废旧金属范文

关键词：废旧手机；回收；处理方法；资源利用

收稿日期：20130521

基金项目：上海市教育委员会创新重点项目（编号：12ZZ194）；重点学科建设项目（编号：J51803）；国家自然科学基金项目（编号：50974087）资助

作者简介：陈立乐（1988—），男，安徽人，上海第二工业大学城市建设与环境工程学院硕士研究生。

通讯作者：王景伟（1963—），男，内蒙古人，教授，硕士生导师，主要从事电子废弃物资源化方面的教学与研究工作。中图分类号：TK09文献标识码：A

文章编号：16749944（2013）07017304

1引言

近年来，随着电子科技和信息技术的迅猛发展，手机更新换代速率不断加快，进而导致了大量废弃手机的产生。据相关统计数据显示，目前全球每年废弃的手机约有4亿部，其中，中国有近1亿部。联合国环境规划署近期的《化电子垃圾为资源》报告预测，到2022年，中国废弃手机数量将比2007年增长7倍。另外，我国同时也是一个手机生产大国，根据2002～2009年《中国电子信息产业统计年鉴》的相关统计，从2002～2009年，我国手机产业生产规模不断扩大，2008年受经济危机影响增长较慢，其他年份生产均呈快速增长势头，2009年手机产量是2002年产量的5倍多。2009年，我国手机产量超过6亿部，2010年，我国手机产量达到10亿部。因此，废旧手机的回收处理，已成为我国当前亟待解决的一项重大难题。

2废旧手机的危害性和资源性

废旧手机主要由塑料外壳、锂电池、线路板、显示器等几大部分组成。这些部件中含有铅、铬、汞等有毒有害物质，随意抛弃将会严重污染土壤和地下水，对人类的身体健康构成巨大的威胁；废旧线路板中还有含多溴联苯、多溴联苯醚等含溴阻燃剂，具有致癌、致畸、致突变的危害。同时，废旧手机中还含有大量的有价金属，特别是贵金属。一项研究表明，从1t废弃手机中能提取150g黄金、100kg铜以及3kg银。依照我国目前每年废弃1亿部手机估算，这些废旧手机总重达1万t，若回收处理能提取1500kg黄金、100万kg铜、3万kg银。因此，无论是从经济效益，资源综合利用，还是环境保护方面，废旧手机的高效回收和利用，都有十分重要的意义。

3废旧手机主要部件的回收利用

3.1废旧手机塑料外壳的回收

手机外壳制造时一般会在内侧标明其材质。手机外壳材料大多采用热塑性工程塑料，如聚碳酸酯（PC）、丙烯腈/丁二烯/苯乙烯合成树脂（ABS）、PC/ABS合金、聚甲醛及聚氨酯。工程塑料具有很高的回收利用价值，对废旧塑料进行回收，并加以循环利用，对于提高资源利用率，解决废旧手机废弃物的生态环境问题具有重要意义。

废旧手机外壳塑料的回收，一般通过物理化加以回收。将回收的手机拆除外壳，统一运送到专门生产塑料的企业，对手机塑料外壳进行破碎，然后，进行造粒，作为其他家用或工业电器、通讯等设备的原材料。物理方法具有工艺简单、处理效率高、污染少、成本低等优点。

对于手机中不能重复利用的塑料还可以用作燃料，用于发电、冶炼等使用，这样既可以节约能源，又可以减少温室气体的排放。

3.2废旧手机线路板的回收

手机线路板中金属的含量很高，尤其是贵金属，具有较高的回收价值。LucianaHarueYamane等对手机线路板和电脑线路板中的金属成分分别进行了分析，分析结果：手机线路板中的金属含量为63%，电脑线路板中的金属含量为45%，其中手机线路板中铜的含量为34.5%，电脑线路板中铜的含量为20%。

对于废旧手机线路板的回收，主要是回收其中的有价金属，特别是金、银、铜、钯等贵重金属。目前主要通过物理、化学及生物的方法加以分离回收。

3.2.1物理处理法

从工艺方法来说线路板的物理法处理可分成两大类：干法和湿法。干法指的是根据物料间的电、磁、形状、密度等特性差异，利用单个或组合设备加以有效处理的技术方法，其间没有液相的存在，这也是研究较多应用较广泛的技术方法。湿法多是利用物料的密度差异性质结合液相的动力及运动特性进行有效的成分分离。

