PCB废料处理新技术有效解决二次污染

如何有效地进行废弃电路板的资源化回收处理，已经成为当前关系到我国经济、社会和环境可持续发展及我国再生资源回收利用的一个新课题，引起了我国政府的高度重视。“印制电路板回收利用与无害化处理技术”已被列入国家发改委组织实施的资源综合利用国家重大产业技术开发专项。

    现行回收处理方法已不适合环保要求

    印制电路板由玻璃纤维、强化树脂和多种金属化合物混合制成，废旧电路板如果得不到妥善处置，其所含溴化阻燃剂等致癌物质，会对环境和人类健康产生严重的污染和危害。但同时，废旧电路板也具有相当高的经济价值。电路板中的金属品位相当于普通矿物中金属品位的几十倍，金属的含量高达10%～60%，含量最多的是铜，此外还有金、银、镍、锡、铅等金属，其中还不乏稀有金属，而自然界中富矿金属含量也不过3%～5%。有资料显示，1吨电脑部件平均要用去0.9公斤黄金、270公斤塑料、128.7公斤铜、1公斤铁、58.5公斤铅、39.6公斤锡、36公斤镍、19.8公斤锑，还有钯、铂等贵重金属等。由此可见，废旧电路板同时还是一座有待开发的“金矿”。

    根据对全国大部分地区废电路板处理现状的调查，现在许多电路板企业所产生的废电路板及边框料大部分是运到偏远地区采用焚烧和水洗的方法进行处理，造成了极为严重的二次污染。

    焚烧法由于会产生大量有异味、有毒的溴类化合物，严重污染大气，早已被国家环保总局明令禁止，但是在偏远的山区，焚烧作坊仍然有生存的空间

    而水洗法由于工艺简单、投资少，已被广泛采用。但是水洗后产生的大量废渣(即“非金属物质”，占到印制电路板重量的80%左右)依然对环境造成极大的危害，要处理或消除这些废渣很困难。水洗企业大多是将废渣作为生活垃圾填埋或交给环卫部门处理。在江苏昆山附近，一些小型水洗厂甚至将废渣直接倒入水塘中，上面覆盖一层土，一两年间，一口口水塘就被填没了，表面上没有污染，实际上这种非金属物质对地下水水质及土壤质地所造成的危害却是长期而深远的。这些水洗厂都没有得到环保部门的经营许可，完全属于非法作业，环保部门来人检查，他就关门歇业，等检查结束，又偷偷摸摸开始运作。在全国，这类水洗厂有上百家，废印制电路板的处理量很大，根本没有采取任何环保措施，产生的工业废水任意倾倒，废渣随意露天堆积或填埋，给环境和居民的健康造成莫大的伤害。

    为了规范废旧家电及电子产品工业废弃物的处理，我国各级政府已出台大量的法律法规，颁布了《废旧家电及电子产品回收处理管理条例》、《电子信息产品生产污染防治管理办法》、《废弃家用电器与电子产品污染防治技术政策》、《电子垃圾回收利用法草案》等，已经构成比较系统的法制体系。

    广东省还专门制定了《广东省固体废物污染环境防治条例》，在广东省环保局颁布的《广东省严控废物名录》中，废电路板、废覆铜板明确被定为严控废物(HY04)，同时条例还规定，禁止露天焚烧或者使用未经环境保护行政主管部门批准的设施处理严控废物。

    按照以上政策，废旧电路板早已列入国家及各省环保部门的严控范围，但由于缺乏可靠的回收处理技术，各地固体废物管理中心也无法对废电路板实施有效控制与处理，从而导致回收处理依然处于混乱无绪状态，给环境造成严重危害。

需要新型处理技术与设备

    湖南万容科技有限公司是一家专业从事工业废弃物综合利用开发的科技企业，通过与北京航空航天大学等相关院所合作，在“废旧电路板综合利用处理”领域进行了全面的开发研究。在吸收国内外先进的回收处理技术的基础上，进行自主创新，成功地研发出废旧电路板综合利用及无害化处理的整套设备及技术，并将该项技术产业化，在广东、江苏分别建成了年处理废旧PCB板6000吨的无害化综合处理生产线和非金属材料深加工示范生产线。

