廢舊家電資源化技術(shù)

前言

20世紀(jì)誕生并得到飛速發(fā)展的電子信息產(chǎn)業(yè)，對(duì)人們的時(shí)空觀念產(chǎn)生了巨大影響。人們在享受以家用電器為代表的電子信息產(chǎn)業(yè)科技進(jìn)步成果的同時(shí)，不得不面臨家用電器生命周期結(jié)束后的難題：如何處理處置這些廢舊家電。 廢舊家電的基本屬性是資源性和污染性。家用電器生產(chǎn)過程所用的各類材料，包括有色金屬及其相關(guān)材料、樹脂等高分子材料、鋼鐵等黑色金屬材料等，凝結(jié)著人類的大量勞動(dòng)，消耗了大量資源。這些物質(zhì)在家電報(bào)廢前后的材料屬性并沒有發(fā)生太大的變化，變化的只是材料的使用屬性，包括光電磁性能、材料的外觀和人們的感觀。正是基于這一點(diǎn)，在廢舊家電報(bào)廢以后，人們都在設(shè)法利用和回收這些有價(jià)值材料，這對(duì)于促進(jìn)資源循環(huán)利用非常必要。但是，如何以環(huán)境友好的方式回收利用廢舊家電中的有價(jià)值材料，卻成為一個(gè)世界性難題。因?yàn)橹圃旒矣秒娖髦械碾娮釉骷虿考玫牟牧戏N類從幾十種到上千種不等，其中約一半以上對(duì)人體健康和周圍環(huán)境有害，如電路板中的鉛、鎘等重金屬和溴化阻燃劑，顯示器陰極射線管中的氧化鉛和鎘，純平顯示器中的汞，電池中的鎘，電容和轉(zhuǎn)換器中的多氯聯(lián)苯，電冰箱的制冷劑和發(fā)泡劑等。人們在資源化利用廢舊家電相關(guān)材料時(shí)，如果不能采用科學(xué)合理的工藝技術(shù)和相關(guān)裝備，有色金屬等寶貴資源的利用率將很低，同時(shí)將產(chǎn)生嚴(yán)重的二次污染，這是廢舊家電污染性的真正所在。因此，從保護(hù)資源和環(huán)境角度看，在相關(guān)再生利用工藝和技術(shù)尚未滿足廢舊家電資源化利用和無害化處置的要求前，將廢舊家電妥善存放不失為一種很好的處理處置方式。 但是，全球資源的短缺使人們不得不考慮充分利用包括廢舊家電在內(nèi)的二次資源。這是一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)工程，涉及廢舊家電回收和管理體系的建設(shè)問題、廢舊家電拆解分類和材料深加工的科技和工藝問題、相關(guān)專用裝備的設(shè)計(jì)制造和使用問題、回收利用企業(yè)的準(zhǔn)入條件問題、生產(chǎn)者責(zé)任延伸制問題和處理處置國際化問題等。我欣慰地看到，我國許多年輕學(xué)者已經(jīng)行動(dòng)起來，在廢舊家電等二次資源的無害化處置和資源化利用領(lǐng)域積極開展研究工作，這本《廢舊家電資源化技術(shù)》就是成果之一。該著作是江蘇技術(shù)師范學(xué)院和江蘇省電子廢棄物資源循環(huán)工程中心周全法教授課題組為配合國務(wù)院《廢棄電器電子產(chǎn)品回收處理管理?xiàng)l例》的出臺(tái)和實(shí)施，由多年的研究成果匯集而成，對(duì)我國和世界發(fā)達(dá)國家的廢舊家電回收管理體系、廢舊家電的資源性和資源化技術(shù)、典型模塊化處理工藝、廢舊家電中貴金屬的回收和深加工、廢舊家電中材料分析技術(shù)和二次污染減控技術(shù)等進(jìn)行了較為詳細(xì)的介紹。我相信該著作能夠?qū)ξ覈鴱U舊家電再生利用行業(yè)的發(fā)展和科技進(jìn)步起到一定的作用，對(duì)同行有所裨益。 中國工程院院士 2012年5月

