CN103721997A - 一种电子废弃物回收处理过程三废系统治理的技术及工艺 - Google Patents

Abstract

一种电子废弃物回收处理过程三废系统治理的技术及工艺，是在对电子废弃物的拆解回收过程中，分别通过催化分解、吸收吸附来除去废气，通过重金属捕获、重金属离子浮选来净化废水，通过向废渣中添加材料复合以回收利用的手段，使生产全过程安全、环保，无“三废”外排外泄，实现资源高效利用，综合利用。

Description

一种电子废弃物回收处理过程三废系统治理的技术及工艺

技术领域

本发明涉及资源再生利用领域，尤其涉及一种在电子废弃物回收处理过程中三废的回收处理利用工艺。

背景技术

电子废弃物，包括废手机、废电脑、废冰箱、废洗衣机、废打印机、废复印机、废工业电子器件、废电子元件、废电路板余料等，作为“城市矿产”重要的二次资源，作为贵金属及玻璃、塑料橡胶、纤维等资源回收再生利用，已越来越引起高度重视，并投入实用性生产工艺中。

电脑主要由塑料、金属盒玻璃组成。据统计一台PC需要700多种化学原料，其中有一大部分对人体有害，比如：铅、水银、水银、砷、镉、镀和其他有毒化学品。显示器中的显像管玻璃机械强度下降有爆炸危险，而且显像管中还含有大量的铅和钡。每个显像管大约含铅4N8磅。废弃电脑和显示器的含铅量已占美国垃圾填埋物总含铅量的40％。主机中各种板卡含有锡、镉、汞、砷、铬等重金属机壳外面涂得防火涂料是有毒的。CPU芯片和磁盘驱动器含有汞和铬：半导体器件、SMD芯片电阻和紫外线探测器中含有镉：

开关和位置传感器含有汞：机箱含有铬：电池含有镍、锂、镉等。这些毒性很强的化学物质不容易分解，如果对这些材料像处理一般垃圾一样进行填埋、焚烧将引起严重的环境污染。如果这些有毒物质流入土壤再通过食物链进入人体，将对人体造成严重伤害。如果这些有害物质流入水源地或者污染了地下水，那么人喝了以后可能造成重金属中毒，甚至会造成婴儿畸形。焚烧产生的二恶英等致癌物质将产生严重的空气污染，破坏大气层，影响人体健康。

美国对废电子产品（主要是废电脑）的处置已落后于欧盟国家和日本，目前欧盟已准备制订相应法规。据有关方面统计，废电子产品是增长速度最快的含毒废物流。美国国家安全理事会预测，至2004年，美国报废的计算机将达三亿一千五百万台，这些废物中含有废塑料、镉、铬、铅分别是181、68、54和45万吨，并含有相当数量的汞。处置废电子产品面临的主要问题是由谁承担相关责任，对此，美联邦政府、州政府、电子产品制造商、环保团体所持立场不一。今年始行的国家电子产品服务倡议（NEPSI）正在努力协调上述各方态度。至今美国废电子产品处置商已达400余家，正在努力向荷兰、瑞士、挪威、德国和日本等国靠近。

电子垃圾（e-waste）也称电子废物，已成为增长最快、对环境污染最严重的垃圾。据不完全统计，我国2010年家电报废量达到近9700万台。目前，仅湖南省每年有200万台家电被淘汰，300万件家电进入报废期，电子垃圾回收处置可获得可观经济价值的二次金属等资源，但在不科学的回收处理过程中会产生严重的污染，面对如此庞大的电子垃圾，如何妥善处理既变废为宝又保护好生态、大气环境，是社会关注的焦点。权威医学杂志指出这类电子垃圾处理所造成的污染会导致人体严重的健康问题，我国7名院士也联名发表了题为“加强我国电子废弃物高污染区健康风险与调控研究”的文章。电子垃圾拆解过程中产生的“三废”的治理，是废旧电子电器回收产业自身可持续发展的重要环节，也是电子电器产业发展的关键点。

