处理电子废弃物有王牌

2021-02-03 13:43:20东江环保技术公司
环境与生活 2021年12期
关键词:线路板废塑料粉末

时下随着电脑、手机的普及以及更新换代加速,各种电子废弃物数量大增, 这些电子垃圾的处理起来还有很大难度,因为需要一定的专业和技术性,稍有不慎,不仅会浪费本可以回收的重金属资源,更会对周边环境以及居民健康造成严重影响。而位于广东省清远市的东江环保技术公司在电子废弃物处理上做出了这样的努力。

一、年处理废旧电子产品8万吨

清远市东江环保技术有限公司成立于2007年7月12日,是经广东省批准建设的清远市工业废物处理及综合利用基地。公司位于清远市高新区泰基工业城内,占地84000平方米,总投资1.724亿元人民币,员工约300人。公司是专注于电视、电脑、空调、冰箱、洗衣机等电子废弃物处理的高新技术企业,同时也是广东省废弃电器电子产品处理定点企业、广东省环境教育基地、广东省工程技术研究中心,清远市清洁生产企业;公司地处华南地区,业务辐射粤港湾大湾区,作为启迪环境旗下行业单体拆解量最大的企业,我司年处理废弃电器电子产品8万吨,避免了本区域大量电子废弃物随意私拆或丢弃到环境中对生态环境的破坏。废电拆解有国家基金补贴政策和拆解指南,行业内大部分企业都可按照相应基金拆解规范处理废电器,但拆解产出的废线路板属于危险废物,而且数量巨大,很多电废拆解企业无危废处理资质,只能转移处理,无形中提高了运输转运途中污染环境的风险,清远东江不仅是废弃电器电子产品处理资质企业,也享有国家基金补贴资格。为响应国家高质量发展号召,同时践行绿水青山就是金山银山的绿色发展理念,体现启迪环境作为国有大型环保上市企业的责任与担当,旗下子公司清远东江厂区配建废线路板处理线及资源化生产线,不仅处理自身产生的废线路板,同时取得了危险废物经营许可证,可对外收集处理废线路板;目前线路板经提取金属组分后残留的非金属粉末的处理主要采用焚烧和填埋的方法, 处理成本高昂,且其中的污染物质可能通过浸出和挥发过程进入环境,从而被人体吸收,进而危害人类健康和生态环境,亟须找到一种资源循环绿色发展的方式。

启迪环境作为国内电子废弃物处理行业的领军企业,积极践行“零碳无废建设者”使命,努力打造生态文明建设的示范样本,高质量建设成效显著,同时不断延伸产业链条,推动产业深加工,深挖产业潜力价值,取得了良好的经济和社会效益。在当前生态文明建设和绿色发展的背景下,采用低碳循环经济模式,通过减少资源的投入和废弃物的排放,起到降低生产成本和环境成本的作用。

此案例项目以启迪环境子公司清远东江的废线路板非金属材料和废塑料制备复合材料,改变传统采用焚烧或填埋处理非金属材料的方式,从而避免造成资源浪费、处理成本高及污染环境等问题。此外,线路板非金属材料与废塑料均为我公司收集的电子废弃物的组成部分,两者综合利用,实现以废治废,资源最大化回收,本案例的再生利用产品:再生市政窨井盖替代现有铸铁井盖,减少了原生矿产的开发,节约了资源。

二、废旧电子产品再循环的技术路线图

(一)推動企业高质量发展

推进再生资源行业转型升级是贯彻落实党的十九大精神的重要举措,贯彻新发展理念,加强生态文明建设,是党的十九大做出的战略部署,再生资源产业作为发展循环经济的重要载体和有效支撑,是生态文明建设的重要内容,是实现绿色低碳发展的重要途径。启迪环境作为国有大型环保上市企业是再生资源回收利用行业的主力军,要按照党的十九大做出的战略部署,树立全新的行业发展理念,创新业务模式,培育新动能,拓展新空间,推动再生资源企业提质增效,引导再生资源行业转型升级,实现再生资源产业绿色化、循环化、专业化发展,为生态文明建设做出贡献。

近年来受市场环境、政策调整等因素叠加影响,经营规模大幅萎缩,一些企业处于停业观望状态,保持经营的一些企业也存在管理粗放、经营模式单一,盈利能力和抗风险能力弱、发展方向模糊等问题。同时,随着新环保法和污染物排放标准的施行,对再生资源行业绿色发展提出了更加明确的要求,严峻的形势倒逼启迪环境要加快再生资源行业转型升级,以实现企业的健康可持续发展。清远东江按照启迪环境整体部署主要从以下几个方面推进企业转型升级。

