电子废弃物处理世界难题被攻克新成果落户宁波

(记者 / 陆双平)

近日，国家863重点项目“废电子线路板无害化处置与无污染高值利用关键技术研究”课题攻克后，顺利完成中试并通过项目验收。该项目由中国科学院化学研究所牵头承担，目前年处理能力可达500吨，具备了产业化条件，即将落户宁波国家高新技术产业开发区实现科技成果的转化。该项目市场前景广阔，产业化一年后将建立年处理量可达3000吨的示范生产线，实现约2亿元人民币的产值。

该项目曾得到国务院领导和科学技术部相关负责人的批示和高度肯定，是处理废旧电子线路板的无污染高值利用项目与攻克废旧电子线路板回收利用这一世界性难题的重要成套技术。至此，曾被称为世界电子废弃物中公认的三大难题中的最后一大难题，也是一个世界性难题得到彻底破解。

该课题攻关小组组长马永梅向记者介绍，课题组基于废线路板免粉碎并全利用的新思路，在充分研究印刷线路板工艺的基础上，采取逆向剥离的思维，使废弃线路板中的电子元件和基本材料相互分离，获得原态的电子元器件，以及废线路板中的贵金属和非金属玻纤布。该技术不同于目前国际上广泛使用的热熔炼技术、化学试剂腐蚀技术和粉碎技术，是基于材料与元件价值最大化再利用的思路，避免污染的新技术。因此该技术与现有技术相比，克服了污染重、能耗高和投资大的缺点，形成具有自身特色的技术路线和工艺，并开发研制了新装备，达到国际先进水平。这种新技术和新工艺从源头上消除了焚烧法、粉碎法和酸法存在的金属回收率不高，其后继的分离困难，废液处理困难等严重的环保问题。此项目申报了1项国际专利，目前拥有国内发明专利3项，申请国内发明专利5项。在即将落户宁波的企业，还将申请8~10项国内发明专利、2~3项国际发明专利。

马永梅告诉记者，研发设计的废线路板回收装备生产线，是一种纯物理的方法，绿色环保，对环境无污染，将真正解决那些重污染地区的环境污染问题。该项目旨在宁波建立废旧电子线路板无污染高值利用示范工程，真正做到废线路板全组分高值化回收利用，变废为宝，循环利用，为日益减少的有限金属资源找到接替资源。此外，它又是绿色环保工程，既为改善全国的废旧电子线路板原始拆解造成的环境污染带来了福音，又为日益增加的电子垃圾处理找到了良好的突破口。研发团队历经近10年的经验和深入研究，经过单板拆解分析、吨级连续实验，积累了客观数据，为元件利用、玻璃纤维利用和贵金属回收等奠定了产业基础，提供了实用可靠的成套技术，为产业化提供了技术支撑。

据了解，由于电子行业的快速发展，电子废弃物正以每年18%的速度增长，成为世界上增长最快的垃圾。而中国又是世界70%的电子废弃物集散地，加之中国又是电子产品的生产和消费大国，国家环保部估计，目前我国电子废物的年产量约为189万吨。预计到2020年，电子产品每年报废数量将达到1.37亿台。由此产生的废线路板数量预计到2015年，每年仅生产过程中产生的废线路板就有大约6万吨，因此，行业迫切期待着高科技、高环保的废线路板拆解技术的大型产业基地诞生。而恰逢其时，废电子线路板无害化处置与无污染高值利用的课题攻克及产业化，将有无限的前景。

另一方面，电子垃圾是一座尚待开采的“金矿”，是循环利用资源利国利民的朝阳产业。地球上的自然资源总量是有限的，科学家前不久进行了地球资源“大盘点”，结果发现许多不可再生的稀有金属资源仅还可以用十来年。其中，被用作制造阻火材料的锑金属15年就将被用光，银在10年内就会被耗尽，锌可能在2037年被用光，而铟和铪这两种重要的计算机芯片原料金属在2017年就可能被用完。资源不断减少的这种状况在我国显得更为严重。而作为需求量和消耗量巨大的电子产品，其组成零部件中的很大一部分可以经过回收处理后循环利用。如果能合理利用废旧电子产品，那么资源枯竭的危机将得到一定程度的缓解。电子产品作为科技含量较高的产品，具有很高的回收价值。5万个废旧手机中，可以提炼出重达12.5千克的纯度高达99.99%的黄金，价值约400万人民币。在1吨的废旧线路板中，可以分离出0.45千克的黄金、20千克的锡和130千克的铜。而一般含金矿石（砂）每吨金含量5克，高品位的矿石也不过几十克。因此，一直以来，发达国家非常重视发掘贵金属再生资源，每年都会从二次资源中回收大量金、银等贵金属。

另据了解，现有废旧电子线路板回收处理方式存在诸多缺陷。现阶段废弃的电子电器产品往往大多流入小作坊拆解，容易产生二次污染，在广东省最大的废旧电器和电子垃圾集散地——汕头市贵屿镇，每年都处理超过100万吨的日本、美国和韩国等发达国家的电子垃圾。对贵屿镇的河岸沉积物进行抽样化验显示，存在对生物体严重危害的一些重金属，如钡的浓度是土壤污染危险临界值的10倍，而锡为152倍，铬为1300多倍，铅的数量则是危险污染标准的200多倍，存在于水中的污染物数量竟然超过饮用水标准数千倍之多。目前只是采用破碎、焚烧、倾倒废液直接排放、浓酸提取贵重金属等原始方法，从而导致环境污染十分严重。拆解业既带来了财富，也付出了高昂的环境代价。

近年来，随着新兴的现代拆解企业在各地的崛起，拆解废旧线路板主要采用的焚烧法、粉碎法和化学处理法仍很不尽人意。采用焚烧法技术的公司，其采用的焚烧电子垃圾的方法会释放大量有毒气体，造成空气污染，长期接触这些有毒化合物将大大危害人类的身心健康，其加工生产已开始受到越来越严格的限制。对于采用第二代干式粉碎法技术的公司，由于处理过程中损耗大，70%的非金属材料全部粉碎无法回收利用。由于回收率低，在回收的贵金属中，由于掺杂了其他材料也使得品位低，整体的投入产出效益并不明显。而化学处理法在回收的过程中利用强酸溶解金属，如硝酸-王水湿法是目前常用的酸洗工艺；或者利用溶蚀液溶蚀底材。其回收过程会形成大量酸性废液和重金属废液，为了回收非金属还需进行清洗，消耗大量水资源，化学处理法要符合环保要求必须投入昂贵的废水处理设备，以避免二次污染。而此项目采用的新一代分离处理技术，不仅低污染、低耗能，而且可使电子元器件和玻璃纤维得到再利用，创造高额价值。该项技术使废弃线路板中的电子元件和基体材料相互分离，完成结点材料分离、元件与基板分离和自动分类等关键过程，通过自控马达与机械装置等，实现废弃线路板的资源化，全组分回收利用，贵金属可达到纯度99%以上的回收，非金属材料如玻纤可以全部完整地回收利用，真正做到变废为宝、绿色环保。在市场上具有很强的成本优势和价格竞争力。