电子垃圾拆解过程中产生的大量挥发性有机物包括苯（B）、甲苯（T）、乙苯（E）、二甲苯（X）等苯系物（BTEX），以及负载有大量半挥发性有机物如多环芳烃（PAHs），二恶英（PCDDs），溴代阻燃剂（BFRs）和重金属复合污染的大气悬浮颗粒物（TSP），这类有机物不但具有非常大的毒害作用，而且多是持久性有机物（Persistent Organic Pollutants，POPs）。持久性有机污染物（POPs）能够以蒸气形式存在或者吸附在大气颗粒物上，并能够在大气环境中长距离迁移，沉积到地球表面，在环境中降解缓慢、滞留时间长，可在水体、土壤和底泥等环境中存留数年时间；因其具有很强的亲脂憎水性，能沿着食物链传播，在动物体内的脂肪中聚集，可以沿食物链逐级放大，导致低浓度存在于大气、水、土壤的POPs物质通过食物链富集从而对处于最高营养级的人类的健康造成严重损害； POPs对肝、肾等脏器和神经系统、内分泌系统、生殖系统等有急性和慢性毒性，具有强致癌性。大气中的POPs主要以气态和颗粒态两种形式存在，通过雨水冲洗和干、湿沉降向水体或土壤迁移。有研究表明，POPs对人类的影响会持续几代，目前POPs对人类生存繁衍和可持续发展将构成重大威胁，并对环境造成了难以修复的破坏。

但以前粗放的拆解、焚烧，引起了大量有机溴、氯气体、酸性气体外泄，严重污染空气、水体和土壤。在用湿法和（或）火法处理含多金属粉末回收铅、锡、铜、金、锡、铂、钯、铑、钴、镓各步骤过程中也产生含复合重金属（如铅、砷、镉、汞、铬）废水，如不处理，既不能外排，也不能循环使用。另外，在提取多金属后的残存粉末，也含有塑料、纤维复杂成份。弃之污染环境，也应科学处理，变废为宝，实现“城市矿产”的“零排放”和综合利用，高效利用的目标。但过去由于管理上的混乱，从拆解到深加工各环节脱节，没有一体化系统回收处理利用，从而“三废”治理也不系统，不全面，导致了污染发生。

所以不仅要注意和重视废弃电器电子产品本身带来的污染，更应重视电子垃圾拆解焚烧处理过程中产生的有毒气体所造成的污染。

发明内容

本发明所解决的技术问题在于提供一种电子废弃物回收处理过程三废系统治理的技术及工艺，在一个生产线上从拆解回收各类金属非金属残渣再资源化的系统处理“三废”，实现“三废”不出厂区，资源循环利用，高效利用，清洁安全，环保的目标，以解决上述背景技术中的缺点。

本发明所解决的技术问题采用以下技术方案来实现：

一种电子废弃物回收处理过程三废系统治理的技术及工艺，包括以下内容：

（1）对于拆解破碎、浸出过程产生的有机废气及酸气，通过装有有机气体吸附剂、有机催化剂、酸气吸附剂的塔件进行吸收和净化，使废气达到能够排入大气的标准；

（2）对于用酸浸出过程产生的废水，通过重金属捕收剂处理、离子浮选剂浮选来去除废水中的重金属离子，使废水循环使用或达标排放；

（3）对于浸出各步骤完成后产生的废渣，进行粉碎后添加纤维材料、有机粘结剂和橡胶粉复合制成复合材料，使废渣实现资源化利用。

在上述工艺中，吸附有机废气的塔件中填装的有机气体吸附剂为膨胀珍珠岩、海泡石、膨润土、硅藻土、高岭土、活性炭、硅胶和环状糊精中的一种或几种，能有效的对有机气体和微粒进行吸附；有机催化剂包括铜-锌合金、二氧化钛、含有稀土的活化高岭土微径球的一种或几种和活性氧化锌微径球，能够有效的催化分解复杂有机气体，特别是复杂含溴的有机气体；酸气吸附剂为石灰、废电气石粉、氢氧化钙、氢氧化镁微径球的一种或几种，能够有效的吸收酸性气体。

