电子电气产品可再生资源回收利用综述

电子电气产品可再生资源回收利用综述

朱鹏1 ,黄红艳2

1湖南绿色再生资源有限公司    湖南长沙  410600

2长沙格力暖通制冷设备有限公司湖南长沙410600

摘要：近年来，随着我国社会的不断进步，电子电气产品的种类和普及程度大大提高，全面进入社会生活的各个领域，成为社会文明进步的重要标志。由于产品的更新换代速度不断加快、生命周期不断缩短，废弃产品的数量呈指数式增长，已成为全球增长速度最快的固体废弃物之一。其中包含的几十种材料，包括可回收利用的塑料和有价金属等，即电子电气产品可再生资源，或难以降解，或含有毒有害物质，若处理不当，将会对环境造成严重污染。其具有的高增长性、高价值性和高污染性已在全球范围内引起广泛关注。因此，分析电子电气产品可再生资源的回收处理和资源化利用，研究量化评估方法以优化电子电气产品可再生资源的回收利用，对提升我国资源利用效率和再生资源的利用水平，具有极其重要的现实意义。

关键词：电子电气产品；可再生资源；回收利用；综述

引言

目前在电子电气行业，为了满足绿色低碳环保安全相关法律法规要求、供应链需求和客户需求，电子电气产品制造厂商重点是控制产品全生命周期中产品的环境意识设计(包括减少产品在整个生命周期中对环境的不利影响，例如有效利用材料、能源和其他资源以及控制排放等)、化学物质管理、循环经济考虑(包括产品废物管理)和环境足迹(碳足迹、水足迹等)管理。

1研究背景

如今，人们对电子产品的需求和使用量日益增加，由于其广泛存在性以及不断更新换代，电子废弃物（电子垃圾）与日俱增。电子垃圾在未经任何技术处理进行填埋或焚烧时，都会产生大量的有毒有害物质（如无机重金属中的铅、铬等；有机物中的溴代联苯类和邻苯类物质等）。这些物质对环境（如大气、水质和土壤）造成或多或少的污染，直接或间接地损伤人类和其他生物体，严重威胁环境和人体健康。例如，铅通常沉积在水和土壤中，日久积累后，对动植物和微生物的生长造成长久的影响。当人体长期饮用含铅的自来水或摄取含铅的食物后，会导致铅在体内慢慢留存。当铅含量在人体内积存到一定的程度时，会对造血和神经系统、心脏及肾脏等器官造成损伤，特别是对婴幼儿的大脑发育和成长有重要影响。过量的铬（VI）对生物系统具有巨大的诱变和遗传毒性作用，其剧毒能致死水生物，人体若长时间与其接触，能引起人的鼻黏膜萎缩、支气管扩张、呕吐腹疼、皮炎和湿疹等疾病，更严重的是对人体存在致癌风险，已被分类为一类致癌物质[1]。电子垃圾的产生给全球环境造成了重大威胁，为了绿色使用电子电气产品，保护环境，欧盟最先对电子电气产品中有毒有害物质的使用含量提出了要求和管控，并出台了“RoHS指令”。

2我国可再生能源发展中存在的问题

我国可再生能源发展起步较晚，目前还面临着不少问题和不足，具体而言，主要体现在以下方面：

（1）可再生能源发电市场竞争力仍有待提升。与传统化石能源相比，可再生能源虽在资源储量、环境效益等方面拥有无可比拟的优势，但在发电方面易受气候等不可控因素影响，因此，其发电成本仍然较高。以太阳能为例，无论是光伏发电还是光热发电，都只能通过扩大占地面积和投资量来抵消能量转化率低、储能难等缺陷和不足。虽然近年来新能源技术不断创新迭代，可再生能源的产业制造成本也有显著下降，但非技术成本仍然较高，产业整体上对各类法律法规以及补贴政策依赖性较强，参与电力市场自由竞争能力较弱。

（2）可再生能源科技创新有待进一步提升。经过多年持续不断地创新投入和科技攻关，我国在可再生能源开发利用的关键技术领域已经有了深厚积累，但与发达国家相比，基础研究领域投入不足，原创性成果欠缺仍然是我国可再生能源发展的短板和不足。这一问题如得不到有效解决，长远看将不利于我国可再生能源产业优势国际地位的巩固与发展。除基础研究不足外，我国可再生能源领域的部分关键工艺、设备和原材料也严重依赖进口，未来国际形势一旦有变，就可能受制于人，威胁我国可再生能源产业链安全。

