我国废电子产品处理技术及运行成本分析

张萍

（重庆市再生资源（集团）有限公司，重庆 200030）

我国废电子产品处理技术及运行成本分析

张萍

（重庆市再生资源（集团）有限公司，重庆 200030）

通过研究分析国内外废电子电器产品处理技术，结合我国废电子产品处理技术现状，提出在我国合理适用的废电子产品处理工艺路线，并核算其运行成本。

废电子电器；处理；工艺；成本

随着我国经济的逐年发展，人们生活水平不断提高，电视机、电冰箱、洗衣机、空调、电脑等日常家用电器的使用范围变得更加广泛，相应产生的废旧电子电器产品的回收利用和处理成为了新的环境问题。

废弃电器电子产品既是宝贵的资源又是难以治理的污染源[1]。其含有铜、铝、铁等金属材料，塑料、玻璃等可再生利用的非金属材料，又含有铅、镉、汞、六价铬、PPB（聚合溴化联苯）、PBDE（聚合溴化联苯乙醚）等有毒有害材料，以及PVC（聚氯乙烯）、PE（聚乙烯）、氧化钡、酚醛、砷等有毒有害物质。这些有毒有害物质和材料，在拆解、处理、利用和处置过程中如果处理不当，将对人体和环境造成极大的危害[2]。

通过研究分析国内外废电子电器产品处理技术，结合我国废电子产品处理现状，提出在我国合理适用的处理工艺路线建议，并核算其直接运行成本。

1 国外废电子产品处理现状

进入21世纪，包括欧盟《报废电子电气设备指令》（简称WEEE指令）、《关于限制在电子电气设备中使用某些有害成分的指令》（简称Rohs指令）[3]和日本《家电再商品化法》、《资源有效利用促进法》在内的国外废弃电器电子产品回收利用管理立法，对再生利用指标的规定变得越来越严格[2]。WEEE指令和Rohs指令主要用于规范电子电气产品的材料及工艺标准[4]，防止污染环境，保护人体健康。

欧美经济发达，因人工费用较高，因而普遍采用机械化和自动化程度较高的流水线来处理电子废弃物。

首先将废旧电器整机喂入多级机械破碎系统，各种零部件破碎至一定尺度后依次采取重力分选、静电分选、磁选、涡电流分选等多种分选技术[5]，分离出铁、铜、铝、塑料、玻璃等材料。含有毒有害物质的主要零部件（如电视机显像管），一般在机械破碎前拆除后交由专门处理机构进行无害化处理。机械处理方法因不需要考虑产出品的干燥、污水污泥处理和二恶英排放等问题，工艺路线简洁流畅，处理效率较高，与原始的湿法（酸洗）和火法技术相比，具有技术上的优越性。

对于冰箱的污染物排放问题，欧洲RAL标准有专门规定：抽取R12制冷剂后，润滑油中残存的制冷剂量不得超过0.1%；处理后的冰箱隔热层发泡聚氨酯中的R11残存量不得超过0.2%；处理过程中R11和R12不得泄漏。

高度机械化和自动化同样是日本处理技术的特点，但同欧洲国家的处理工艺相比，在以机械处理为主的流程中相对较多地加入人工拆解工序，在破碎前进行最大程度的拆解，具有合理性和借鉴意义。

冰箱回收处理首先是在预拆解阶段，将废冰箱按照使用的制冷剂和隔热材料发泡剂的类型分类，然后用手工或专用设备拆解[6]。拆解的材料包括：原料价值高的零件，如果菜盒等；含有环境风险物质的物质，如抽取R12制冷剂、润滑油，拆除印刷电路板等；拆下会对破碎分选工序产生不良影响的零件，如玻璃隔板、压缩机、门封、电容器、电线等。

2 国内废电子产品处理现状

为了治理小作坊式的粗放拆解而严重污染环境的现状，国务院出台了《废弃电器电子产品回收处理管理条例》（以下简称《条例》），要求国家对废弃电器电子产品处理实行资格许可制度，由设区的市级人民政府环境保护主管部门审批废弃电器电子产品处理企业资格。《条例》约定定点拆解处理企业处理范围包括电视机、冰箱、洗衣机、空调、电脑（简称“四机一脑”）在内的各类废电子电器产品，主要从事“四机一脑”的拆解处理。

目前，绝大部分拆解处理企业对于“四机一脑”较多采用手工拆解的方式，少部分企业针对冰箱采用手工预处理+机械破碎分选的方法，但空调、洗衣机等仍以手工拆解为主。这符合我国劳动力成本较低以及废电子电器产品拆解处理企业仍处于初步发展阶段的国情。

2.1 废电脑显示器、电视机

目前国内的废电脑显示器、电视机主要以阴极射线管显示器（CRT）为主，其拆解方法主要分成两类：（1）流水线拆解法。采用以机械为辅、人工为主的拆解处理工艺，特点是每个工人只负责拆卸一个部件。一般是先剪断电源线，人工采用气动风批拆卸后盖螺丝并摘除后盖，再剪断电脑显示器、电视机内的连接线，摘除电路板，并将电路板送入电路板（PCB）处理线。再拆除CRT四角的固定螺丝，人工敲断CRT颈玻璃释放真空，拆除偏转线圈和扬声器，进入CRT处理工序。（2）单工位拆解法。特点是每个工人负责一整台电脑显示器或电视机的拆解，目前这种拆解只占很小一部分。

