典型废弃液晶显示设备的潜在资源化价值测算

庄绪宁,赵颖璠,费彦肖,胡冰倩,白建峰,杨义晨,李英顺(．上海第二工业大学电子废弃物资源化产学研合作开发中心,上海009; ．上海新金桥环保有限公司,上海00)

典型废弃液晶显示设备的潜在资源化价值测算

庄绪宁1,赵颖璠1,费彦肖1,胡冰倩1,白建峰1,杨义晨2,李英顺2
(1．上海第二工业大学电子废弃物资源化产学研合作开发中心,上海201209; 2．上海新金桥环保有限公司,上海201201)

摘要:随着液晶显示(LCD)类电子电器设备的大规模报废,废弃LCD电子电器设备的有效回收与处理已成为电子废弃物资源化与无害化行业发展中面临的重要问题。围绕废弃LCD类电子电器设备的潜在资源化价值问题,以废弃台式电脑LCD、笔记本电脑及LCD电视3类典型LCD电子电器设备为例,分析其可资源化回收的组分、含量,并根据2015年1月的市场价格对废弃LCD的潜在资源化价值进行测算。根据测算结果,面积为1 126 cm2、552 cm2、3 626 cm2的废弃台式电脑LCD、笔记本电脑及LCD电视的潜在资源化价值分别约为67.07元,56.76元和87.14元;同一显示设备内各功能模块的潜在资源化价值差异较大,其中线路板的资源化价值最高,LCD面板的资源化价值最低。

关键词:废弃电子产品;LCD显示设备;可再生资源;资源化价值;价值测算

0　引言

近年来,随着液晶显示器(Liquid Crystal Display,LCD)在电脑、平板电视、手机等电子产品中的广泛应用,越来越多的液晶显示电子电器设备结束其使用寿命进入报废期,产生了数量巨大的废弃LCD电子电器设备。根据数据预测,2014∼2020年我国台式电脑LCD、笔记本电脑、液晶电视3大类主要LCD电子电器设备的废弃量累计将达51 589.1万台[1],这一数量还将随时间的推移以更快的速率增加。

作为电子废弃物中的一员,废弃LCD电子电器设备同样兼具环境风险与资源化的双重特性。一方面,LCD背光灯内含有毒物质汞,处理处置不当易对环境及人类健康造成严重影响;另一方面,其所含的玻璃、塑料及金、银、铟、铜、铁、钯、钴、钕、镨、镝、钽等是重要的可再生资源,具有较高的资源化价值[2-3]。当前,随着结构与材料组成均较为复杂的废弃LCD电子电器设备报废高峰期的到来,废弃LCD电子电器设备的有效管理与处理问题已成为电子废弃物资源化与无害化行业发展中面临的重要问题。

2013年12月,国家发展改革委环资司向社会公开征求对《废弃电器电子产品处理目录调整重点(征求意见稿)》的意见,其中将面积大于100 cm2以上的液晶显示屏纳入处理目录[4]。随着废弃LCD电子电器设备回收及处理高峰的到来,有关废弃LCD电子电器设备的市场回收及基金补贴定价等问题亟待解决。

由于废弃LCD结构与材料的组成较为复杂,目前缺少有关废弃LCD电子电器设备潜在资源化价值的定量数据,废弃LCD电子电器产品的回收定价缺乏数据支撑和科学依据。本研究主要围绕废弃LCD电子电器设备的潜在资源化价值问题,以台式电脑LCD、笔记本电脑、液晶电视3大类主要LCD显示设备为例对其所含可再生资源进行定量分析,并测算其潜在的资源化价值,为废弃LCD电子电器设备的市场回收及基金补贴定价提供科学依据和数据参考。

1　数据来源与测算方法

1.1测算对象

由于产品型号、生产厂商等的不同导致LCD产品在设备大小、结构及材料组成等方面存在显著差异。本研究主要以台式电脑LCD、笔记本电脑及LCD电视3大类典型LCD显示设备为例,选取最常见的产品尺寸进行分析测算。其中:台式电脑LCD的面积为1 126 cm2(约为市售19 inch产品,质量为2.6 kg);笔记本电脑LCD的面积为552 cm2(约为市售14 inch产品,质量为2.8 kg);液晶电视的面积为3 626 cm2(约为市售长宽比为16:9的36 inch产品,质量为8 kg)。

1.2测算方法

废弃LCD显示设备的潜在资源化价值测算主要分析各类型显示设备中所含塑料、玻璃等非金属材料及钢架、金、银、铟、钯、钴、钕、镨、镝、钽等金属材料的含量,在含量分析的基础上根据各类材料的市场价格测算其潜在资源化价值。

