以下几种。

  破碎、分选、活性炭吸附、解吸、液氮冷却回收方式。这是以欧洲破碎、分选技术为代表的处理方式。

  用电锯锯开冰箱,手工分离冰箱内胆及外壳钢板,用专用设备将发泡聚氨酯粉碎、加压、降温回收方式。这是美国加利福尼亚家电再循环中心采用的处理方式。用电锯把经过预拆解的冰箱箱体锯成3块,手工撕掉ABS内胆和外壳钢板,分离出聚氨酯发泡料,在专用设备中将发泡料粉碎,经过加压、降温、冷却液化逸出R11,液态R11经过气液过滤器,最终装入贮罐。采用该回收方式,R11回收率可达到99.8%。

  破碎、加压(或加入蒸汽)、旋风分离回收方式。这是日本废冰箱处理厂采用的发泡聚氨酯处理方式。将含有发泡剂的聚氨酯破碎成0.3mm的粒度,加压(或通入125℃蒸汽)使气泡破裂,发泡剂逸出,再通过旋风分离聚氨酯与发泡剂,分别进行回收。

  高速切割、压延,直接回收高浓度发泡剂方式。即将经过预拆解的冰箱送入高速自动切断拆解系统中,把冰箱切成3部分,分选、分离出可再使用的零件和铁、铜、铝等材料,然后将发泡聚氨酯送入全封闭的超高压压延装置,经过压延破碎,直接液化回收高浓度的发泡剂R11。

  CRT主要由管屏和管锥组成,不含铅的管屏与含铅的管锥,由高含铅的低熔点玻璃连接。对CRT进行再生利用,必须将管屏、管锥分离,且不得使含铅玻璃混入管屏中。

  电热丝分割法。利用电热丝加热——骤冷热应力使管屏、管锥分离,每小时可处理约30个CRT,分离时无噪声,设备投资不大,但切口有时不太整齐,需做简单后续处理。

  激光切割法。用激光切割开管屏、管锥,切割时无噪声,切割面整齐,切割速度快,切割一个21英寸CRT仅需22秒,但设备昂贵,欧洲报价为每台50万欧元。

  金刚石切割法。用一对金刚石切刀切割CRT,切割面整齐,切割速度较快,每小时可处理约45个CRT,但切割噪声大,刀具磨损严重。德国产的一对切刀价格约为2500欧元,只能切割6000个CRT。韩国的金刚砂切割机每台售价为30万元,每小时可处理12个12~17英寸CRT,切刀可切割1000个CRT,切割时噪声为80db,采用水冷却方式。

  通常,欧洲杯!印刷电路板的再生利用是由大型金属冶炼公司通过冶炼提取其中的铜及微量金、银等贵金属。印刷电路板经过破碎、焙烧后,冶炼铜,或者通过电气精炼,回收贵金属。一些中小电子废物回收利用企业大多采用投入较少的物理机械法,通过破碎分选回收印刷电路板的金属材料。

  塑料约占电器电子产品重量的30%,对于冰箱果菜盒,洗衣机内桶等由单一材料聚丙烯(PP)制成的部件,日本废电器电子产品拆解工厂的做法是在预拆解时将这些部件取出,经过破碎、洗净、改性、再造粒,分别再生利用为分体式空调室外机装饰面板和洗衣机底座。

  破碎后的家电碎块的主要成分是混合塑料,为实现再生利用,首先必须使用高磁力分选机,从约φ50mm的家电碎块中除去不锈钢等硬金属类,然后再破碎到φ8mm左右,用振动筛整粒后,进行干式比重分选、静电分选后,得到铜等金属类含量0.1%以下、氯类含量0.1%以下的高品位混合塑料。经过湿式比重分选,实现对比重小于1.0的PP的高纯度分选,将其洗净脱水后,除去橡胶等异物,进行混合调质,挤出造粒,得到再生利用的PP粒料。此外,湿式比重分选还可分选出比重1.0~1.1的ABS和PS苯乙烯系列的混合树脂,除去聚乙烯(PE)、尼龙(PA)等工程塑料和含有阻燃剂的、比重大于1.1的重比重塑料。由于ABS和PS两种树脂摩擦带电时极性不同,当带电的ABS和PS在电极间下落时,会受静电力的作用被分选。在保证90%以上的回收率的前提下,经过二级静电分选后的ABS和PS的纯度可达到90%左右。

