重庆含铜废物利用行业技术准入研究

蔡洪英，张曼丽，常晓英

(重庆市固体废物管理中心，重庆 400017)

前 言

电子信息行业作为重庆市“十二五”“十三五”规划的第一支柱产业，随着电子信息及相关产业集群的飞速发展，含铜蚀刻液、含铜污泥等含铜废物产生量逐年增长，含铜废物的利用处置需求也日益增强。含铜废物中的Cu2+对土壤、水体和大气等会造成潜在的环境生态风险，重金属的富集作用严重威胁人体健康，含铜废物已列入我国危险废物名录[1]。同时，含铜废物也是有待开发的“二次资源”，具有较高的回收利用价值，含铜废物利用过程中二次污染防控问题已成为社会广泛关注的热点和重点。习近平总书记在重庆召开推动长江经济带发展座谈会上强调的“坚持生态优先、绿色发展，共抓大保护、不搞大开发”的发展理念，本文通过分析重庆市含铜废物利用现状、存在问题，从含铜废物利用项目选址用地、建设规模、产品质量、技术工艺、设施建设、准入许可及环境管理等方面提出准入门槛规定，以期为含铜废物利用行业良性发展提供参考，筑牢长江上游重要生态屏障。

1 重庆市含铜废物基本情况

1.1 含铜废物产生现状

2017年，重庆市含铜废物产生量为49 525.738t。川亿电脑(重庆)有限公司(永川区)、华通电脑(重庆)有限公司、重庆方正高密电子有限公司、奥特斯科技(重庆)有限公司等4家公司含铜废物产生量较大，具体含铜废物产生量占重庆市含铜废物总产生量的占比详见下图。

图 典型企业含铜废物产生量占重庆市含铜废物总产生量的占比图

2017年，重庆市含铜废物主要来源于有色金属冶炼行业及电子元件制造行业。其中含铜蚀刻液(397-004-22)产生量为32 914.406t，占重庆市含铜废物产生总量的66.46%；使用酸进行铜氧化处理产生的废液及废水处理污泥(397-005-22)产生量为12 319.692t，占重庆市含铜废物产生总量的24.88%；使用镀铜液进行化学镀铜产生的废槽液、槽渣和废水处理污泥(336-062-17)产生量为4 282.78t，占重庆市含铜废物产生总量的8.65%；铜板蚀刻过程中产生的废蚀刻液及废水处理污泥(397-051-22)产生量为8.86t，占重庆市含铜废物产生总量的0.02%。

1.2 含铜废物利用情况。

2017年，重庆市有资质的含铜废物利用企业有重庆嘉惠环保科技有限公司、重庆太锦环保科技有限公司、重庆利特环保工程有限公司(江津德感基地)、重庆龙健金属制造有限公司、重庆岭欧环保科技有限公司、精永再生资源回收(重庆)有限公司和重庆宇立金属制品有限公司等7家公司，2017年重庆市含铜废物经营单位核准规模、实际接收量、利用量及实际接收量占核准规模的比例数据详见表1。

表1 2017年重庆含铜废物经营单位经营情况表数据

从表1计算可知，重庆市含铜废物经营单位经营核准规模为120 900t/a，2017年实际接收含铜废物总量为38 990.51t，仅占核准规模的32.3%，2017年实际利用含铜废物总量为35 676.447t，仅占核准规模的29.5%。重庆嘉惠环保科技有限公司含铜废物利用率不足发证规模的10%，仅重庆龙健金属制造有限公司和精永再生资源(重庆)有限公司含铜废物利用率超过50%，我市含铜废物利用设施已出现产能过剩的现象。

1.3 含铜废物利用工艺

1.3.1 含铜废液利用工艺

含铜废液利用工艺主要采用湿法处理，一般采用置换、电解、萃取+电解等生产工艺[2]，利用技术详见表2。置换主要侧重含铜废液中的铜的回收及二次产品(如氢氧化铜、硫酸铜、碱式碳酸铜)的生产，工艺简单，处理成本较低，但需消耗大量的化学试剂和水，化学反应条件要求严格，回收产品的纯度较低，同时处理过程中产生的废水、废气需进一步处理。电解法和萃取法不仅可以使蚀刻废液再生，还能有效回收金属铜，减少了废水处理的资金投入。电解法主要用于酸性含铜废液的再生，回收的铜粉纯度高，碱性含铜废液的再生可经萃取+反萃后采用电解法进行。但电解对于电解材料的要求较高，且处理过程电耗高，处理成本较高。萃取法铜回收率高，效果好，但成本较高，研发分离效果好、试剂消耗少、价格低的萃取剂是目前面临的主要问题。