精益生产提升管理效率:通过开展精益生产活动,发动全员参与精益改善, 从细节管理出发,每个员工提出意见,定期组织讨论评比出可行性建议,并付诸实施;合规高质量发展,带动生态文明建设迈向新台阶:公司严格遵守国家、地方政府生态环境保护法律法规,坚持资源“在保护中开发,在开发中保护,环保优先”原则,加大环保投入,改善环境质量,推进高质量发展。

公司所有产线均采用干法处理工艺,无工业废水排放,主要用水为冷却循环水;同时配备生活污水站处理员工生活废水,经处理达标后的生活废水可收集回用于厂区绿化;废气主要为粉尘颗粒物,每个工位设置集气罩,通过负压管道, 收集至废气处理设施,废气采用布袋除尘+活性炭吸附处理,引至15米高空达标排放;厂区不涉及填埋或焚烧工艺,危废全部交由有资质单位处理,企业合法、合规、有序发展。

公司近三年投入环保改造资金超过500万元,完成拆解线尾气改造、食堂油烟提标改造、挥发性有机物治理及生活污水站改造等环保项目30多项,进一步提高废气去除效率,最大限度减少污染物排放,经统计近三年自行环境监测和监督性监测,清远东江废气达标率均达到 100%;产学研合作,提高环保治理技术水平:2018年公司与常州大学合作承担国家重点研发计划子课题——固废资源化项目一华南中小城市多源固废区域化利用处置集成示范,针对废电器电子产品和线路板高值化、绿色化、智能化拆解问题,降低处置过程的能耗和二次污染。研究面向废电器整机及废线路板高值元器件智能识别系统,建立典型废旧电器、线路板、高值元器件特征库;完成整机模块化拆解系统、废线路板精准拆解系统设计,实现典型废旧电器、线路板、高值元器件的自动识别,助力危废高效拆解, 提升环保治理技术水平;改善工厂生态环境:2018年,围绕高质量发展的总体目标,打造“规范、整洁、美丽、生态”的厂区环境,大力推进现场环境整治工作。公司将裸露松散的边坡加固覆绿,将绿化稀疏的道路外沿铺满绿装和鲜花, 使得厂区内满目葱茏;如今,清远东江厂区内整齐茂盛的榕树、棕榈树等行道树与三角梅、茉莉等花草,组成了整洁优美的厂区绿化环境。

环保设施向公众开放,接受社会监督:清远东江每年举办“公众开放日”活动,邀请周边地区及社会各界代表进厂参观,信息公开,主动接受监督。今年4 月份清远东江分别接待了4批次近80名市民、人大代表等参观了废家电拆解线、资源化生产线等重点环保区域,实地了解情况,感受绿色发展,增进了理解支持。

(二)具体做法

1. 技术路线

首先采用干法处理技术将线路板破碎风选,收集非金属粉。

电路板的干法处理技术在国内的某些研究单位和企业已经进行了研究和相应设备的以及生产线的研发。干法处理工艺的工艺优点是没有废水污染,处理过程中污染容易治理,生产线集成度高,处理流程短,分离效果较好,已逐步被处理企业研究人员所接受,干法处理技术是先进的电路板处理技术。

该项目对电路板的处理采用机械破碎-物理分离法中的干法处理技术。首先将废板边料粉碎成100~300μm的粒子,再以旋风分离将金属及非金属分开。但该方法产生的非金属材料体积要比原废物体积大数倍,如不能将其作为资源进行利用,其填埋和堆集都需占用较大土地面积,流失则会造成环境污染。本项目对产生的非金属材料进行资源化,杜绝了上述情况的发生。

再将PCB(印制电路板)粉末和废家电塑料外壳资源化利用项目废旧电器塑料外壳统一收集进行破碎,破碎后的塑料和电路板处理得到的PCB粉末再进行资源化处理。项目采用“两步法”首先将原材料、各种添加剂混合在一起,通过造粒后再将混合物制成不同的产品。

(三)各步骤具体工艺

1. 废线路板非金属粉末——含水率的调整

经拆解后的线路板采用破碎、粉碎及分选技术处理后分离的废线路板金属粉末粒径可达100~200目左右,金属含量约占0.5%,废印刷线路板非金属粉末成分主要为玻璃纤维、热固性环氧树脂和各种添加剂,根据非金属粉末的成分及各项性质,经表面改性处理可直接用于复合材料成品制备用的填充料、增强材料。如粉碎后的线路板金属粉末和非金属粉末分离采用湿法分选技术,非金属粉末尚需经干燥处理,使含水率达到作为不同产品生产要求(<10%)。