內(nèi)容概要

我國已成為家用電器的生產(chǎn)大國和世界家電的制造業(yè)基地，同時(shí)也正在成為廢棄物產(chǎn)生大國。廢舊家電中含有大量有色金屬、黑色金屬、高分子材料和無機(jī)非金屬材料，不僅占用大量寶貴資源，而且對(duì)其不合理的處置和回收還會(huì)給環(huán)境造成極大污染。筆者對(duì)我國和世界發(fā)達(dá)國家的廢舊家電回收管理體系、廢舊家電的資源性和資源化技術(shù)、典型模塊化處理工藝、廢舊家電中貴金屬的回收和深加工、廢舊家電中材料分析技術(shù)和二次污染減控技術(shù)等進(jìn)行了較為系統(tǒng)的研究，將有關(guān)研究成果編著成書，期望能夠?qū)ξ覈鴱U舊家電再生利用產(chǎn)業(yè)有所裨益。本書可以供廣大從事家電生產(chǎn)部門、科研部門及回收行業(yè)相關(guān)人員參考，也可以作為資源循環(huán)利用與環(huán)境保護(hù)領(lǐng)域工程技術(shù)人員參考用書，還可作為該領(lǐng)域在校師生的教學(xué)與科研用書。

書籍目錄

第1章 廢舊家電的資源性 1.1廢舊家電處理處置現(xiàn)狀 1.1.1來源 1.1.2流向 1.1.3收集 1.1.4重復(fù)使用 1.1.5再生利用 1.2我國廢舊家電管理體制 1.2.1法律法規(guī)體系建設(shè) 1.2.2試點(diǎn)及示范項(xiàng)目 1.3廢舊家電回收的必要性 1.3.1保護(hù)環(huán)境和生態(tài)所需 1.3.2節(jié)約資源所需 1.3.3生產(chǎn)者責(zé)任延伸制和國際貿(mào)易所需 1.4廢舊家電中的有價(jià)材料 1.4.1高分子材料 1.4.2貴金屬材料 1.4.3其他有色金屬材料 第2章 廢舊家電資源化技術(shù) 2.1廢舊家電拆解分類原則 2.1.1拆解目標(biāo) 2.1.2拆解原則 2.1.3拆解經(jīng)濟(jì)性 2.2常見廢舊家電的拆解 2.2.1廢計(jì)算機(jī)拆解 2.2.2洗衣機(jī)拆解 2.2.3電冰箱拆解 2.2.4空調(diào)拆解 2.2.5電視機(jī)拆解 2.3廢舊家電機(jī)械法分離技術(shù) 2.3.1破碎技術(shù) 2.3.2分選技術(shù) 2.3.3機(jī)械法回收應(yīng)用實(shí)例 2.4廢舊家電回收火法冶金技術(shù) 2.4.1焚燒法 2.4.2熱解法 2.5廢舊家電回收濕法冶金技術(shù) 2.5.1濕法冶金的主要步驟 2.5.2浸取法 2.5.3電解沉積法 2.5.4有機(jī)溶劑萃取法 2.5.5離子交換法 2.6廢舊家電回收生物處理技術(shù) 2.6.1微生物浸取回收廢舊家電貴金屬 2.6.2廢舊家電生物浸取貴金屬所用微生物 2.6.3微生物浸出電子廢棄物的影響因素 2.7從電子廢棄物中回收金屬的各種技術(shù)的比較分析 2.8廢舊家電資源化集成技術(shù) 第3章 典型模塊化處理工藝 3.1廢電路板資源化利用工藝 3.1.1國內(nèi)物理法工藝 3.1.2國外物理法工藝 3.1.3化學(xué)處理工藝 3.1.4廢電路板資源化技術(shù)應(yīng)用實(shí)例 3.2廢塑料資源化處理工藝 3.2.1廢舊家電塑料的成分 3.2.2廢舊家電塑料的處理技術(shù) 3.2.3復(fù)合材料回收利用 3.3廢壓縮機(jī)資源化處理工藝 3.4廢氟里昂資源化處理工藝 3.4.1氟里昂的回收 3.4.2氟里昂的處置 3.5廢電源線資源化處理工藝 3.5.1廢電源線的整體處理技術(shù) 3.5.2廢電源線中銅的循環(huán)利用 3.6廢顯像管資源化處理工藝 3.7廢電冰箱箱體資源化處理工藝 3.8廢金屬外殼資源化處理工藝 第4章 廢舊家電中貴金屬的回收和深加工 4.1白銀的回收 4.1.1從含銀廢液中回收銀 4.1.2從鍍銀件中回收銀 4.1.3從含銀廢合金中回收銀 4.1.4銀的精煉 4.2黃金的回收 4.2.1從含金廢液中回收金 4.2.2從含金固體廢料中回收金 4.2.3從鍍金廢料中回收金 4.2.4金的精煉 4.2.5金、銀及其合金的熔鑄 