    在回收产生的金属深加工方面，万容科技与相关矿冶研究单位合作，针对废旧电路板回收处理后所产生的各类金属形成了整套深加工工艺体系。

    湖南万容科技有限公司开发的“废旧电路板综合利用”成套设备与技术具有系统优势，与其他方法相比具备以下显著特征。

    1.该系统的分离设备是采用目前世界上最先进的“完全物理技术”来回收电路板中的铜以及其他稀有贵重金属。经特殊设备处理与分选工艺，实现了金属与非金属的有效分离，整个生产过程中没有废水、废渣的排放，完全解决了焚烧、酸浸、水洗等以往处理方法所带来的严重二次污染问题。经实际运行检测，具有运转平稳、回收率高、自动化程度高、作业环境好等特点，金属回收率稳定在95%以上，单线年处理量可分别达到500吨、3000吨和6000吨的规模(可视处理量提供不同配置)

    2.较好地解决了废旧PCB板回收中的非金属粉料的综合应用这一难题，打造成一条完整的“绿色回收产业链”。电路板的非金属物质有溴化/环氧、溴化/酚醛、绝缘纸、聚酰亚胺、UV漆、玻璃纤维、阻燃剂如多溴化钾联苯醚、其他助剂等，成分非常复杂，富含危险物质，此前在国际上还没有成功的非金属粉料直接材料化综合利用的方案。一般对非金属粉料进行简单处理：直接填埋法、焚烧法、固化法等，这些简单的处理方法造成环境治理的后处理成本很高，无法得到有效推广。该处理技术创新性地实现了非金属粉料的直接材料化利用，真正做到零排放、零污染，处理成本较低，可以从非金属回收利用上获取更大的价值。

    3.能将金属粉末中的金、银、钯等稀贵金属实现有效提取，使稀贵金属的价值得到充分体现。

    回收处理基地建设应合理布局

    根据国内电路板企业的分布与各地固体废弃物管理体系的不同特点，电路板回收处理基地的建设应结合多种形式，合理布局。

    在一些电路板生产企业集中的地区，如深圳、东莞、苏州、昆山等地，大、中、小型电路板企业逾百家，年产生电路板边框料达数万吨之多，应在这些区域设立大型的、年处理规模在万吨以上的专业化回收处理基地，同时配套建立非金属材料应用生产线，以集中、便利、高效的回收体系与大规模化的生产处理方式构建起加工处理优势。由于回收环节减少、运输周转周期缩短，使得电路板废料从工厂到加工增值全过程的成本大大减少。这一方面确保了回收加工企业的利润，也为加工企业合理制订回收处理价格，让利于废料产生企业，实现真正的市场化运作创造了条件。

    在一些电路板企业不太集中的省市则宜选择交通、环境较适宜的地区建立集中处理点，也可以与各省市的电子废弃物处置中心或固体废弃物处置中心配套。这种区域性集中处理基地的建设，应由具有技术与资金优势的企业与当地环保企业或固体废物处置中心联合建立，由政府引导、支持，实行企业化管理、市场化运作的模式。

随着电路板工业的高速发展，电路板企业正在向大规模生产方向发展，而电路板行业带来的环境污染问题又对电路板生产企业的扩张造成巨大的压力。在电路板行业开展清洁生产、减少污染物排放、加强废弃物的回收再用，无疑是一条最好的出路。这一方面减少了企业与社会的环保压力，另一方面还可以为企业创造新的价值，降低成本、提高效益。

    地处深圳的恩达电路有限公司在含铜废液的综合回收利用方面就成为了行业内清洁生产、实现企业与社会双赢的典范。广东生益科技股份有限公司是国内覆铜板生产的龙头企业，企业已与万容科技建立了合作关系，并积极探讨共同建立铜废弃料的回收再用增值体系。

    相关链接

    PCB行业协会积极推进环保工作

    中国印制电路行业协会在2006年标准化工作会议上提出：要坚决贯彻《国务院关于落实科学发展观加强环境保护的决定》关于“在废弃物产生环节，要强化污染预防和全过程控制，实行生产者责任延伸，合理延长产业链，强化对各类废物的循环利用”的指示精神，认真执行清洁生产法规，以科技为动力，推动三废治理，开创全行业绿色生产、循环经济新格局。