2. 废外壳塑料——分选、清理和含水率调整

因回收来的“四机一脑”(废旧电视机、冰箱、空调、

洗衣机和电脑)的外壳种类繁多,不同种类废旧物,采用原料不同,即使同一类废物,塑料外壳制品的组成也很复杂,往往是几种塑料的混杂物。由于不同极性性质的树脂制品是不相容的,混合后的再生制品容易出现分层,发生“貌合神离”现象,制品性能低劣;一般不同的树脂塑料制品熔点或软化点相差较大,难以在同一温度下加工成型;不同性质物料影响下一步挤出或热压工艺的实施,并影响产品的质量,为了降低再生利用难度大,因此在对废塑料再生利用之前,必须进行一定程度的分选。分选的目的不仅是清除废塑料中的金属、沙石、织物等杂物,而且把混杂在一起的不同品种的塑料制品一定程度的分开、归类。

拆解下来的废外壳塑料通常粘集了不少灰尘、织物等,为保证成品质量, 需进行清洗,该处的清理采用吹扫的干式清理方式,不使用水洗。清理后的塑料外壳结合破碎、粉碎设备对水分的要求必须干燥处理,并进入下一道工序——粗碎、粉碎。

除了主要原料的准备外,还需准备好适合的偶联剂、润滑剂、抗氧化剂及阻燃剂等辅助材料。需要指出的是,对于建筑模板生产所采用的挤出成型工艺,润滑剂的使用还有助于挤出产品的连续生产。

3. 废塑料的破碎

粗碎时考虑设备进料口尺寸采用人工必要的处理,而粉碎时将结合线路板非金属粉末粒径、不同产品后需求细碎,一般为0.25mm~3.0mm。

4. 废料的混合

不同废塑料具有不同的性能。在充分掌握各种物料性能、相互之间的黏合度、相容性的前提下,结合产品使用环境(如光滑度、硬度和刚性等)和成本等因素,物料在进入熟料合成设备前需进行混合(在废塑料中掺入不同比例的废线路板粉及其他添加剂)。

废线路板非金属粉末的加入一般会使材料的流动性能变差。随着废线路板非金属粉末含量的提高,塑化时间延长,流动性也会越来越低。若材料的流动性太差,粉料将受到较大的剪切作用力,增加在挤出机中的停留时间,使如PE等废塑料容易烧焦,不利于挤出;反之,如果流动性过大,不能形成足够的挤出压力,也会造成制品的强度缺陷和表面缺陷。所以,在挤出过程中,体系的流变特性对加工过程和最终制品的各种性能都有较大的影响。一般情况下,废线路板非金属粉末添加量约为20%~50%、废塑料约为50%~70%。

在高速混合机中,混合料通过自摩擦可产生一定的热量,预热的同时,也达到对相关种类物料的初步改性,为进入合成设备做好准备。

5. 塑料造粒

挤出造粒是塑料成型加工的重要工序之一。在擠出过程中,废料通过料斗进入挤出机的料筒内,挤出机螺杆以固定的转速拖拽料筒内物料向前输送。物料在料筒内的挤出经历了三个阶段。加料段,在螺杆的作用下,物料通过料筒内壁和螺杆表面的摩擦作用向前输送和压实。物料在加料段内呈固态向前输送。物料进入压缩段后,由于螺杆螺槽逐渐变浅,以及靠近机头端滤网、分流板和机头的阻力而使所受的压力逐渐升高,进一步被压实;同时,在料筒外加热和螺杆、料筒对物料的混合、剪切作用所产生的内摩擦热的作用下,塑料逐渐升温至粘流温度,开始熔融,大约在压缩段处全部物料熔融为粘流态并形成很高的压力。物料进入均化段后,将进一步塑化和均化,最后螺杆将物料定量、定压的挤入机头, 机头中口模是成型部件,物料通过它成为截面为圆形的长条,然后在牵引装置作用下,通过循环冷却水槽冷却定型,最后通过切粒机得到颗粒状的再生塑料原料。