  日本某公司把废CRT显示器的ABS外壳经过粉碎、洗净、造粒后,生产出再生ABS塑料,用于制造公司内使用的垃圾箱、双色圆珠笔等。

  日本用废塑料工程材料制作夹层成型的芯材,面材使用塑料原材料,既保证了成型件的强度,又不会显露出再生塑料中的异物,影响商品价值。

  欧洲大多不考虑回收液晶电视和显示器中的铟,而把其中的塑料金属薄膜作为替代石油或天然气的焚烧用热源,用于熔化LCD玻璃,代替熔砂,形成工业废物焚烧炉的炉墙保护层。另一种处理方法是,在金属冶炼炉中,将LCD塑料金属薄膜作为燃烧用热源,LCD玻璃替代熔砂,分离贵重金属。

  中国与发达国家国情不同。主要表现在,首先,劳动力价格不同,例如日本工人月工资是中国工人的20倍。其次,废旧电器回收的付费机制不同。日本实行废弃者付费制,废弃1台冰箱需支付4600日元及运输费、管理费;欧盟回收处理废弃电器电子产品实行保证金制度,每台冰箱缴纳17欧元保证金,作为废弃时的回收处理费用。中国废弃电器反而要向废弃者付费,回收1台冰箱需付费数百元。第三,旧电器电子产品市场的规模不同。发达国家人工费用高,付费维修旧电器电子产品往往不合算,限制了二手电器电子产品市场的发展。中国各地经济发展不平衡,城市流动人口多,旧电器电子产品消费群体很大,二手电器电子产品市场应运而生。

  中国与发达国家国情的巨大差异,意味着中国必须在借鉴发达国家先进回收处理经验的同时,探索出适合中国国情的废弃电器电子产品处理技术。中国人力资源丰富,劳动力价格低廉,应充分发挥这种优势,采用手工拆解加专用工具、专用设备为主的技术路线,提高零部件、元器件再使用部分的比例,提高再使用品、材料再生利用的附加值,降低处理成本;同时,应尽量降低焚烧、填埋量,有限度地采用破碎、分选技术和设备,部分引进国外适用的处理技术和设备,形成先进、适用、经济、高效的环保型废弃电器电子产品处理工艺和技术。

  目前,中国已经具备较成熟的冰箱、空调制冷剂回收、净化技术和设备,净化装置可有效去除制冷剂中的水汽、杂质,分离出制冷系统中的废油。设备供应商有青岛金华工业集团、合肥华美制冷配件有限公司、南京春木制冷机电科技设备有限公司等。对于冰箱隔热层发泡聚氨酯的回收处理,可以采用美国加利福尼亚家电再循环中心的技术和设备。

  CRT管屏、管锥的分离可以采用电热丝加热——骤冷热应力分离方式。中国家用电器研究院、四川仁新设备制造有限公司制造的电热丝法分离CRT屏锥设备已在CRT处理线上得到应用。

  处理印刷电路板可以采用物理机械法。适合中小企业采用的投资少、运行成本低、简单实用的处理技术有:湿法破碎+水力摇床分选,可避免破碎时产生刺激性气体和粉尘,分选效率达95%,设备供应商有南京环务资源再生科技有限公司、江西铭鑫冶金设备有限公司等;干法破碎+气流分选,适合处理废印刷电路板及其边脚料,分选效率达95%,设备供应商有湖南万容环保设备公司等。

  对于废塑料,可在预拆解阶段把不含有害物质的单一材料塑料件拆解下来,达到一定数量后,寻找使用再生塑料的客户,并根据客户要求,对废塑料进行破碎、洗净、改性、造粒,并注射成合格的再生塑料件。处理过程中,应尽量减少产生混合塑料,以降低处理成本。

  目前,欧洲、日本对LCD玻璃和金属薄膜采用熔炉回收法和冶炼金属回收法处理。对于稀有元素铟,欧洲不予回收,而日本认为铟是稀有资源,予以回收利用。不过,LCD电视回收处理技术和设备正在研制过程中,中国企业应密切关注有关回收处理技术的进展情况,适时进行自主技术开发。

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