李慶齡,董瑞華
(蘭州石化職業(yè)技術(shù)大學(xué),甘肅 蘭州 730207)
電子廢棄物就是常說的電子垃圾,所有的家用電器及各種通訊設(shè)備都可以形成電子垃圾,用好電子廢棄物就能夠提高循環(huán)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展水平,實(shí)現(xiàn)低碳發(fā)展。當(dāng)前中國正在提倡可持續(xù)經(jīng)濟(jì)、綠色經(jīng)濟(jì)、可循環(huán)經(jīng)濟(jì)、重視資源節(jié)約,如果能夠很好地處理電子垃圾,就能減少電子垃圾對環(huán)境的破壞程度,節(jié)省生產(chǎn)成本,提高資源利用率[1]。電子垃圾中含有大量的金、銀、銅等貴金屬和鉛等重金屬,如果能夠合理利用,那么就可以變廢為寶。
現(xiàn)在的科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步非常顯著,新產(chǎn)品更新時(shí)間大大縮短,因此每一天全球都產(chǎn)生大量的電子廢棄物,這些電子廢棄物中含有不少金屬,很難自然短時(shí)期內(nèi)完全降解。電子廢棄物數(shù)量越來越多,不但占據(jù)了大量的存儲(chǔ)空間,而且會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的污染,如果不能夠做好相關(guān)工作,那么電子廢棄物就會(huì)破壞生態(tài)環(huán)境。中國的電子廢棄物回收狀況也不理想,壓力非常大,每年除了自身產(chǎn)生大量電子垃圾,還有國外輸入的大量電子垃圾,這使得我國必須高度重視電子廢棄物的處理問題,否則就會(huì)影響經(jīng)濟(jì)建設(shè)的速度和質(zhì)量。當(dāng)前包括我國在內(nèi),都對電子廢棄物進(jìn)行資源化研究,但是需要解決的問題還太多,尤其是回收期間還可能造成二次污染,因此必須提高處理水平,提高處理效率,消除二次污染,提高資源的價(jià)值。
現(xiàn)在固體電子廢棄物的處理是全球性難題,美國、日本等發(fā)達(dá)國家對其進(jìn)行資源化水平也不高,因此才導(dǎo)致很多電子垃圾通過各種途徑流入中國。電子廢棄物中有很多電子元器件,例如二極管、三極管等,生產(chǎn)這些元器件需要用到很多金屬和非金屬材料,有一些材料長期存在于環(huán)境中,會(huì)對環(huán)境造成危害,例如鉛和汞等。有些廢棄物中的元素比較穩(wěn)定,有一些就不穩(wěn)定,不穩(wěn)定的一些元素有時(shí)會(huì)產(chǎn)生更大的危害,導(dǎo)致土質(zhì)下降、空氣污染情況出現(xiàn)加重,甚至污染水源,導(dǎo)致植物和動(dòng)物的生存都受到影響[2]。人們平常在使用的電腦和手機(jī)不用了,如果隨意拋棄,不進(jìn)行處理,那么就會(huì)嚴(yán)重威脅人類的生存環(huán)境,即使一個(gè)紐扣電池的危害性也非常大,其他大型電子設(shè)備的危害就更不用說了。
電子廢棄物危害大,并不等于沒有可回收價(jià)值,有一些元素具有雙重屬性,如果不經(jīng)處理,那么就會(huì)危害環(huán)境,如果合理地提取并加以利用,就會(huì)成為新的生產(chǎn)材料,能夠豐富生產(chǎn)原料,有一些金屬元素的含量甚至高于天然礦石,因此電子廢棄物是具有很高的開發(fā)利用價(jià)值的一種資源?,F(xiàn)在越來越來越多的國家開始重視電子廢棄物的資源回收,從電子廢棄物中回收金屬等礦物質(zhì)材料的周期,有時(shí)比從天然礦石中進(jìn)行提取具有更多的優(yōu)勢,因此電子廢棄物的資源回收前景廣闊。電子廢棄物的開發(fā)價(jià)值非常巨大,一噸的電子板卡可能提出一磅的黃金,其價(jià)值達(dá)到6000多美元,因此做好電子廢棄物的資源回收工作,能夠顯現(xiàn)出顯著的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。