    目前，行业协会已经加大了CPCA环保洁净分会(国家二级分会)的工作力度：一方面开展全国范围及各电路板企业集中地区的行业三废调查，进一步摸清行业的现实状况，探讨行业转向绿色生产和循环经济的多种途径，向国家环保总局、海关总署、各地相关部门提供信息和建议。另一方面正在积极收集、整合国内环保治理企业的技术、设备力量，牵头组织鉴定、筛选，学习、引进世界先进的三废处理技术及工艺设施，向全行业积极介绍推广。

    在2006年标准化工作会议上，还讨论拟订了《清洁生产标准·印制板制造业》草案，提出了“实施行业绿色生产、发展循环经济”的倡议。在电路板边框料等固体废料的处理方法上明确提出建议：禁止造成严重环境污染的简易焚烧方法与简易化学萃取方法；尽快淘汰造成水塘、河流及土壤污染的粉碎水洗方法；全力推广完全物理的分离回收技术装置。(n101)

PCB生产过程对环境产生的污染主要是废水,废液和废气以及废品(渣)等,由于国内的种种原因,这些污染是存在的,而且还会越来越严重.但是,随着政府的重视,环保政策的出台和科技的进步与发展,我国PCB生产是可以走向清洁生产的,而且必须走向清洁生产才有出路,也只有这样,才能使我国PCB工业走向可持续发展的康庄大道.PCB生产过程的废水必须采用回用技术.PCB企业必须采用新的废水处理技术与工艺,对PCB生产过程中产生的废水进行处理,不仅要达到国家或地区规定的废水排放的标准,而且对"达标"可排放的水进行循环应用到PCB的各个湿法处理工序中.这种做法已经在我国实现了,如恩达电子(深圳)有限公司已经实现PCB生产的废水处理后回用60%,运行一年多来,不仅经济效果十分显著,而且社会效益也是十分明显.如按目前恩达电子(深圳)有限公司每月PCB生产20000 m 2(主要是多层板为主)和2.5吨/m2用水量为例,每月用水量为50000 吨,年用水量为60万吨,则每年废水排放量和产生铜离子(仅以铜含量0.5 mg / l 来计算,实际上铜含量可能小于0.5 mg / l ) 污染如表1所示.从表1中可看出:如果不采用废水处理回用技术,恩达电子(深圳)有限公司生产PCB每年需要用水量为60万吨(其"达标"废水排放量也相当于60万吨),仅铜离子污染量达到300公斤/年;现在采用废水处理后60%回用,则"达标"废水排放量下降到24万吨/年,铜的污染量也下降到120公斤/年.如果进一步提高废水回用率,则"达标"废水排放量和铜的污染量也将相应地降下来.同理,如果全国的PCB生产都实现了废水回用技术与工艺,则由于
PCB工业所带来的废水排放量和铜离
子的环境污染(按1 mg / l 计算)等将大
大地降低,如表2所示(按铜离子含量
1 mg / l 计算).
PCB生产中的铜蚀刻液实现"零"
排放.2005年2月初以来,恩达电子
(深圳)有限公司在拓鑫环保再生科技
(深圳)有限公司共同努力下,又推出了
PCB铜蚀刻"废液"处理后全部回用
的新技术和新工艺,使PCB铜蚀刻
"废液"达到"零"排放.而过去传统
的做法是把这些具有高铜含量的蚀刻溶
液卖给或送给铜"废液"的专门处理厂
进行铜回收处理,这种处理同样会产生
铜等的"二次污染",而且这种污染环
境的量和带来的危害也是不可忽视的,
甚至可能超过PCB废水(处理)排放中
铜离子的污染量.
现在从PCB生产过程中把从PCB
上蚀刻下来的铜采用电镀技术直接回收
起来,同时又把常规含铜量的蚀刻液又
运回到PCB蚀刻槽里使用,这样反复
循环,实现了PCB铜蚀刻液"零"排
放.这种做法,不仅避免了铜的"二次
污染"危害环境,而且可以把从PCB
上蚀刻下来的铜回收回来,由电镀所得
到的铜纯度达到99.9%以上.大家知
道,PCB在制板的铜大约有70%铜被
蚀刻下来的,因此对于一个年产20万
平方米,双面板和多层板(按6层和每
层18μm铜厚度来计算)各占50%的
PCB企业,每年仅从蚀刻溶液处理后
