废线路板高温资源化处置系统的经济分析

胡菁菁，时章明，，艾元方

（1.中南大学能源科学与工程学院，湖南长沙410083；2.湖南节能评价技术研究中心,湖南长沙410083）

废线路板高温资源化处置系统的经济分析

胡菁菁1，时章明1，2，艾元方1

（1.中南大学能源科学与工程学院，湖南长沙410083；2.湖南节能评价技术研究中心,湖南长沙410083）

对废线路板高温资源化处置系统进行技术和经济分析，分析结果表明，该技术具有创新性和先进性，各项目的财务指标良好，抗风险能力较强，为项目产业化应用奠定基础。

废线路板；资源化；U形炉；经济分析

印刷电路板是整个电子工业的基础，几乎所有的电子电器产品中都会使用电路板[1]。近年来，世界印刷电路板业平均增长率为8%～9%，中国内地的增长率更是达到了14.4%[2]。废线路板中的金属品位相当于普通矿物中金属品位的几至上百倍，并且与传统的金属矿山开采、加工得到的价值相比，从废弃线路板中提炼各种稀贵金属要比开矿容易得多，所以称之为“金矿”是当之无愧的[3]。同时，印刷电路板中高分子材料主要是塑料或树脂[4，5]，属危险废弃物，又含有铅、汞、六价铬、聚氯乙烯塑料等多种有害物质[6-9]，它们是线路板中阻燃剂的主要成分，也是致畸、致突变、致癌物质，会对环境和人类健康产生严重的危害。废线路板的高资源化价值和高环境风险，使其成为当今国内外电子废弃物资源化技术研究领域的重点。目前，中国废线路板处理主要以家庭式作坊为主，采用酸洗、焚烧等原始落后工艺方法，对当地的生态环境和居民健康造成严重的威胁[10,11]。本项目的废线路板高温资源化处置系统为废线路板资源化处置提供了一种绿色和高效的新途径。为了尽快将新工艺加以推广和应用，对废线路板高温资源化处置系统进行技术和经济分析，为项目产业化应用奠定基础。

1 废线路板高温资源化处置系统的技术分析

1.1工艺流程

如图1所示，本项目的废线路板高温资源化处置系统包括U形闪速熔炼炉和烟气净化系统，其中U形炉包括燃烧塔、熔炼池和消毒塔3部分。

废线路板粉末通过旋流燃烧器进入燃烧塔中，边下落边干馏热解燃烧，燃烧放热作用下金属被迅速加热到熔融状态，落入熔炼池的高温熔液中并沉积于熔炼池底部，高温溶液向下游游动并能理想分离，最后排渣口排出高温熔渣，从放铜口放出高纯度铜液。从燃烧塔流出的未燃烬有毒害气体在熔炼池气相空间继续燃烧后进入消毒塔。在消毒塔里进行旋流燃烧，然后在消毒塔排烟口负压、消毒塔高度形成的抽吸力和消毒塔底部补进助燃空气旋流抽吸力作用下螺旋上升排出消毒塔。从消毒塔排出来的烟气进入烟气净化系统，首先流经U形冷却器和W形重力沉降室脱除烟气中的大部分粗颗粒（粉尘），而且W形重力沉降室中会喷吹石灰石粉末碱性吸收剂吸收烟气中的酸性气体（主要是HCl、HBr卤化氢），然后烟气进入陶瓷球蓄热室实现烟气急冷，避免烟气净化管道中二恶英低温再合成，陶瓷蓄热器还去除了烟气中剩下的粗颗粒，烟气接着来到活性炭粉混合器里，活性炭吸附烟气中的重金属，然后烟气进入布袋除尘器，前面吸收了酸性气体的石灰粉和吸附了重金属的活性炭及烟气中细尘、微尘都将在此脱除，剩余的烟气来到烟气预热室，预热室中喷吹氨气中和烟气中剩余的酸性气体，然后烟气接着流经二恶英催化去除器，用催化氧化法脱除二恶英类等污染物，流经NOx催化去除器，用氨选择性催化还原法脱除氮氧化物，最后烟气达到排放标准，从环保烟囱排出。

1.2技术特点

U形废弃物高温资源化处置炉具有燃烧熔炼及尾气充分氧化3个功能区独立设置，燃烧塔旋流燃烧有机废料和熔化金属、熔炼池快速造渣贫化、熔炼池和消毒塔高温旋流燃烧有毒害尾气，自热处置等多重特征，详见图2。而烟气净化系统采用了多级二段除尘，高比表面积陶瓷蓄热实现烟气急冷及中低温催化法净化烟气的新技术，能够从源头上抑制二恶英的产生。

图1 废线路板高温资源化处置系统

图2 U形废弃物高温资源化处置炉

1.3生产规模

废线路板高温资源化处置系统生产规模为1 t/h，每天生产16 h，连续运行，年生产220 d，每年可处置废线路板3 520 t；主要产品为阳极铜（再生铜），废线路板中铜的含量20%，铜回收率100%，因此阳极铜的年产量为704 t。

