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电子废弃物是世界上增长最快的垃圾，在未来5-10年的年增量估计为25％左右。一方面，电子废弃物中含有大量可利用的铝、铁等金属及金、银、铂等贵金属和玻璃、塑料等材料，具有很高的回收价值。电子废弃物组成见表1。另一方面，电子废弃物中含有重金属和其它有害、有毒成分，如铅、汞、镉、多氯联苯等。若随意丢弃、堆放或不合理处理，会严重污染环境和危害人身健康_3J。因此，如何使电子废弃物无害化和资源化成为环境工程领域研究的重要课题。在此通过分析电子废弃物的主要特点及与分选相关的性质，详细介绍物理分选的研究现状及发展方向。
表1电子废弃物组成％
1电子废弃物分类收集及合理拆解
电子废弃物的组成多样，成分复杂。如计算机制造使用了40多种塑料，多块电路板和多种电子元器件，如变压器、电池、电容、晶体管、集成电路、芯片、电阻等。印刷线路板的成分见表2，正确界定电子废弃物，区分设备的机械部件和电子部件，合理拆分设备和器物的箱体、壳体、机械零部件，做到电子废弃物分类收集和合理拆解，分捡电容器、电池、电缆、塑料、印刷线路板、阴极射线管、金属构件，对可能引起爆炸的元器件，含有铅、汞、镉等有害物质的元器件进行单独处理。这样不仅能实现减容减重，初步富集有价物质，还可以提高后续处理工艺的效率，简化处理流程，减少污染和处理成本。
表2印刷电路板成分％
电子废弃物自动拆解技术是上世纪研究开发的热点。半自动拆解生产线已有工业应用的报道l4I，如浴洗或热空气加热等方法熔化焊锡，再用真空夹或机器人拆除线路板元器件。利用红外加热和垂直和水平方向的冲击力，结合表面剥蚀技术，使元件脱落和焊料脱焊。不同金属在印刷电路板中的分布粒度是不同的。电路板中铜箔的厚度为几微米到十几微米，宽度为几微米至1mm不等，铜箔通过胶粘剂与基板粘接；电路板上插槽中的金属多以铝为主，集成电路中框架材料和外引线材料多在毫米级，而内引线则为微米级。大部分金属的粒径在0.074mm以上，这为采用传统的物理分选富集金属提供了可能。
金属与非金属之间、金属与金属之间的结合主要通过胶接、焊接等方式，利用硬度差别和结合不牢的特性进行选择性破碎，使金属与非金属解离。破碎产品粒度的选择以金属与非金属的基本解离为依据，通过调节筛网的网孔控制。常用的破碎设备主要有锤碎机、锤磨机、切碎机和旋转破碎机等。根据物料的物理特性选择破碎设备、流程和合理的破碎产晶粒度，可提高破碎效率，减少过粉碎和能源}肖耗，并为物料的有效分选创造条件。
电路板的基板主要是由玻璃纤维和树脂复合而成，具有一定的强度和很高的韧性，需要采用以剪切为主的破碎设备。
温雪峰等人测定电路板粉碎产品铜、铝的解离度。金属铝很容易解离，5mm单体解离度即接近100％，而金属铜随着破碎物料粒度的减小，解离度逐渐增加，在0.25mm左右可以认为基本达到解离(解离度达98.65％)。值得注意的是，电子废弃物的材料组成和结合方式日趋复杂，其中的贵金属赋存粒度极小，不容易实现单体解离。为了满足物理方法分选贵金属得到高纯产品的需要，采用阶段研磨作业，将物理分选粗选得到的金属富集体磨至5m以下或亚微米级是必要的。因此，需加强磨削作用，研制适合金属粉末粉碎的设备。这种设备研究开发将成为废电路板物理分选和综合利用的关键问题，因为解离度很大程度决定物理分选过程、回收物质的品位以及能量消耗。
2电子废弃物的性质及物理分选方法
电子废弃物最常用的技术主要有物理分选、湿法冶金(包括生物浸出)和火法处理。
火法处理将电子废弃物焚烧去除塑料和其他有机成分而富集金属。该法存在以下问题：(1)有毒气体易逸出，且电子废弃物中金属，特别是锡、铅等易以氯化物或其它形式挥发，某些金属熔于陶瓷及玻璃熔融形成的炉渣造成金属的损失；(2)不能回收大量非金属成分如塑料等。湿法冶金包括浸出和提取工序，是将粉碎后的电子废弃物在酸性或碱性条件下浸出金属，浸出液经过萃取、沉淀、过滤、置换、电解等过程回收金属。缺点是部分金属的浸出率低，特别是金属被覆盖或敷有焊锡时，包裹在陶瓷中的贵金属更是很难浸出，产生的含强酸和有剧毒的氰化物等废液，对环境危害较大，无害化成本较高。生物浸出的主要缺陷在于浸出时间过长，而且苛刻的运行条件使其应用受到限制。
