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金属回收 2024-09-30 20:26:11

废旧金属材料回收(重金属资源回收)

一、废旧如何合理回收废旧金属中的金属重金属,防止环境污染

一包装废弃物分类回收及再利用研究

社会生产力的不断提高,推动了近代包装业的材料迅速发展,造成了现代包装数量大、回收寿命短的重金特点。现代包装产品大多属于一次性消费品,属资收从原料到制品成型、废旧消耗、金属废弃的材料周期较短,大部分产品到了消费者手中,回收包装的重金寿命也就结束了,由此所产生的属资收包装废弃物对环境造成了巨大污染,严重影响了人类的废旧生存质量。资料显示,金属包装废弃物带来的材料环境污染仅次于水质污染、海洋和湖泊、空气污染,已位居第四位。所以,通过建立相关法规来强制减少包装废弃物的产生,同时改进和提高其回收和利用技术,已成为全球共同关注的课题。本文试图将包装废弃物按照其材料进行分类,并对各自的回收与利用进行研究。

一、纸包装废弃物的回收与利用

包装材料中发展最快的纸包装材料,以其回收再利用可获得明显的生态效益和经济效益等特点已成为开发利用的重点。目前,对于纸制包装废弃物,通常采用再生造纸和开发新产品两种方式进行回收利用。

1、纸包装废弃物再生造纸

废纸的再生造纸主要有两道工序:制浆和造纸。制浆的工艺流程是:碎解、净化、筛选和浓缩;造纸是将废纸浆输送到造纸机上,经过过网、压榨、干燥和压光,制成筒纸或平板纸。

①废纸的碎解

废纸经过初步挑选后一般用水力碎浆机碎解

②废纸的筛选、疏解和浓缩

废纸碎解后的筛选主要是利用转筒筛(孔径为10mm)和25L筛孔(径为2.5mm)去掉碎解后废纸中的杂物(塑料片、木片、尼龙绳、装订线等)。疏解是将未完全碎解的废纸部分(如钉书针周围部分)由疏解机继续碎解,并使纸浆纤维上残留的油墨进一步分离。浓缩是利用浓缩设备(如圆网浓缩机、真空过滤机和倾压过滤机等)将低浓纸浆料进行脱水浓缩。

③浆料去沥青、热熔胶等杂物

如果浆料中含有沥青和蜡就需加热熔化,然后用旋风分离器将其均匀地分散在浆料中,由于分散得较细,所以成品纸张不易觉察出来。浆料中的热熔胶在抄纸过程中会堵塞网孔、脏染压辊和烘缸,从而发生纸张断头,因此要采用热分散法、冷筛法和热喷放法等方法脱除。

④废纸脱墨

废纸脱墨通常是在间歇式操作的水力碎浆机内进行。为了达到良好的脱墨效果,必须注意以下几个问题;加料顺序;脱墨剂先加入碎浆机的热水中,溶解后再加废纸;适当提高温度以促进油墨扩散(因废纸性质和脱墨剂而异,低温约40~600℃,高温约80~900℃);适当延长时间以促进废纸疏解和油墨分散(通常每池浆料脱墨时间为1~1.5h;及时洗涤脱墨后的浆料以防止纤维返色。

⑤纸浆的漂白

废纸存放一段时间后,纤维的白度会下降,脱墨后的浆料需要漂白才能恢复原有白度。工厂都用漂白机来漂白纸浆。其漂白剂若为漂白粉时有效氯的含量为7%,漂白时间约为2h。如要提高废纸浆的白度,还可以采取以下措施:一、强化洗涤和筛除微细纤维;二、按纤维长短分别漂白;三、漂白前采用酶预处理。

纸浆的调配处理、活化处理以及施胶、加填、调色、增强和抄造等工序和普通造纸基本相同,在此就不再复述。

2、纸包装废弃物开发新产品

①制造纸浆模塑制品

纸浆模塑制品是将无杂物的废纸浆通过真空造型、液压造型和空气压缩造型等方法,将其快速均匀地沉积到网状模型上,再压缩烘干而成。其工艺流程为:废纸分选、磨碎打浆、配制成分、纸浆施胶、调配浓度、制品成型、冷挤压和形状校正。该制品具有质轻、价廉、防震、透气性良好、对环境无污染等特点,因而广泛地应用于蛋品、水果、玻璃等的包装。

