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摘要:闡述廢舊電子電氣設備特點與危害性,廢舊電子電氣設備資源化與無害化處理方式,包括無氧受熱技術、有毒金屬分離技術的應用。
關鍵詞:廢舊電子電氣設備,有毒有害金屬,無氧受熱。
0引言
廢舊電子電氣設備的資源化與無害化技術研究,廢物處理升級的重要內容。尤其是低碳概念普及背景下,科學技術發展為電子電氣設備應用拓展了空間,但是電子電氣設備廢物處理的壓力卻明顯增加。加上電子信息技術發展速度加快,廢舊電子電氣設備的處理要求提高,環境污染處理備受關注,廢棄電子電氣設備與環境問題解決矛盾被激發。正因為如此,必須加大對廢舊電子電氣設備的研究力度,尤其是資源化與無害化技術方面,總結廢舊電子電氣設備處理經驗,認識到廢舊電子電氣設備對環境的危害性,提高廢舊電子電氣設備資源化與無害化技術研究重視,尋找更妥善、有效的廢舊電子電氣設備處理方法。
1廢舊電子電氣設備特點與危害性
廢舊電子電氣設備作為環境問題改善中的重點關注對象,其因為種類多、覆蓋范圍廣,所以處理難度大。表1列舉了一些廢舊電子電氣設備材料組成,通過表1就可以看出,不同廢舊電子電氣設備,材料含量差別明顯,元件組成不同,處理方法多樣。正因為如此,廢舊電子電氣設備的資源化與無害化技術研究是必然選擇。廢舊電子電氣回收期間,材料結構復雜之外,回收運輸、分類等壓力都非常大。廢舊電子電氣設備若不能有效回收處理,必然會加劇環境污染現象,甚至會出現不可逆影響。廢舊電子電氣設備中,很多資源可以回收再利用,其屬于資源性較高的廢物處理類型。加上其污染性特點,需要對廢舊電子電氣設備處理重新定位。以廢舊電子電氣中的電路板為例,其中涉及稀有化學元素,并且還會應用到稀有金屬物質等,這些都是緊缺型資源,通過有效的手段科學回收并利用,重新實現其經濟價值與實用價值[1]。參考電腦設備的制作,應用到多種化學原材料,部分原材料中存在有害物質。電路板、電池或者顯示器等,均屬于危險固體廢物類型。廢物處理期間,會對環境造成不同程度的影響。如阻燃燃料填埋、含氯塑料燃燒等,會排放多氯聯苯或者二惡英等物質,對環境與人體帶來雙重威脅。根據對廢舊電子電氣設備特點與危害性研究,科學梳理處理思路,進一步展開資源化與無害化技術研究[2-5]。
2廢舊電子電氣設備資源化與無害化處理
資源化與無害化是廢舊電子電氣設備處理的重要前提,結合廢舊電子電氣設備特點,深化廢舊電子電氣設備資源化與無害化處理流程,對相關處理技術進一步革新。拆卸技術。廢舊電子電氣設備處理,拆卸是必不可少的環節。目前自動拆卸技術是主要代表。同時也是廢舊電子電氣設備處理研究的重點關注對象。自動拆卸技術的研究與應用,主要因為廢舊電子電氣設備類型多元化、基數大、覆蓋廣等,提高廢舊電子電氣設備處理效率。打破廢舊電子電氣無法集中處理的困局,分階層完成拆卸處理,明確電子電氣設備結構特點,簡化拆卸流程。因為電子電氣設備拆卸,結構與特征不固定,所以在拆卸中,需要靈活調整拆卸流程,適應廢舊電子電氣設備結構變化,提高拆卸處理水平。目前我國自動拆卸技術的應用還在探索嘗試階段,雖然在小型廢舊電子電氣設備處理方面取得階段性的成功,但是對于結構復雜、體型較大的廢舊電子電氣設備,該技術的應用還不夠成熟。目前,廢舊電子電氣設備拆卸,人工拆卸依然站主體。廢舊電子電氣設備雖然結構類型等存在差異,但是拆卸期間還是存在某些處理聯系。