废弃电子化学品处理处置标准现状及发展方向

陈 刚，温炎燊，彭 娟，陈昌铭，弓创周，赵 杰

（1.深圳市深投环保科技有限公司，深圳518049；2.中海油天津化工设计研究院有限公司）

废弃化学品主要来源于石油和化学工业、 电子工业、金属工业、电池工业、固体废物、建筑垃圾等，年产量超过40 亿t，综合利用率平均不到40%［1］。随着中国电子工业的发展，印制线路板、集成电路、液晶显示面板等新兴先进制造业在国民经济发展中占据越来越重要的地位， 其制造过程产生的废弃电子化学品种类多、数量大、污染严重、处理处置技术复杂，大都属于危险废物，对人体和环境危害极大，但其中含有大量的有价金属元素（铜、镍、锡、金、银、钯等）、氮磷及有机溶剂等可回收利用的资源。 由于处理处置标准化工作的不足，导致行业规范性、科学性、合理性差，废弃电子电器化学品资源回收利用率低，易造成二次污染，破坏生态环境。因此开展废弃电子化学品处理处置标准化工作，实现资源化和无害化，对促进中国经济快速、健康发展有着十分重要的意义。

1 废弃化学品定义及分类

国家标准《废弃化学品术语》GB/T 29329—2012［2］是基础通用标准， 规定了废弃化学品处理处置领域关键术语。

1.1 定义

废弃化学品：丢弃的、废弃不用的、不合格的、过期失效的、在使用过程中性能耗尽的化学品，也包括包装化学品的容器，即包装袋、包装桶、试剂瓶、气体钢瓶等。废弃化学品属于固体废物，纳入国家固体废物法律及行政法规监管。

废弃危险化学品：被抛弃或者放弃使用的，列入国家危险废物管理及放射性废物管理的危险化学品，包括不合格的、过期失效的、伪劣的危险化学品及其包装；废弃危险化学品鉴别术语有：危险性、腐蚀性、毒性、急性毒性、慢性毒性、生殖毒性、浸出毒性、毒性物质、反应性； 国家标准《废弃化学品术语》的重点是构建了危险废弃化学品的定义、鉴别和处理处置体系，以废弃危险化学品及其鉴别术语作为本标准技术重点的编制原则，明确把废弃危险化学品经鉴别后列入国家危险废物管理，抓住这一重点，有利于废弃危险化学品的管理和处理处置工作，为废弃危险化学品的利用和处置标准体系建设奠定了基础；从而指导本行业的环保治理和资源化利用工作落到实处。

1.2 分类

按照《废弃固体化学品分类规范》GB/T 31857—2015［3］中规定，废弃化学品按照行业来源分为8 类：I 类：含有价金属的废弃固体化学品；Ⅱ类：废弃电池化学品；Ⅲ类：废弃电子化学品；Ⅳ类：废弃催化剂；Ⅴ类：废弃聚合物化学品；Ⅵ类：废弃油脂；Ⅶ类：工业废渣；Ⅷ类：其他废弃固体化学品［4］。

2 废弃电子化学品处理处置现状

2.1 定义和来源

废弃电子化学品，是指在电子工业和电子产品生产、制造、科研、检测和应用过程中丢弃的、废弃不用的、不合格的、过期失效的、在使用过程中性能耗尽的化学品及产生的废液、废渣、废品，包括拆解废旧产品而产生的化学品。 也包括包装其化学品的容器，即包装袋、包装桶、试剂瓶、气体钢瓶等。

按照《废弃固体化学品分类规范》中规定，废弃电子化学品主要分类见表1。

表1 废弃固体电子化学品分类

目前工业固废专业处理机构接收处理的废弃电子化学品，主要来源于印制线路板行业、高代液晶面板制造业、集成电路、半导体等先进制造业。 例如在线路板制造中，刷版及化学铜工序产生络合铜废水，在曝光显影工序产生高浓度含银有机废水，在去膜工序产生有机废水和膜渣，在镀锡和剥锡工序产生含锡废液，在镀镍和镀金工序产生含镍废液和含氰废液等；印制电路板（PCB）和液晶面板行业产生的代表性废弃电子化学品见表2、表3，深圳某企业接收的部分电子化学品的种类和数量见表4。