干法回收主要通过各种机械的方法，或者几种方法相结合的方式，首先对线路板进行破碎，然后根据金属和非金属磁性、密度、比重、导电性等的不同，对其中的金属和非金属加以分离。处理方法主要包括破碎、磁选、静电分选、涡电流分选等工艺流程，还有重选、空气摇床等方法，一般采用其中的两三种方法相结合的方式进行分选。

马国军等采用磁选和重选回收废旧电路板中的金属。结果表明，采用干法磁选工艺，可回收的铁磁性物质约占废旧电路板质量分数的8.23%，重液分选可使金属与非金属有效分离，采用磁选和重选联合工艺可使Fe、Cu、Pb、Zn、Ni和Sn的回收率分别达到约100%、80%、65%、75%、88%和56%。

北京航空航天大学的沈志刚在其专利中利用空气分离筒设备进行了废弃电路板物理法资源化研究，该工艺回收的金属材料纯度为95%，回收率达到95%，具体工艺流程见图1。

图1废弃线路板物理法空气分离工艺流程

湿法回收是利用水等作为分选介质，根据金属和非金属密度或比重的不同加以分离，例如浮选法、水力摇床、螺旋溜槽等。

谭之海采用“湿法破碎——浮选”工艺流程来回收废弃线路板中金属成分，结合传统矿物浮选的4个常用浮选动力学模型，研究了废弃线路板自然疏水性浮选和药剂浮选的浮选动力学模型，并通过试验验证了5个不同条件下建立得动力学模型，为废弃线路板浮选工艺参数的优化、浮选流程的简化奠定了理论基础。

综上所述，物理法资源化处理线路板的方法很多，不同种类的线路板和不同的工艺流程，往往会取得不同的分离回收效果。废旧手机线路板相对电脑等其他线路板，具有金属含量高，板体薄等特点，因此，对于废旧手机线路板的回收，相关的物理回收工艺，还需要进一步的研究和优化，才能取得较好的分离效果。

3.2.2化学处理法

化学处理法主要是利用湿法冶金的方法，对线路板中的贵贱金属加以分离回收。湿法冶金技术回收贵金属的基本原理是利用废料中的绝大多数金属能在硝酸、王水等强氧化性介质中溶解而进入液相的特性，使绝大部分贵金属和其他金属进入液相而与其他物料分离，然后从液相中分别回收金等贵金属和其他贱金属。目前已经得到应用的将电子废弃物中的金转入溶液的工艺有硝酸王水湿法工艺、双氧水硫酸湿法工艺、鼓氧氰化湿法工艺等几种。

曹人平等应用煅烧浸出法研究了废旧手机中Au、Pd、Ag的回收技术及工艺，其回收率都>95%，回收得到的产物经精制，其纯度>99.9%。其具体工艺流程如下图（图2）。

图2废旧手机中Au、Ag、Pd的回收工艺流程

李晶莹[11]等采用硫脲作为浸出试剂，用Fe3+离子作为氧化剂，对废旧手机线路板中的金、银的浸出回收进行了研究。研究结果表明，酸性条件下，样品破碎到100目以下，控制硫脲浓度24g/L，Fe3+离子浓度06%，室温下反应2h，金和银的浸出率分别达到90%和50%。

VinhHungHa等采用Cu2+-硫代硫酸盐-氨体系对废弃手机线路板中的金的浸出进行了研究，结果表明，当硫代硫酸盐浓度0.12mol/L，Cu2+20mmol/L，氨浓度0.2mol/L，2h后，金的浸出率高达98%，取得较好的试验成果。

3.2.3生物法处理技术

生物处理技术，就是利用某些微生物的吸附、氧化和代谢作用，来提取废旧电子产品中金属的一种手段。生物提取技术具有工艺简单、成本低、操作简单等优点，但是生物浸出周期长，浸出率较低，目前还处于实验室研究阶段，生物法是具有发展前景的新技术之一。

3.3液晶显示屏的回收

液晶显示屏中主要成分为金属铟和玻璃。铟是各类平面液晶显示器生产中至关重要的成分。世界市场上平面显示器的快速增长成为全世界铟的生产的最主要的最终用户，包括平面电视、台式计算机显示器、可上网的笔记本电脑、手机等主要的平面显示器的快速发展和应用，使得国际市场对铟的需求急剧增长，而且目前还没有新的替代材料研究出来。液晶显示屏中铟的含量大约在20×10-6～200×10-6，具有一定的回收利用价值。玻璃可作为一般的废物回收利用。