表2 含铜废液主要利用工艺

1.3.2 含铜污泥利用工艺

回收含铜污泥中重金属铜的技术主要包括湿法浸出技术和火法冶炼技术，技术特点详见表3。

表3 含铜污泥主要利用工艺

重庆含铜污泥均采用湿法工艺进行利用，即采取浸出-浸出液净化和富集-提出金属或化合物等工序组成。湿法浸出工序主要选择硫酸或氨水作为浸出剂，即酸浸或氨浸，这两种浸出剂对于重金属浸出的选择性较高。浸出得到的浸出液经净化(一般添加碱液)后，可参照含铜废物利用工艺，即采用萃取+电解工艺，实现含铜污泥中铜的回收。

1.4 含铜废物利用污染物产生情况

企业运营过程中易产生大量废气、粉尘、污水和固态残渣及危险废物等，对生态环境造成二次污染。如在覆铜废电路板利用过程中，主要污染物包括拆解、机械破碎和分选后的固体废物，粉碎和分选过程中产生的粉尘以及除尘过程中的废活性炭吸附剂等。在电镀污泥处理过程中，主要污染物包括火法过程中产生的废气，湿法过程中产生的酸不溶渣、铬铁渣等固体残渣和处理废水。在含铜废液利用过程中，污染物主要产生于铜回收后的废水、废气和废渣等。

2 含铜废物利用行业管理面临问题与挑战

随着社会经济的高速发展，电子行业作为国家的重要支柱产业，含铜危险废物产生量逐年增长，含铜废物的利用处置需求也日益增强，含铜废物利用行业环境监管工作还存在诸多挑战。

2.1 含铜废物利用准入条件相关标准和规范欠缺

在危险废物利用方面，针对含铜废物利用处理利用的技术规范较少。《含铜蚀刻废液处理处置技术规范》(GB/T 31528-2015)(全国废弃化学品处置标准化技术委员会归口)对于含铜蚀刻废液的处理工艺、设备、产品指标和环境保护方面进行了明确规定，但其对象只针对含铜蚀刻废液，对于废蚀铜液和含铜污泥的处理方面缺乏相关规范。

在含铜废物相关产业准入条件标准方面，《铜冶炼行业规范条件》《电镀行业规范条件》《清洁生产标准 铜冶炼业》等标准规范对于本准入条件制定具有一定参考价值，但不能直接用于指导含铜废物利用行业的监督和管理。

在含铜废物利用相关的地方标准方面，国内特大城市均没有出台与含铜废物利用行业准入条件有关的地方标准，仅江苏省出台《关于进一步规范我省废线路板含铜污泥蚀刻液准入条件》。

2.2 含铜废物利用项目难以有效开展技术审查和经营许可工作

基于含铜废物的经济效益，大量具有相关处理处置资质的环保企业不断介入，给相关环保监管部门的技术审查和经营许可工作提出更为严苛的要求。然而，目前国内含铜废物利用企业准入条件的相关导则和条例较为匮乏，针对含铜废物利用企业的经济规模、生产规模、生产工艺和设备优化和环境保护设施等方面缺乏规范条例。

2.3 含铜废物利用行业产能过剩

含铜废物属于危险废物，含铜废物的资源化利用企业必须持有“危险废物经营许可证”， 在可回收资源价值的驱动下，大量企业涌入市场。但因该行业缺乏市场准入机制，当金属铜在市场上需求高，价格处于高位时，出现原料恶性竞争、设施重复建设等问题，造成资本浪费，影响含铜废物利用行业的投资环境和良性发展[3]。

2.4 含铜废物利用行业环境监管压力大

部分含铜废物运营企业使用“一步法”回收工艺，既造成铜资源浪费，又易造成环境污染。同时在利用过程中，产生大量废气、粉尘、污水和固态残渣及危险废物，极易造成二次污染，环保监管压力大。

3 含铜废物技术准入研究情况

结合现状，坚持问题为导向，开展含铜废物利用行业的技术准入研究，准入条件研究情况如下。

3.1 明确适用范围

结合重庆市产业结构现状，确定本准入条件中含铜废物是指除了包括《国家危险废物名录》规定的含铜废物(HW22)以外，还包括表面处理废物(HW17)中，使用镀铜液进行化学镀铜产生的废槽液、槽渣和废水处理污泥；有色金属冶炼废物(HW48)中，常用有色金属采选和冶炼过程产生的、含有铜元素的粉尘和废水处理污泥；其他废物(HW49)中的覆铜废电路板及废基材。本准入条件适用于重庆市含铜废物利用项目的技术审查和经营许可。

