时间:2024-09-03
□文/李淑媛
对废旧五金电器类的资源化和指标评价体系的思考
□文/李淑媛
Think about Recycling of Scrap Metal and Appliances Evaluation System
五金电器类废物大部分材料由金属、塑料等固体无机物成分组成,从物理形态来说,由多个部件或零件组成,每个零件在其制造过程中均注入了劳动力、资金、技术等附加值,使其往往要大于产品材料本身的价值。因此,如何采用无害化的综合资源化处理方法,体现其本身所蕴含的价值,形成末端废五金产品的层次化资源利用,这对于对资源日益短缺的我国乃至整个世界来说,都是极具挑战性和复杂性的重要历史课题。
金属是废五金电器类的重要物质成分。五金产品在制造过程中,由于工艺问题和性能问题而报废的比例很高,同时随着产品更新换代速度的加快,各种废弃高端电子产品已经成为一座资源丰厚的“城市矿产”,其中贵金属含量比大部分贵金属矿物含量高很多。
以最常见的电子产品手机为例,回收的废手机可以分为电池、外壳和电路板,对其成分进行分析发现,平均每100克手机机身中含有14克铜、0.19克银、0.03克金和0.01克钯;废手机电池含有的有色金属含量高,如氢镍电池中含镍量30%左右、钴4%左右及轻稀土金属10%左右;镉镍电池中含镍20%以上、钴 1%左右及镉20%;锂离子电池含钴 20%左右、铜7%及锂3%,远高于原生矿工业品位。对这些伴生的金属元素,需要采用多金属矿的综合处理技术予以提取。报废的手机集中起来就是一个“富矿”,从中提取各种稀贵金属是当前的一个热门行业。另外从手机机壳部分除塑料外,目前大规模使用的手机锂电池中还能回收金属锂。废手机的处理就相当于开发一座有色金属矿山。
塑料是废电线电缆中的重要部分,塑料在电子电气设备所占比重有不断上升的趋势。目前我国进口的废旧塑料的数量十分巨大,2009年我国共进口废旧塑料732.54万吨,这其中还不包括从进口废旧五金电器类中拆解出来的废旧塑料。在我国东南沿海的台州和东阳,正是以废旧塑料的进口和五金电器类拆解获得的废旧塑料作为原料,支撑起当地以废旧塑料的拆解、预处理和深加工的产业链,从而形成了几大塑料制品厂生产基地。每年在台州举行的中国塑料交易会上,废旧塑料原料的现场展示和洽谈都是交易会的一大亮点。
表1 第七类废料主要成分一览表
目前,以废旧电机和电线电缆为主的废五金电器类是国际废金属贸易中的一个重要业务,是当前废料贸易中的一个大类。2009年,我国进口的废旧电线电缆和废旧五金的数量达到了400万吨,这些废料做为城市矿产资源构成中最具价值的成分之一,由于其含有大量可利用金属资源而受到重视,我国目前从国内回收的废五金约占1/3,国外进口的废五金约占2/3,用于再生金属资源等的拆解和利用。
拆解1吨废电机所得到的各种物质成分:废钢铁0.7~0.75吨,废铜0.05~0.08吨,废铝0.06~0.11吨,废塑料0.02~0.03吨,不可利用的在0.03吨以下。
拆解1吨废电线电缆所得到的各种物质成分:在铜电线电缆中,含铜0.4~0.45吨,含塑料或橡胶0.45吨,废纸0.05吨;在铝电线电缆中含铝0.45~0.5吨,塑料或橡胶0.45吨,废纸0.05吨,不可利用的在0.02吨以下。
拆解1吨废五金电器类所得到的各种物质成分:钢铁0.7~0.75吨,铜0.05~0.08吨,铝0.06~0.11吨,不可利用的在0.04吨以下。
废旧五金电器类资源化是通过先进技术、工艺和手段,最大限度地开发利用其中蕴含的材料、能源及再制造价值以及其他附加值等,使其转化为有用资源的过程。废五金电器类的资源化问题贯穿了城市矿产资源开发利用的各个领域,是可持续发展战略中的重要环节。必须统筹考虑产品全寿命周期内的资源化策略,以资源和环境为核心概念,综合考虑产品的可回收性、可拆卸性、可再制造性和可维护性等环境属性,使这类城市矿产资源再利用的过程中对环境的负面影响最小,最大限度地发挥出其负载的资源利用价值,体现再制造、再利用的高附加值特征。
自从上个世纪九十年代中期以来,我国在沿海地区开放了一些口岸,让国际市场上可以自由贸易的废旧电线电缆和五金电器的进口到国内,由此产生几大类废料进口拆解加工的新的资源的补充。这些年来,国外进口的废料构成了我国再生资源产业的原料主体,对我国近年来制造业在沿海地区的崛起和整个基础材料工业的发展起到了巨大的促进作用。经过十多年来的不断发展,在沿海经济发达的浙江宁波、台州,广东的南海、清远,天津的子牙、山东的烟台等地,进口废旧金属拆解逐步发展起来, 形成了一个行业, 并逐步地向内陆地区如江西的鹰潭和丰城等地发展。为了规范拆解行业,使其朝健康有序的方向发展,国家相关部委对废旧五金电器的进口拆解加工和后续的产业链的管理实行了圈区管理的政策,目前已经获得批准建设的进口再生资源加工园区已经有十多个,全国共获得第七类废料进口加工的定点企业600多家。为了规范管理进口废旧五金电器行业,加强环境保护,使这一行业得到行之有效的监督管理,优化资源配置,目前我国的大多数第七类废物的进口拆解加工过程大多数都是在各个园区内实现的,这些园区承载着相当大一部分废旧五金电器的资源循环转换过程。