②制造复合材料板

废纸可以制造强度比较高的胶合硬纸板,其方法是将废纸和酚醛或脲醛等树脂共同压制而成(酚醛树脂压制温度为170℃,脲醛树脂压制温度为140℃)。废纸也可制造沥青瓦楞板,其方法是将废纸、棉纱头、椰子纤维和沥青等原料模压而成。该产品隔热性好、不透水、轻便、防火和耐腐蚀,可以作房屋建筑材料。

③制造纸屑浆糊

用废纸屑水解生产粘结力强的浆糊,其方法是将干净无油墨的纸屑(1份)放入氢氧化钠(0.1份)中浸泡24h,经搅拌溶解,再加入氯乙酸(0.35份)和碳酸钠(0. 1份),最后加水搅拌成浆。为了防止霉变和变色,可加入少量盐酸将pH值调至中性。

④生产牲畜饲料

废纸可以生产牲畜饲料,其方法是将废纸切碎,加入水和2%的盐酸,然后煮沸2h,在高温和酸的作用下,纤维素发生分解断裂,再添加到饲料中(添加量为20%~40%),用来喂牛和羊等动物,其营养效果比普通饲料提高1/3。用此种饲料喂养的牛羊,疾病少,多长膘。

二、木质包装废弃物的回收与利用

木材是包装的重要材料之一,使用木材可以制作多种形式的运输包装容器及高档销售包装。大量木质包装废弃物的随意丢弃,不仅污染了自然环境,而且浪费了宝贵的资源。木质包装废弃物的回收与利用通常采用回收复用、机械或化学处理等方法。

1.木质包装的回收复用

木质包装的回收复用是将废弃的木质包装集中回收,再返回生产厂家用于原产品包装的方法。这种回收复用有定点长期供货、定点定时回收及出口地双边协议三种方式。定点长期供货适用于长期向其它地区提供产品的厂家。定点定时回收适用于货物流通量大、流通距离短的产品包装。出口地双边协议适用于包装出口产品通过建立某种包装回收双边协议,使使用过的木包装能在跨国流通中回收利用。

木质包装的回收复用是木质包装废弃物回收与利用的首选途径。

2.木包装的机械或化学处理

利用机械或化学处理的方法,可将废弃的木质包装用来制造地板、纤维板、自行润滑材料、氨基木材等产品。

①制造木质纤维板

木质纤维板是利用木质碎料作为主要原材料生产的一种人造板。其制造过程主要包括备料、纤维分离、纤维干燥、纤维分级、拌胶、板坯铺装、板坯热压、后期处理、表面加工等工序。

②生产自行润滑材料

利用木质纤维素的惰性,可将回收的木包装用于制造重载荷自行润滑部件的零件及其组成材料。制作时,先将木碎料放入高压釜内,进行常温真空处理,以除去易挥发成分和水分,然后将含有聚合物的稠化机油或聚合悬浮液打入高压釜内,再将浸渍过的坯料送往压制室,加热压制,使聚合物重新排列组合。活性物质沉落在颗粒的表面上,与木质素结合,从而形成整体材料,获得所需要的性能。木质组合材料在电气绝缘工业生产中得到了广泛应用。另外,木材经防腐剂浸渍处理后,还是优良的抗生化腐蚀性材料。

③生产氨基木材

利用木材中所含化学组分的化学活性,对回收的木质包装进行化学改性,可制取氨基木材。在常温和低压下,使木材与氨溶液或加热的气体氨相互作用,并在100~300kg/cm2的压力条件下进行压制,即可制得氨基木材。这是一种优良的新型材料,生产成本低,耐生化腐蚀能力强,强度不仅优于所有木材,而且高于青铜,而价格仅为青铜的1/10。另外,氨基木材还具有优良的铣、锯、刨、切等加工性能,不仅可用来制造拼花地板和家具,而且还可用于生产乐器、体育器材、衬套、轴瓦、齿轮等。

