廢棄電器電子產品典型拆解產物處置方式綜述

1. 背景

隨著我國社會經濟發展和科技進步，電器電子產品的更新換代周期越來越短，廢棄電器電子產品產生量快速增加。我國廢棄電器電子產品的處理處置長期面臨技術水平低、資源化利用率低的情況。拆解得到的典型拆解產物的資源化利用技術缺乏推廣應用，致使廢棄電器電子產品的資源化程度有待提升。目前我國大部分廢棄電器電子產品處理企業的處理模式仍是以拆解、分類、分選為主，而對于一些容易產生二次污染的重點拆解產物，如錐玻璃、電路板等的深度資源化技術水平不高，一些小規模的作坊或個體戶采用原始落后的技術進行處理，不利于我國廢棄電器電子產品的污染防治和深度資源化利用。本文針對廢棄電器電子產品拆解過程產生的典型拆解產物開展分析，研究總結典型拆解產物的處置方式，并對處置技術的發展趨勢進行預測。

2. 典型拆解產物的種類

廢棄電器電子產品拆解過程中產生的典型拆解產物如表1所示。

表1 廢棄電器電子產品中的典型拆解產物

本文對廢電路板、廢鉛玻璃、熒光粉、廢舊熒光燈管（含汞）以及保溫層材料等處置技術進行總結。

3. 典型拆解產物的處置方式及污染控制措施

3.1 廢電路板的處置技術及污染控制措施

廢電路板是整個電子廢棄物的核心部件，也是難處理的部件，從技術層面上看主要有以下兩方面：①廢電路板的種類多，材料、基體、元器件之間集合緊密，組成復雜，單體解離粒度小；②非金屬材料中由于一些特殊添加劑的存在，使得非金屬材料的處置變得相當困難，處理過程中容易產生二次污染。

國內外對廢舊電路板的資源化利用技術和工藝開展了多年研究，逐步形成一些可以產業化應用的工藝，主要為物理法、火法和濕法。三種工藝的流程及污染控制節點如圖1所示：

圖1 電路板的物理法、火法、濕法流程及污染控制節點圖

物理法處置電路板可能會產生二噁英等污染物；鉛、錫等低熔點金屬也容易造成污染；破碎過程中會產生有害氣體、VOC、含鉛玻璃纖維和樹脂的粉塵、無組織顆粒物、非金屬粉末以及廢水等。對于二噁英、有害氣體、VOC、含鉛玻璃纖維、樹脂粉塵、無組織顆粒物、非金屬粉末等需要轉配除塵設備以凈化空氣，收集的粉塵需要送往危險廢棄物處置企業進行處置；對于產生的廢水需要經過企業內部的污水處理設施處理后排放到市政污水管網或者工業廢水處理管網，以降低后端污水處理的難度實現水資源的循環利用。

火法處理電路板，該過程產生的污染主要是酸性氣體（HCl、HF、HBr、NOX、SO2）；烴類（未燃盡的烴類、二噁英、呋喃）；CO；顆粒物（粉末、沙粒）；低熔點、沸點的金屬（Hg、Cd、Pb、Zn、Cr、Ni）。產生以上污染物主要是電路板加入到熔池進行熔融的過程。需要配備煙氣吸收裝置、末端尾渣收集裝置。

濕法處置電路板，該過程產生的污染主要是廢酸、氰化物、顆粒懸浮物、酸霧、重金屬、廢渣等。產生以上污染物主要是在浸出工藝階段，無論是采用酸浸出、氰化物浸出還是濕法多段提銅和貴金屬工藝，都能產生以上污染物。對于酸霧、懸浮顆粒物需要設置尾氣吸收處理裝置；對于廢液需要設置污水處理裝置或者收集之后交由專門的廢酸、氰化物處置企業進行處理；對于產生的廢渣需要設置尾渣收集裝置或者采取金屬提取工藝提取相應金屬。

3.2 廢鉛玻璃的處置技術及污染控制措施

由于鉛玻璃具有良好的導電性能和吸收X射線的性能，使其廣泛應用于生產CRT顯示器玻殼。CRT顯示器玻殼主要由管屏玻璃、管頸玻璃、管錐玻璃通過低熔點封接玻璃焊接在一起。一般地，管屏玻璃氧化鉛含量較低約0-4%；管錐玻璃含有約22-23%的氧化鉛；管頸玻璃含有約32-35%的氧化鉛；封接玻璃含有的氧化鉛達到75-78%。當CRT顯示器玻殼在廢棄之后，由于長期與水、酸性物質等接觸，鉛會溶出進入土壤和地下水中[1]。