的电镀铜回收就可达150吨以上,价值
在400万元,因此每个PCB企业可以
从这里得到一笔十分可观的经济收入.
废气,废品(料)等的处理.PCB
生产过程中会产生某些有害气体,如硫
酸与盐酸的气体,氨气等,这些气体可
以采用"吸收塔"(即喷淋相应的化学
溶液,如碱溶液,甚至水等)来吸收这
些气体后而排出无害的气体.而废品
(料)等固体材料可通过机械方式加以粉
碎分级回收相应的金属和粉料(可用于
建筑方面).
PCB清洁生产:为什么 做什么
■中国印制电路行业协会顾问林金堵
2005年6月17日星期五广告服务热线:88558818/58
19基础电子周刊专辑 PCB
编辑:诸玲珍电话:88558828 e - mail: zhulzh @ cena. com . cn
我国PCB行业必须采用清洁生产才能走上可持续发展的道路.
PCB工业采用清洁生产,不仅在
工艺和技术上是可行的,而且在经济效
益也是有利可图的,更重要的是在社会
效益上,回归自然,造福人类,造福子
孙万代,功不可没.
在经济效益上是合算的.根据恩达
电子(深圳)有限公司的PCB生产的废
水处理回用(60%)运行一年多来的结果
表明,在经济效益上是有利可图的.恩
达电子董事长兼总经理陈荣贤说,按恩
达电子的PCB生产的废水处理回用情
况,除去投入成本折算后,每年至少可
节省15万元,在PCB制板铜蚀刻液
中采用"零"排放的回用技术方面,
估计从电镀铜得到的效益(扣除折算
成本外),每年可在25万元以上(实
际上,我们可从电镀得到的铜数量
与价值中计算出来,将远大于这个
数).这就是说,对PCB生产的废
水处理后采用回用技术和铜蚀刻液
实现"零"排放回用技术,除了扣
除投入必要的成本外,还具有明显的
经济效益.
在社会效益上的意义更是深远而
重大.人们知道,PCB工业和其他
某些工业(如化工,造纸等)的废水排
放会污染环境(特别是水源等),危害
人类健康,这是关系到子孙和千秋
万代的大事.因此,只要做到PCB
生产的废水处理后采用回用技术并
不断提高回用率,大幅度降低"达
标"废水排放量;实施PCB铜蚀刻
液"零"排放的循环使用,避免
"二次污染"环境;再加上进行废
气和废品等的处理等,就可以大大
地降低直至消除PCB工业对环境的
污染,这对于保护我国环境,保护
人类,保护地球等的意义将是深远
而重大的.
PCB工业采用清洁生产
经济,社会效益显著
大家知道PCB是电子工业中最重要
的元部件(确切地说应是互连件)之一,
在电子元件工业中其产值已居第二位,
仅次于集成电路IC等元件工业.
PCB工业是电子工业中最重要的元件
之一,因而在电子信息产业中具有举足轻
重的地位.在2002年以前,美国和日本分
别占据全世界电子信息产业的第一位和
第二位,相应的PCB工业也是位居前两位,
这充分说明了发展电子信息产业与发展
PCB工业的辩证关系.即使在2003年以
后,美国本土的PCB工业退居第三位(日本
为第一位,中国上升为第二位),但是美国
的电子信息产业占据着世界第一位,因此
它占据着世界PCB销售市场的最大份额
(45%左右).同时,为了满足国内PCB市场
的需要,采取不惜一切代价在全世界(特别
是在中国等)收购PCB工厂为其服务,而
高,尖的PCB特别是国防与航空航天等用
的PCB产品,仍然还在美国本土上研制与
生产.尽管日本的电子信息产业的产值在
2002年以后退居第三位,但是它还占据着
拥有高,尖电子信息产业产品的地位,这
也与日本占据着PCB高,尖的产品相适应.
自2003年开始,我国的PCB工业产
值虽然已位居世界第二位,似乎与我国
电子信息产业位居世界第二位相适应.
实际上,我国还是一个PCB进口的国家,
特别是高,尖产品的PCB方面.
从1999年开始,中国PCB的出口额
少于进口额,其逆差(绝对)值越来越大,这
就是说中国的PCB市场越来越大,从PCB