3电子电气产品可再生资源回收利用

3.1非金属材料的回收利用

（1）塑料的资源化回收利用

针对成分复杂、难以分离、无法再进行加工成型处理的塑料，采用化学降解或燃烧等资源化回收利用手段可以实现高值高效利用。化学循环利用技术是实现混杂的塑料制品高附加值行之有效的手段。化学回收是通过水解、碱解、氨解、热解、酸解、加氢裂解、裂解等一种或多种反应，使废塑料分解为乙烯、苯乙烯、焦油等初始单体或还原为汽油、柴油等的物质再加工利用技术。此类回收处理工艺复杂，对原料的类型较为挑剔，过程设备的投资大，能源消耗较高，还可能造成环境的二次污染，因而工业化生产程度不高。热能利用技术即利用废塑料中的燃烧热能。塑料中含有大量的碳、氢元素，与汽油的化学成分相似，燃烧热值可达到33.6~42.0MJ/kg。常见的热能利用技术有直接焚烧技术，即将废塑料直接进行燃烧获取热能；垃圾固体燃料技术，即将废塑料、废纸、秸秆、果壳等垃圾与添加剂经过混合、干燥、加压、固化成型等程序，制成固体燃料；高炉喷吹技术，即将废塑料制成粒径适宜的颗粒，取代部分煤粉从风口喷入高炉，用作炼铁高炉的还原剂和燃料。

（2）玻璃的回收利用

玻璃在电子电气产品中的占比较少，且逐渐被塑料所替代。其回收利用也相对简单，分拆，去除塑料、金属等非玻璃物质，经过粉碎分离或者切端吹扫分离、清洗杂质，部分产品如照明器具还需去除荧光粉和汞，再通过分离技术即可得到玻璃原料，可用于生产新玻璃。

3.2金属材料的回收利用

（1）铜的回收利用

电子电气产品可再生资源中的铜，根据其状态可分别流向加工端和冶炼端。其中，不需要精炼处理即可直接用于铜材生产的主要为废电线电缆和黄铜棒2类。如电线电缆中铜的品位可达98%，黄铜棒品位约65%。其余废铜作为铜精矿的替代品经过精炼后可产出阴极铜。传统的铜冶炼生产过程，涉及到回收、开采、冶炼以及废热、废水、废料的循环应用，非常复杂，能够产生约19种副产品。而使用电子电气产品中的铜进行冶炼生产，不仅能够大幅度减少能源消耗，又能够减少固废的生产和二氧化碳、二氧化硫的排放，具有显著的优势。再生铜冶炼是火法冶炼的一种。再生铜处理工艺取决于原料，根据统计，约2/3的高品位铜废料不需要熔炼处理即可直接用于铜产品生产，1/3的再生铜需要熔炼处理。目前，国内外回收利用再生铜的方法很多，主要可分为2大类：第1类是将高质量的再生铜直接冶炼成紫精铜或铜合金后供用户使用，称作直接利用；第2类是将再生铜冶炼成阳极板后经电解精炼成电解铜后供用户使用，称为间接利用。

（2）锌的回收利用

电子电气产品可再生资源中的锌，往往需加工成氧化锌后再进行后续加工。氧化锌是一种两性氧化物，可与酸和强碱反应生成相应的盐类，在高温下可与各种酸性或碱性氧化物如SiO2、Fe2O3、Na2O等结合，生成硅酸锌、铁酸锌、锌酸钠等。在高温下，氧化锌能够被碳、一氧化碳和氢气还原成金属锌。氧化锌可作为锌冶炼的原料，可代替锌精矿作为锌冶炼的原料，能够大大降低含锌产品的生产成本。对氧化锌类物料的冶炼，大部分的研究都倾向于进行湿法浸出处理，特别是在酸性介质中浸出，有很高的浸出率。

结语

当前，我国电子电气产品可再生资源回收利用体系已逐步健全并在不断发展，大中城市能够将其回收至有资质的处理企业进行集中处理。电子电气产品可再生资源应当根据不同破碎、分选及再生利用技术的优势，进行组合选用，采用适合的处理利用技术可促进其资源化利用。

参考文献

[1]李凤连.湿法回收电炉烟尘中锌的研究[D].江苏科技大学，2015.

[2]徐竞.废塑料的再生利用和资源化技术[J].上海塑料，2010（1）：43-48.

[3]黄敏，邵龙彬.再生铜资源的利用状况与发展趋势[J].有色冶金设计与研究，2021，42（01）：7-9+16.