粉碎分级技术应用于废旧电子产品 再利用前景看好


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电子电器产品的轻量化、小型化,以及回收利用技术的提高,使废旧电子产品呈现出新的商机。

    据悉,现在电子电器产品中塑料成分已占据其总重量的20%左右,因此新一代电子电器产品朝着更轻更小的方向发展。例如移动电话的重量已减轻了80%,在过去的10年已从500克降至100克甚至更轻。通常对聚合物的类型选择依赖于产品的性能要求,例如ABS和高抗冲聚苯乙烯(HIPS)具有良好的防冲击保护作用,而PE是一种性能优良的绝缘材料,聚苯醚(PPO)则是一种耐高温材料。ABS和PC/ABS混料都广泛应用于计算机显示器和外壳,而HIPS则主要用在电视机、立体声收录机、其他消费类电子产品中。据美国塑料委员会(APC)透露,在电子仪器设备中使用的树脂有95%是HIPS、ABS和PPO这3类材料。

    随着塑料应用在电器产品和计算机等设备中所占比重日益增大,国外特别是北美、欧洲、日本等地的塑料工业部门都积极行动起来,从事这些使用寿命终结的电子产品中残余塑料的回收和再利用研究课题。他们已经开发了相关的技术和测试仪器,用以鉴别和分离终期电器产品中的塑料成分。其中有手提式、便携式、台式和自动部件的分拣设备,它们与自动设备一样能从破碎的物质中分拣出塑料碎片。

    汽车行业的代表如宝马和福特公司开发的红外反射技术和设备,都能用来在很大范围内鉴别聚合物和化合物。与此类似,英国的南安普敦大学研究出的摩擦电子笔也很方便,只要用笔在两种树脂表面进行简单地擦拭就能分辨出来。同时,药物和食品行业也开发了相关技术,分拣着色不同的药丸或检测那些不合标准的豌豆/大豆进行分类排序加工。这些机械设备技术目前也都已用于分拣塑料碎片。

    瑞士成果技术公司(Result Technology)已率先使用能对电路板里的物质分层和分离的设备。该公司的干燥机机械加工工艺依赖于一种超高速的加速器对破碎的废弃物进行分层。这些物质然后经旋风系统、筛分系统、静电系统来分选。欧洲、日本、韩国也纷纷开设回收利用工厂,一些加工厂商极力提倡自愿回收方案,让消费者交回废弃旧电器产品。

    美国塑料委员会根据新的分离技术,与位于加利福尼亚州的MBA聚合物公司合作,对分拣设备进行了性能改进,使它不仅能分辨出电器中的树脂种类,而且还能分离将它们转化成纯蒸汽。生产过程包括对原料颗粒进行干燥,而后经空气分选和磁性去除其中较轻的物质,如纸张、泡沫、标签、灰尘和金属。然后树脂分离取决于以水力旋流器为基础的加湿系统,以此分离异化的树脂和杂质。颗粒经干燥后,象HIPS树脂在经过独特的净化过程,能产生一种纯度达到100%的纯HIPS。据记者了解,使用终结塑料制品的价值回收再利用面临的挑战之一是回收的价值/成本比率方面的考虑,换句话说就是否这些物质本身有足够的内在价值使得加工成本合理和产品营销有可观的经济利益。

    已回收的电器产品大部分是回收其中的金属材料,也可存在经济性回收其中的树脂。基本上来说,应用在电器产品中的工程塑料被认为是最有回收价值的材料。回收塑料经造粒后,这些树脂以1美元/镑的价格零售,与那些几十美分/镑用于生产瓶子和计算机外壳的新料相比,可想象得出回收工程塑料树脂是切实可行的。

    从使用寿命终结的电子电器产品中回收树脂再利用的市场发展过程相当缓慢。这是可以理解的,直到最近,人们都不太清楚从电子电器产品中可回收再利用树脂的类型,况且数量也不大,这样使得电子产品生产商在生产制品过程中检验和使用回收塑料时存在一定的难度。但这并不意味回收利用塑料的工作没有一点进展。最初,回收电器产品中的塑料主要是用作木料板材、户外家具和路基材料。现在,除了上述应用外,正在继续开辟新的市场。例如在中国,回收的ABS就用在生产照相机盒、蓄电池箱和光盘盒/架。

    再生利用电器产品中的塑料极具挑战性,因塑料中的残余物会与油漆、金属涂料、铅、结构泡沫/泡沫板、织物、粉末和别的有害物质混杂或受污染,还有对电缆和导线、电路板、扬声器磁铁、电池和含汞继电器等也不能忽视。因为大多数外壳能比较方便的拆散和再利用,拆分只是一项成本和劳力密集的工作,特别是处理小型产品的情况下。

    在别的回收再利用方案中,促使其成功的关键因素是:有稳定的高质量的原料来源、有固定的使用客户和有利的市场环境来支持这种相对高投入、高加工成本的行业。当这些条件不具备时,则应该考虑别的方案。最近有来自瑞典的实验报告显示,将使用终结的电子电器产品中的塑料回收,开发利用其能源和碳化物,应用在金属加工过程中尤其符合环保要求。

    再者,必须有灵活的方法来确保具环保效益的回收体系。如果某个地方不可能产生足够的洁净废弃物蒸汽或是保证有充足的废弃塑料供应,那么选择能源回收方法或回收造粒方法也是可行的。在欧洲,已成功地从回收的旧电话机中开发出有利用价值的金属。同时,塑料组分中具有很高的热能值并可作为一种有价值的燃料,在金属回收和精炼过程中可降低能耗量。根据欧洲塑料制造厂商协会(APME)分析,将使用终结电子产品废弃物中回收铜的能耗,与从原矿石中提炼铜所需能源相比,前者仅是后者的1/6。

    此外,在欧洲进行的几项燃烧试验证明,含阻燃剂的塑料制品能被现代化回收工厂所利用。阻燃剂加入树脂中是为了,提高制品的阻燃性能,大多数用在外壳、连接电缆、印刷电路板、激光打印机、高温运转复印机、电视机和微波仪器设备。通常用在电器产品中的两种含溴阻燃剂(BFR)材料是十溴联苯醚(decaBDE)和四溴双酚A(TBBPA)。目前已证实这些含溴阻燃剂塑料制品能被再制成新产品,或是如果不能回收而选择填埋处理也认为是安全的。

    既然从废旧电子电器产品中回收的塑料有很高的热能值和大量的碳氢化合物,采取气化处理的工艺也已很成熟。首先用大量的空气来燃烧回收塑料,将它们转化成二氧化碳气体,气化是在高温下进行,产生一种由一氧化碳和氢气构成的合成气体,并没有二恶英产生,而这种合成气体能用来合成有机分子物,用作发电厂的燃料或是制成一种燃料电池。
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