简介概要

废弃电路板金属资源特点及其湿法冶金再生技术的发展现状

来源期刊:中国有色金属学报2008年增刊第1期

论文作者:丘克强 顾桁 陈少纯

文章页码:381 - 385

关键词:废弃电路板;金属资源;湿法冶金;回收

Key words:waste printed circuit boards; metal resources; hydrometallurgical processes; recycling

摘    要:介绍了我国金属资源面临的挑战、废弃电路板中的金属资源特征和循环利用的重要意义,并重点综述了废弃电路板中金属资源的湿法冶金再生技术的发展与现状。

Abstract: The challenge from the shortage of metal resources in China, the characteristics of the metal resources and the significance of recycling of metals from waste printed circuit boards were discussed. The status of hydrometallurgical processes for recycling metals from waste printed circuit boards was presented emphatically.

基金信息:国家高技术研究发展计划资助项目
广东省社会发展计划资助项目



详情信息展示

文章编号:1004-0609(2008)S1-0381-05

废弃电路板金属资源特点及其湿法冶金再生技术的发展现状

丘克强1,顾  桁2,陈少纯2

(1. 中南大学 化学化工学院,长沙 410083;

2. 广州有色金属研究院,广州 510651)

摘  要:介绍了我国金属资源面临的挑战、废弃电路板中的金属资源特征和循环利用的重要意义,并重点综述了废弃电路板中金属资源的湿法冶金再生技术的发展与现状。

关键词:废弃电路板;金属资源;湿法冶金;回收

中图分类号:X 705       文献标识码:A

Characteristics of metals resources and status of hydrometallurgical processes for recycling metals from waste printed circuit boards

QIU Ke-qiang1, GU Heng2, CHEN Shao-chun2

(1. School of Chemistry and Chemical Engineering, Central South University, Changsha 410083, China;

2. Guangzhou Nonferrous Research Institute, Guangzhou 510651, China)

Abstract: The challenge from the shortage of metal resources in China, the characteristics of the metal resources and the significance of recycling of metals from waste printed circuit boards were discussed. The status of hydrometallurgical processes for recycling metals from waste printed circuit boards was presented emphatically.

Key words: waste printed circuit boards; metal resources; hydrometallurgical processes; recycling

                    

1  废弃印刷电路板资源特点及资源循环利用的意义

随着社会的信息化和人们生活的现代化,电子电器产品更新换代越来越快,废弃电子电器产品已成为继城市生活垃圾和工业垃圾之后出现及增长最快且最难处理的固体废弃物。其中废弃电子电器产品产生的废弃印刷电路板的数量也逐年迅速增加。据统计,现在电子电气产品的消耗总量(按质量计)至少每年增长3%[1],而目前我国洗衣机、电冰箱、空调机、电视    机和个人电脑5种电器的年报废量超过2000万台[2]。2000年我国的覆铜板产量已达到16.01万吨,2003年我国印刷电路板的产量居世界第二,且在“十五”期间其年均增长率将保持在22%左右[3]。世界一些发达国家通过境外转移的“电子垃圾”的90%进入亚洲,其中80%进入中国,形成了诸如广东汕头市贵屿镇、清远市龙塘镇、浙江台州、河北黄骅、北京郊区、天津郊区以及湖南、江西等地方的民间市场与作坊,每年的吞吐量已达数百万吨,我国正逐渐变为“世界电子垃圾场”。因此,包括废弃印刷电路板在内的电子垃圾的处理是我国亟待解决的难题。