④制作仿古书简条幅

将回收的木质包装去除铁钉、铁皮等杂物,并制成40cm的小规格三合板,然后加工成1cm宽胶合板边条,粘贴在布上,与木制品的卷帘门产品相同,以水曲柳、柞木、榆木等颜色较深的胶合板条加工的条幅与古代书简相似。

⑤制取模压制品及改性聚乙烯醇塑木

将回收的木包装去除铁钉等杂物,并制成锯末,然后将干燥的锯末拌上一定量的脲醛树脂及少量辅助剂氯化铁、石蜡等,预压、热压后,填装在预制的坯具中一次热压成型,成品表面光洁平整,可直接喷漆,用于生产钟表壳、家具及某些工艺品等。

如果将上述锯末与聚乙烯醇、凝聚剂、环氧树脂和固化剂混合,可制成塑木制品。聚乙烯醇具有良好的加工性能及耐磨、耐油、耐压、有韧性等特点,同时还具备电木高强度耐磨等物理性能。

二电子废弃物回收与再利用市场存在巨大开发潜力河南频道12月27日电目前我国关于电子废弃物回收与再利用的相关法律还未出台,在高技术层面从事回收与再利用的企业几乎是一个空白,现有废物处理仅停留在原始状态,因此这一市场存在巨大的开发潜力。

据介绍,为有效解决电子废弃物污染环境的

问题,目前国家有关部门正研究制定一项新的环保制度--生产者延伸责任制度,把电子废弃物的管理与生产有机地联系起来。

曾参与过我国制定电子废弃物的回收与再利用的法律制定前期调研工作的原中国环境科学研究院固定废物研究所所长周仲凡表示,我国家用电器保有量激增,目前电视机保有量已超过5000万台,计算机销售量每年600万台以上,保有量超过1600万台,加上其它家用电器和工业用电子仪器等,我国电子产品的保有量已达5亿台。如果按家用电器的使用寿命8年,计算机的生命周期2年计算,预计我国2-3年后,每年将有上千万台的家用电器、电子产品被废弃。

国际上对于电子废物的回收与再利用已成为一种发展趋势。欧盟将在2006年7月1日起禁止销售含有危险物质如铅、镉类重金属电子产品,并实施家用电器回收的办法。同时规定商业界最少必须回收90%的废弃电冰箱及洗衣机,并将此类大型电器用品的60%用于再生产利用。在个人电脑方面,其回收比例则将按产品重量,由原定的60%提高到70%,再生比率也将由50%提高至60%。美国加利福尼亚州和马萨诸塞州已宣布禁止计算机显示器的填埋。而日本松下公司为应对欧盟的环保措施,也将其原定2010年实施“绿色计划”提前到2005年4月实施。

周仲凡在“首届中国可持续消费与生产国际论坛”曾提到,中国正在针对企业的电子废弃物出台相关的管理办法。此事引起了松下电器(中国)有限公司代表郭嘉的浓厚兴趣,并数次咨询这一法律的相关信息及出台时间表。郭嘉介绍松下公司在日本有非常成熟的电子废物回收技术,一旦中国相关法律出台,松下公司将严格按照这一法律来运作。今年以来,松下公司一直在关注中国有可能出台的电子废弃物的法律法规及出台时间。企业对此的敏感反映出这一政策对企业具有着非同寻常的意义。

周仲凡表示,电子废物管理办法的核心是强调生产者责任制,要从源头控制有毒物质使用,在废弃物的处理上生产者必须承担责任,当然消费者也要承担一部分责任,但具体承担多少比例应视情况而定。

国际绿色和平组织代表Marcelo Furtado说,企业应尽量减少电子废弃物中有毒物质的产生,生产者更有责任去关注这一问题。我们都应该积极处理本国的电子废弃物。电子废弃物的处理方法,发达国家都有严格的要求,电子行业实行的都是生产者责任制。

