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电子废弃物中贵金属的无氰短流程湿法回收技术及应用

  [文字实录]日前,2015电子产品处理技术及生产者责任延伸制度国际会议——暨中国废弃电器电子产品回收处理行业白皮书发布会在同济大学召开。中国电器研究院绿色科学研究所韩文生与大家一起分享了电子废弃物中贵金属的无氰短流程湿法回收技术及应用。

  韩文生:各位专家下午好,我是来自中国电器研究院绿色科学研究所。昨天也听了很多业内的专家还有政府官员从顶层设计到法律法规这个方面做了一些深刻的阐述,高屋建瓴,我也很受启发。

  我从底层创新这个角度讲一讲绿色制造研究所在家电电器电子废物方面回收的研究情况。因为比较仓促,因为正好在外面出差匆匆的就过来,这个PPT也不是我做的,写了两个方面,我还要加一个方面,大概是三个部分。

  1.电镀挂具还有废件无氰高效回收技术。

  2.废线路板高价值短流程回收技术。

  3.我正在负责牵头教的广东省的一个项目,废液晶显示器回收方面的。

  这个项目今年年底就要结项,这个项目也是要有一个工业化的示范。政府给了几百万元,你讲故事讲的好,政府给了你钱同意你这个理念,但是我们故事要讲的好,做的更要贴合实际。对吧?能跟我们实际的回收企业,能把我们的技术推广出去。大概就是这三个方面。

  第一个,废的镀金镀银件无氰回收技术。这个研发背景从一开始的情况下,因为东莞电镀企业线路板企业比较多,我们大家都知道在生产过程中废物排放量,产生环节是比较多的。我们最初能不能采取一种无氰的方法,把废的镀金或者PCP板处理掉。通过调查我们发现东莞和深圳的一些企业,一些电子企业,比如:一些给华为,给中兴配套的企业镀银就比较多,还有一些小的接触件,挂具,因为小零件比较小,所以挂具要天天用,这个量还是比较大的,一天甚至有的企业大的话需要两千多挂具。这个是工艺上要求它必须为了导电性,它要把上面的银或者铜给处理掉。

  第二个,镀金方面。镀金也是一些镀金件,包括一些装饰,还有一些电子器件小零件。本来我们开发这个技术是为了废的镀金件,但是我们调查发现量,挂具用量很大,天天要生产性的要进行退镀。所以我们就是说开发了一种无金的电化学的方法来退金和银。我们也给东莞一家企业做了示范,它是生产高档五金件的,上面要铜和镍,然后上面要镀金,镀金以后然后罩一层光。它是给国外的一些箱包做配套,它这个企业的挂具是怎么处理的呢?后来我们也经过调查,处理是很简单的。它就是用浓硝酸来煮,但是我们知道浓硝酸反应了以后生成氮氧化物。

  [PPT图 这家企业的生产状况,黄龙污染型比较大,工人的工作条件也比较差。]

  东莞市政府,还有深圳市,我们了解他们可能要取缔这个工艺。取缔这个工艺就是说氮氧化物这个大气污染现在就比较严重,珠三角也是一个大气污染的重灾区,所以可能他要找一种替代的方法。我们给这一家上了这么一条示范线,这一条示范线,就是说我们采取的是电化学无氰,而且是在线上搞。现在是来回镀以后,场子另外一个地方有退镀车间,他把这个东西就是不行了,我就给他退到那边去。我们现在想的方法是在线上,直接就后边我们给他做了一个新的自动化的线。因为我们电化学乌金除金层很快的,几秒钟就下来了,然后把下面的铜镍电化学除掉,然后从后端自动化的方式再搞到前端去,然后再进行电镀,这是我们在这个厂家做了个示范。

  从我们工艺的角度,我们主要就是退镀产品就是无氰的,而且从成本方面跟这个稍高一点。虽然浓硝酸是比较便宜的,但是它这个污染是不处理的,它没有这一笔费用。现在环保收紧了,它工艺方面就要改,所以我们给它做了这么一个示范。从示范角度来讲,效果还是比较好的。我们给他造液了也好,退出了也好,我们要把金提取出来。我们给他提了大概是35克的金,这是我们给它提取的。我们经过分析,大概纯度是2个9,他对这个还是比较感兴趣的,这是我们产业化的第一个。

  第二部分,废手机线路板高价值短流程回收技术。

  目前从行业特点来讲,手机现在是越来越多,更新换代都比较快,所以手机保有量就很大。现在目前广东这边处理方式可能也就是贵宇(音)的方式。贵宇的(音)方式是把所有的件分门别类的,然后上游产业链、下游产业链,他们都很齐全,所以这个东西就卖给那些需要的,可能做或者什么。世界手机现在可能百分之七八十都是中国产的,所以他把这些东西可能做山寨或者什么,反正上下游渠道是很畅通的。这个模式,我觉得从经济上是成功的,但是它是以环境为代价的。有一些说我这个挣钱,你后端都没处理,废弃或者废水直接就排放了,但是它自己有它自己的优点。手机板我们现在做了一些分析,手机板上大概金属含量大概就是这些成分。我们也在想,贵宇(音)这个方式从经济上来说是成功的,但是从环保角度它是很有害的。它在05年的时候就已经成为国家循环经济试点了,它们是怎么来做的?他们是手工拆借废手机线路板,然后加热把锡溶掉了,把手机上面小零件拆下来分门别类再利用。光板可能就采取最低廉的方式,用冲天炉甚至是露天焚烧。焚烧以后他们叫铜砖,铜砖以后再用酸类的溶了,有的是采取酸,然后电解了,电解了就是一些金银或者这些贵金属,然后再回收这个。为什么说经济上成功呢?因为我看了一个材料,他们回收的黄金据说可以影响国际金价,就是说量是很大的。至于准不准确,这个东西当然也是道听途说。

