国内电子废品(WEEE)回收处理工艺有哪些?
电子废品(WEEE)被认为是世界上增长最快的固体废物之一。市场对电子电器产品、电子电气设备(EEE)的高需求及其使用寿命的缩短导致了WEEE的大量产生。联合国大学调查研究显示，2016年全球电子废品产生量为4470万t，其中东南亚国家和中国贡献了40.7%。
电子废品因含有有毒金属及化学物质，被列为有害固体废物，如果 WEEE中的有害物质被淋出并溶解进入土壤、地下水或地表水中，将严重危害环境和人体健康。此外，WEEE中金属含量较相应的金属矿石高，被认为是具有显著经济效益的金属二次资源。Cui J指出WEEE一般由60%的金属、15%的塑料、5%的金属－塑料混合物和2%的电路 板等物料组成。Kumar等指出电路板中含30%的金属成分和70%的非金属成分。可见，WEEE的资源化利用，具有显著的社会效益和经济效益，同时对推动生产二手EEE行业和可用部件的企业具有重要意义。
在中国，正规电子废品回收企业通过收集、分类和粉碎、物理分选等预处理后采用湿法工艺进行金属的提取。然而，受到贵金属金和银及大量金属铜提取经济效益的驱动，电子废品的非正规回收企业采用手工分选、拆解和露天焚烧分离金属和非金属，采用基于酸浴的金属提取工艺生产低品质产品，这种高污染的处理过程引发了诸多环境问题，例如广东省贵屿镇。电子废品回收技术在一个国家的应用取决于当地的社会－技术－经济的考虑。中国要发展可持续电子废品回收体系，关键在于管理电子废品供应链和价值回收业工艺以及污染防治系统的建设。
我国电子废品的来源和流向
工业和家庭电子废品是中国电子废品的主要来源。工业电子废品收集由EEE 生产企业自行回收处理或委托有资质的第三方企业来实施回收处理。而家庭电子废品经分散的收集渠道，包括个体商贩回收、商场“以旧换新”或旧家电市场回收、社区或废品收购站等回收网点收集或收集、拆解、分类后出售给相关企业，其中个体商贩回收占据绝对优势。被个体商贩收集的电子废品最终流向何处难以追踪，其数量更是难以调查统计，这明显突出了中国工业和家庭电子废品流向和收集机制的差异。尽管我国每年的家庭电子废品产量巨大，但由于个体商贩主导了分散无序的回收市场，使得仅有20%左右的家庭电子废品得到有效处理。尽管全国109多家有资质的正规电子废品回收处理企业，处理能力虽已达到1.52 亿台/a，但实际处理量却仅为7500万台/a。图1为现阶段我国电子废品的收集与流向。可见，工业电子废品的收集、处理工作较为简便和规范，而家庭电子废品的收集、处理工作比较复杂和无序。
我国电子废品回收管理的挑战
立法框架
自2000年起我国政府不断探索更新相关法规并开展工程实践，为电子废品回收处理产业的绿色发展提供了法律保障。电子废品回收处理企业需取得拆解、处置资质，并享受定向补贴，行业从无序竞争走向规范发展阶段。然而，严格的环保法和回收管理办法产生了积极影响的同时也给WEEE回收企业带来不小的经济负担。
有限的补贴基金，虽然加速了电子废品回收处理行业走向成熟，但不能推动行业的持续发展。企业之间为争取足够的货源，不惜以牺牲政策补贴代价发动价格战，这种抱薪救火的发展方式使中小型企业过早地败下阵来，导致了行业的病态发展。
社会因素
尽管中国WEEE管理立法贯彻整体电子废品回收处理过程，但家庭 WEEE的收集仍是一项重大挑战。EEE的使用寿命大幅度缩短，例如手机、电脑等，导致家庭WEEE的产量剧增。当前的家庭电子废品收集体系更加自发和分散，受经济利益驱使，大部分家庭电子废品流入非正规回收部门且不容易监督和管理，拆解后的WEEE存在非法填埋。实践表明，家庭电子废品回收缺乏正规的中介桥梁，导致大部分家庭电子废品被闲置或随意丢弃，而某些企业却面临“无米下锅”尴尬境地。尽管政府不断进行公共宣传计划和实施收集计划，但这些方案主要针对城市和郊区，其影响有限。
回收处理工艺
预处理工艺
预处理操作，包括拆解、分类、碎磨和机械分离等。通过预富集有价金属提高金属提取工艺的适应性。电子废品称重后，工人通过用锤子和螺丝刀等小工具，从中拆解分离出金属部件和非金属部件。虽然手工拆解过程是劳动密集型的，但由于劳动力廉价成为中国广泛应用于电子废品的拆解方式。分离出来的塑料、玻璃以散料或整件的形式出售给特定的回收商。然后从含有经济价值较低的贱金属或铁部件中手工分离出含有贵金属的零件。采用热处理法从电路板中分离电子元件。电子废品中贵金属的确认和有效分离可将收入损失最小化，拆解是决定 电子废品回收利用效率的关键过程。经过拆解归类后的电子废品被送入压碎机或粉碎机粉碎，以减小粒度，使金属解理最大化。