2.2 废冰箱

废冰箱的拆解处理主要分成两种方式。（1）手工+机械处理相结合。首先对废旧冰箱进行手动拆解，得到塑料、电线、玻璃、热处理器、线路板等，然后进行制冷剂回收，再拆除压缩机、冷凝器等，然后将箱体进行多级破碎，破碎后物料先进行风选分离，分离出塑料及聚氨酯泡沫；再通过磁选，分离出铁；最后进行涡电流分选，分离出铜、铝及塑料。（2）纯机械拆解。将冰箱放入流水线，首先人工拆除冰箱门，然后使用氟氯昂回收装置回收氟氯昂，进入一个密闭的冰箱破碎、风选、磁选、电选系统，最后得到聚氨酯泡沫塑料、铁、铜、铝、废塑料等物质。

2.3 废空调

废空调拆解首先用钳子剪除电源线，然后拆卸掉后盖上的所有螺丝并摘除外壳。采用冷媒回收机回收其中的制冷剂，然后卸下回收制冷剂后的压缩机。部分企业压缩机、热处理器等部件通过人工拆解、机械破碎、磁选、风选等方式分出铜、铝、铁、塑料等，还有部分企业靠手工拆解出塑料、铜、铝、铁等物质，然后出售。最后，剩下的电路板的处理方式有以下两种：（1）出售给具有PCB处理资质的企业；（2）进入本厂的PCB处理线。

2.4 废洗衣机

废旧洗衣机先经剪除电源线、进出水管，先后采用气动风批等工具拆卸洗衣机面板、旋转开关、底部配重。剪断洗衣机外壳和内筒连接线，分离洗衣机铁皮外壳。进一步拆解内筒底部的电机及大电容，并采用液压机将内筒离合器及波轮顶出，分离纯PP塑料桶壁及不锈钢内筒胆。

2.5 废线路板

废线路板经湿法或火法，将元器件取下来，再将基板投入线路板生产线，进行破碎、分选，出料为铜粉和树脂粉。

3 我国废电子产品处理技术工艺路线建议

对废家电回收处理，主要目的是有效回收有利用价值的材料，同时保证有效处理有害物。一方面达到资源的再生利用，另一方面防止有害物质对环境的污染，更重要的是利用我国劳动力成本低的特点，有效降低处理成本。

3.1 废电视、电脑（非液晶）拆解工艺流程

流程描述：将电视、电脑置于工作台上，由手工作业拆除电视、电脑后盖作为废旧塑料外售；拆掉线路板，再依次拆除高频头、变压器、偏转线圈、扬声器、电视机前盖及其他部件，分类存放。显示器、显像管送CRT拆解专用线拆解。

手工打开电脑主机侧盖，依次拆除数据连接线、电源、锂废电池、硬盘、风扇、主板。数据线经手工去皮后分别得到废铜及废塑料；电源经手工拆解回收废铜线及废铁；硬盘经消磁处理后拆解回收废金属；风扇作为废塑料回收；主板送线路板库房进行贮存，主机外壳及侧盖作为废铁外售，废电池按危险废物单独贮存。

废电视机、电脑拆解处理工艺流程示意图见图1。

CRT切割工艺描述：将显像管置于万向工作台上，采用切割防爆带及除胶一体机依次气动切割管径管泄真空、切割防爆带，并用电动钢刷机械方式除去显像管玻璃上的废胶。将切割防爆带后的显像管送至CRT电子玻璃全自动切割机切割玻屏和玻锥，分割开后，首先取下玻锥，拆除阳极帽，然后取下网板，采用荧光粉回收机负压回收屏玻璃上的荧光粉，再采用专用清洗剂擦洗屏玻、拆除销钉，最后由屏玻璃含铅检测仪，检测屏玻璃是否含铅，并根据检测结果将含铅与不含铅屏玻分别贮存。

图1 废电视、电脑拆解处理工艺流程图

废CRT拆解工艺流程示意图见图2。

图2 废CRT拆解工艺流程图

3.2 废冰箱处理工艺路线

流程描述：首先将废冰箱放在预拆解工作台上，由人工拆解冰箱门、封条、玻璃隔板、塑料框等部件，再经输送带送至制冷剂回收工序，采用制冷剂回收机负压抽取压缩机中制冷剂及润滑油，并完成制冷剂与润滑油的分离。然后人工拆除压缩机及散热器，再将冰箱主体提升输送至破碎分选系统。在破碎分选系统，先经两级破碎，将冰箱壳体破碎至φ≤4.5 mm的颗粒，出料经磁选分离器分离出废铁，再经涡电流分选机将铜、铝和塑料分开。破碎过程中产生的废气经除尘系统除尘后进入活性炭吸附罐，吸附R12和R22后的废气经15m高排气筒排放。