浙江省是一个资源贫乏的省份,但也是中国制造业最发达的省份,改革开发的三十年来,正是在这个资源最贫乏的地区,崛起了制造业的产业集群。整个长江三角洲地区是中国综合实力最强的区域。这里以1%的国土面积,不到6%的人口,创造了占全国20%以上的GDP,吸引了占全国近50%的境外资金。被誉为世界最活跃、中国最大城市经济带之一。整个长江三角洲地区正在成为“世界工厂”,“中国制造”的产品源源不断地从这里走向世界。作为制造业不可或缺的基础材料和尖端技术的支撑材料,许多基础材料的提供来源是国内外回收的城市矿产。
浙江金田铜业是以废杂铜为主要原料生产各种铜材和铜制品的再生利用企业,这家企业充分利用自然矿产和城市矿产两种资源,在海外建立了比较完备的国际回收采购贸易渠道,在国内,建立了覆盖长江三角洲地区的市场回收采购网络,依靠其长期稳定的国际国内回收渠道,不仅为该区域的铜资源循环利用提供了稳定的原料保证;而且为宁波乃至于长江三角洲地区制造业的发展提供了强大的物质支撑。这家大型再生铜加工企业以其技术、市场优势,积极把上游“城市矿产”的分拣、拆解产业链条推向资源的深精加工,成为有色金属循环利用产业链中的关键一环。
1.废旧五金类资源化的技术装备途径
当前我国对于废旧五金电器类的机械破碎处理技术主要由破碎和机械分选两部分组成。目前应用比较多的破碎技术主要有冲击破碎、挤压破碎和剪切破碎等,破碎方式的选择和分级要根据分选方法而定,以获得高效的分离效果。
废旧五金电器类的分选一般采用重选、磁选、电选、涡流分选、形状分选、光学分选、气流分选及浮选技到回收金属的目的。在实际生产过程中,往往采用破碎与多种分选技术进行组合,使其中的有价金属得到充分的富集,是今后的产业发展方向。我国的一些设备制造企业一直在关注着发达国家在这一领域的发展动向,并相继开发和研制出了适合我国国情的相关设备,如湖南万容科技有限公司开发研制的废旧冰箱无害化处理与资源高效回收生产线设备,使废旧冰箱的拆解破碎实现了无害化和高效率;他们研发的“废弃电子电器产品拆解分离系统”、“电子元器件处置及资源回收系统”在国内的一些园区得到了应用,为我国城市矿产资源的机械破碎分选找到了合理高效的生产途径,不仅提高了废旧机电的拆解效率,提高分选金属的纯度,为废五金电器类的拆解利用的规模化提供了有效的设备基础。
2.废旧五金类的再利用指标评价体系的建立与完善
废五金电器类再循环利用率评价的即为这部分资源的利用率。其中可针对需要单独对各种资源进行计算与评价。在实际工作中,如何对其实施效果进行有效地评价,以便更好的改进目前的政策和技术与装备,显得尤为重要。在废旧机电再利用产业,建立资源利用度、环保度等指标体系将能够表征发展节约型社会的状态和程度。对此,我们考虑了以下几个问题。
一是建立资源利用度、环保度指标。政府主管部门应通过建立指标体系并对废旧机电行业的总体水平进行定量评价和分析,为决策部门提供参考并采取应对的措施。另外,通过对上述两个指标的衡量,可以对废旧机电产业发展过程中的薄弱环节进行监测和改进,以提高全行业的整体水平。运用指标体系还可以对废旧机电再利用的全行业以及发展区域进行走向和趋势的分析,利用预测手段制定废旧机电再利用地区的发展战略和规划,并能引导政策制定者和决策者在制定各项政策和决策时以这些指标为基准,发展资源节约型社会,并能通过指标体系的反馈是政策制定者和决策者可以及时地评价政策的正确性和有效性,进而对政策加以改进和调整。
二是加强对资源利用度、环保度的科学考量。具体来讲,应体现资源的节约和合理利用、体现科学技术的支撑作用、体现保护生态环境的理念、体现减量化和资源化与再利用的理念。建立科学的评价方式是评价指标体系中不可缺少的重要内容。
三是关于资源利用度评价指标体系的构建问题。资源利用度主要是评估能源资源等的利用效率,根据资源的利用情况,可与经济指标一起测算体系中的资源利用度。
四是关于环保度评价指标体系的构建问题。环保度主要反映一个体系中各种污染及环保项目对于整个体系的影响程度。主要包括空气污染,固废等污染指标和一些环保投资、清洁生产等方面的指标。
作者单位:环境保护部固废管理中心
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