表2 PCB 行业废弃电子化学品

表3 液晶面板行业废弃电子化学品

表4 深圳某企业接收处理的废弃电子化学品种类和数量

2.2 废弃电子化学品处理处置现状

电子工业主要包括电子专用材料、印制电路板、集成电路、电子元件、半导体器件、显示器件及光电子器件、 电子终端产品的制造业。 中国拥有全球最大、增长最快的电子信息市场，占全球市场份额超过50%。 电子化学品是指为电子工业配套的精细化工产品，是电子工业重要支撑材料之一。 2013 年集成电路（IC）用化学品规模为320 亿元，平板显示器（FDP）用化学品为164 亿元，PCB 用化学品为261 亿元，其他电子化学品约为46 亿元。 2013 年国内电子化学品用量为59.7 万t，市场规模为1 488 亿元；预计2020年用量为109.1 万t，市场规模达4 045 亿元［4］。

电子废弃化学品的特点是数量多、产生速度快、组成结构复杂、处理困难，弃之为害，用之为利。一方面，电子废弃化学品含铜、镍、锡、铅、镉、汞、六价铬、环氧树脂、聚苯醚树脂、聚酰亚树脂、阻燃剂等大量有毒有害物质。 如果填埋处理，其中的重金属如铅、镉、汞、六价铬等随着渗滤液进入地下水而污染土壤和环境。如果任意丢弃并当作垃圾直接焚烧，其中的有毒有害物质经燃烧释放的二噁英和多氯联苯类持久性有机污染物等， 会造成严重的环境污染并损害人体健康。另一方面，电子废弃化学品又有值得回收利用的价值，含有的金属约为40%、塑料为30%、其他化合物为30%，含有大量可供回收利用的有色金属和稀贵金属，如铜、镍、锡、金、银、钯等，具有广阔的回收利用前景。

针对废弃电子化学品的特点， 目前主流的处理处置方法：1）资源化利用，主要包括有价金属回收（包括火法回收金属单质， 湿法回收金属化合物、氧化物、盐、单质等），有价溶剂回收（蒸馏、精馏），氮磷资源回收（合成、蒸发、浓缩、汽提）等；2）无害化处理，主要采用物化、高级氧化、生化等深度技术达到环保污染控制标准；3）危废焚烧、填埋处置，主要针对危险性较大而价值又不大的危险废弃化学品。

3 废弃电子化学品处理处置标准化现状

至2018 年底，全国废弃化学品处置标准化技术委员会废弃电子电器化学品处理处置工作组（SAC/TC294/WG2）发布现行国家标准、化工行业标准项目共18 项，已下达制定计划在研国家标准、化工行业标准项目共11 项， 主要包括节能与综合利用类标准、分析检测方法类标准、安全生产类标准等。 指导和规范行业处理处置行为， 引领和促进行业科技进步，为管理部门实施宏观管理、日常监管和应急反应提供数据和技术支撑。 具体情况见表5。

表5 废弃电子化学品处理处置标准现状

现行废弃电子化学品节能与综合利用标准有8 项：《含铜蚀刻废液处理处置技术规范》GB/T 31528—2015［5］、《含 氰 废 水 处 理 处 置 规 范》GB/T 32123—2015［6］、《含氟蚀刻废液处理处置方法》GB/T 34697—2017、《化学镀镍废液处理处置方法》HG/T 5207—2017［7］、《含 锡 废 液 处 理 处 置 方 法》 HG/T 5365—2018、《含铬废液处理处置方法》HG/T 5362—2018［8］、《感光材料冲洗行业废液处理处置方法》GB/T 36385—2018［9］、《含 氨 废 液 处 理 处 置 方 法》GB/T 36496—2018［10］。标准提供了处理处置技术方法和规范， 为资源节约型和环境友好型社会提供了技术保障，引领电子行业进步和可持续发展。

例如：《含铜蚀刻废液处理处置技术规范》GB/T 31528—2015［11］国家标准规定了废弃电子化学品含铜蚀刻废液的组成、 处理处置技术和处理处置产生的废水、废气和废渣的处理。2018 年中国大陆PCB 产业产值为327.02 亿美元，占全球PCB 产值的52.41%，比2017 年增长了10.0%，为全球七大国家/地区的PCB 产值年增长率之首［12］。 中国大陆PCB 将持续引领全球线路板的发展态势。 被列入危险废物管理范畴的PCB 生产过程产生的废弃电子化学品含铜蚀刻废液是一类最主要的污染物，中国每年约产生含铜蚀刻废液量为100 万t，废液含铜资源（以金属铜计）为10 万t、氨氮资源为10 万t（以氯化铵计）。标准建立了蚀刻废液集中处理的循环经济清洁生产模式，提供了蚀刻废液资源化利用生产碱式氯化铜、氧化铜、硫酸铜、氯化铵等具有技术含量的资源化利用高纯度产品。 该标准的制订约束和规范了行业行为，为科学地处理处置含铜蚀刻废液提供了参考，可以使产品质量提升、处理成本降低。 中国实施此标准，每年可回收铜盐产品按金属铜计10 万t、氯化铵10 万t，价值51 亿元，具有良好的社会和环境效益。此标准获得2018 年石化联合会科技三等奖。

