电子废弃物回收利用领域技术开发难点问题探讨

摘要：电子废弃物的资源化、减量化和无害化问题正日益受到人们的关注和重视。废弃电子线路板、硬质聚氨酯泡沫塑料、CRT显像管物料的回收利用已成为废旧电子产品处置中的三大难题。结合承担国家和省相关项目的进展，根据中国国情，提出了资源化、无害化处置上述三类电子废弃物的技术方案。
关键词：电子废弃物；线路板；聚氨酯；显像管；回收技术
种类繁多、日新月异的电子产品给人们带来巨大进步和便利的同时，更新报废后产生的大量电子产品废弃物也着实给人们出了一道后续处理的新问题。中国如今已成为家电产品的生产制造、消费和出口大国。表1为2003年中国主要家电产品生产情况。
表12003年中国主要家电产品生产情况

我国众多小家电(如电风扇等)的生产规模接近上亿台，列世界首位；手机年产量近3亿部，占全球总产量的三分之一还多；制冷压缩机的年生产规模达6000万台，也列全球首位。
据测算，我国电视机的社会保有量已达4.5亿台，电冰箱的社会保有量约1.9亿台，洗衣机社会保有量2.3亿台，空调1.5亿台，仅以年报废更新2％计算，每年淘汰的四大类家用电器就达2500万台，加上在全社会普及使用的更新周期只有3—5年的电脑、手机等高科技电子产品，以及不断涌现的质优价廉的各种新型家电产品，使得我国家用电器的实际年报废更新量高达3000万台以上。家用电器在生产制造过程中因设计的需要往往采用了众多的材料及资源，不仅含有有色金属、黑色金属、塑料、橡胶、玻璃等可供回收的有价材料资源，而且还含有氟里昂、润滑油、聚氨酯、重金属、线路板等处置不当会对周围环境造成严重污染的物质。因此，废旧家电报废后及时有效地搞好回收利用，对于保护环境建立资源永续型社会和经济的可持续发展都有重要意义。近年来，我国日益重视在电子产品回收利用领域的政策法规体系建立及技术开发工作，并取得了一些进展和成效。
自2002年以来，作者先后承担了国家科技部、江苏省科学技术厅以及国家发展和改革委员会批准的相关研究、产业化、示范工程建设等项目。结合上述项目的进展以及对我国废旧物资回收体系现状的认识，认为电子废弃物处理领域的技术开发目前存在三大亟待解决的难点问题。
(1)冰箱、冷柜隔热保温层硬质聚氨酯泡沫塑料的回收利用；
(2)电视机(含电脑显示器)阴极射线管的回收利用；
(3)电视机、电脑等大件家电产品中线路板的回收利用。本文提出了解决此三大问题的技术方案，供交流探讨。
1冰箱、冷柜隔热保温层硬质聚氨酯泡沫塑料的回收利用
1.1物料的来源
由于聚氨酯(Polyurethane，PU)具有优良的绝热、可发泡、耐磨、耐生物老化等诸多性能使其广泛应用于众多部门。其中发展最快、产量最大的是PU泡沫塑料。在民用产品领域最典型的用途是作为冰箱、冷柜隔热保温层硬质PU泡沫塑料。
PU工业迅速发展以及冰箱、冷柜家电产品更新报废后产生的PU废弃物也与日俱增，搞好其回收利用已十分必要。
1.2PU的回收利用现状
目前，我国回收部门均未开展PU泡沫塑料的回收业务，产生的PU废料主要采用丢弃和焚烧的方法处置。PU泡沫塑料具有不可降解性，且焚烧时会产生十分刺鼻的有毒气体和浓烟，所以将PU泡沫丢弃和焚烧均会造成对环境的严重污染和资源浪费。
PU回收方法主要有物理回收法、化学回收法和热能回收法三种。热能回收(即焚烧)方法会造成严重的二次污染，基本上不再使用；化学回收方法，是指PU树脂在化学降解剂的作用下，降解成相对分子质量低的成分。化学回收方法处理PU泡沫塑料存在的主要问题是设备投资大，产品成份难以控制，处理量有限，成本高，基本无经济效益，至今未见国内有关企业实际应用的报道。开发一种经济可行的回收方法已成为PU泡沫塑料再生领域技术研究的主攻方向。目前，物理方法是再生PU泡沫的首选。
1.3再生PU泡沫的物理方法新工艺
利用硬质PU泡沫塑料，采用物理方法(即不改变原物料分子结构)再生PU保温板的工艺流程见图1。

图1硬质PU泡沫塑料再生PU保温板工艺
1.3.1工艺过程操作要点：
泡沫体粉碎粒径大小要适中并有一定的分布范围；定量加入某种粘合剂后搅拌要均匀；在合适的温度、压力下固化成型；经切割加工得保温板。用活性炭吸附回收粉碎泡沫体时释放出的残留发泡剂。
1.3.2再生泡沫板的基本物理参数：
密度：130—140kg／m3；压缩强度：200—220kPa；导热系数：0.04—0.045W／(m•K)
1.3.3成本概算：
每立方米再生PU保温板的综合成本为600—800元。
1.3.4再生PU保温板的用途：
活动板房、夹芯门板、墙体保温、屋面铺设、家俱装饰。
1.3.5技术经济性评价：
该工艺方案，流程短，易操作，无污染，实现了100％废料的资源化，综合成本与常规白色聚苯乙烯泡沫塑料相当，材料密度与强度明显提高，技术实用性较强，工程化应用前景广阔。进一步开发经济性强、科学合理且又环保的回收聚氨酯物料新方法已成为努力的方向。