中國國內(nèi)的電子廢棄物來源非常廣泛,包括了科研機(jī)關(guān)、企事業(yè)單位以及家庭、個(gè)人淘汰的各種電子產(chǎn)品,有一些電子產(chǎn)品雖然已經(jīng)被淘汰,實(shí)際上只是產(chǎn)品更新?lián)Q代了,沒有失去再利用價(jià)值,有一些二手商人就會(huì)對這些產(chǎn)品進(jìn)行收購,然后進(jìn)行翻新,成為二次產(chǎn)品,也有一些不能夠使用,被當(dāng)成垃圾處理掉,當(dāng)然,非法途徑進(jìn)入中國的電子垃圾也不少,為了保護(hù)我國的經(jīng)濟(jì)利益,維護(hù)好中國的生態(tài)環(huán)境,中國制定了不少有關(guān)電子廢棄物循環(huán)利用和進(jìn)出口的相關(guān)法規(guī)。
這是一部對電子廢棄物的資源循環(huán)利用進(jìn)行指導(dǎo)的法規(guī),該部法規(guī)對于固體廢棄物的資源化無害化、減量化處理提出了意見,確任了責(zé)任主體,是電子廢棄物循環(huán)利用的重要法律文件。
這部條例的出臺(tái),預(yù)示著中國電子廢棄物監(jiān)管法規(guī)體系已經(jīng)開始進(jìn)行構(gòu)建,這一部條例建立的許可證制度,對于電子垃圾的無害化處理,進(jìn)一步細(xì)化。
中國用于電子廢棄物管理的法律法規(guī)體系不完善,因此導(dǎo)致經(jīng)常出現(xiàn)監(jiān)督管理缺位的現(xiàn)象,導(dǎo)致電子廢棄物被非法利用,回收再生工作做得不好,導(dǎo)致環(huán)境在某種程度上在某些時(shí)候會(huì)受到破壞,特別是現(xiàn)在專門的監(jiān)管的部門和崗位并沒有明確,更影響了電子廢棄物資源化利用的監(jiān)管工作。
中國對電子廢棄物再回收利用的技術(shù)與國外有較大的差距,全國各地建有很多拆解回收企業(yè),但是技術(shù)陳舊,不能夠高效進(jìn)行回收利用,有時(shí)為了獲取經(jīng)濟(jì)利益,甚至采用能夠產(chǎn)生二次污染的方法進(jìn)行處理,這使得電子廢棄物的處理工作非但沒有產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)效益,反而破壞了社會(huì)效益。
電子廢棄物中有不少具有高回收價(jià)值的貴金屬,這些貴金屬的回收包括兩個(gè)階段,第一階段是預(yù)處理,第二階段是重金屬回收與處理,就是利用物理或者是化學(xué)的方法,對電子廢棄物進(jìn)行處理,這一回收階段多使用普通的方法或者是先進(jìn)的生物技術(shù),對貴金屬進(jìn)行回收和提純利用。
預(yù)處理階段首先要對電子垃圾進(jìn)行拆解,選取有回收價(jià)值的電子元器件,將這些元器件進(jìn)行檢驗(yàn),如果合格,就再一次利用。有有毒成分,則單獨(dú)進(jìn)行處理,以免危害環(huán)境和人體健康。剩下的部分則采用破碎工藝進(jìn)行破碎,以便將貴金屬進(jìn)行富集,從而進(jìn)行下一步的提取工作,所以在電子廢棄物的預(yù)處理階段,除了分類,就屬破碎工藝最為重要。破碎電子廢棄物,尤其是電子廢棄物數(shù)量太多的時(shí)候,必須利用大型機(jī)械設(shè)備來進(jìn)行,當(dāng)然不同的電子廢棄物種類,需要選用不同的機(jī)械設(shè)備??偠灾?,破碎機(jī)械設(shè)備要求效率很高,質(zhì)量要好,用時(shí)要短,能耗不高,這樣才能夠保證被破碎的物料能夠高效分離。當(dāng)前用于電子廢棄物進(jìn)行破碎的設(shè)備包括很多種,例如旋轉(zhuǎn)式破碎機(jī)、剪切式破碎機(jī),都有很高的實(shí)用價(jià)值。