产值来看,中国生产的PCB还满足不了中
国市场的要求,还必须进一步发展.
中国已成为
世界PCB产业中心
相关链接
近几年我国PCB产值情况
近几年我国PCB进出口态势
中国PCB市场需求
采用清洁生产发展PCB工业
中国PCB工业要做到清洁生产和可持续
发展,除了要得到政府部门和有关行业高度重
视外,有关的政府部门(特别是环保局等)也应
制定必要的可行措施,并严厉执行与督察.具
体做法如下:
第一,建立健全相关法律,法规.PCB
要实现"清洁生产",走可持续发展道路,政
府必须制定相关的法律法规,引导和规范企业
行为,达到节省资源,提高资源利用率和回用
率的目标.
第二,贯彻落实《国务院批转原国家经贸
委等部门关于进一步开展资源综合利用的意
见》,研究制定《再生资源回收利用法》等,
引导和促进PCB企业积极开展节省资源,综
合利用资源和再生资源利用等.
第三,在建立健全相关的法律,法规的基
础上,加强执法体系建设,严格督察,依法管
理.坚决取缔无废水处理设施或废水处理不能
"达标"的PCB企业继续进行PCB生产,
彻底改变"守法高成本,违法低成本"的局
面.有废水处理的PCB企业的废水排放口应
进行24小时连续自动地监测与记录.
第四,新建和扩建的PCB企业(工厂)应有
建立相应的"三废"处理设施:特别是PCB生
产过程中产生的废水处理后必须有回用(循环)
水设施,其废水回用率至少在60%;PCB铜蚀
刻液实现"零"排发放;废气应处理后无害排放.
第五,对于已有废水处理并"达标"排放
的PCB企业(工厂)应限期采用或改造成为废
水处理后回用(循环)设施,并达到规定的回用
率(如≥60%),限期实现PCB铜蚀刻液
"零"排放,清理和整顿PCB高铜蚀刻液出
售或送给专门处理厂进行处理的设施,消除
"二次污染"环境.
第六,政府有关部门要克服"地方保护
主义",执法要"廉政,公平","执法为
民",为环保执法,为子孙万代执法.更不
能创办下属"公司"来回收效益甚丰但有严
重"二次污染"的重金属,如铜等.
总之,中国电子信息产业的发展是离不
开中国PCB工业相应发展的,PCB工业
不发展是不可能的,也是没有出路的.从恩
达电子(深圳)有限公司的PCB生产过程的
废水处理后回用(60%)和PCB铜蚀刻液循环
使用实现"零"排放以及废气处理后无害排
放等措施中,使我们看到,这些"清洁生
产"PCB措施是很值得推广的:从工艺技
术上已经成熟,PCB企业(工厂)是可以实
现并易于做到的;从工程和投入上,改造工
程不大,投入资金不多,PCB企业(工厂)
是可以承受得了的;从经济效益上看PCB
企业(工厂)是有利可图的.因此,这些"清
洁生产"PCB措施是可以行得通的.
这些措施也使我们认识并看到中国
PCB工业的生产过程是可以达到环保性
的,中国PCB工业是可以实现清洁生产和
可持续发展的.只要政府相关部门和PCB
相关行业(含企业等)共同努力,制定出符合
我国国情发展PCB工业的措施和制度,并
加以规范化,制度化,中国PCB工业生产
所带来的污染是可以大幅度地降下来的,甚
至达到极小污染环境或不污染环境的可持续
发展的清洁生产的要求.我们应该清楚地认
识到,PCB工业必须与我国电子信息产业
同步发展,才能保证和促进我国电子信息产
业稳定健康而持续快速地发展.
PCB清洁生产必要措施
在50多年的PCB生产实践中,人们认识到PCB
工业和造纸工业,纺织工业,装饰电镀等行业一样,既
是用水大户,又是污染环境大户.从我国水资源短缺和
废水等污染环境及其危害来充分认识到这个问题的重要
性和深远意义的同时,我国PCB工业发展必须坚决走
清洁生产与可持续发展的道路.
水是人类生活和生产活动中最重要的物质资源之
一,水资源短缺已经影响到一个地区,一个国家的经济可
持续发展问题.一个地区,一个国家的资源情况是由可利