6. 模具成型

回收后的塑料品质不一,需将塑料与各种助剂、线路板树脂粉末混合,以提高物料的均匀度,挤出的塑料经过犁式卸料机按照产量计划,分别进入液压成型机,分别形成再生建筑模板、再生检查井盖等。线路板粉末及塑料资源化处理工艺流程简单便捷并绿色环保。

以上挤出造粒、成型过程中,严格控制挤出温度,一方面不同的塑料有不同的加工温度,另一方面考虑废旧塑料避免高温加工产生有机废气。

三、节约资源保护环境收效好

(一)项目成果专利被广泛认可

1. 项目已取得科技成果鉴定证书,证书号:(深科同鉴字〔2013〕第1120 号),成果名称:利用废线路板非金属粉末制备市政窨井盖、水篦子;

2. 产品各项性能达到《聚合物基复合材料水算》(CJ/T 212-2005)、《聚合物基复合材料检查井盖》(CJ/ T 211-2005);

3. 项目成果已在清远废旧电子电器产品拆解处理基地得到应用,建成产能为360吨/年的中试线一条。预计年生产井盖产品300余套,水箅子8000余块,以废线路板非金属材料和废塑料制备复合材料,改变传统采用焚烧或填埋处理非金属材料的方式,避免造成资源浪费、处理成本高及污染环境等问题。此外,线路板非金属材料与废塑料均为电子废弃物的组成部分,两者综合利用,实现以废治废,资源最大化回收,且再生市政窨井盖替代现有铸铁井盖,减少了原生矿产的开发,节约了资源。

(二)生态文明实践成效高

项目自运营以来已累计节约855125.11 吨标准煤,减少二氧化碳当量2052300.264吨,每年节水6900吨;2019年公司化学需氧量、氨氮、工业粉尘排放量,较2016年分别减排36.5%、36.5%、60.35%以上,区域空气质量进一步向好,PM2.5明显下降,2019清城区空气质量优良率达87.6%,较2016年上升了18 个百分点,2019年12月清远市东江环保技术有限公司获评“清洁生产企业”。

四、创新驱动引领绿色循环发展

(一)推进固废资源化利用的绿色循环发展方式

固废减量化和资源化利用水平是国家进步和现代化水平的标志,珠三角地区电子信息产业、先进装备制造业(家用器)是世界性产业聚集带,2018年广东家电产品的销售额已超一万亿元大关,占全国家电产品销售额总额的50%以上,大湾区发展规划要求“实行生产者责任延伸制度,推动生产企业切实落实废弃产品回收责任”,打造无废城市电子废弃物智能拆解“清远模式”,实现“资源-产品-再生”绿色低碳循环,作为湾区先进制造业不可或缺的一环,融入产业协作体系。

(二)创新驱动引领,新技术新模式赋能

电子废弃物拆解行业长期以来竞争对手主要是不合规小企业,其经营无视法律法规,获利大多为非法牟利,采用人工智能拆解新技术后,可有效降低企业人力成本,提高劳动生产率,通过“区块链+大数据”技术,探索解决困扰行业多年的增值税进项抵扣问题,有效降低企業总税负,再生资源产品实现数字编码, 可追溯可监管。

(三)企业提质增效,提高产品附加值

本行业内部分是享受废弃电器电子产品处理基金补贴的企业,通过高新技术研发应用,实现对PCB元器件或材料的高效利用,达到对含铜及稀贵金属富集的高值电子器件“识别、单独拆解、集中提纯”,变“粗加工”为“精准加工”, 提高产品价值。未来,公司将继续深入推进生态文明教育,通过加强产学研合作,提升再生资源化处理技术水平,引领行业发展,助力生态文明建设。

猜你喜欢
线路板废塑料粉末
ZrC粉末制备技术的研究进展
山东陶瓷(2021年5期)2022-01-17 02:35:46
废塑料处理技术研究进展
云南化工(2021年10期)2021-12-21 07:33:22
废线路板非金属粉末作材料再生的研究进展
云南化工(2021年7期)2021-12-21 07:27:24
氮化铝粉末制备与应用研究进展
陶瓷学报(2021年1期)2021-04-13 01:33:08
专利名称:用柔性线路板的微型无刷电机
微特电机(2020年5期)2020-12-31 23:46:21
简析电子线路板微沟槽脉冲镀铜填充工艺
电子制作(2018年14期)2018-08-21 01:38:30
职业资格认证取消后的电子线路板课程改革
白及粉末入药历史沿革概述
中成药(2018年1期)2018-02-02 07:20:14
废塑料行业发展空间巨大
废塑料回收再生行业前景浅析