废冰箱处理工艺流程示意图见图3。

图3 废冰箱拆解处理工艺流程图

3.3 废旧空调拆解工艺流程

流程描述：（1）室外机拆解：将室外机置于空调拆解操作台上，拆开机盖，抽取制冷剂、分离制冷剂及润滑油，拆除制冷剂循环管、压缩机、连接线、风扇。外壳作为废铁外售，连接线经人工剥皮后铜线作废铜外售，该部分废塑料为含多溴联苯的阻火塑料，需单独存放，风扇作为废塑料外售。（2）室内机拆解：将室内机置于空调拆解线上，人工拆除进风口及出风口的塑料格栅、过滤网、风扇、电机。对少量含有控制线路板的空调，将线路板拆掉，交有线路板处理资质的单位进行处理。

废旧空调机拆解工艺流程示意图见图4。

图4 废空调拆解处理工艺流程图

3.4 废旧洗衣机拆解工艺流程

流程描述：将废洗衣机置于拆解操作台上，打开机器底盖，由人工取出电动机、皮带轮、滚筒转动轴承及其他含金属部件，电动机由人工切割外壳取出其中铜线单独包装出售，其他部件作为废钢铁外售，剩余洗衣机壳作为废塑料出售。对少量全自动洗衣机，拆除其线路板，交有线路板处理资质的单位进行处理。

废旧洗衣机拆解工艺流程示意图见图5。

图5 废洗衣机拆解处理工艺流程图

4 我国废电子产品处理成本分析

废电子产品的处理成本随着加工处理企业规模大小、工艺路线设计是否科学、有害物分离处理程度的要求不同而有所不同。

根据资料分析、测算，我国要建设一个年处理能力在50～60万台废电子产品的处理厂，不计土地投资，仅设备和厂房等投资约需6 000～8 000万元，故在此只分析直接处理成本，不含土地费、厂房、设备等的固定投资折旧费及各类税费。以60万台/a处理厂为例，操作工人约100人，以年均5万元工资福利费（按照国家规定购买保险）计，人员费用为500万元，管理人员15人，以年均7万元工资福利费（按照国家规定购买保险）计，人员费用为105万元；能耗费用（主要是水、电等，电费按0.8元/kW·h大工业用电计算）150万元左右，危废处置费130.5万元/a，设备维护维修费33万元/a，办公管理费24万元/a，年运行成本费用在942.5万元以上，单台综合直接拆解成本在15.7元/台以上。

5 结论

（1）结合我国劳动力资源丰富的特点，根据我国废旧电子产品回收利用处理的实情，吸收借鉴国外先进技术，对工艺路线进行必要的优化，增加手工操作工序，降低设备投资，选择和确定最优化工艺路线是必要的，也是可行的。

（2）鉴于目前国内缺乏成熟、环保的线路板中元器件的摘除工艺，进口设备投资较高，故建议普通拆解企业可以将之转交到有专业处理资质的企业统一环保处理。

（3）废电子产品处理企业，在单纯处理废电子产品的前提条件下，按最基本的可利用材料获得收益，亏损巨大，完全无法维持正常的生产经营活动，这一问题不可回避。对可利用的拆解产物进行深加工研究，提高产品附加值，以扩大处理企业的收益范围，是改善问题的方法之一，但不能达到完全解决的目的；采用目前的基金制政策性补贴的办法来解决这一问题，是目前最为行之有效的方法。然而，基金补贴对各类家电的补贴单价的差异也导致了市场上冰箱、空调、洗衣机等无人问津的尴尬局面，这还需要有关部门综合测算各类废电子产品的回收成本、拆解成本、设备投资与补贴金额之间的动态关系。

[1]蒋中伟，潘霞霞，温孟宁.基金政策下电子废弃物处理企业可持续发展的对策[J].再生资源与循环经济，2013，6(7):19-24.

[2]彭平安，盛国英.电子垃圾的污染问题[J].化学进展，2009，21 (3):550-557.

[3]矫旭东.基于典型拆解区环境污染的电子废物回收利用模式探析[J].再生资源与循环经济，2013，6(7):7-11.

[4]张友良，田晖.中国废弃电器电子产品处理技术研究[J].电器，2009(10)，46-47.

[5]温俊明，池涌，蒋旭光.国内外废旧家电回收处理的进展与对策[J].科技通报，2004，20(2):133-137。

[6]孔伟.日本典型废旧家电处理厂工艺介绍[J].日用电器，2011 (05):34-37.

Analysis of Chinese electronic waste processing technology and operation cost

ZHANG Ping
（Chongqing Renewable Resources Group CO.LTD.,Chongqing 400011,China）

Through the research and analysis of dom estic and foreign electronic scrap dism antling technology，Com bined w ith the w aste electronic products situation,if suggested the technological process w hich ism ore reasonable and m ore suitable for our country，And,Provided the budget of running cost.

w aste electronic products,dism antle,technology,running cost

2014－03－04）

X705

A

1674-0912（2014）05-0023-05

张萍（1983-），女，重庆人，硕士，工程师，研究方向：固体废物处理。