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再生锡是从回收锡废杂物料冶金过程后得出的。炼化再生锡的废杂物料包括铁废料、含锡合金废料和热镀锡渣等三大类。铁废料含锡低(0.5%~2%),数量大,全世界每年消费的马口铁数量达1800万t。含锡合金废料种类繁多,有各种巴氏轴承合金、易熔合金、焊料(以上三种统称铅锡合金)、锡青黄铜废料等,一般含锡2%~5%或更高,同时含有铅、铜、锑、锌等有回收价值的组分。热镀锡渣含锡 ,数量较少。工业上一般分别从马口铁、铅锡合金、锡青黄铜和热镀锡渣废料中回收锡。从含锡废料回收的锡称为再生锡。以别于直接从精矿中生产的原生锡。
锡再回收
铁废料主要有铁生产厂的边角料、废旧罐头盒、饮料罐等。废料首先经过分类、剪切、脱油、洗涤和干燥等准备作业,然后进行脱锡和回收锡。按脱锡方法不同,工业上采用氯化法、碱液浸出法和电解法回收锡。
氯化法 用 把锡氯化成氯化锡(SnCl4)。这种方法要求原料不带有机物和水分,过程中要用冷却器排除反应放出的热量使反应在低温(311K)下进行,以减少铁的氯化。随着液态SnCl4的生成,反应器内压力减小,此时须逐渐加压以保持 压力在0.7×10~2.03×10Pa。当压力不再下降时,表示反应完成。产出的液体SnCl4通过蒸馏分离铁和游离 后,可作为产品出售,也可用置换法或电解沉积法生产金属锡。氯化法适用于大规模生产,氯化效率达97%~99%。经氯化处理后的铁含锡0.05%~0.1%,作为炼钢厂的再生原料。
碱液浸出法 用热碱溶液溶出锡的过程。在含NaOH180~200g/L的溶液中加入氧化剂,浸出温度控制在353~363K,使马口铁表面的锡生成锡酸钠(Na2SnO4)溶解出来。过去曾广泛使用过硝石(NaNO3)氧化剂,现已逐渐被硝基苯甲酸(NO2C6H4COOH)等有机氧化剂所代替。后者的优点是氧化速度快,生成4价锡离子,有机氧化剂靠空气中的氧就可以再生。将马口铁碎片装入浸没在浸出槽内的有孔转鼓中,锡在碱液中的溶解便连续进行。浸出液含锡达15g/L时即可排出,然后用CO2、NaHCO3、Ca(OH)2及H2SO4等沉淀锡。含锡沉淀物经还原得金属锡;也可用Na2S净化浸出液后生产SnO2化合物;还可用电解沉积法直接生产电锡。处理后的马口铁含锡0.04%。
电解法 废铁装入可旋转的铁丝篮中作为阳极,铁极为阴极,在槽电压0.5~2.5V、电流密度100~130A/m和温度338~348K条件下,于含NaOH47~65g,/L、Na2SnO315~25g/L的电解液中进行电解。阳极发生锡的溶解反应:
电子废弃物的拆卸通常是手工操作,以回收其中经过检测有用的电子元器件。但由于电子废弃物中电子元器件数量多,而且结合方式复杂,使得手工处理效率非常低。
日本nec公司开发了一套自动拆卸废电路板中电子元器件的装置。这种装置主要利用红外加热和两级去除的方式(分别利用垂直和水平方向的冲击力作用)使穿孔元件和表面元件脱落,这样不会对电子元器件造成任何损伤。
德国的faps公司采用与电路板自动装配方式相反的原则进行拆卸,先将废电路板放人加热的液体中融化焊料,再用一种scara机械装置根据构件的形状分检出可用的构件。
微生物处理
利用微生物浸取金等贵金属是在20世纪80年代开始研究的提取低含量物料中贵金属的新技术。利用微生物的活动使得金等贵金属合金中其它非贵金属氧化成为可溶物而进入溶液,使贵金属裸露出来以便于回收。生物技术提取金等贵金属具有工艺简单、费用低、操作简单的优点,但浸取时间较长。h.brandl等利用氧化亚铁硫杆菌对经过粉碎预处理的电子废弃物碎块进行浸出试验,在选定的温度、ph、投加量下,可以浸出超过90%的cu,zn和ni,pb以pbso4的形式稳定在沉淀物中。
更为长远的举措则是建立强有力的政策保障机制。废品回收涉及面广,如果只停留在单纯行业监管层面,并不能达到很好的效果,有必要从更高层面对其加强监管,要加快废旧商品回收法规建设,将废旧商品回收处理纳入法制化轨道。
日本发展废品回收的经验很值得我们借鉴。日本实施的《家用电器回收法》规定,消费者必须将废旧空调、冰箱、电视机和洗衣机等家用电器,交由销售商送返生产厂家进行回收利用。销售商回收消费者交回的旧家电后,交到回收工厂,回收工厂负责将家电进行初步解体,按照塑料类、金属类等进行基本归类。然后各家电生产厂家再将其回收,进行进一步利用。回收所需的费用则由消费者来承担。
废品回收如同污水处理、垃圾处理行业一样,本质上是政策主导下的公用环保事业。更为长远的举措则是建立强有力的政策保障机制。废品回收涉及面广,如果只停留在单纯行业监管层面,并不能达到很好的效果,有必要从更高层面对其加强监管,要加快废旧商品回收法规建设,将废旧商品回收处理纳入法制化轨道。
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电子废弃物的化学处理也称湿法处理,将破碎后的电子废弃物颗粒投入到酸性或碱性的液体中,浸出液再经过萃取、沉淀、置换、离子交换、过滤以及蒸馏等一系列的过程终得到高品位的金属。但在化学处理的过程中要使用强酸和剧毒的氟化物等,会产生大量的废液并排放有毒气体,对环境产生的危害较大。
火法处理
火法处理是将电子废弃物焚烧、熔炼、烧结、熔融等,去除塑料和其他有机成分富集金属的方法。火法处理也会对环境造成严重的危害。从资源回收、生态环境保护等方面来看,这些方法都难以推广。我国广东贵屿镇等采取的就是这两种对环境危害较大的处理方法,给当地的环境以及可持续发展带来了严重的影响。
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