1.3数据来源

不同类型LCD显示设备中塑料、玻璃及钢架等主要材料的百分含量主要来源于实验拆解所得数据,部分来源于文献报道[5];而其所含金、银、铟、钯、钴、钕、镨、镝、钽等稀贵金属资源的含量信息则主要来源于德国专业研究机构的研究报告,该研究报告提供了各类平板显示设备中相应尺寸LCD显示设备中所含各稀贵金属的平均含量[6]。

各类材料的市场价格信息则主要来源于中国废旧物资网、资源再生网及各类专业金属市场网站,研究所列市场价格为2015年1月的市场报价。

2　结果与讨论

2.1台式电脑废弃LCD的潜在资源化价值

根据台式电脑LCD的结构特点与材料组成,经实验拆解与数据调研相结合得面积为1 126 cm2的废弃台式电脑LCD所含主要高值化资源组分、含量、市场价格及其潜在资源化价值信息如表1所示。

由表1可以看出,一台废弃台式电脑LCD总的潜在资源化价值约为67.07元,其中拆解所得塑料、金属框架、导光板、玻璃及电线等废旧物料的直接销售价值约为15.20元,占整个LCD潜在资源化价值的23%;其余77%的价值则主要来源于稀贵金属的再生。

表1　废弃台式电脑LCD的潜在资源化价值信息Tab.1　Potential recycling value of waste desktop LCDs

废弃台式电脑LCD中资源化价值最高的成分为线路板中的金属金,其总资源化价值约为46.11 元,约占整个废弃LCD潜在资源化价值的69%;其次为光源模组的导光板,其资源化价值为7.49元,约占整个废弃LCD潜在资源化价值的11%;再次为金属铜,电线及线路板中所含铜的总价值约为6.10 元,占整个废弃LCD资源化价值的9%。其余各组分依其潜在资源化价值由高至低依次为塑料、银、钢架、铟、玻璃和钯。作为透明电极材料被广泛应用的稀有金属铟,虽然市场价格高,但由于其含量低而导致总体资源化价值较低。

由表1所示的测算结果还可以看出,构成台式电脑LCD不同功能模块的资源化价值差异较大,其中线路板模组的资源化价值最高,其所含金属材料的总资源化价值为51.59元,约占整个废弃LCD资源化价值的77%;其次为光源模组、外壳及底座。值得注意的是,作为LCD显示设备核心组件的LCD面板模组的资源化价值并不高,仅为0.59元,占整个废弃LCD资源化价值的0.9%。

2.2废弃笔记本电脑的潜在资源化价值

根据笔记本电脑的结构与材料组成特点,经实验拆解与数据调研相结合得面积为552 cm2、以塑料为外壳的废弃笔记本电脑所含主要高值化资源种类、含量、市场价格及其潜在资源化价值信息如表2所示。

由表2可以看出,废弃笔记本电脑较台式电脑LCD的组成更复杂、高值化资源种类更多。分析结果显示,一台面积为552 cm2的废弃笔记本电脑总的潜在资源化价值约为56.76元。其中:可再生金属的资源化价值为47.48元,约占笔记本电脑总潜在资源化价值的84%;而拆解所得废旧物料的价值约为9.28元,仅占总资源化价值的16%。

笔记本电脑所含各类可再生资源中,依然是金的资源化价值最高,其价值约为23.56元,约占整个笔记本电脑潜在资源化价值的41%;其次是金属钴,其资源化价值约为13.07元,为整个笔记本电脑潜在资源化价值的23%;再次是电脑外壳及塑料组件等,其资源化价值约为4.90元,占整个笔记本电脑潜在资源化价值的9%。除以上3类材料外,其他各组分的资源化价值由高及低依次为钽、铜、钢架、导光板、银、钕、玻璃、铟、镨、镝和钯。

表2　废弃笔记本电脑的潜在资源化价值信息Tab.2　Potential recycling value of waste notebooks

从功能模块看,线路板仍是最具资源化价值的功能模块,笔记本电脑中各类线路板所含金属资源总的资源化价值高达28.61元,占整个笔记本电脑资源化价值的50%;其次为电池,其所含钴的资源化价值占整个笔记本电脑资源化价值的23%;再次为磁性组件,其所含各类金属的资源化价值为5.62元,占整个笔记本电脑资源化价值的10%。随后,依资源化价值由高及低的模块依次为外壳、钢架、光源模组、LCD面板模组。

2.3废弃LCD电视的潜在资源化价值

根据LCD电视的结构与材料组成特点,经实验拆解与数据调研相结合得面积为3 626 cm2的废弃LCD电视所含主要高值化资源种类、含量、市场价格及其潜在资源化价值信息如表3所示。

由表3可以看出,相较于台式电脑LCD和笔记本电脑,LCD电视具有更高的潜在资源化价值,这主要是由于LCD电视的尺寸较大,通常远大于其他各类LCD显示设备,所以其总的潜在资源化价值亦相对较高。根据测算,一台面积为3 626 cm2的废弃LCD电视其总的潜在资源化价值约为87.14元。其中再生金属的资源化价值为57.03元,占总潜在资源化价值的66%;拆解所得废旧物料的直接销售价值为30.11元,占总潜在资源化价值的34%。