据绿色和平组织提供的资料显示,全球每年产生多达4亿吨的危险废物,在美国处理1吨电子废物的成本是400美元,而将其运到发展中国家处理只需40美元。对于电子废物的回收与再利用,欧洲、日本等国有着非常成熟的技术,电子产品中含有极有价值的重金属,如金、铑、钯和铜,还有可再利用的塑料等。但电子产品回收利用对技术要求很高,而目前我国的回收处理工作大多是乡镇个体企业来运作,资源浪费大、污染严重,因此无论是技术上还是回收利用的实际应用空间都非常大。据专家介绍,我国应努力解决电子产品中阴级射线管的回收再利用技术、印制电路板和元气件的金属回收技术,镉、铅、水银回收与处理技术、塑料无害化再生和处理技术等技术,这些技术国外水平较高,可以借鉴。

二、土地重金属污染治理由哪个部门负责

主要由环境保护部负责。国土资源部、农业局也可以负责。

土地重金属污染治理:

(一)常见治理方法

土壤重金属污染治理途径主要有两种,一是改变重金属在土壤中的存在状态,使其由活化态转为稳定态;二是从土壤中除去重金属。

常采用的物理及物理化学的方法时热解吸法、电化学法和提取法。对于挥发性重金属可用加热方法从土壤中解吸出来。

若重金属渗透性不高且传导性差则用电化学法除去。提取法可利用试剂和土壤中的重金属作用,形成溶解性的重金属离子或金属试剂络合物,回收再利用。

(二)工程物理化学法

工程物理化学法是利用物理、化学等方法治理重金属污染土壤的方法。

在重金属污染的初期,由于污染较集中,这种方法较为普遍采用,主要方法有:客土法、冲洗络合法、电动化学法、热处理法、物理固化法等。对于污染重、面积小的土壤运用物理化学法具有治理效果明显、迅速的优点,但对于污染面积较大的土壤则需要消耗大量的人力与财力,而且容易导致土壤结构的破坏和土壤肥力的下降,因此对于大面积重金属污染地不宜采用这种方法。

(三)生物修复法

生物修复是指利用生物的新陈代谢活动减少土壤中重金属的浓度或使其形态发生改变,从而使污染的土壤环境能够部分或完全恢复到原始状态的过程。修复措施主要包括植物修复、微生物修复和动物修复等。因其具有效果好、投资省、费用低、易于管理与操作、不产生二次污染等优点,日益受到人们的重视,成为污染土壤修复研究及工程运用的热点。

1、植物修复措施

植物修复措施是以植物忍耐和超量积累某种或某些化学元素理论为基础,一些重金属污染区存在着对重金属具耐性的植物,这些植物通过排斥或在局部使重金属富集,使重金属在植株根部细胞壁沉淀而“束缚”其跨膜吸收,或与某些蛋白质、有机酸结合生成不具生物活性的解毒形式,从而提高了对重金属伤害的忍耐度。利用植物及其共存微生物体系清除环境中的污染物是一门新兴起的环境应用技术。

植物治理措施的关键是寻找合适的超积累或耐重金属植物,超积累植物可吸收积累大量的重金属,但植物修复措施也有局限性,如超积累植物通常生物量低,生长缓慢,效果不显著。

2、微生物修复措施

微生物治理是利用土壤中的某些微生物对重金属具有吸收、沉淀、氧化和还原等作用,从而降低土壤中重金属的毒性。原核生物(细菌、放线菌)比真核生物(真菌)对重金属更敏感,利用此原理在土壤中培养富汞细菌,将这些细菌收集后,经蒸发、活性碳吸附等方法治理受汞污染的土壤。当前运用遗传、基因工程等生物技术,培育对重金属具有降毒能力的微生物,并运用于污染治理,是土壤重金属污染研究中较活跃的领域之一。

土壤重金属污染的微生物修复主要包括2方面:即生物吸附和生物氧化——还原。生物吸附是重金属被生物体吸附,如蓝细菌、硫酸还原菌以及某些藻类能够产生具有大量阳离子基团的胞外聚合物如多糖、糖蛋白等,并与重金属形成络合物;而生物氧化是微生物对重金属离子进行氧化、还原、甲基化和脱甲基化作用,降低土壤环境中重金属含量。