3.4废旧手机锂电池的回收与利用

现行的大多数手机电池为锂离子电池，锂、钴是锂离子电池的最重要成分，其中钴在自然界含量稀少，价格昂贵，如果得到回收，将会获得较大的经济效益。

对于废旧锂电池的回收利用，国内在这方面的研究相对国外较少。中南大学钟海云等采用碱浸——酸溶——净化——沉钴工艺流程，从锂离子二次电池正极废料——铝钴膜中回收铝、钴。本工艺钴的直收率达到95.75%，铝达到94.84%。

韩国矿产资源科学研究院回收研究所研究开发了从失效锂离子电池中再生钴酸锂的湿法冶金方法——非晶型柠檬酸盐沉淀法。工艺流程为：失效锂离子电池——热预处理（电池解离、硬化塑料）——一次破碎——一次筛分——二次热处理——二次筛分——高温焙烧——硝酸介质还原浸出（H2O2作还原剂）——净化除杂——柠檬酸沉淀——高温焙烧——钴酸锂。日本索尼公司和住友金属矿山公司合作开发了从失效锂离子电池中回收钴等元素的技术。其工艺为先将电池焚烧，以除去有机物，再筛选去铁和铜，将残余的粉末溶于热的酸溶液中，用有机溶剂提取钴。

4废旧手机回收利用现状和建议

我国是一个人口众多、手机使用量较大的国家，废旧手机的回收利用，需要一个完善系统，从政府、生产者、经销商、运营商到个人的积极参与和配合，才能实现废旧手机综合利用。废旧手机的回收利用体系的建立，是一个逐渐完善的过程。目前，欧、美、日等发达国家及地区，在废旧手机的回收和利用方面，已经有了一个相对完备的法律体系及回收处理系统，因此，我们国家在这方面，可以结合我国国情，予以借鉴。

4.1完善法律法规，合理回收利用

专门法律法规的制定，是废旧手机得以高效回收利用的前提和保证。2003年1月我国实施了《清洁生产促进法》，2005年4月实施了《固体废弃物污染环境防治法》，2007年3月实施《电子信息产品污染控制管理办法》，2011年1月1日起，正式实施《废弃电子产品回收处理管理条例》，并颁布了《废弃电器电子产品处理目录》，对废旧电视、冰箱、洗衣机、空调、电脑等废旧家用电器的回收处理做出了相关规定，但是，对于废旧手机的回收处理，依然还没有做出相关规定。因此，国家需要尽快完善相关法律法规，将废旧手机的回收利用纳入其中，才能保证废旧手机的合理回收与利用。

4.2设立专门的回收机构，规范回收市场

目前，我国废旧手机的回收，主要依靠小商贩走街串巷进行回收，或者卖给手机维修点，然后，通过相关商家进行翻新，重新回到市场，欺骗消费者。对于不能使用的，进行简单的拆除，只回收利用其中一些有用的零部件。这种不规范的回收方式，不仅回收效率低，而且对环境的污染破坏大，对正规回收系统的建立，也产生一定的阻碍作用。针对我国当前废旧手机的回收利用情况，结合我国国情，借鉴国外的回收体系，在全国设立专门的回收网络，进行有偿回收，比如利用销售商和运营商进行回收，同时，坚决取缔非法渠道进行回收。

4.3建立规划化、产业化的处理企业

废旧手机的拆解、处理工作，需要先进的处理技术、工艺、专门的技术人员，进行高效的无害化的拆解，才能避免对环境的二次污染和破坏。因此，废旧手机的回收、处理，要兼顾环境效益与经济效益，走规范化、产业化的道路，既可以高效的回收利用，又不会造成环境的破坏，同时可以带动经济增长，促进就业。因此，要坚决取缔、严格查办一些沿海地区非法的手工拆解作坊，政府可以出资成立专门的处理企业，或者鼓励一些有实力、有技术、有资质的企业进行废旧手机的拆解处理。对于相关的企业，政府给予一定的照顾，如减免税收、财政补贴等。

2013年7月绿色科技第7期4.4大力宣传，提高公民环保意识

相对于发达国家，我国区域经济发展不平衡，公民的环保意识较薄弱，需要政府和相关企业机构宣传、教育和引导，增强公民的环保意识，倡导绿色消费，提高公民环保的积极性。同时，政府和相关机构定期开展一些废旧手机的回收活动，比如，以旧换新、废旧手机换话费、废旧手机换取日用品、换取积分等，从而增加民众主动交回废旧手机的主动性。