3.2 主要准入规定

从含铜废物利用项目选址和用地、建设规模、技术工艺、设施建设、准入许可及环境管理等七方面提出准入门槛规定。

3.2.1 选址用地要求

按照分类管理原则，分别规定含铜废物利用已建项目、新建项目和改建项目选址用地的相关要求，如新建、改建利用项目应优先选址在工业园区，且满足重庆市工业项目环境准入规定；已建项目可在3年内通过搬迁、转产等方式逐步退出。同时规定项目用地面积不低于6 000m2，且预留发展用地。

3.2.2 项目建设规模

基于重庆市含铜废物产生及预期规模考虑，建议重庆含铜废物利用项目处理规模应大于1万t/a，覆铜板利用项目应大于3 000t/a；基于环保设施建设成本及经验借鉴，建议环保投资比例不应小于项目建设投资(不包括土地费用)的10%。建议近距离配套服务模式的，含铜废物利用规模可依据产废单位实际情况确定企业处理规模。

3.2.3 产品技术要求

一是产品质量要求。从含铜废物利用行业持续发展，企业竞争力提升等方面考虑，明确含铜废物利用项目应优先选择生产电解铜、氧化铜、粗铜或阳极铜等高附加值产品，新、改、扩建含铜废物利用项目不宜将碱式碳酸铜、硫酸铜等低附加值材料作为主要产品。同时，含铜废物利用项目的各类产品质量应满足相关质量标准。二是技术工艺要求。分别对含铜废液、含铜污泥、覆铜板利用技术进行了规定。如酸性含铜废液应优选电解工艺，碱性含铜废液应优先采用“萃取+电解”组合工艺。对于低铜废液(铜含量低于0.5g/L)，采用溶剂萃取法；回收含铜污泥中重金属铜建议采取湿法浸出或火法冶炼；采用干法分离工艺利用覆铜板的，铜粉和废电路板基材的出料口应密封良好，防止粉尘污染。三是铜回收率要求。规定了含铜废物铜回收率，其中，含铜废液铜回收率≥99%；含铜污泥和覆铜废电路板铜回收率≥95%。

3.2.4 设施建设要求

一是设施布置。参考《危险废物处置工程技术导则》(HJ 2042)，规定含铜废物利用项目要充分考虑各工艺单元间物料互供，各工艺单元之间物料运输的优化等。二是贮存设施。规定了贮存场所的面积应不低于1 000m2，贮存能力应不低于处置设施15日的处置量。三是污染治理设施。分别明确了含铜废物利用项目废水、大气、恶臭、噪音等污染物排放标准以及危险废物的处置和流向要求。四是分析检测要求。明确了分析检测实验室的面积、设备投入资金、分析检测能力及人员配置等。含铜废物利用企业应建设分析测试实验室，满足含铜废物的采样、制样和常规检测需求，包括含水率、pH及主要重金属含量。五是信息化建设要求。规定建立具有两网的现场视频监控系统及中控室，视频监控点位应覆盖厂区所有进出入口、各工艺段、中控室、视频录像保存区域、其它可能产生污染的区域、以及主管部门指定的其他区域。六是精细化管理要求。应建立健全企业文件材料归档制度，建立可追溯的含铜废物收集、贮存、利用、处置全过程生产信息管理系统，建立健全经营情况记录和报告机制。

3.2.5 准入许可及其他管理要求

规定含铜废物利用企业申请危险废物经营许可证的附加条件，新建企业申请领取危险废物经营许可证时，应同时向环保主管部门提供含铜废物接收、含铜废物检测、工艺运行管理、设施设备维护、档案与信息管理、成本管理、环境管理、运营安全和风险防控等方面规章制度建设的相关证明材料。

4 对策建议

加快出台地方含铜废物利用行业准入技术指南，确保含铜废物利用行业环境管理有章可循；指导企业规范建设运营含铜废物利用设施，加强二次污染防治，尤其是加强对含铜废物利用过程中会产生酸性废气、含重金属废水、酸不溶渣等污染物的环境管理，降低含铜废物利用处置带来的环境风险。