鉛玻璃的處置技術有鉛浸出法、循環利用法、冶煉法、填埋法、制造建材材料等。由于鉛浸出法不能有效的全部提取鉛玻璃中的重金屬鉛，填埋法和制造建材法是對鉛玻璃污染的一種轉移并沒有真正解決鉛污染問題。在循環利用法和冶煉法中，對于鉛玻璃中鉛的污染可以做到相對的污染控制。

典型的廢舊CRT含鉛玻璃的鉛提取技術見圖2，該技術將廢棄的CRT玻璃粉碎后，再進行球磨，添加藥劑，加熱熔融，水洗熔融物，分離出粗鉛，過濾得到堿渣和堿液，浸洗堿渣并趁熱過濾，冷卻后得到沉淀鉛化物沉淀，提取鉛元素。

圖2 廢CRT含鉛玻璃處置技術及污染控制節點示意圖

通過該技術處置鉛玻璃，在粉碎與球磨的過程中會產生VOC、無組織顆粒、非金屬粉末，這些物質能造成大氣污染，需要設置除塵裝置對以上物質進行收集。在水洗熔融物的過程中會產生廢堿液、含鉛廢水等，此類廢水易造成水體和土壤污染，該階段需要設置廢水收集裝置，并需要對此類廢水進行特殊處理或者交由有資質的企業進行處置。最后在提取鉛元素階段會產生含鉛廢渣，該部分產物需要交由有處理資質的企業進行處置。

CRT玻璃回收技術，主要包括物理回收技術和化學熔融回收技術。物理回收技術是通過清洗來進行玻璃回收的方法，化學熔融回收技術是指通過高溫加熱熔融等回收玻璃的方法。玻璃清洗目前有干法技術和濕法技術兩種。干法技術是通過玻璃的自磨，磨掉玻璃表面的涂層。濕法是用化學藥劑對CRT玻璃進行浸泡，除去玻璃表面涂層1。

目前也有將含鉛玻璃送往鉛冶煉企業經過冶煉制作鉛砂再用做鉛冶煉原料。環境保護部、工業和信息化部2014年發布《關于開展鉛冶煉企業協同處置陰極射線管含鉛玻璃試點工作的通知》，河南豫光金鉛、湖南水口山有色金屬集團有限公司、株洲冶煉集團股份有限公司等企業開展了CRT含鉛玻璃的處置工作。

3.3 熒光粉的處置技術

熒光粉的處置技術主要有兩種：高溫焚燒法（1000-1400℃下高溫焚燒爐焚燒），填埋法（水泥加藥劑固化填埋）2廖小紅, 田暉. 陰極射線管熒光粉回收利用現狀及技術[J]. 再生資源與循環經濟, 2010, 03(6):36-39.。高溫焚燒法與填埋法均是將熒光粉中的汞污染進行轉移，焚燒工藝產生的廢渣含有汞元素，固化填埋處理是暫時把汞元素封存在水泥中，并沒有徹底解決汞污染問題。

陰極射線熒光粉的紅粉是稀土金屬熒光粉，從廢棄的稀土熒光粉中可以回收稀土金屬。一般的方法是通過磁選、酸浸回收稀土金屬，但是對環境產生的污染較大。目前陜西安信顯像管循環處理應用有限公司處置熒光粉的技術較為先進，技術路線如圖3。

圖3 燈管、熒光粉處置技術

3.4 廢舊熒光燈管（含汞）的處置技術及污染控制措施

廢舊熒光燈回收利用的方法主要有干法回收和濕法回收兩種。濕法回收源于汞可通過水封保存的特性，為了避免熒光燈破碎時空氣受汞的污染，而在水中添加丙酮或乙醇，以便更有效地捕獲汞，如以江蘇宜興蘇南固體廢棄物處理廠為代表，其建立了完善的濕法處理流水線，并配套完善的廢水廢氣收集處理系統。

