发布于 2017年05月04日
废印刷电路板回收处理技术进展
目前为止我们国家对废旧电器的回收处理是非常重视的，这是我们循环经济非常重要的一个方面。这些大的形式下，现在欧洲两个指令，加速了中国对电子垃圾的重视。国家相关的立法个标准，大部分已经在讨论和构建之中。国家也尽力的相关的处理示范基地，但是这个基地开展的工作不是太多。地方政府开始重视，你比如说上海市，上海市2001年专门立项，对废旧电器回收处理进行立项。我们海淀区政府今年4月份搞了这么一个电子环保循环经济，可以这么讲，这是中国走在最前面的这么一个循环经济的模式，开始实施的模式，这是我们认为。
我们北京市，北京市科委可持续发展中心，也在建立关于电子垃圾的处理，以及循环经济的发展，这是地方政府的重视程度。现在各种基金，我去年评审，我们在前年还没有，去年国家自然科学基金，已经把废旧物资回收处理这方面作为基金的一个方面列出来，今年电子信息基金，电子信息基金去年还没有，今年也把废旧电器的回收处理作为电子基金的主题。
我们现在PCB制造企业，PCB制造企业在我们中国比较多，广东、上海。PCB企业原来在台湾、香港、新加坡特别多，因为PCB制造需要很多的人工，所以他们大部分转入到大陆里，所以中国的PCB制造企业非常多。我跟他们交往特别多，在生产中他们有3％到7％的报废品，再好的企业都有报废品，实际上这个报废品是非常大。原来他们是有人收购，作为PCB制造企业，我去参观的时候，他们定单做不完，非常多，所以有人收购他们不愿意花精力做，只要有人收购，给钱他是很乐意的。但是在现在的形势下，国家对电子废气产品环保的重视，作为PCB制造企业他不能再随便给别人，如果追究责任他就要承担，所以PCB制造企业也感觉到危机感。
还有很多回收处理企业，他们也感觉到，如果你用非环保的方式处理，你是长不了的。我是有亲身体会的，这些企业找我多得很，基本上天天有人找我，他们什么都有，前几天是桂林的，汕头的这个星期来了两波，他们处理量很大，一小时两吨，一小时两吨一年就是几千吨。我问大家怎么处理？他们说我用炉子烧，这些企业都非常有危机感。他要把影响环保的处理方式采用对环保无影响的，没有危害的方法处理。最后一个是在线路板的处理，国际上发展的比较多，他们处理设备非常贵，最便宜一套一小时处理几百公斤都要两千万以上的量。这么昂贵的设备，作为我们现在讲经济效益的年代，如果引进来以后处理成本就非常高，所以目前在中国我还没有看到用进口的设备处理废线路板。有两个方面，一个是比较贵，一个是处理成本比较高，所以大概是这么一个模式。整个全球我们知道，电子废弃物它是一种资源，如果你处理不好就会对环境产生影响，因此无污染的物理方法回收电子废弃物已经成为全球关注的热点，这个我们都形成了共识。
我今天要讲的，我们以电脑为例，这里面有很多部件，里面有一个重要的部件就是线路板。线路板处理有一定的难度，但是它的附加值是在电器里比较高的一个附件，可以说是最高的附件，我们今天主要将废旧线路板的处理技术。废旧线路板它的组成和大概的结构是这样的，我们知道有单层板和双层办和双层板，我们现在电脑里都是多层板，多曾板含量是20％，也有到40％，一般在30％，一般一块板的重量，拿电脑的主板的重量0.2到0.3公斤，这个含铜量是非常高。非金属材料主要以树脂和玻璃纤维。废印刷电路板来源是三部分，一个是废旧电器中，还有是印刷电路制造企业，还有进口的电子废品。这是我在浙江开州的码头，这个码头基本上是工业垃圾的进口。这是开州拆解工业园，开州有一个工业园里有40多个企业，他们把垃圾人工进行拆解，然后再回收。这是线路板，那边有很多用人工把元器件拆下来，然后把线路板，他们处理方法有两种，一个是烧，一种用机械粉碎，再用水来分选。这个是纯线路板制造企业，他有3％到7％的报废企业。现在我们可以归类有三个处理技术，一个是热处理，热处理就是烧，直接冶炼。还有是化学处理，酸洗，溶蚀，物理机械处理是粉碎和分选，在国内目前是物理方法。
我下面介绍一下焚烧，焚烧有两种方法，一个是野外烧，这个烧的咽气是有毒的。在广东我看过，烧过的庄家，第二年是不返青的，所以它对生物是毁灭性的破坏。还有一种焚烧是用设备做的，前几天中央电视台报道苏州有一个同河，他们用两次焚烧法，还有是裂解，还有一种酸洗，酸洗我刚才说是对贵金属，都是用酸洗的方法，因为它的量比较小，你用酸洗它是非常方便的，就是你量很大，你用酸洗是不行，但是量很少，回收价值非常高，大部分是这样，所有的回收企业把有金的东西单独拿下来，不是大堆的做，单独拿下来再进行酸洗，这样价值就非常容易回收，而且集中处理算的处理量不大，对环境的污染酸也可以处理。溶蚀台湾很多企业用氯化铜。