3、低等动物修复措施

土壤中的某些低等动物(如蚯蚓类)能吸收土壤中的重金属,因而能一定程度地降低污染土壤中重金属的含量。

(四)农业治理方法

农业治理是因地制宜的改变一些耕作管理制度来减轻重金属的危害,在污染土壤上种植不进入食物链的植物。主要有:控制土壤水分是指通过控制土壤水分来调节其氧化还原电位,达到降低重金属污染的目的;选择化肥是指在不影响土壤供肥的情况下,选择最能降低土壤重金属污染的化肥;增施有机肥是指有机肥能够固定土壤中多种重金属以降低土壤重金属污染的措施;选择农作物品种是指选择抗污染的植物和不要在重金属污染的土壤上种植进入食物链的植物。

农业治理措施的优点是易操作、费用较低,缺点是周期长、效果不显著。

目前,土壤重金属污染治理的主要措施就是“预防为主,防治结合”。对于没有被污染的土壤以预防为主,切断污染源,提高土壤环境容量;对于已被污染的土壤主要是进行改造、治理,以消除污染。土壤重金属污染物的迁移转化非常复杂,治理极其艰难,必须引起人类的高度注重,杜绝土壤的重金属污染。

三、重金属废水处理

(/),我国水体重金属污染问题十分突出,重金属废水主要来源于电镀、机械加工、矿山开采业、钢铁及有色金属的冶炼和部分化工企业。由于重金属在环境中的不可降解性及其对人类和环境的危害,因此对于重金属废水处理必须达标。

为使污水中所含的重金属达到排水某一水体或再次使用的水质要求,对其进行净化的过程。目前,重金属废水处理的方法大致可以分为三大类:(1)化学法;(2)物理处理法;(3)生物处理法。

重金属废水是对环境污染最严重和对人类危害最大的工业废水之一。20世纪60年代震惊世界的日本公害病──水俣病和痛痛病,就是分别由含汞废水和含镉废水污染环境造成的。因此,各国对重金属废水的治理都十分重视。

处理特点和基本原则废水中的重金属是各种常用方法不能分解破坏的,而只能转移它们的存在位置和转变它们的物理和化学形态。例如,经化学沉淀处理后,废水中的重金属从溶解的离子状态转变成难溶性化合物而沉淀下来,从水中转移到污泥中;经离子交换处理后,废水中的金属离子转移到离子交换树脂上;经再生后又从离子交换树脂上转移到再生废液中。总之,重金属废水经处理后形成两种产物,一是基本上脱除了重金属的处理水,一是重金属的浓缩产物。重金属浓度低于排放标准的处理水可以排放;如果符合生产工艺用水要求,最好回用。浓缩产物中的重金属大都有使用价值,应尽量回收利用;没有回收价值的,要加以无害化处理。

我国重金属废水处理的难题:目前应用在含重金属废水处理基本采用日本提供的处理工艺,它主要由硫化处理工序、石膏中和工序、铁盐氧化工序组合而成。该组合工艺虽然可以使处理后的水达标排放,但是也有以下不足:1、这一过程中产生大量的污泥中含有硫化氢气体,由于为了保证重金属的去除率,往往需要投加过量的硫化物,过量的硫化物在酸性条件下会生成硫化氢气体,硫化氢气体为剧毒,容易对现场人员产生人身伤害;2、生成的重金属硫化物非常细微污泥颗粒细腻,脱水困难;3、污泥中含有大量的砷,铜等重金属离子等,如果不能及时处理污泥废渣会发生渗滤使重金属渗入地下水体中,引起二次污染问题;4、原料和渣量非常大,造成物料运输困难,石灰石预处理设备庞大、占地面积大;5、生成石膏的强度不够,含有重金属等有毒物质,使得石膏难以利用,造成了资源的浪费;6、出水为高含盐污水,无法回用,影响了废水的总回收利用率;7、水处理设施设备庞大,组合而成的水处理系统非常庞大繁杂。

未来的发展方向:1.工艺流程比较简单建设费用低,处理过程中不能产生硫化氢气体,人员安全性要好;2.处理后的水质可以回用;3.水中有价金属回收;4.废水处理成本低、效益高、易管理、无二次污染、有利于生态环境的改善。

参考资料:智能化选矿