電子廢棄物處理和技術革新
何亞群:中國礦業大學教授、博士生導師,潔淨能源技術與工程博士點首席帶頭人、中國礦業大學現代03manbetx 與計算中心主任。中國礦業大學潔淨能源研究院 “ 二次資源利用研究所 ” 所長。目前、從事電子廢棄物處理資源化研究、以及礦物加工過程計算機模擬優化及選礦過程數學模型研究。在國內首次進行阻尼式及主動式脈動氣流分選理論研究、並應用於電子廢棄物處理資源化領域、取得了較好的效果。近年來、主持或參加教學改革及科研項目多項、獲國家級教學成果獎 1 項、獲省、部級教學及科研成果獎 4 項。2000 年入選中國礦業大學優秀青年骨幹教師。2004 年前往英國伯明翰大學接受雙語教學培訓。2005 年入選中國礦業大學優秀青年學術帶頭人、江蘇省工程熱物理學會會員。在《國際選煤雜誌》( Coal Preparation )、《南非礦冶研究院學報》( SAIMM )等國內外刊物、以及國際會議等發表論文60 餘篇、其中被 SCI 、 Ei 及 ISTP 收錄 20 餘 篇。取得國家發明專利或實用新型專利 4 項。出版專著或教材 3 部。
電子廢棄物合理利用減少不必要碳排
提問:何教授請您簡單談一下您現在主攻方向“電子廢棄物處理”對於減少碳排放的影響。
何教授:處理電子廢棄物本身就是低碳的工作,因為電子產品裏麵有金屬,塑料等多種部件。金屬裏麵可能有金、銀、鈀、銠、鉑等。一般金屬包括最多的是銅、鋁等。當這些金屬作為一次材料時,獲取它們都是要通過冶煉,而金屬冶煉一方麵比較耗能,另一方麵汙染也比較嚴重。按照原來的處理方式,用完後就會直接扔掉。我們國家從上世紀九十年代初開始逐漸關注起來,而我們就是從那時起開始從事於這方麵的研究。據統計發達國家的金屬廢棄金屬的循環利用率為40%,而我們國家是11%,但真正的數字肯定要高於它。這是由於我國的對廢棄金屬處理模式與國外不同。國外的人用完後會將它立刻處理掉,而我國則是二手轉讓,舉個例子,城市裏麵的人把出故障的電視賣給修理廠,修理廠經過維修,低價賣到農村,以此類推,直到這台電視沒法維修的時候才扔掉。所以要高於11%。
我們曾經去過北京的某個垃圾處理廠調研,我們發現好多人在垃圾車內尋找有價值的東西,而在此之前垃圾車內的東西在垃圾桶裏是就已經被翻找過好多遍了。所以我國對廢棄物的回收率很高,但關鍵問題是沒有形成規模。在我國很多地方對垃圾處理采用火燒,酸浸的方式,造成嚴重汙染。由於我們是搞礦物加工工程的,所以我們就一直在想在保證環境的前提下,把廢棄物當做二次資源進行回收利用。對於我們礦加來說它們無非是一種礦物,從裏麵提取有價值的東西,但是這種礦物與一次資源的不同,一次資源的礦物是幾萬年形成的岩石之類的東西。對於電子廢棄物來說也是在更新的,隨著技術的更新,其中的成分、結構等也會產生變化,所以我們礦加專業在處理電子廢棄物技術也要隨著產品的更新而不斷提高,但是一些基礎的原理是不變的。
電子廢棄物要形成產業鏈
提問:“何教授我們了解到您十分注重去企業進行實地考察,請問你們實地考察過的地方有沒有在低碳多元化方麵做的比較好的?”