5结语

我国是一个手机使用大国，也是一个手机生产大国，每年废弃的手机将达到上亿部。然而，目前国内关于废旧手机回收利用方面的研究较少，对于废旧手机的回收利用，还没有形成相对完善的体系。如何有效的回收利用这些废旧手机，是当前我国急需解决的一项重大难题。无论是法律法规的健全、回收系统的完善、专门处理企业的建立，还是工艺技术的研发，都将是今后研究的重点。

参考文献：

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废旧金属范文

如果不能乱扔，据资料统计：全国有那么多人，平均每人每天乱扔一节，那么就扔了13亿多节废电池，这样就严重污染了环境。一节普通的电池被人们扔进了土里后，那整片土地将永远长不出任何花草树木。一节纽扣电池被人们仍进了河里，那条河里所有的水将不能饮用。要是大家都把废旧电池往水里扔或土里扔，我们的家园将会变得荒芜。

有的人认为，废电池没什么大危害，随便乱扔，其实，废电池对环境的危害是非常大的。

科学调查表明，一颗钮扣电池弃入大自然后，可以污染60万升水，相当于一个人一生的用水量。而中国每年要消耗这样的电池70亿只……

这是多么惊人得数字啊！！废电池的其主要成分为锰、汞、锌、铬等重金属。废电池无论埋在大气中还是深埋在地下，其重金属成分都会随渗液溢出，造成地下水和土壤的污染，日积月累，会严重危害人类健康。

一、电池的组成：干电池、充电电池的组成成分：锌皮(铁皮)、碳棒、汞、硫酸化物、铜帽；蓄电池以铅的化合物为主。举例：1号废旧锌锰电池的组成，重量70克左右，其中碳棒5。2克，锌皮7。0克，锰粉25克，铜帽0。5克，其他32克。

二、废旧电池的危害性：废旧电池的危害主要集中在其中所含的少量的重金属上，如铅、汞、镉等。这些有毒物质通过各种途径进入人体内，长期积蓄难以排除，损害神经系统、造血功能和骨骼，甚至可以致癌。铅：神经系统(神经衰弱、手足麻木)、消化系统(消化不良、腹部绞痛)、血液中毒和其他的病变。汞：精神状态改变是汞中毒的一大症状。脉搏加快，肌肉颤动，口腔和消化系统病变。镉、锰：主要危害神经系统。三、废旧电池污染环境的途径：这些电池的组成物质在使用过程中，被封存在电池壳内部，并不会对环境造成影响。但经过长期机械磨损和腐蚀，使得内部的重金属和酸碱等泄露出来，进入土壤或水源，就会通过各种途径进入人的食物链。过程简述如下：池土壤微生物动物循环粉尘农作物食物人体神经沉积发病

其他水源植物食品消化生物从环境中摄取的重金属可以经过食物链的生物放大作用，逐级在较高级的生物中成千上万地富积，然后经过食物进入人的身体，在某些器官中积蓄造成慢性中毒。日本的水(人加吴)病就是汞中毒的典型案例。四、废旧电池危害的其它表现：目前世界上生活垃圾处理主要是卫生填埋、堆肥和焚烧三种方式，混入生活垃圾的废旧电池在这三个过程中的污染作用体现在：填埋：废旧电池的重金属通过渗滤作用污染水体和土壤。焚烧：废旧电池在高温下，腐蚀设备，某些重金属在焚烧炉中挥发在飞灰中，造成大气污染；焚烧炉底重金属堆积，给产生的灰渣造成污染。堆肥：废旧电池的重金属含量较高，造成堆肥的质量下降。再利用：一般采用反射炉火冶金法，工艺虽然容易掌握但是回收率只有82%，其余的铅以气体和粉尘的形态出现，同时冶炼过程中的二氧化硫会进入空气中，造成二次污染，直接危害操作工人的健康。

废旧金属范文篇3

关键词废旧电池;回收利用;环境保护

中图分类号X773.05文献标识码A文章编号1673-9671-(2010)032-0208-01

1电池的种类及废旧电池的危害

1.1电池的种类

化学电池种类繁多,按其使用性质的不同,可分为原电池和蓄电池两种。其中原电池有普通锌锰电池、碱性锌锰电池、锌银电池、锌-空气电池、锂电池、汞电池等;蓄电池有镉镍电池,氢镍电池、锂离子电池、铅酸蓄电池(工业电池)等。