根据GOECKMANN[4]的研究,废弃印刷电路板主要成分为:Cu 20%、Fe 8%、Sn 4%、Ni 2%、Pb 2%、Al 2%、Zn 1%、Sb 0.40%、Au 500 g/ t、Ag 1 000 g/t、Pd 50 g/t、有机物≤25%、难熔氧化物≤30%和添加剂约为5%。由此可见,废弃电路板不但含有大量的普通有色金属,还含有多种贵金属。如果每年废弃电路板以40万t计,则有约8万t Cu、3.2万t Fe、1.6万t Sn、0.8万t Pb、0.8万t Ni、0.8万t Al、0.4万t Zn、200 t Au、400 t Ag和20 t Pd等稀贵金属。可见,废弃印刷电路板中蕴藏着大量的宝贵资源,成为一座重要的“城市矿山”。 随着国民经济的快速发展和人民生活水平的迅速提高,有色金属的应用范围越来越广,消费量也越来越大,单靠从原生矿产资源中提取有色金属已很难满足发展的需求。尽管我国矿产资源的总量和品种居世界前列,但按人均计算则处于非常落后的地位:45种主要矿产资源人均占有量不足世界人均水平的一半,有10种矿物资源探明储量不能完全满足国民经济发展要求[5];按2010年预测消费量估算,我国现已探明的大宗有色金属铜、铅及锌的资源量只能满足稳定供应10~15年。与此同时,我国2/3的国有大、中型矿山骨干企业进入中晚期,1/3的矿山资源面临枯竭,资源安全隐患已经突出。有色金属资源紧缺已成为影响我国可持续发展的重大问题,建设环境友好型和资源节约型和谐社会已经成为全民的共识。因此,有色金属二次资源的再循环利用研究和实践,以低投资、低能耗、低成本和低污染等特点日益受到重视。在日益强调生态环保意识和国家可持续发展战略的今天,无论从生态环境还是资源循环利用的角度考虑,发展包括废弃电路板在内的各种有色金属二次资源高效分离和循环利用技术,对于提升我国有色金属资源的综合利用水平,缓解资源、能源及环境的压力,建设有色金属强国均具有重要的战略意义。

由于矿物原料品位越来越低、成分越来越复   杂,往往使原生金属生产工艺流程长、生产技术复杂,生产中形成的“三废”较多。资料显示,在原生金属生产的总费用中,能源费用占很大比例,其中Cu约为15%,Al 28%~35%,Pb 17%,Zn 20%,Ni高达50%。采用二次资源生产再生金属的能耗比原生金属的能耗将大幅降低,其中Cu降低84%~87%,Al降低92%~ 97%,Pb降低60%~65%,Zn降低60%~72%,Ni降低90%。为治理三废,有色冶金工厂必须增加相应的环保设施和加强管理,这样势必增加工厂的投资费用和管理费用。美国有色金属工业中用于环境工程的费用占总投资的20%~30%。而再生金属的生产,由于原料品位较高, 因而工艺流程较短,产生的三废较   少。三废排放量少,治理所需投资费用和管理费用就低。据报道,美国再生金属与原生金属费用的比例为:Cu 35%~40%,Al 40%~50%,Zn 25%~30%[6]。而我国生产1 t再生铝与生产1 t原生铝比较,可节约投资87%,降低生产费用40%~50%。废弃印刷电路板资源化工作与一次资源开采利用相比,节能和节材明显。美国环保局确认,从废家电中回收的废钢代替采矿、运输、冶炼得到的新钢材,可减少97%的矿废物、86%的空气污染、76%的水污染及40%的用水量,节约90%的原材料和74%的能源[7]。我国资源、能源人均占有量仅为世界人均占有量的58%,在我国经济持续快速发展而各种天然资源日益紧缺的背景下,尽快展开对废弃印刷电路板资源化的清洁工艺研究,不仅可以提高资源利用率,而且能够减少污染,保护环境,实现节能减排。因此,这项工作不但对国家建设意义重大,而且也能为企业创造良好的经济效益。

近几年,在经济全球化的发展过程中,关税壁垒作用日趋削弱,但是,包括“绿色壁垒”在内的非关税壁垒日益凸显,各国对于产品的生态标准要求也越来越高。从2005年8月13日起,欧盟正式实施《废弃电子电器设备指令》(即WEEE指令),规定生产者应以担保的方式保证有关报废电子电器设备的收集、处理与回收,且所需的环保处置费由生产商提供。国外非关税壁垒对我国发展对外贸易、特别是扩大出口产生了日益严重的影响。目前,我国已经成为“绿色壁垒”最大的受害者之一。面对日益严峻的非关税壁垒,我们必须高度重视,积极应对,全面推进清洁生产,大力发展循环经济,积极开展包括废弃印刷电路板在内的报废电子电器设备资源化先进技术的研究和开发。

2  废弃印刷电路板金属资源循环利用中湿法冶金技术的发展概况

有色金属在线官网  |   会议  |   在线投稿  |   购买纸书  |   科技图书馆

中南大学出版社 主办 版权声明   电话:0731-88830515 88830516   传真:0731-88710482   Email:administrator@cnnmol.com

互联网出版许可证:新出网证(湘)字005号   湘ICP备09001153号