在中国，电子废品的碎磨主要采用干式粉碎工艺。该工艺粉尘问题严重，高达40% 物料以粉尘形式损失。此外，粉碎能耗一直是电子废品回收企业一大挑战，目前粉碎作业中尚无能源回收系统使用。因此，采用有效的粉碎工艺， 减少电子废品粉碎作业粉尘问题和能源消耗，已成为中国电子废品回收业可持续发展的关键研究领域。
根据粉碎后电子废品的密度、磁化率和电导率等物理特性，采用摇床分选、磁选分选、静电分选物理分离方法将金属组分与非金属分离。其中摇床分选因其投资和运营成本较低，成为广泛应用的分离方法。料浆经给料槽给入，由于密度和粒度的差异在床面受冲洗水纵向冲洗和摇床横向摇动的共同作用，分层、分带成精矿、中矿和尾矿。磁选技术也常被用于WEEE的预处理过程。如果粉碎后的WEEE具有较宽的粒度或密度分布，会降低磁选效率。高压静电分选技术(CES)是一种零排放、低能耗的环保技术。因产生的高压静电场对金属和非金属的作用不同，从而使它们分离。然而，由于颗粒大小差异、颗粒核电不充分、电场不均匀等原因存在中矿量明显增大的问题。
金属提取工艺
火法冶金工艺
火法冶金是20世纪80年代应用较为普遍的一种多金属提取工艺，特别是在发达国家，主要有焚烧熔出、真空裂解、微波等工艺。基于物质熔点差异，通过冶金炉使非金属物质在高温下剥离，呈固态浮渣物排除炉外。贵金属融合于其它金属熔炼物料中，以液态合金的形式流出，再精炼或电解处理。以火法冶金为基础提取多种金属的电子废品处理工艺，因具有流程简单、操作方便、金属回收率高等优势得到快速发展而成熟。然而，因高投资和高运营成本，在发展中国家的工业应用中受阻。
此外，电子废品主体部分含有不熔/难熔的热固性环氧树脂玻璃纤合成材料以及高浓度溴化阻燃剂、高温易挥发重金属等多种 成分，在燃烧过程中会产生有毒有害气体。因此，低投资低运营成本的湿法工艺成为发展电子废品回收工业研究热点。
湿法冶金工艺
在湿法工艺中，金属部分被相应的化学药剂(如氰化物、卤化物、硫酸)溶解形成富集金属离子的溶液，然后通过化学沉淀、离子交换、溶剂萃取、电积等方法从溶液中回收目标元素，其中电积－熔炼法在 中国WEEE贵金属回收工业中应用较广，中国电子废品回收企业金属提取的一般工艺流程 贵重金属也可作为阳极泥在电解池中回收。
如果金属部分是由纯度较高的金属元素构成，并且非金属的分离相对容易，亦可采用熔炼法提取贵金属成分。为最小化金属损失提高回收率，采用选择性浸出贵金属(如金、银)然后进行贱金属的浸取。氰化物、硫脲、硫代硫酸盐因能与贵金属形成络合物，特别是与金和银，被广泛用于贵金属的含金部件或金涂层部件中金的浸取。氰化物浸金工艺具有工艺简单、药剂消耗低、经济效益好等优点。但氰化物有剧毒，致癌和生物累积作用，随着环保法越来越严格，氰化浸金工艺应用受到了一定限制。氯盐－硫酸混合物、硫脲、硫代硫酸盐等可替代王水作浸取剂从WEEE 中提取贵金属工艺也被广泛研究，但在电子废品处理工业应用中鲜见报道。
与氰化浸金相比，硫脲具有浸出速度快、较低的毒性、干扰离子少等优势，但高试剂消耗一直是工业化应用的主要障碍。硫代硫酸盐因无毒、价格低廉等优点被认为是最有前途的非氰化工艺，但它的高消耗和溶解金难以回收阻碍了其工业化应用。
显然，与火法相比，湿法处理电子废品具有投资和运营成本低、能耗低等明显优势。但浸出过程产生废酸、废水、废渣具有腐蚀性和毒性，需进一步处理，增加了生产成本。因此，开发一种低成本低消耗环境友好的贵金属浸取剂将成为今后工艺研究的重点。
综上所述，中国电子废品回收处理企业在提升金属回收率和降低能耗方面没有得到优化，电子废品回收企业的技术需要不断改进。在日益严格的环保要求下，电子废品回收企业不仅要采用先进的工艺技术和设备，还需要在污染控制系统建设上投入大量资金。此外，近年来电子废品中贵金属含量的降低，例如，1992年每部手机可回收金0.12g到2006 年仅为0.025 g，大幅削减了电子废品回收企业的经济效益。这些新的变化和发展要求增加了利益末端电子废品回收企业尤其是中小企业的经济负担。
电子废品回收建议
规范化的电子废品收集体系，是解决家庭电子废品流向分散、回收率低等问题的关键举措。因此，产业整合将成为电子废品行业可持续发展的必经之路。政府在鼓励EEE生产企业自行回收处理电子废品的同时，应致力于为产生电子废品的企业、消费大众与第三方回收企业建立正规的中间媒介，媒介公司利用互联网、大数据来监测各个企业产生的电子废品情况。此外，要加强专项基金建设，应将企业的环保贡献度、技术与设备设施、处理能力和程度均纳入补贴标准，同时利用提高基金补贴标准、减免税收等优惠政策，保证企业在回收处理过程中获利；鼓励生产企业自行回收处理，加大对有资质的中小型企业扶持力度。企业之间要加强交流学习，同时和研究院、高校等研究部门紧密合作，研发先进的回收工艺。
作者马永鹏、徐斌、董中林、黄子石