在本发明中，所述重金属捕收剂包括4-甲基-8-羟基喹啉、巯基聚丙烯亚胺和羧甲基淀粉钠，能够对废水中的重金属进行稳定化处理；所述离子浮选剂包括正丁醇、油酸钠和苯甲羟肟酸的一种或几种，能有效的对废水中的重金属离子进行浮选和回收。

在本发明中，废渣的处理工艺具体为将废渣粉碎后，添加纤维材料、有机粘结剂和橡胶粉，在150-380℃下压制成型，制成可用于环保制秧盘、工业包装箱等的材料。

在本发明中，所述废渣处理工艺中的纤维材料为羧甲基淀粉钠、玉米淀粉、硅藻土、膨润土中的一种或几种；所述粘结剂为聚酯、聚醚和聚氨酯中的一种，所述橡胶粉为丁苯橡胶粉、丁基橡胶粉、乙苯橡胶粉、再生胶粉的一种。

有益效果：

本发明实现了在一个工业厂区装置内，拆解元器件的废气、废水、废渣的全部环保处理和循环综合利用，这给专业从事电子废弃物拆解、多金属回收、尾渣综合利用的企业推荐了一种系统环保的处理模式，在保证达到国家环保处理标准的要求下实现资源高效利用，综合利用。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面举实例对本发明进行详细描述。

实施例一。

第一步，在电子废弃物拆解工作台或流水线的上方，安装引风罩吸风管，通过负压空气将产生的废气吸入装有吸附剂的塔件中，其中第一塔（直径0.6米，高度5米）中装吸附剂铜—锌合金微径颗粒海泡石。第二塔装通过稀土浸渍活化的活性氧化稀土微径球粒。第三塔装β-环状糊精微径球粒，用于吸附有机废气和酸性气体。使通过的有机废气及酸性废气吸附率达到99.5%以上。

第二步，在用湿法回收多金属的生产单元，建设二个100m³废水集中池，将废水顺序排放到集水池中，第一池为含硫酸铜废水，用离子浮选法回收铜离子，电解出金属铜，废水中仍含有大量硫酸根及少量的铅、镉、铜、镍等重金属，加入重金属沉淀剂羧甲基淀粉钠处理。废水再返回到浸出铜生产单元中，循环使用。

第三步，第二池主要为含金、银等贵金属的废水，用离子浮选法回收金、银离子，其中捕收剂为苯甲羟肟酸，起泡剂为正丁醇。电解出金属银，余液含大量硝酸根及少量的铅、镉、铜、镍等重金属，加入重金属捕收剂巯基聚乙烯亚胺沉淀重金属后，废水再返回收浸金、银生产单元中，循环使用。

回收了金属后的残渣85kg，进行压滤、干燥，向其中加入10kg膨润土，5.5kg粘结剂聚酯（分子量300），胶粉4.5kg，在150℃下压制成农用抛秧盘等材料。

实施例二。

在电子废弃物拆解工作台或流水线的上方，安装引风罩吸风管，通过负压空气将产生的废气吸入装有吸收剂的塔件中，其中第一塔中装吸附剂二氧化钛活化的膨胀珍珠岩颗粒。第二塔装通过稀土浸渍活化的高岭土微径球粒。第三塔装γ-环状糊精微径球粒，用于吸附有机废气，第四塔装氢氧化镁微径球粒吸附酸性气体。

在用湿法回收多金属的生产单元，建设二个100m³废水集中池，将废水顺序排放到集水池中，第一池为含硫酸铜废水，用离子浮选法回收铜离子，捕收剂为油酸钠，废水中仍含有大量硫酸根，再返回到浸出铜生产单元中，循环使用。第二池主要为含硝酸银的废水，用离子浮选法回收银离子，余液含大量硝酸根，再返回收浸银生产单元中，循环使用。