  我们现在的工艺,我们给佛山的一家有资质的电子废弃物回收企业做了这么一个示范线,我们是借鉴贵宇(音)的回收模式,因为你要让企业起码有钱赚,要保留原有的处理框架,研发新的环保技术。我们来怎么做呢?我们也是手工拆解,然后在加热溶锡方面给一个自动化的装置。熔化锡以后把件拆下来,这个件很大一部分说你赚不赚钱,就是说在你这个件处理好不好,找下游出路,就是这个件必须再利用。第二个,光板以后我们就不采取这种焚烧方式了,我们首先是环保剥离或者把它先溶掉,溶掉以后再进行机械粉碎线路板,给它分,采取什么比重,精炼分选。先把金箔分离,第二个是把铜粉和线路板树脂分开,铜粉就可以卖掉,金箔就自己处理,我们这是改进工艺。

  总结这两项核心,我们无氰环保的退金工艺还有退银方面的工艺。主要就是我们针对不同的件,比如:导电性好的,能导电的我们采用电的方法。电的方法它是中性的,你手伸里面都没有问题,处理也很方便,甚至你处理液可以回用。对于这种线路板还有手机的,特别是线路板的废边角料,我们采取的是化学方式,它不导电。采取化学方式,就是说把它溶掉,我们开发了两种。一种是无氰的,是一种溶剂型,可以回收这个溶剂。第二种是水剂。在处理废旧边角料上效果是非常好的,我们现在也在跟珠海一家PVC板厂在尝试。我们放进去以后,基本一分钟可能就溶掉了,地下就是镍。

  这是我们做的一个小结。

  再一个就是没有写,我现在正在做的一个项目,就是LCD广东省的一个项目,广东省的这个项目要做产业化的示范,政府也给了几百万的资金。现在目前的情况就是我们也调研了国内外LCD这个东西怎么来处理?因为这个东西肯定要处理的,随着LCD废物高峰可能也要来了,这个东西可能也是要做的。我们通过调研或者是跟大学老师进行交流,我把我的工艺思路大概交流一下。国际上可能就是两种方法:1.采取炉热解。国内这方面做的是上海交大徐之明老师,他的实验室我也去过,也看了一下他的炉,真空热解的方法。2.国内和台湾还有一些搞的是化学法的。化学法的就是我有一些,反正五花八门,仁者见仁,智者见智的东西。从我专业角度,我是学材料化学方面,我们采取化学的方法。因为我觉得热解的方法可能到欧洲采取的比较多,徐之明教授做的那个我也看了,技术要求比较高的,而且这个炉子比较贵,而且你后续的要出来裂解,裂解成有废气、油,最后就剩一些玻璃渣。后续这个方面还是要处理,气是比较难处理的,或者说你需要成本。我们采取一种什么方法呢?我们是先通过这些资料的研读,我们一定是要把它要投资少,不能说你搞一些特殊设备,你做了这个东西企业觉得你成本太高了没法用,就算你技术先进也没法用。我们采取什么方法呢?现在目前我们是先把这个拆,手工拆解。手工拆解就是说把前面的玻璃板、玻璃瓶和后面的背光组件拆开。主要的是什么?前端的玻璃。玻璃上面,显示器上面两边都贴有高分子的膜,就是偏光片还有一些保护膜。偏光片成分就是一些PVA,还有PET这些东西。有一些专家采取什么方法呢?采取热的方法。我看一些文献说,有点类似热解,先把它热化了,然后用钢丝刷来刷。这些东西做实验可以,但是要工业化应用可能就不行。再一个我用溶剂,比如:用丙酮把前面这些膜给去掉。他说:我四个小时能处理下来。我们经过实验发现,四个小时也处理不下来。因为他可能在做一个小实验,他只是拿10厘米那么一小块,可能能处理好。因为他要剥离的话,是要从边缘开始往里渗透,越大是不可能的,我们做了以后,也做了这个,它是处理不下来的。从回收这个角度来说,这种方法没有效率。

  我们采取剥离半小时设计了一种半个小时就可以溶解掉,包括超声波。玻璃调了以后就好粉碎了嘛,因为这一步就是为了规避;玻璃是脆性的,上面是柔性的,就很难破碎。我们把这个规避掉了。下一步,把这个破碎掉以后,我们也是用溶剂的方法把液晶取下来以后把这个回用,后面是采取净出的方法,把两类有害物质先提取出来。