何教授:“如果僅僅是電子廢棄物處理方麵來說,在國外尤其是歐洲他們很注意這個,尤其是在瑞士的兩家公司,它們分別處理不同的物質。第一個是處理電視電腦的主板,它們運用的基本就是我們的選礦工藝。公司的總負責人就是學選礦的,所用的方法就是磁選、破碎、拆分,把金屬和非金屬分開。分離金屬采用渦電流法,把銅、鋁等金屬分開,剩餘的物質用焚燒爐冶煉。所以完全是選礦的工藝,在瑞士這種對環保要求很高的國家,這種工廠能夠正常運行,說明其環保問題肯定已經解決。負責人也表示開廠四年左右就可以回本,開始盈利。第二個馬可公司主要負責處理顯像管。現在的顯像管都是LED,而以前的是CRT。CRT顯像管為了防止電子輻射,安裝有機玻璃,而屏幕用的是無機玻璃,他們運用光電分選法將有機與無機玻璃分開。這就是我在瑞士看到的兩家關於低碳方麵做的比較好的例子。
我國國內這方麵稍顯不足,我認為比較有代表性的是在安徽蕭縣的名為“青地球”的工廠。我國大部分企業主要回收對象為“四機一腦”,四機是電冰箱、洗衣機、電視機、空調,一腦是電腦。它們有很成熟的回收線,對不同的廢品有不同的回收方式。“青地球”企業和它們還有不同,它除了回收“四機一腦”外,其本身就是生產廠家。它們設計出完善的生產線,並不斷開發新的工藝流程,處理更多的電子廢棄物。就像處理手機的鋰離子電池,就要單獨地設計一天處理線,進行回收利用,能達到很高的經濟效益,國家對其的支持也是很大的。總之對於電子廢棄物的回收與處理有很好的經濟效益,對於低碳環保和資源的循環利用起到了積極作用。
低碳的未來是人才培養技術革新
提問:“何教授,您認為大力發展低碳這個未來必然化的趨勢總重要的是什麼?”
何教授:“大家都說的從個人做起這些話已經是老生常談了,我認為低碳的未來主要寄托在人才培養和技術革新兩個方麵吧。人才培養方麵,以我們學校為例,八個重點學科,這八個學科基本上都是圍繞煤炭的一些老的、重點的學科。那麼這個在中國煤炭能源人才培養方麵,我們不說零九年建校,從五二年學科調整,清華、唐山交通大學、西南大學這個學校調整學科,合並以後,變成了520以後的這個重點學科專業來說,也已經培養了五六十年的人才了。尤其 這幾年,應該說學校的規模擴的比較大,人才培養的數量確實是大大的增加了。那麼質量呢,我們暫且不說,但數量確實增加了。所以人才培養呢,我就不做主要的方向來說了。
至於技術革新呢 ,我覺得有一點 ,就是最近和澳大利亞一個大學合作,對電廠模煤的節能減排的這樣一個工作。我們國家呢,煤炭有一半都是用來發電的,這個叫動力煤。如果說去年36億噸的話,那18億噸是拿來發電的,就是燒掉了,用熱能去帶動那個發電機,那麼燒之前呢,要把煤磨成一定細度的顆粒,大概是74微米。那麼在這個磨的過程呢,他是用磨機,我們國家的磨機基本上都是進口德國的和美國的,自己沒有這個自主知識產權。而這個磨機在使用的時候,我們也很難知道裏麵的工作狀態,因為它本身磨機就是一個黑匣子似得,就是整個封閉的,因為裏麵有溫度有壓力,也不可能看到裏邊是什麼樣的。然後有個分機器,合格的就分走,不合格的就在裏麵繼續磨。那麼據我們的研究成果,這個磨機的效率是很低的,就是把煤放進去了,有一部分合格了就分離出來了,不合格的就繼續磨。還在裏麵磨和放進去的比例呢我們叫做循環倍率,澳大利亞研究的八到十,在我們國家更高,我們研究的成果呢是九到十一,那麼這部分出不來的在裏麵一直轉的這部分物料,就對磨機本身的這個能耗要求很高,就消耗了很多能量,而且對磨機的磨損也很大,那麼這樣一來,磨機的效率就很低了,那就意味著多耗電、多花時間。那麼如果我們能從這個裏麵節省20%的話,那相當於多少度電啊、多少噸煤啊。所以從排放上講,這個問題很大,那麼磨礦的效率低了,鍋爐的燃燒效率低了,自然碳排放就多了。從反麵講我們攻克了這個技術難關,是不是就意味著可以有效減少碳排放了。
所以鄧小平先生講的“科學技術是第一生產力”是非常有道理的,人才和技術才是我們減少碳排放的最重要的步驟。