《废弃电器电子产品处理与资源化技术及装备》

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项目属于城市生活废物处理与综合利用领域。

我国是世界最大的废弃电器电子产品(简称电子废弃物)产生和处理国,也是行业污染最重的国家之一。电子废弃物中含有大量的贱、稀贵、稀散、重金属及各种塑料等,又有含铅玻璃、阻燃剂、氟利昂(CFC-11)等毒害物质。电子废弃物既是重要的“二次资源”,又是“危险废物”,其资源化处理有别于金属矿藏开采和危险废物处置,关键在于避免二次污染的前提下,实现有价物质的高效、高附加值回收。其难点在于:技术落后、装备水平低,甚至非法处理(露天焚烧、酸洗等),造成资源回收利用率低、附加值低和严重的环境污染。为此,针对电子废弃物种类多、结构复杂、有价物质多、毒害物质杂,及资源化过程易产生二次污染的特点,以提高资源利用率和降低环境污染为目标,以提升技术装备水平为手段,开展技术发明创造,形成以下四项核心发明:

(1)机械-自动化拆解与分类:发明了“四机一脑”及电路板、阴极射线管显示器、液晶显示器等关键部件的整套自动综合拆解-环境净化处理系统,使拆解水平从手工拆解、半机械化提升到环境友好的机械化、自动化。其中,整机拆解效率提高15%以上,人工减少20%以上,关键部件解离率近100%。

(2)物料多级破碎-复合分选:发明了多级破碎、风力、磁力、涡流力和高压静电力分选不同组合方式的复合分选技术,实现了废电路板、冰箱箱体、硒鼓等的高效解离与分离,半导体类电子产品涉密载体的安全销毁。其中,破碎解离率97%左右、金属和非金属分离率达98%左右,销毁水平超过国家一级标准。

(3)金属的分离与纯化:发明了铜、铝的电磁净化与偏析法提纯,铅、镉等重金属的真空蒸发-冷凝分离,稀贵金属的绿色化学分离与纯化,稀散金属的氧化、氯化富集与提纯的技术及装备,稀贵金属的回收率达98%,稀散金属的回收率达95%,纯度大于99%。代替传统电解、氰化浸提、王水浸提等化学法。

(4)废塑料、电路板基板等低值材料再利用:发明了利用废塑料、电路板非金属粉代替木粉等有价物质,生产木塑型材、酚醛模塑料、再生板材、沥青改性剂的技术,发明了废硒鼓碳粉热解处理技术与装置,实现低值材料的资源化。

形成集拆解与分类、解离与分选、有价物质的再生与综合利用技术与装备体系,构建成套综合处理装备9套,在全国7省2市11家企业推广应用,建成20余条生产线。近3年处理电子废弃物826万台,新增销售额9.47亿元,新增利润1.01亿元,节能约12.08亿度电,减少CO2排放255.83万吨。拆解车间中PM10和PM2.5降幅分别35%和50%以上,冰箱拆解CFC-11的浓度降幅95%以上。

获国家授权发明专利31项、实用新型8项、软件著作权35件、公开发明专利26项,参编国家标准4项;分别创建环保部、上海市2个工程技术中心和2个环保科普基地。发表SCI论文50篇,其中10篇ES&T他引386次;成果得到NatureChina、ES&T News、The New York Times(Science)、ScieitceDaily、英国皇家工程院院士Derek Fray等的好评。获2015年教育部技术发明一等奖。

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