4.3鉑族金屬的回收 4.3.1從含鉑廢鍍液中回收鉑 4.3.2從銀電解廢液中回收鈀 4.3.3從金電解廢液中回收鉑和鈀 4.3.4從含鉑廢合金中回收鉑 4.3.5從含鈀廢液中回收鈀 4.3.6從鈀合金廢料中回收鈀 4.3.7從含銥廢液中回收銥 4.3.8從鉑銥合金中回收銥 4.3.9從鈀銥合金廢料中回收銥、鈀 4.3.10從含銠的殘?jiān)谢厥浙?4.4鉑族金屬的精煉 4.4.1鉑族金屬與賤金屬的分離 4.4.2鉑族金屬的相互分離 4.5單個(gè)鉑族金屬的精煉 4.5.1鉑精煉 4.5.2鈀精煉 4.5.3釕精煉 4.5.4銠精煉 4.5.5銥精煉 4.6鉑族金屬及其合金的熔鑄 4.7典型貴金屬電子化學(xué)品的生產(chǎn) 4.7.1含銀電子化學(xué)品 4.7.2含金電子化學(xué)品 4.7.3鉑族金屬電子化學(xué)品 第5章 廢舊家電材料分析方法 5.1常見金屬分析方法 5.1.1樣品的預(yù)處理 5.1.2金的分析 5.1.3銀的分析 5.1.4鉑的分析 5.1.5鈀的測定 5.1.6銅的測定 5.1.7錫的測定 5.1.8鉛的測定 5.1.9鉻的測定 5.1.10鎘的測定 5.1.11汞的測定（硫氰酸鉀容量法） 5.1.12鈦的分析 5.1.13鎳的分析 5.2常見高分子材料分析方法 5.2.1塑料的鑒別 5.2.2聚合物分子量的測定——黏度法 5.2.3樹脂黏度測定 5.3廢舊家電材料分析實(shí)驗(yàn)室配置 5.3.1材料分析實(shí)驗(yàn)室的建筑與設(shè)施 5.3.2分析實(shí)驗(yàn)室的布置 5.3.3分析實(shí)驗(yàn)室的籌建 5.3.4分析測試質(zhì)量控制 5.3.5實(shí)驗(yàn)室安全知識(shí) 5.3.6實(shí)驗(yàn)室化學(xué)藥品管理 5.3.7實(shí)驗(yàn)室常見中毒及防護(hù) 5.3.8實(shí)驗(yàn)室用氣要求 5.3.9實(shí)驗(yàn)室用電要求 5.3.10實(shí)驗(yàn)室滅火常識(shí) 5.3.11分析檢測中的環(huán)境保護(hù) 第6章 廢舊家電回收污染治理 6.1廢舊家電回收利用廢氣治理 6.1.1廢氣污染物種類 6.1.2廢氣治理方法 6.1.3焚燒過程廢氣治理實(shí)例 6.1.4鑄錠過程廢氣治理實(shí)例 6.2廢舊家電回收利用廢水治理 6.2.1酸堿廢水的治理 6.2.2重金屬廢水的治理 6.2.3氰化廢水的治理 6.2.4有機(jī)廢水的治理 6.3廢舊家電回收利用廢渣治理 6.3.1填埋處置 6.3.2堆肥處置 6.3.3焚燒處置 6.3.4資源化處置 第7章 廢舊家電回收管理體系 7.1廢舊家電管理依據(jù) 7.1.1產(chǎn)品生命周期理論 7.1.2循環(huán)經(jīng)濟(jì)理論 7.1.3生產(chǎn)者責(zé)任延伸制度 7.2廢舊家電管理體系制定原則 7.2.1全過程管理原則 7.2.2減量化、資源化和無害化原則 7.2.3誰受益誰負(fù)責(zé)原則 7.3促進(jìn)廢舊家電資源化基本原則 7.4我國廢舊家電管理體系 7.4.1我國廢舊家電管理控制系統(tǒng) 7.4.2我國廢舊家電管理制度系統(tǒng) 7.4.3我國廢舊家電管理扶持系統(tǒng) 7.4.4電子廢物處置利用企業(yè)準(zhǔn)入條件 7.4.5收集和處置區(qū)域試點(diǎn)情況 7.4.6處理處置工藝和技術(shù)開發(fā) 7.4.7存在問題 7.5國外廢舊家電管理體系 7.5.1國外廢舊家電管理概況 7.5.2廢舊家電管理體系分析比較 7.6廢舊家電回收管理體系的發(fā)展趨勢 7.6.1構(gòu)建規(guī)范廢舊家電回收體系 7.6.2建設(shè)規(guī)?；奶幚硖幹蒙a(chǎn)體系 7.6.3形成適合國情的技術(shù)支撐體系 7.6.4完善政府保障調(diào)控體系 附錄廢棄電器電子產(chǎn)品回收處理管理?xiàng)l例 參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

