電子廢棄物處理和技術(shù)革新
何亞群:中國礦業(yè)大學教授、博士生導師,潔凈能源技術(shù)與工程博士點首席帶頭人、中國礦業(yè)大學現(xiàn)代分析與計算中心主任。中國礦業(yè)大學潔凈能源研究院 “ 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(yōu)化及選礦過程數(shù)學模型研究。在國內(nèi)首次進行阻尼式及主動式脈動氣流分選理論研究、并應(yīng)用于電子廢棄物處理資源化領(lǐng)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(yè)大學優(yōu)秀青年骨干教師。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(yè)大學優(yōu)秀青年學術(shù)帶頭人、江蘇省工程熱物理學會會員。在《國際選煤雜志》( Coal Preparation )、《南非礦冶研究院學報》( SAIMM )等國內(nèi)外刊物、以及國際會議等發(fā)表論文 60 余篇、其中被 SCI 、 Ei 及 ISTP 收錄 20 余 篇。取得國家發(fā)明專利或?qū)嵱眯滦蛯@?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(xiàn)在主攻方向“電子廢棄物處理”對于減少碳排放的影響。
何教授:處理電子廢棄物本身就是低碳的工作,因為電子產(chǎn)品里面有金屬,塑料等多種部件。金屬里面可能有金、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,而金屬冶煉一方面比較耗能,另一方面污染也比較嚴重。按照原來的處理方式,用完后就會直接扔掉。我們國家從上世紀九十年代初開始逐漸關(guān)注起來,而我們就是從那時起開始從事于這方面的研究。據(jù)統(tǒng)計發(fā)達國家的金屬廢棄金屬的循環(huán)利用率為40%,而我們國家是11%,但真正的數(shù)字肯定要高于它。這是由于我國的對廢棄金屬處理模式與國外不同。國外的人用完后會將它立刻處理掉,而我國則是二手轉(zhuǎn)讓,舉個例子,城市里面的人把出故障的電視賣給修理廠,修理廠經(jīng)過維修,低價賣到農(nóng)村,以此類推,直到這臺電視沒法維修的時候才扔掉。所以要高于11%。
我們曾經(jīng)去過北京的某個垃圾處理廠調(diào)研,我們發(fā)現(xiàn)好多人在垃圾車內(nèi)尋找有價值的東西,而在此之前垃圾車內(nèi)的東西在垃圾桶里是就已經(jīng)被翻找過好多遍了。所以我國對廢棄物的回收率很高,但關(guān)鍵問題是沒有形成規(guī)模。在我國很多地方對垃圾處理采用火燒,酸浸的方式,造成嚴重污染。由于我們是搞礦物加工工程的,所以我們就一直在想在保證環(huán)境的前提下,把廢棄物當做二次資源進行回收利用。對于我們礦加來說它們無非是一種礦物,從里面提取有價值的東西,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巖石之類的東西。對于電子廢棄物來說也是在更新的,隨著技術(shù)的更新,其中的成分、結(jié)構(gòu)等也會產(chǎn)生變化,所以我們礦加專業(yè)在處理電子廢棄物技術(shù)也要隨著產(chǎn)品的更新而不斷提高,但是一些基礎(chǔ)的原理是不變的。
電子廢棄物要形成產(chǎn)業(yè)鏈
提問:“何教授我們了解到您十分注重去企業(yè)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面做的比較好的?”
何教授:“如果僅僅是電子廢棄物處理方面來說,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(zhì)。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,剩余的物質(zhì)用焚燒爐冶煉。所以完全是選礦的工藝,在瑞士這種對環(huán)保要求很高的國家,這種工廠能夠正常運行,說明其環(huán)保問題肯定已經(jīng)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?,F(xiàn)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(guān)于低碳方面做的比較好的例子。
我國國內(nèi)這方面稍顯不足,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(yè)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(diào),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(yè)和它們還有不同,它除了回收“四機一腦”外,其本身就是生產(chǎn)廠家。它們設(shè)計出完善的生產(chǎn)線,并不斷開發(fā)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(shè)計一天處理線,進行回收利用,能達到很高的經(jīng)濟效益,國家對其的支持也是很大的??傊畬τ陔娮訌U棄物的回收與處理有很好的經(jīng)濟效益,對于低碳環(huán)保和資源的循環(huán)利用起到了積極作用。
低碳的未來是人才培養(yǎng)技術(shù)革新
提問:“何教授,您認為大力發(fā)展低碳這個未來必然化的趨勢總重要的是什么?”
何教授:“大家都說的從個人做起這些話已經(jīng)是老生常談了,我認為低碳的未來主要寄托在人才培養(yǎng)和技術(shù)革新兩個方面吧。人才培養(yǎng)方面,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。那么這個在中國煤炭能源人才培養(yǎng)方面,我們不說零九年建校,從五二年學科調(diào)整,清華、唐山交通大學、西南大學這個學校調(diào)整學科,合并以后,變成了520以后的這個重點學科專業(yè)來說,也已經(jīng)培養(yǎng)了五六十年的人才了。尤其 這幾年,應(yīng)該說學校的規(guī)模擴的比較大,人才培養(yǎng)的數(shù)量確實是大大的增加了。那么質(zhì)量呢,我們暫且不說,但數(shù)量確實增加了。所以人才培養(yǎng)呢,我就不做主要的方向來說了。
至于技術(shù)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(jié)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(fā)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(fā)電的,就是燒掉了,用熱能去帶動那個發(fā)電機,那么燒之前呢,要把煤磨成一定細度的顆粒,大概是74微米。那么在這個磨的過程呢,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(chǎn)權(quán)。而這個磨機在使用的時候,我們也很難知道里面的工作狀態(tài),因為它本身磨機就是一個黑匣子似得,就是整個封閉的,因為里面有溫度有壓力,也不可能看到里邊是什么樣的。然后有個分機器,合格的就分走,不合格的就在里面繼續(xù)磨。那么據(jù)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(xù)磨。還在里面磨和放進去的比例呢我們叫做循環(huán)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,那么這部分出不來的在里面一直轉(zhuǎn)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,那么這樣一來,磨機的效率就很低了,那就意味著多耗電、多花時間。那么如果我們能從這個里面節(jié)省20%的話,那相當于多少度電啊、多少噸煤啊。所以從排放上講,這個問題很大,那么磨礦的效率低了,鍋爐的燃燒效率低了,自然碳排放就多了。從反面講我們攻克了這個技術(shù)難關(guān),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(shù)是第一生產(chǎn)力”是非常有道理的,人才和技術(shù)才是我們減少碳排放的最重要的步驟。