回收了金属后的残渣75kg，进行压滤、干燥，向其中加入13kg硅藻土，6.5kg粘结剂聚醚（分子量8000），5.5kg再生丁苯橡胶粉260℃压制成包装用塑橡箱等材料。

实施例三。

在电子废弃物拆解工作台或流水线的上方，安装引风罩吸风管，通过负压空气将产生的废气吸入装有吸收剂的塔件中，其中第一塔中装吸附剂活性炭。第二塔装通过氧化锌浸渍活化的活性氧化锌微径球粒。第三塔装α-环状糊精微径球粒，用于吸附有机废气，第四塔装氢氧化钙微径球粒吸附酸性气体。

在用湿法回收多金属的生产单元，建设二个100m³废水集中池，将废水顺序排放到集水池中，第一池为含铜、镍、锡废水，用离子浮选法回收铜、镍、锡离子，废水中仍含有大量硫酸根和少量重金属离子，再加入重金属沉淀剂4-甲基-8-羟基喹啉处理后，再循环使用。第二池主要为含金、银、铂、钯、铑的废水，用苯甲羟肟酸浮选法回收金、银、铂、钯、铑离子，余液含大量硝酸根、氯根及少量重金属，再加入巯基聚乙烯亚胺去除重金属，废水再返回收浸金、银、铂、钯、铑生产单元中，循环使用。

回收了金属后的残渣65kg，进行压滤、干燥，向其中加入8kg膨润土，5.5kg粘结剂聚胺酯（分子量4000），废胶粉21.5kg，374℃下压制成五金工具箱制作板材等材料。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (5)

1.一种电子废弃物回收处理过程三废系统治理的技术及工艺，其特征在于，包括以下内容：

（1）对于拆解破碎、浸出过程产生的有机废气及酸气，通过装有有机气体吸附剂、有机催化剂、酸气吸附剂的塔件进行吸收和净化，使废气达到能够排入大气的标准；

（2）对于用酸浸出过程产生的废水，通过重金属捕收剂处理、离子浮选剂浮选来去除废水中的重金属离子，使废水循环使用或达标排放；

（3）对于浸出各步骤完成后产生的废渣，进行粉碎后添加纤维材料、有机粘结剂和橡胶粉复合制成复合材料，使废渣实现资源化利用。

2.根据权利要求1所述的一种电子废弃物回收处理过程三废系统治理的技术及工艺，其特征在于，所述废渣的处理工艺具体为将废渣粉碎后，添加纤维材料、有机粘结剂和橡胶粉，在150-380℃下压制成型，制成可用材料。

3.根据权利要求1所述的一种电子废弃物回收处理过程三废系统治理的技术及工艺，其特征在于，所述吸附废气的塔件中填装的有机气体吸附剂为膨胀珍珠岩、海泡石、膨润土、硅藻土、高岭土、活性炭、硅胶和环状糊精中的一种或几种；有机催化剂包括铜-锌合金、二氧化钛、含有稀土的活化高岭土微径球的一种或几种和活性氧化锌微径球；酸气吸附剂为石灰、废电气石粉、氢氧化钙、氢氧化镁微径球的一种或几种。

4.根据权利要求1所述的一种电子废弃物回收处理过程三废系统治理的技术及工艺，其特征在于，所述重金属捕收剂包括4-甲基-8-羟基喹啉、巯基聚丙烯亚胺和羧甲基淀粉钠；所述离子浮选剂包括正丁醇、油酸钠和苯甲羟肟酸的一种或几种。

5.根据权利要求1或2所述的一种电子废弃物回收处理过程三废系统治理的技术及工艺，其特征在于，所述废渣处理工艺中的纤维材料为羧甲基淀粉钠、玉米淀粉、硅藻土、膨润土中的一种或几种；所述粘结剂为聚酯、聚醚和聚氨酯中的一种，所述橡胶粉为丁苯橡胶粉、丁基橡胶粉、乙苯橡胶粉、再生胶粉的一种。