版權(quán)頁：   插圖：   旋轉(zhuǎn)窯焚燒爐依其窯內(nèi)灰渣物態(tài)及溫度范圍可分為灰渣式及熔渣式兩種?；以叫D(zhuǎn)窯焚燒爐通常在650～980℃之間操作，窯內(nèi)固體尚未熔融；而熔渣式旋轉(zhuǎn)窯焚燒爐則在1203～1430℃之間操作，廢物中的惰性物，除高熔點(diǎn)的金屬及其化合物外皆在窯內(nèi)熔融，焚燒程度比較完全，熔融的流體出窯后流出，經(jīng)急速冷卻后凝固，類似礦渣或巖漿的殘?jiān)?，透水性低，顆粒大，可將有毒的重金屬化合物包存其內(nèi)，因此其毒性較灰渣式旋轉(zhuǎn)窯所排放的灰渣低。當(dāng)處理筒裝危險(xiǎn)廢物占大多數(shù)時(shí)，須將旋轉(zhuǎn)窯設(shè)計(jì)成熔融式。熔渣旋轉(zhuǎn)窯焚燒爐平時(shí)亦可操作在灰渣式的狀態(tài)。此外，若進(jìn)料以批式進(jìn)行，則可稱此種旋轉(zhuǎn)窯為振動(dòng)式。熔融式旋轉(zhuǎn)窯運(yùn)轉(zhuǎn)極為困難，如果溫度控制不當(dāng)，窯壁上可能附著不同形狀的礦渣，熔渣出口容易堵塞；如果進(jìn)料中含低熔點(diǎn)的鈉、鉀化合物，熔渣在急速冷卻時(shí)，可能會(huì)有產(chǎn)生物理爆炸的危險(xiǎn)。 物料在旋轉(zhuǎn)窯內(nèi)移動(dòng)復(fù)雜，運(yùn)動(dòng)方式呈周期性變化，或埋在料層里面與窯一起向上運(yùn)動(dòng)，或到料層表面上降落下來，但只有在物料顆粒沿表面層降落的過程中，它才能沿著窯長方向前進(jìn)。廢物在旋轉(zhuǎn)窯內(nèi)停留時(shí)間較長，有的可達(dá)幾小時(shí)，這由窯的爐長與直徑之比、轉(zhuǎn)速、加料方式、燃燒氣流流向及流速等因素而定。 旋轉(zhuǎn)窯焚燒爐是一種適應(yīng)性很強(qiáng)，能焚燒多種液體和固體廢物的多用途焚燒爐。除了重金屬、水或無機(jī)化合物含過高的不可燃物外，各種不同物態(tài)（固體、液體、污泥等）及形狀（顆粒、粉狀、塊狀及筒狀）的可燃性廢物皆可送入旋轉(zhuǎn)窯焚燒爐中焚燒。 2.4.2 熱解法 電子廢棄物中的廢塑料成分不僅會(huì)在焚燒過程中造成爐膛局部過熱，從而導(dǎo)致爐腔及耐火襯里的燒損，同時(shí)也是劇毒污染物——二□英的主要發(fā)生源。隨著各國對(duì)焚燒過程中二嗯英排放限制的嚴(yán)格化，廢塑料的焚燒處理越來越成為人們關(guān)注的焦點(diǎn)問題。許多國家相繼制定了有關(guān)法律法規(guī)，大力推行城市廢棄物的分類收集，鼓勵(lì)開發(fā)城市廢棄物的資源化／再生利用技術(shù)，限制大量焚燒廢塑料。在此背景下，廢塑料的熱解處理技術(shù)又重新成為世界各國研究開發(fā)的熱點(diǎn)，尤其是廢塑料熱解制油技術(shù)也已經(jīng)開始進(jìn)入工業(yè)實(shí)用化階段。 