電子廢棄物處理世界難題被攻克新成果落戶寧波

(記者 / 陸雙平)

近日，國家863重點項目“廢電子線路板無害化處置與無污染高值利用關鍵技術研究”課題攻克后，順利完成中試并通過項目驗收。該項目由中國科學院化學研究所牽頭承擔，目前年處理能力可達500噸，具備了產業化條件，即將落戶寧波國家高新技術產業開發區實現科技成果的轉化。該項目市場前景廣闊，產業化一年后將建立年處理量可達3000噸的示范生產線，實現約2億元人民幣的產值。

該項目曾得到國務院領導和科學技術部相關負責人的批示和高度肯定，是處理廢舊電子線路板的無污染高值利用項目與攻克廢舊電子線路板回收利用這一世界性難題的重要成套技術。至此，曾被稱為世界電子廢棄物中公認的三大難題中的最后一大難題，也是一個世界性難題得到徹底破解。

該課題攻關小組組長馬永梅向記者介紹，課題組基于廢線路板免粉碎并全利用的新思路，在充分研究印刷線路板工藝的基礎上，采取逆向剝離的思維，使廢棄線路板中的電子元件和基本材料相互分離，獲得原態的電子元器件，以及廢線路板中的貴金屬和非金屬玻纖布。該技術不同于目前國際上廣泛使用的熱熔煉技術、化學試劑腐蝕技術和粉碎技術，是基于材料與元件價值最大化再利用的思路，避免污染的新技術。因此該技術與現有技術相比，克服了污染重、能耗高和投資大的缺點，形成具有自身特色的技術路線和工藝，并開發研制了新裝備，達到國際先進水平。這種新技術和新工藝從源頭上消除了焚燒法、粉碎法和酸法存在的金屬回收率不高，其后繼的分離困難，廢液處理困難等嚴重的環保問題。此項目申報了1項國際專利，目前擁有國內發明專利3項，申請國內發明專利5項。在即將落戶寧波的企業，還將申請8~10項國內發明專利、2~3項國際發明專利。

馬永梅告訴記者，研發設計的廢線路板回收裝備生產線，是一種純物理的方法，綠色環保，對環境無污染，將真正解決那些重污染地區的環境污染問題。該項目旨在寧波建立廢舊電子線路板無污染高值利用示范工程，真正做到廢線路板全組分高值化回收利用，變廢為寶，循環利用，為日益減少的有限金屬資源找到接替資源。此外，它又是綠色環保工程，既為改善全國的廢舊電子線路板原始拆解造成的環境污染帶來了福音，又為日益增加的電子垃圾處理找到了良好的突破口。研發團隊歷經近10年的經驗和深入研究，經過單板拆解分析、噸級連續實驗，積累了客觀數據，為元件利用、玻璃纖維利用和貴金屬回收等奠定了產業基礎，提供了實用可靠的成套技術，為產業化提供了技術支撐。

據了解，由于電子行業的快速發展，電子廢棄物正以每年18%的速度增長，成為世界上增長最快的垃圾。而中國又是世界70%的電子廢棄物集散地，加之中國又是電子產品的生產和消費大國，國家環保部估計，目前我國電子廢物的年產量約為189萬噸。預計到2020年，電子產品每年報廢數量將達到1.37億臺。由此產生的廢線路板數量預計到2015年，每年僅生產過程中產生的廢線路板就有大約6萬噸，因此，行業迫切期待著高科技、高環保的廢線路板拆解技術的大型產業基地誕生。而恰逢其時，廢電子線路板無害化處置與無污染高值利用的課題攻克及產業化，將有無限的前景。

另一方面，電子垃圾是一座尚待開采的“金礦”，是循環利用資源利國利民的朝陽產業。地球上的自然資源總量是有限的，科學家前不久進行了地球資源“大盤點”，結果發現許多不可再生的稀有金屬資源僅還可以用十來年。其中，被用作制造阻火材料的銻金屬15年就將被用光，銀在10年內就會被耗盡，鋅可能在2037年被用光，而銦和鉿這兩種重要的計算機芯片原料金屬在2017年就可能被用完。資源不斷減少的這種狀況在我國顯得更為嚴重。而作為需求量和消耗量巨大的電子產品，其組成零部件中的很大一部分可以經過回收處理后循環利用。如果能合理利用廢舊電子產品，那么資源枯竭的危機將得到一定程度的緩解。電子產品作為科技含量較高的產品，具有很高的回收價值。5萬個廢舊手機中，可以提煉出重達12.5千克的純度高達99.99%的黃金，價值約400萬人民幣。在1噸的廢舊線路板中，可以分離出0.45千克的黃金、20千克的錫和130千克的銅。而一般含金礦石（砂）每噸金含量5克，高品位的礦石也不過幾十克。因此，一直以來，發達國家非常重視發掘貴金屬再生資源，每年都會從二次資源中回收大量金、銀等貴金屬。

另據了解，現有廢舊電子線路板回收處理方式存在諸多缺陷。現階段廢棄的電子電器產品往往大多流入小作坊拆解，容易產生二次污染，在廣東省最大的廢舊電器和電子垃圾集散地——汕頭市貴嶼鎮，每年都處理超過100萬噸的日本、美國和韓國等發達國家的電子垃圾。對貴嶼鎮的河岸沉積物進行抽樣化驗顯示，存在對生物體嚴重危害的一些重金屬，如鋇的濃度是土壤污染危險臨界值的10倍，而錫為152倍，鉻為1300多倍，鉛的數量則是危險污染標準的200多倍，存在于水中的污染物數量竟然超過飲用水標準數千倍之多。目前只是采用破碎、焚燒、傾倒廢液直接排放、濃酸提取貴重金屬等原始方法，從而導致環境污染十分嚴重。拆解業既帶來了財富，也付出了高昂的環境代價。

近年來，隨著新興的現代拆解企業在各地的崛起，拆解廢舊線路板主要采用的焚燒法、粉碎法和化學處理法仍很不盡人意。采用焚燒法技術的公司，其采用的焚燒電子垃圾的方法會釋放大量有毒氣體，造成空氣污染，長期接觸這些有毒化合物將大大危害人類的身心健康，其加工生產已開始受到越來越嚴格的限制。對于采用第二代干式粉碎法技術的公司，由于處理過程中損耗大，70%的非金屬材料全部粉碎無法回收利用。由于回收率低，在回收的貴金屬中，由于摻雜了其他材料也使得品位低，整體的投入產出效益并不明顯。而化學處理法在回收的過程中利用強酸溶解金屬，如硝酸-王水濕法是目前常用的酸洗工藝；或者利用溶蝕液溶蝕底材。其回收過程會形成大量酸性廢液和重金屬廢液，為了回收非金屬還需進行清洗，消耗大量水資源，化學處理法要符合環保要求必須投入昂貴的廢水處理設備，以避免二次污染。而此項目采用的新一代分離處理技術，不僅低污染、低耗能，而且可使電子元器件和玻璃纖維得到再利用，創造高額價值。該項技術使廢棄線路板中的電子元件和基體材料相互分離，完成結點材料分離、元件與基板分離和自動分類等關鍵過程，通過自控馬達與機械裝置等，實現廢棄線路板的資源化，全組分回收利用，貴金屬可達到純度99%以上的回收，非金屬材料如玻纖可以全部完整地回收利用，真正做到變廢為寶、綠色環保。在市場上具有很強的成本優勢和價格競爭力。