完成電子廢棄物的破碎工作以后,還要進(jìn)行進(jìn)一步的預(yù)處理,要根據(jù)各種金屬物質(zhì)的不同密度等物理化學(xué)性能進(jìn)行進(jìn)一步的分離,包括了濕法分離和干法分離等,干法分離包括了重力、空氣等介質(zhì),濕法也有很多種。干法分選能夠收集金屬,也能夠收集非金屬,由于不使用一些有毒物質(zhì),因此成本低、污染低,但是回收不精細(xì),有時(shí)會(huì)損耗少量的貴金屬,濕法分選效率高,損耗小,能夠很好地回收微量的貴金屬,但是成本較高,另外造成二次污染的情況也比較突出。
在貴金屬提取階段包括了火法冶金、濕法冶金和生物技術(shù)等方法,每一種方法都有自己的獨(dú)特特點(diǎn),都有優(yōu)點(diǎn)也都有缺點(diǎn)?;鸱ㄒ苯鹗怯靡苯馉t把破碎的電子廢棄物內(nèi)的非金屬進(jìn)行分離,利用浮渣沉浮法去除雜質(zhì),去除非金屬物質(zhì),對于金銀銅等物質(zhì)進(jìn)行回收,采用這種方法,由于每種金屬的熔點(diǎn)不同,通過溫度的調(diào)整可以提升電子廢棄物中的金屬。濕法冶金使用比較早,回收貴金屬操作比較簡單,回收率比較高,屬于一種以化學(xué)技術(shù)為主的方法,可以在液體狀態(tài)的電子廢棄物中來進(jìn)行銀銅等貴金屬的回收,其他有色金屬也可以使用,這種方法對破碎的電子廢棄物進(jìn)行回收利用,一般是先用酸和堿進(jìn)行處理,使貴金屬發(fā)生轉(zhuǎn)移,然后再用沉淀、萃取、離子交換等方法,對貴金屬進(jìn)行回收,這種方法雖然有優(yōu)點(diǎn),但是也有不少缺點(diǎn),不能夠?qū)?fù)雜的金屬進(jìn)行回收,另外,有時(shí)會(huì)因?yàn)殡s質(zhì)金屬的影響目標(biāo)金屬的回收。
生物回收技術(shù)也常用于電子廢棄物中貴金屬的回收,這種方法最經(jīng)濟(jì)、安全度最高,近幾年越來越受到重視,該技術(shù)主要是利用真菌或者細(xì)菌進(jìn)行貴金屬的回收。雖然這種方法目前主要是在實(shí)驗(yàn)室研究階段,沒有大規(guī)模開始使用,但是前景最為廣闊。多種微生物都可以用于電子垃圾中貴金屬的回收,包括自養(yǎng)菌,也包括異養(yǎng)菌。自養(yǎng)菌常常存在于酸性礦水、土壤、海水、淡水之中,還有硫元素豐富的地方,也常用這種細(xì)菌的出現(xiàn)。異氧菌能夠產(chǎn)生草酸、葡萄糖酸等多種有機(jī)酸,這些有機(jī)酸是提取貴金屬的好材料,對環(huán)境影響很小,但是目前這一方向菌種比較少。未來從電子廢棄物中回收貴金屬,將以微生物方法為主,結(jié)合化學(xué)物理等方法。
現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)非常發(fā)達(dá),每一天都在生產(chǎn)和淘汰大量電子設(shè)備,因此電子廢棄物的數(shù)量越來越多,如果不解決好電子廢棄物的利用問題,那么就會(huì)導(dǎo)致環(huán)境污染程度加重,大量貴金屬資源浪費(fèi)。做好相關(guān)工作,就能夠緩解環(huán)境壓力,提升經(jīng)濟(jì)效益,產(chǎn)生好的社會(huì)效益。未來隨著科技技術(shù)的進(jìn)步,貴金屬的回收技術(shù)將越發(fā)先進(jìn),質(zhì)量越來越高,微生物技術(shù)具有較好的應(yīng)用前景,未來將在配合化學(xué)物理等方法的基礎(chǔ)上,顯著提升電子廢棄物中貴金屬的回收水平,推動(dòng)科技進(jìn)步和經(jīng)濟(jì)發(fā)展。