干法回收又分直接破碎法和切割法（切斷吹掃分離法），切割法首先將端部非玻璃部分切下，回收金屬和部分汞，然后對汞和熒光物質采用濕法與火法相結合進一步分離，最后回收玻璃；直接破碎法是利用熒光燈組分性質的不同，采用破碎、磁選、電渦流等設備分離不同材質物料，其工藝流程見圖4。目前國內外應用最多的是瑞典MRT公司生產的節能燈管粉碎設備和汞蒸餾設備3高敏, 王斌, 苑文儀,等. 廢棄含汞燈具中熒光粉分析及汞處理[J]. 安全與環境工程, 2016, 23(5):80-84.。

在用干法工藝處置熒光燈管的過程中需要在破碎系統、負壓系統、過濾系統以及蒸餾系統中設置煙塵收集裝置，以便回收并統一處置產生的含汞粉塵、玻璃粉塵、熒光粉、玻璃粉等。

圖4 破碎、分選、負壓、蒸餾系統工作原理圖4 劉曉東. 淺析干法處置廢棄含汞熒光燈[J]. 再生資源與循環經濟, 2015, 8(4):35-38.

3.5 保溫層材料的處置技術

冰箱保溫層材料是冰箱拆解后產生量較大的產物之一。目前的管理政策要求將保溫材料進行壓縮減容后，交由有關處理單位進行處理處置。處理處置保溫層材料的主要方式包括填埋、焚燒和用做建筑材料填料等。

保溫層材料的成分主要是聚氨酯泡沫，其熱值較高，但焚燒過程中產生的有機污染物較多，如在生活垃圾焚燒爐中進行焚燒處置時，如摻燒比例過高，可能造成后端排放的有機污染物超標。

目前市場上已有企業經開展使用保溫層材料制作輕質建筑材料的實踐，但由于保溫層材料的密度較低，運輸成本較高，其業務開展受到限制。

4. 典型拆解產物的處理處置技術發展預測

①電路板（HW49,900-045-049）。物理處置技術相對處理不徹底，若要實現資源化必須與火法和濕法處置相結合。市場上資源化程度較高的處置工藝是物理處置、火法、濕法相結合，應針對不同品位的電路板推廣采用不同的處置流程，以求資源最大化回收。可以推測，未來在電路板的處置技術方面資源化程度將越發提高，并且相對應的環境風險也將會降低。

②含鉛玻璃（HW49,900-044-049）。國內的處置技術相對比較成熟和完善，對于尾渣中鉛的含量也有較好的控制。該技術可以在接下來的市場運作中進行推廣以便產生更巨大的經濟和環境效益。

③熒光粉（HW49,900-044-049）。目前我國現有的處置技術達到國際先進水平。隨著大規模處置項目的審批落地，該處置工藝將繼續得到進一步完善。在不久的將來，可以產出一套適用于國內外的熒光粉處理處置及資源化標準。

④廢舊熒光燈管（含汞）（HW29900-023-29）。該產物的處置在很大程度上是對其中所含熒光粉的處置。結合目前成熟的瑞典MRT處理工藝可以相對較好的對熒光燈管進行處理處置。

⑤以上4類是廢棄電器電子產品的處理處置過程中產生的危險廢棄物，對其處置需要經過嚴格的環節管控。此外，目前在處置階段需要重視的拆解產物還有保溫層材料，而這類拆解產物的處置技術在國內上沒有形成較好的處置工藝，在未來的發展過程中，需要進一步開發有針對性的處理處置工藝。

5. 結論

本文通過對廢棄電器電子產品拆解過程中產生的典型拆解產物的處理處置技術、污染防治措施等進行階段性研究，得出以下結論：

① 在廢棄電器電子產品典型拆解產物的處置技術方面，國內具有相對成熟處置技術的有廢舊電路板、鉛玻璃、熒光粉、熒光燈管等。

②目前保溫層材料的處置只有填埋和焚燒。國內對于保溫層的處理技術和能力相對落后，需要開發相應的處置技術。雖然有企業已經開展利用保溫層材料生產新型建筑材料的嘗試，但尚未大規模推廣，隨著冰箱處理量的增加，保溫層材料的處理問題不容小覷。建議管理部門引導和鼓勵相關企業研發保溫層材料的處理處置技術，實現環境無害化處理處置及資源利用。