1.2废旧电池的危害

废旧电池对环境的污染主要是酸、碱等电解质溶液和镉、汞、铅、铜、锰、镍、锌、铬等重金属污染,对人体健康和生态环境危害较大。

2先进的废旧电池处理工艺及国内外处理现状

2.1先进的废旧电池处理工艺

目前,国外发达国家主要采用湿法冶金和活法冶金两种方法回收废旧电池中的重金属。

2.1.1湿法冶金处理

湿法冶金处理主要是利用废旧电池中的重金属盐易与酸发生反应的特点生成各种可溶性盐进入溶液后,再利用电解法进行分离提纯,提取电池中的锌、二氧化锰及其他重金属。

湿法冶金又可分为焙烧浸出法和直接浸出法。焙烧浸出法是先将电池焙烧,使低沸点的金属汞、镉蒸发出来,然后破碎筛分出金属物质,再用酸直接将金属和其氧化物浸出,用电解法从浸出液中回收金属;直接浸出法是将费电池破碎筛分洗涤后,直接用酸浸出并电解提取金属成分。

2.1.2火法冶金处理

火法冶金处理废电池是在高温下使电池中金属及其化合物还原分解和挥发及冷凝的过程,火法冶金处理又分为常压冶金法和真空冶金法。

常压冶金处理方法有两种:一是在较低的温度下加热废电池,先使汞挥发,然后再较高的温度下回收锌和其他重金属;二是将废电池在高温下焙烧,是其中易挥发的金属及氧化物挥发,残留物另行处理。常压法所有作业均在大气中进行,空气参与作业,因此同样有流程长、污染重、能耗高的缺点。

2.2国内外废旧电池处理现状

目前,许多发达国家已经建立了完整的废旧电池处理体系,德国已做到废旧电池全部收集,并采用先进的电子磁铁分类法和X射线分类法,火法和湿法技术已在实际中实行。

目前我国还没有建立一套完整的废电池回收体系,在处理技术方面,一些高校和有关单位已经开展了一些研究工作,也取得了一定成果,但大部分尚都停留在实验室阶段。

3废旧电池处理的新技术与新工艺

3.1废旧铅蓄电池的处理新工艺

废铅蓄电池可以使用破碎―水力分选技术,首先将其按定速送到皮带输送机进入电瓶纯洁切割分选,首先通过放酸机将废铅蓄电池中的电解液倒至下设的储酸槽中,收集的酸液可用于精炼工程中形成的碱渣进行中和浸出处理,然后用水冲洗,废铅蓄电池被拆解成碎片,碎片经过筛分,筛上物主要是废塑料、板栅和连接头,筛下物主要是铅泥,铅泥的主要成分是PbSO4、PbO、PbO2。铅泥由水冲洗到沉淀池,并沉淀在沉淀池底部,然后用刮板机捞出,由螺旋运输机送至铅泥脱泥系统。沉淀池的上清夜经耐酸泵打入废水处理系统,经加Ca(OH)2和絮凝剂,中和、絮凝、沉淀后,清水循环使用。筛上物重选,分离出板栅、连接头、废塑料、硬橡胶等。

3.2废旧镍镉电池的综合处理技术

主要有火法处理技术和湿法、火法相结合的混合处理技术2种。火法处理主要利用镉及其氧化物蒸气压较高的特点和镍分离;火法和湿法相结合的方法工序繁复,工艺流程长,但对于环境的污染问题可以根本解决。湿法部分处理方法较多,整个工艺方法也不尽相同。混合处理方法的工艺流程见图1。

图1废旧镍镉电池的混合处理工艺流程

3.3废旧锌锰电池的综合处理技术

废旧锌锰电池中含有较高纯度的Fe、MnO2、Zn(ZnCl2)等,而Fe、Mn、Zn都是锰锌软磁铁氧体的原料,经济效益相当可观。中南大学冶金学院在锰锌软磁铁氧体材料制备领域的大量研究基础上,提出了由废旧锌锰电池制备高磁导率锰锌软磁铁氧体材料的新工艺,如图2:

图2废旧锌锰电池的综合处理技术流程图

4结语

随着世界各国对废旧电池回收处理问题的日益重视,废旧电池处理技术将会不断发展更新。通过对废旧电池处理工艺的介绍以及与国外发达国家的对比可以看出,要解决废旧电池的污染问题,不仅要从源头抓起,而且要积极开发高能量、无污染的绿色电池,实现经济与环境保护的可持续发展。

参考文献

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