用的水资源量,实际利用水量和用水发展趋势等因素与
社会经济可持续发展联系起来而进行分析和评价的.
全世界可利用水资源是个极有限的资源,全球的总水
量大约为14亿km3,其中海水占97%,淡水仅占3%约
0.42亿km3.在淡水分布中南北极和高山(如冰川等)的水
占去77.2%,而地下水和土壤水仅占22.8%,也就是说地
球上便于人类取用的淡水量(如河水,淡水湖水和浅层地
下淡水等)仅约300万km3,约占全球水量的0.2%.可见,
可利用的淡水资源是个极有限的物质资源.
我国河川径流总量为2600 km 3,湖泊水量为
760 km 3.我国河川径流水量为世界的第六位,人均水
量位2084 m 3,仅为全球人均水量的1/5.由于人多水
少,加上水资源的时空分布不均,某些地区缺水严重,
如京,津,唐,大连,山西,山东,华北,辽中南和西
北地区等,水资源匮乏和短缺已制约着这些地区的经济
可持续发展.即使地处祖国南端海边的新兴城市深圳,
人均占有水量也仅为240立方米,是我国七大缺水城市
之一,加上发展工业很快,人口迅速增加(常住人口超
过1000万人),对水资源污染严重,占深圳市面积17%
的河流与湖泊的水质比地表五类(最低一类)还低,水资
源之困,水污染之困已经成为制约着深圳市可持续发展
的两大因素.从全国来看,我国已有60%以上的城市
发生缺水,我国北方地区吸用地下水已由过去20多米
延伸到40多米,甚至60多米深了.每年因缺水而使我
国国民经济总产值(G DP ) 损失几千亿元或更多.
自改革开放以来,由于国民经济迅速发展,人民生
活水平不断提高,使用水量(特别是工业用水和生活用
水等)也迅速增加,工业废水和生活废水的排放量等也
大幅度增加了,从而也加快了河流,湖泊和地下水源的
污染,其结果是使可利用水量迅速下降.
自2003年以来,中国已成为世界PCB工业第二
生产大国,而且每年还以20%左右的发展速度增加.
尽管90%左右的PCB生产企业(或PCB产量与产值)集
中在"珠三角"和"长三角"地区,地处珠江流域和长
江流域,用水量似乎不成问题.但是,由于PCB用水
量很大,并在逐年增加,加上其他工业,农业等的污
染,而且这种污染日积月累地进行着,使这些江,河,
湖和地下水资源受到了污染并越来越严重.
PCB产量的增加,既意味着用水量的增加,又意
味着对环境污染或废水排放量增加.我们可以从我国
PCB生产产量的发展和按国家治理规定的废水排放标
准中可以看出这个问题.
大家知道,PCB生产所产生的废水经过处理后达
到国家规定的标准以后才能进行排放.但是,这些"达
标"排放的废水仍然含有Cu,Ni,Pb等的金属离
子和其他多种有机物如苯等,这就是说,这些"达标"
排放的废水仍然会长年累月地污染环境.如以Cu2+离
子为例,按国家规定废水排放中Cu2+含量应≤1.0 mg
/l进行排放,则2004年仅PCB生产所产生的"达
标"废水排放15439 万吨中,Cu2+离子的环境污染(按
最大值1 mg / l 铜离子含量计算)可达154.4 吨,加上其
他重金属离子和有机物等方面的环境污染是十分可观
的.同时,随着PCB工业等的进一步发展,这种污染
程度还会随着加大.因此,对PCB工业的态度应是:
既要继续发展它,又要把它对环境污染程度坚决降低到
最小或做到不污染环境,使它走上清洁生产和可持续发
展的道路.
PCB清洁生产势在必行
我们知道PCB工业会不断带来对环境越来越严重的污染,而PCB工业在中国还必须要进一步发展,这是十分矛盾的,是不是规定不让它发展呢 显然采用扼杀或阻止它发展不
是根本的办法,对中国电子信息产业发展也是不利的.那么中国PCB工业的出路是什么 答案是:我国PCB工业必须走清洁生产之路.
表2国内PCB行业采用
废水处理回用技术后废水排量统计
表1恩达公司采用
废水处理回用技术后废水排量统计
单位:亿元
单位:万美元
单位:亿美元