2 废线路板高温资源化处置系统的经济分析

2.1投资估算

2.1.1总投资估算

总投资包括建设投资、流动资金和建设期利息，其中建设投资又包括固定资产投资、无形资产投资、其他资产投资和预备费。假设项目建设期为1年，第2年投产后生产负荷就达到生产能力的100%，经济寿命期为10年，且总投资建设单位全部自筹。总投资估算结果见表1。

2.1.2总成本费用估算

总成本费用由可变成本和固定成本组成，其中可变成本包括外购原料费和外购燃料及动力费，固定成本包括工资及福利费、维修费、其他费用、折旧费、摊销费和利息支出。估算说明：废线路板价格为6 500元/t，产品阳极铜价格为48 290元/t；项目固定资产折旧采用平均年限折旧法计算，土建房屋按照25年折旧，机械设备按照10年折旧，固定资产残值率取5%；无形资产及其他资产摊销采用直线法计算，取摊销年限为10年，净值为零；工作人员为20人，平均工资标准为2 500元/人·月，福利费按14%提取；项目修理费用按固定资产原值的2%计提；其他管理费用人均20 000元计提，其他营业费按销售收入的5%计提，其他制造费按固定资产原值的2.5%计提。总成本费用估算结果见表2。

表1 总投资估算表

表2 总成本费用估算表

2.2项目经济评价指标

项目选取利润率、净现值、投资回收期和内部收益率经济指标进行经济评价[12]。计算经济评价指标首先需要编制现金流量表，现金流量计算结果见表3。评价说明：增值税率为17%，城市建设税为增值税的5%，教育附加税为增值税的3%，地方教育费附加为增值税的2%，企业所得税为25%。项目经济指标计算结果：项目投资内部收益率为38.51%；财务净现值为1 256万元；项目3.18年（含建设期）能够收回全部投资；项目总投资收益率为74.59%，资本金净利润率为55.94%，上经济指标均高于行业基准水平。

2.3敏感性分析

敏感性分析是分析各种不确定性因素在一定幅度变化时，对项目经济效果的影响和影响程度。若某参数的小幅度变化能导致经济效果指标的较大变化，则称此参数为敏感性因素[13]。根据项目特点，这里选取建设投资、年营业收入和年经营成本作为敏感性因素，选取财务内部收益率、动态投资回收期作为经济指标，并作了提高5%和降低5%的单因素变化对财务内部收益率和动态投资回收期影响的敏感性分析，变化结果见图3和图4。对营业收入的变化更敏感，即营业收入是该项目最敏感因素。当营业收入增加5%时，财务内部收益率增加64.52%，动态投资回收期缩短19.81%。对项目影响最小的因素是建设投资。

图3 财务内部收益率敏感性分析

图4 动态投资回收期敏感性分析

表3 项目投资现金流量表

总体来看，当单个因素向不利方向变化5%（经营成本上涨5%，营业收入下降5%）时，财务净现值大于零，内部收益率大于行业投资基准收益率和银行年利息，项目主要财务评价指标可以接受，说明项目抗风险能力强。

3 结语

（1）技术方面：项目采用的U形炉结构和多级二段除尘、高比表面积陶瓷蓄热及中低温催化烟气净化技术，都属于创新技术且十分先进；项目采用的强化燃烧和余热回收节能技术先进；项目采用的烟气净化环保技术先进。

（2）经济方面：项目的建设总投资估算为1 046.75万元；项目的财务内部收益率38.51%大于基准收益率；项目的财务净现值1 256万元大于零；项目的动态投资回收期3.18年（含建设期1年）小于基准投资回收期；项目的总投资收益率74.59%大于基准收益率；项目的资本金净利润率55.94%大于基准资本金净利润率，这些都说明项目盈利能力较强；项目的每年净现金流量和累计盈余资金计算都大于零，项目的财务生存能力较好；项目的敏感性分析当单个因素向不利方向变化5%（经营成本上涨5%，营业收入下降5%）时，项目财务内部收益率大于行业投资基准收益率和银行年利息，项目抗风险能力强。

以上都为项目产业化应用奠定了基础。

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Economic analysis of high-temperature reutilization treatment system of waste circuit boards

HU Jingjing1,SHI Zhangming1,2,AI Yuanfang1
（1.School of Energy Science and Engineering,Central South University,Changsha 410083,China; 2.Hunan Research Center of Energy-saving Evaluation Technology,Changsha 410083,China）

The technical and economic analysis was made on the high-temperature reutilization treatment system of waste circuit boards.The results showed that the technologies adopted were of good quality and with sound financial indicators and anti-risk capability,which provided a foundation for the industrialization.

waste circuit board(PCB);reutilization;the U shape furnace;economic analysis

X796

A

1674-0912（2015）05-0029-05

2015-03-27）

浙江省2009年重大科技专项和优先主题（2009C13SA170002）

胡菁菁（1991-），女，湖南郴州人，硕士研究生，从事能源利用与评价方面的研究。