固體廢物的熱解與焚燒相比有以下優(yōu)點(diǎn)：可以將固體廢物中的有機(jī)物轉(zhuǎn)化為以燃料氣、燃料油和炭黑為主的貯存性能源；由于是缺氧分解，排氣量少，有利于減輕對(duì)大氣環(huán)境的二次污染；廢物中的硫、重金屬等有害成分大部分固定在炭黑中；由于保持還原條件，Cr3+不會(huì)轉(zhuǎn)化為Cr6+；NOx的產(chǎn)生量少。 熱解法是利用廢棄物中有機(jī)物的熱不穩(wěn)定性，在無氧或缺氧條件下進(jìn)行加熱蒸餾，使有機(jī)物產(chǎn)生熱裂解，經(jīng)冷凝后形成各種新的氣體、液體和固體，從中提取燃料油、油脂和燃料氣的過程。熱解產(chǎn)物的產(chǎn)率取決于原料的化學(xué)結(jié)構(gòu)、物理形態(tài)和熱解的溫度和速度。 熱解法和焚燒法是兩個(gè)完全不同的過程。首先，焚燒的產(chǎn)物主要是二氧化碳和水，而熱解的產(chǎn)物主要是可燃的低分子量化合物。氣態(tài)的有氫氣、甲烷、一氧化碳；液態(tài)的有甲醇、丙酮、乙酸、乙醛等有機(jī)物及焦油、溶劑油等；固態(tài)的主要是焦炭或炭黑。其次，焚燒是放熱過程，而熱解需要吸收大量熱量。再次，焚燒產(chǎn)生的熱能，量大的可用于發(fā)電，量小的只可供加熱水或產(chǎn)生蒸汽，適于就近利用；而熱解的產(chǎn)物是燃物油及燃料氣，便于貯藏和遠(yuǎn)距離輸送。 熱解反應(yīng)所需的能量取決于各種產(chǎn)物的生成比，而生成比又與加熱的速度、溫度及反應(yīng)原料的粒度有關(guān)。在低溫一低速加熱條件下，有機(jī)物分子有足夠時(shí)間在其最薄弱的接點(diǎn)處分解，重新結(jié)合為熱穩(wěn)定性固體，而難以進(jìn)一步分解，固體產(chǎn)率增加；在高溫一高速加熱條件下，有機(jī)物分子結(jié)構(gòu)發(fā)生全面裂解，生成大范圍的低分子量有機(jī)物，產(chǎn)物中氣體組分增加。對(duì)于粒度較大的原料有機(jī)物，要達(dá)到均勻的溫度分布需要較長的傳熱時(shí)間，其中心附近的加熱速度低于表面的加熱速度，熱解產(chǎn)生的氣體和液體也要通過較長的傳質(zhì)過程，這期間將會(huì)發(fā)生許多二次反應(yīng)。

編輯推薦

《廢舊家電資源化技術(shù)》對(duì)我國和世界發(fā)達(dá)國家的廢舊家電回收管理體系、廢舊家電的資源性和資源化技術(shù)、典型模塊化處理工藝、廢舊家電中貴金屬的回收和深加工、廢舊家電中材料分析技術(shù)和二次污染減控技術(shù)等進(jìn)行全面、系統(tǒng)論述。本書可供廣大從事家電生產(chǎn)部門、科研部門及回收行業(yè)相關(guān)人員參考，也可以作為資源循環(huán)利用與環(huán)境保護(hù)領(lǐng)域工程技術(shù)人員參考用書，還可作為該領(lǐng)域在校師生的教學(xué)與科研用書。

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