通過這方面的分析,對拆卸方法重新整合,尤其是切割、化學處理或者機械力等,對拆卸設備的研究加大力度,以更成熟的拆卸技術,去落實廢舊電子電氣設備拆卸工作。以拆卸生產線的方式,去解決單一電子電氣設備拆卸效率低的問題,機械拆卸與人工拆卸合理搭配,加快我國廢舊電子電氣設備拆卸發展步伐。塑料回收利用技術。塑料回收利用技術的應用,主要基于廢舊電子電氣設備處理中,塑料產品處理占比非常高。目前電子電氣設備中所應用的塑料材料主要包括兩種類型,其一是塑料合金材料;其二是塑料復合材料。其中計算機或者電路板等,以塑料合金材料為首選。廢舊電子電氣設備處理中,填埋與焚燒是塑料處理的主要方法。但是因為塑料組成越來越特殊,所以處理的過程也越來越復雜。部分塑料材料處理,必須進行識別分離,這方面明顯增加了塑料處理的難度。電子電氣設備中塑料材料的制作,會添加鹵素阻燃劑,對塑料的耐高溫性能增強。但是阻燃劑燃燒處理期間,會釋放危害氣體,威脅環境安全。目前塑料處理中,聚烯烴熱解油化技術、無氧受熱技術應用比較多。
(1)聚烯烴熱解油化技術的應用,以熱化學分解原理為基礎,對塑料中的化學原料等進行獲取,并且對氣體燃料再利用,取得很多業界人士與研究人員的認可。熱解油化技術中的真空熱解處理,要求反應壓力不能高出大氣壓,塑料在處理中由液相逐漸轉變為氣相。目前聚烯烴熱解油化技術在廢舊電子電氣設備塑料處理中的應用越來越多,并且體現出很多應用優越性。首先是加快裂解速度,控制反應溫度,減少二惡英的生成。其次是裂解產物不會出現二次反應,氣體產率明顯降低。再次是真空環境下不存在惰性氣體引入,有效降低塑料處理中的分離難度。最后是所有處理操作均處于密閉空間,有毒物質被有效隔離,不會威脅到外部空氣或者環境。
(2)無氧受熱技術在廢舊電子電氣設備塑料處理中的應用,主要針對成分不復雜、分解容易的塑料材料。無氧受熱技術依靠脫溴裝置,對塑料中的溴、氯等有效脫離,及時回收塑料中無鹵液體。以無害化處理手段,對塑料無氧受熱處理中產生的殘留物進行處理。塑料中的玻璃纖維及時回收,并且在復合增強材料制作中再利用。有毒金屬分離技術。有毒金屬是廢舊電子電氣設備無害化處理必須注意的對象,同時也是協調廢舊電子電氣設備處理與環境污染問題的重要內容。廢舊電子電氣設備中,因為有毒有害金屬的存在,雖然均設定在較低的含量范圍內,但是依然存在比較大的危害性與污染性。如陰極射線管或者電池、電路板等,存在鉛、鉻、銻、汞等多種有毒有害金屬。對于廢舊電子電氣設備中的有害金屬處理,分離回收是主要手段。當然有毒有害金屬分離回收中,也會涉及熱解或者焚燒等的輔助,通過化學冶金或者火法冶煉的形式,對貴金屬順利分析并提取。有毒有害金屬分離回收處理中需要注意,一定要注意揮發、擴散等現象,盡可能杜絕二次污染的情況。其中廢電池的處理,目前處理效果比較理想的分離回收技術以真空熔煉技術為主。保證整個分離處理過程處于真空狀態,并且參考汞、鎘或者鉛等金屬揮發溫度,對分離回收溫度嚴格控制,隨即對煙氣進行提取,獲得純金屬物質的同時,減少煙氣危害性,符合排放標準。
3結語
廢舊電子電氣設備處理研究的持續深入,國家對其越來越重視。加上碳排放量與環境保護等因素的影響,雖然目前國內關于廢舊電子電氣設備處理技術的研究還處于初級階段,很多技術應用不夠成熟,但是投入研究力度加大,整體廢舊電子電氣設備處理水平明顯提高。加上國家在廢舊電子電氣設備處理方面提出很多指導策略,這些都為廢舊電子電氣設備處理技術的研究提供了幫助,未來一段時間內,廢舊電子電氣設備處理技術研究必然會取得很大進步。
作者:莊東煒 單位:廣東白云學院