电子废弃物中金属大都以高纯单质形式存在，只不过是某些贵金属单体粒度小而已，不需要采用治金方法转化为化合物再电解还原为金属，所以，从资源化技术、能耗和生态环境等方面，上述冶金方法都难以推广应用。物理分选的优点很多，除了二次污染较小外，发展潜力较大，只要充分利用各种物理、化学性质的差异，借鉴矿物加工微细粒分选技术的成果，就能克服现行的传统物理分选得到产品纯度不高的问题。近年来，随着对环境保护的重视及电子产品中贵金属的使用逐渐减少的趋势，电子废弃物的物理分选成为电子废弃物资源化的研究和正规的工业处理的主要方法。
2.1密度差异分选
电子废弃物中物质的物理性质如表3，密度差异大，金属和塑料及其它非金属很容易按密度分离。重介质旋流器、跳汰可高效分选2mm以上颗粒。表4是跳汰分选电缆的结果，对于4~0.5mm粒级也能获得较高的分离精度。摇床已广泛地用于电子废弃物的分选，如气力摇床，物料在床面孔隙吹人的空气和机械震动作用下，流态化分层，重颗粒和轻颗粒运动轨迹不同实现分离。气力摇床从电子废物中分选金属，重产品中金属铜、金、银的回收率分别为76％、83％和9l％，品位也分别高达72％、328g／t和1908g／t。
表3电子废弃物中物质的物理性质
2.2磁电性质差异分选
电子废弃物通过弱磁选能方便分选铁磁性物质和有色金属及非金属。强磁选、高梯度磁选可用于弱磁性物料的分选，分离亚微米尺度的有色金属和贵金属，其发展潜力很大。电子废弃物磁选后物料，非金属主要是玻璃纤维和树脂热固性塑料、氧化硅等，绝大部分属于绝缘材料作为良好导体的金属可以通过静电或涡流分选与非金属分离。涡流分选技术在过去一般用于从废旧汽车及城市垃圾中回收解离颗粒在50mm以上的金属铝。采用强力涡电流及稀土永久磁铁，涡流分选技术已成功应用于电子废弃物的分选，它对轻金属与塑料的分离很有效。利用涡流分选机从电脑废弃物中回收金属铝，可获得品位高达85％金属铝的富集体，回收率也可达到90％。
静电分选是利用颗粒在高压电场中所受电场力不同，实现金属与非金属分离。颗粒荷电方式有两种：一是通过离子或电子碰撞荷电，如电晕圆筒型分选机；二是通过接触和摩擦荷电，如摩擦电选。通常静电选的分选范围为-2+0.074mm。
2.3表面性质差异分选
浮选是微细粒物料分选的有效手段。有机高分子表面疏水性强，而金属亲水性强，浮选很容易分离细粒级金属与塑料。相信只要控制好分散与团聚，浮选在分离有色金属和贵金属将是很有发展前途的。试验将电路板粉碎产品重选得到的金属富集体细磨至37微米以下，先反浮重选夹杂的塑料等有机物，再正浮金银等贵金属，结果如表5所示。
3电子废弃物物理分选流程
电子废弃物物理分选流程主要包括拆解、破碎、分选等。各国电子废弃物物理分选采用的流程大同小异，德国一电子废弃物回收厂经拆解破碎、分级及涡流分选、风力分选，可获得铁、有色金属及非金属富集体，其中铁富集体含铁高达95％-99％，有色金属富集体含有色金属在91％～99％，非金属富集体的金属含量在0.5％～5％。
我国近年来也已开展了电子废弃物的资源化回收与利用研究，如废旧电池的处理及回收，废弃线路板的选择性破碎与金属回收等，但大多处于实验室研究阶段。
电子废弃物物理分选流程应根据处理对象通过试验确定。粗选流程的分选效率提高依赖于电子废弃物分类收集和合理拆解，高效分选设备对物料的适应性和工作的可靠性值得特别关注由于贵金属分散度高，传统的物理分选只能得到金属的富集体，需要进一步处理。金属富集体的深选加工有效物理分选方法及其组合使用需要深入研究。
4结语
电子废弃物具有数量大、类型多、组分(成分)复杂、危害大、潜在回收利用价值高等特点妥善处理处置及资源化是电子工业可持续发展和环境保护的重大课题。应该加强人工分检和拆解，禁止采用简易焚烧、酸浸等严重污染环境的方法回收金属，发展先进的物理分选技术，综合回收各种金属、塑料和玻璃，暂不能回收利用电子元器件，作为危险物单独填埋。
气力摇床、静电分选及涡电流分选等干法分选，具有成本低的优势，但对细颗粒的分选效率较低。水力摇床、重介质旋流器、跳汰、湿式磁选浮选等湿法分选，具有回收率高等优点，但产生的废水需处理。相对而言，电子废弃物的物理分选具有污染小及可回收各种成分的优点。从技术经济角度考虑，电子废弃物中的金属多为单质，尽管贵金属粒度微细，通过冶金方法将其转化为化合物再还原为单质，显然要消耗更多的能源。传统的物理分选对贵金属的回收率较低，品位不高。这些正为物理分选的发展提供了空间，应当借鉴矿物加工的研究成果，加强5微米甚至纳米尺度物料的物理分选技术的研究，使该项经济有效和环境友好的电子废弃物资源化技术发挥更大作用。
参考文献略