在废弃LCD电视的所有可资源再生材料中,依然是金的资源化价值最高,达32.98元,约占整个LCD电视资源化价值的38%;其次是金属铜,铜线及再生铜总的潜在资源化价值为21.77元,约占整个LCD电视资源化价值的25%;再次为亚克力导光板,其资源化价值为11.52元,约占整个废弃LCD显示器资源化价值的13%。其余组分依资源化价值由高及低依次为塑料、钢架、银、玻璃、铟和钯。

功能模块方面,废弃LCD电视最具资源化价值的部件依然是线路板,线路板中所含各类金属的潜在资源化价值高达55.92元,占整个LCD电视潜在资源化价值的64%;其次为背光模组,其所含亚克力导光板的资源化价值占整个LCD电视潜在资源化价值的13%;再次为塑料外壳和各金属构架,其资源化价值约占整个LCD电视资源化价值的9%;随后,依资源化价值由高及低的功能模块依次为玻璃模组、电线和LCD面板模组。

表3　废弃LCD电视的潜在资源化价值信息Tab.3　Potential recycling values of waste LCD TVs

3　结论

本研究以台式电脑LCD、笔记本电脑及LCD电视3大类典型LCD显示设备为例,对其废弃后的潜在资源化价值进行分析,在分析其可资源化回收的组分、含量基础上,根据2015年1月各类材料的市场价格测算其潜在资源化价值。经测算得,面积分别为1 126 cm2、552 cm2和3 626 cm2的废弃台式电脑LCD、笔记本电脑和LCD电视的潜在资源化价值依次约为67.07元、56.76元和87.14元。产品结构和材料组成的不同导致不同LCD显示设备的潜在资源化价值存在一定差异,总体而言各类LCD显示设备的潜在资源化价值随产品体积的增大呈增加趋势。同一设备内不同功能模块的潜在资源化价值存在较大差异,其中线路板由于含多种金属资源而成为最具资源化价值的组件,而LCD面板为资源化价值最低的模块。

需要说明的是本研究虽然给出了废弃台式电脑LCD、笔记本电脑和LCD电视的潜在资源化价值相关数据,但该数据仅适用于特定尺寸的LCD显示设备。由于各类产品生产厂商、型号、批次、技术等的不同,产品所含可资源化价值的成分及比例往往存在差异,所以该资源化价值数据只能为废旧产品的回收定价提供参考和数据支持,但并不适用于某一具体产品。具体产品的资源化价值将随其尺寸大小及可资源化组分的含量围绕本研究所给出的数据呈一定波动。后续需进一步针对不同品牌、型号的各类LCD产品的可资源化组分及含量进行分析,构建专业数据库,从而为不同产品的回收定价提供更具体、更有针对性的数据支持。

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中图分类号:X705

文献标志码:A

文章编号:1001-4543(2015)03-0190-06

收稿日期:2015-02-16

通讯作者:庄绪宁(1986–),女,山东人,讲师,博士,主要研究方向为电子废弃物资源化与无害化研究。电子邮箱xnzhuang@sspu.edu.cn。

基金项目:上海第二工业大学科研启动基金(No.EGD14XQD04)、上海高校青年教师资助计划(No.ZZegd14007)、上海市产学研合作项目(No.沪CXY-2014-022)资助

Potential Recycling Value of Waste Liquid Crystal Displays Equipment

ZHUANG Xu-ning1,ZHAO Ying-fan1,FEI Yan-xiao1,HU Bing-qian1BAI Jian-feng1,YANG Yi-chen2,LI Ying-shun2
(1.Shanghai Cooperative Centre for WEEE Recycling,Shanghai Second Polytechnic University,Shanghai 201209, P.R.China;2.Shanghai Xin Jinqiao Environmental Protection Co.,Ltd.,Shanghai 201201,P.R.China)

Abstract:Associated with the large amount of waste liquid crystal displays(LCDs)equipment,the recovery and efficient recycling of waste LCDs equipment has become an important problem in the field of WEEE which needs to be solved urgently.The potential recycling values of the waste LCDs equipment are mainly focused on,such as desktop LCDs,notebooks and LCD TVs.By analyzing the content and market price of valuable materials,the potential recycling values of waste LCD equipment were evaluated.The results show that the potential recycling value of the waste desktop LCD with screen area of 1 126 cm2,notebooks with screen area of 552 cm2and LCD TVs with screen area of 3 626 cm2are 67.07 RMB,56.76 RMB and 87.14 RMB respectively,based on the market price in January of 2015.The potential recycling value of different functional modules varies a lot in waste LCD equipment,during which printed circuit boards have the highest value and the LCD module has the lowest value.

Keywords:WEEE;LCD equipment;valuable materials;recycling value;value assessment