我们知道线路板是由两类，一类是带元器件，一类不带元器件。我在这里要强调一下，在国外像瑞典、欧洲，他们都是整台机器粉碎。我6月5号，我请了瑞典这方面的权威，中国科学院外籍院士（英语名），请他做报告，他说他那边都是机器粉碎，因为他人工比较贵。这也导致另外一个问题，就是它的回收率比较低，资源的回收利用就非常不好，所以他看到我们用人工分解，然后再来处理，回收率这么高，他还是非常赞赏的。这是过渡不一样，使用的政策也不太一样。这是德国的，左上角这个地方是线路板一起粉碎，旁边的是给大家展示的，他要把元器件用机械的方法给它去除。但是我估计这种去除方法效率非常低，成批的处理是划不来的。我们中关村有一个再生电脑，再生电脑的意思是把有用的元器件再用上，把没用的再处理，实际上这里面很多的元器件都是可以再用的，所以有一种好的方法把元器件拆下来，再用，作为再生电脑给很贫穷的人用，或者作为慈善活动给边缘地区的人使用计算机，这个元器件应该是有用的。所以我在温州参观，我问那些农民，我说这个元器件有人收购吗？他说有人收购，而且是非常贵的，大家把电阻、电容非常放好，有人收购。我们中关村做循环经济第一环做的比较好是什么地方，他首先标志他这个电脑是再生的，但是在温州卖出的电脑，假如是组装他肯定不会标志再生，再生就没有价值了，但是我们政府做这个是再生的，这样资源有效的得到利用。这是美国，美国这方面做的比较少，没有发现很好的技术在这方面做。
粉碎技术的关键一个是粉碎的效率，粉碎机刀具的寿命，金属材料与非金属材料能够剥离，现在粉碎机也很多种。粉碎是这么一个原理，选录加浮选，浮选是铁矿里非常成熟的工艺，有空气浮选，有水来浮选。这是在温里，温里依山建了一个粉碎机，然后是一次粉碎，再下面二次粉碎，再用水利摇床分选。现在看到最下面的图，很多个小山，这个小山就是非金属，就是玻璃纤维、树脂，实际上这个东西在那堆了很多。这是资源，因为现在研究的人很少，因为玻璃纤维和树脂都是好材料，等会我会讲到，将来随着物理的方法广泛的被采用，这个方法很多。还有是静电分选，就是粉碎完了用静电分选把金属和非金属分离。静电分选基本的原理是这样，一个金属是良导体，非金属是绝缘体，因为绝缘材料你合上去的电不会流掉，金属是良导体，你合到上面的电它会流掉，保持不住，这样我这个鼓是上面带电荷的，这边还有一个高电场。非金属上面绝缘体电荷保持住，不容易去掉。金属因为良导体，电荷不能保持住，所以它就没有电，没有电它自动就掉下来。目前在国际上都是这样的，物理机械方法就是两种，粉碎都是一样的，一种用静电分选，还有一种是用风分选。静电分选是利用这两种材料的电性差别大的原因做的，分选的精度大概是80％几，成本是比较高，比风选要高。德国、日本很多公司采用静电分选。日本NEC也是用静电分选方法，当时我跟98年跟台湾做的时候，他们有三到设备是从国外进口的，同时跟我做的时候又跟日本在做，跟日本的NEC公司。NEC公司当时处理一小时300公斤的设备，就是用粉碎静电分选。当之98年的价钱是2亿多元，相当昂贵。
我们北航在这方面97年开始做的，当时华通电脑股份有限公司合作。我们仔细分析一下线路板的构造，线路板金属材料主要是铜，还有一些都是延长性材料，都是韧性比较高的。非金属材料主要是玻璃纤维和树脂，这种材料互化以后脆性比较大。非金属进行脆，我粉碎到一定细度就变成粉末状，粉碎到一定程度金属材料和非金属材料就会完全剥离。我们知道金属铜密度8.9，非金属铜都是小于2，这两种材料比重差别这么大，我们把麦粒麦皮分开，这个当然不是那么形象，这个是一样的，因为他们两个比重差别大，利用他的比重差别大，用空气动力使他风选，把金属和非金属完全剥离，并分别回收，我们主要是利用这么一个特性，粉碎加风分离。
这是我们在海淀区电子环保示范基地循环工程的支持下，建立示范生产线。左上角第一个图是初粉碎，第二个图是把线路板粉碎成一到两厘米，然后再到第三个图，第三个图把碎料粉碎成金属粉和非金属粉的混合粉，第四个是混合粉出来。混合粉出来分级，分成多级，对每一级的混合粉再用空气动力进行分选。这是我们自己设计一个空气分选器，这样最后一个盆好看，盆里面装的是金属粉，下面是非金属粉，这样一个展示的过程现在都可以看到。这个非金属里面铜的含量是1.1％几，就是他分离的精度可以讲是我所看到最高的水平。这样用完全物理的方法，把废线路板，金属粉和非金属粉全部回收，没有二次污染，这是我们处理的一种方法，这个成为现在我们海淀区示范工程的一部分。
最后讲进非金属材料的利用。现在金属材料是没问题的，现在铜的价值非常高，原来我跟台湾做铜是一万多一吨，现在铜最低好像是五万，现在据说涨到六七万，一直在升。我们知道资源一直在紧缺，所以资源的价值一直在升。现在非金属还没有人做，非金属可以做填料，因为它是废弃物，比如说我们做垃圾桶，公园的椅子，还有我们做包装箱里面的骨架，这些东西都可以用这个做。我跟台湾合作做的比较多，包括做人造板，还有做砖。这个砖是这样的，粪池的砖要求我们的水泥舒水性要好，实际上有机材料放在水泥里，做成舒水对它的耐腐蚀性是有好处的。非金属是新的，这个材料很多，实际上这对我们搞严重的人来说是一个很好的课题。欧盟现在要禁止六类材料的使用，所以电器废弃物回收更容易再利用，实际上对全世界都是一个好的消息。
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