现行废弃电子化学品分析方法标准有5 项：《退锡废水中锡含量的测定方法》HG/T 4552.1-3—2013［13］、《化 学 镀 铜 废 液 中 乙 二 胺 四 乙 酸 二 钠（EDTA） 和铜含量测定方法》HG/T 5017—2016［14］、《含铜蚀刻废液主要成分和微量金属元素分析方法》HG/T 5018—2016、《含铜污泥中铜含量测定方法》HG/T 5364—2018、《工业废液处理污泥中金属元素含量测定方法》GB/T 36690—2018。 标准为废弃电子化学品的资源化、 减量化和无害化研究提供分析方法和数据支撑。

现行电子化学品安全生产标准有4 项：《醚类物质泄漏的处理处置方法》HG/T 4839—2015、《酯类物质泄漏的处理处置方法》HG/T 4838—2015、《酮类物质泄漏的处理处置方法》HG/T 4840—2015、《苯胺泄漏的处理处置方法》HG/T 4841—2015［15］。 标准为应急泄露事故处置提供科学规范和指导，实现健康、安全、环保的目的。

4 标准化发展方向

国务院发布的《国家中长期科学和技术发展规划纲要（2006—2020 年）》中，将资源节约、环境保护、 废弃物处置等列入重点领域；《国家创新驱动发展战略纲要》《“十三五”国家科技创新规划》《战略性新兴产业标准化发展规划》及《“十三五”技术标准科技创新规划》中均将节约能源、废弃物再利用、污染治理等提升至国家战略的高度。 废弃电子化学品资源综合利用是未来标准研究的重点方向， 重点提高资源综合利用率。

在研的废弃电子化学品处理处置标准有：《含铜污泥处理处置方法》20170495-T-606［16］、《电镀污泥处置分类》20171803-T-606［17］、《含铬电镀污泥处理处置方法》20180903-T-606、《电镀污泥减量化处置方法》20180904-T-606、《液晶面板制造稀释废液回收再利用方法》20180902-T-606、《难降解有机废水深度处理技术规范》20182180-T-606［18］、《含氰废液中氰化物含量的测定》2016-1280T-HG、《复合铬盐污染场地处理方法》2016-1244T-HG、《镍铬盐污染场地处理方法》2016-1245T-HG［19］、《废弃化学品 铅含量测定方法》2017-1124T-HG、《废弃化学品 锌含量测定方法》2017-1125T-HG［20］。 工作组将重点开展重金属污泥、电镀废弃物、液晶面板制造废弃物、印制线路板废弃物、废弃线路板、废弃电子元器件等废弃电子化学品的资源化利用技术研发和标准化研究。

集成电路、印制线路板、半导体等作为信息技术的核心，是支撑社会经济发展和国家安全的战略性、基础性和先导性产业， 废弃电子化学品处理处置技术是电子信息产业发展的保障。 电子废弃化学品通常含有有价/高价/稀贵金属，如金、银、铂、钯、铑、铟、镓、锗、铜、钴、镍、锂、锌、锰等，有时含量甚至超过原矿，被称为城市矿山，另一方面，电子废弃化学品通常属于重金属危废，含有有毒金属，如铬、镉、铅、砷、汞等，环境危害严重。一些废弃化学品及危废处置企业， 在重金属危废的资源化利用方面开展了有益的探索，但仍存在很多亟待解决的问题，如采用高污染、高能耗、高风险的落后工艺，只考虑经济利益，而忽视环境效益和社会效益；只关注稀贵金属，而忽视其他有价金属和有毒金属的安全处置； 再生过程的污染控制和二次废渣的环境风险缺乏有效监管等。 标准研究方向是提高废弃电子化学品资源化利用和无害化处理技术水平，提升铜、镍、锡、金、银等有色贵金属资源化回收效率， 提升城市矿山循环经济效益， 提高重金属污染无害化和减量化处置技术水平。 因此，标准工作对促进行业进步，推进中国“无废城市”建设和国家生态文明建设，促进中国经济的快速、健康发展，实现蓝天工程，有着十分重要的建设意义。