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低碳排放的貴金屬回收解決方案: 濕式環保剝金技術

2017-08-04

 

低碳排放的貴金屬回收解決方案: 濕式環保剝金技術

 

儘管美國持不同意見,甫落幕的G20峰會仍一致表達將繼續遵守《巴黎協定》,這意味著持續減低碳排放量將成全球政府的重要政策,而所有涉及燃燒煤炭、石油與天然氣的產業都將採取立即的因應措施,否則將面臨沉重的經濟與政治壓力,而傳統的廢棄電子的貴金屬回收正是其中一個。

 

全球碳排放法規漸趨嚴格

G20對《巴黎協定》的宣示,帶來最直接的影響便是各國對碳排的要求與規定越加嚴格。

 

在中國,依據中國國務院印發的《十三五:控制溫室氣體排放工作方案》,至2020年,中國國內單位生產總值的二氧化碳排放量需較2015年減少18%。而氫氟碳化物、甲烷、氧化亞氮、全氟化碳、六氟化硫等非二氧化碳溫室氣體的排放,也會更嚴格的管控。

 

 

 

 

該方案也提到,到2020年,中國將建設50個低碳排放的示範專案,以碳排放峰值和碳排放總量控制為重點,將國家低碳城市試點擴大到100個城市,而國家低碳城鎮試點,也將擴大到30個城鎮。

 

此外,該方案也指明,將在2017年建立全國碳排放權交易制度,預計在2017年啟動全國碳排放權交易市場。到2020年建立完善的全國碳排放權交易市場。此外,中國大陸也可能採用如徵收碳稅的措施,以更強勢的手段來推動低碳的發展。

 

而在歐洲地區,為了具體達成減碳的目標,歐盟成立了歐盟排放交易體系(European Union Emission Trading Scheme;EU ETS),以確定二氧化碳減少排放的具體時程,參與EU ETS之各國,必須符合歐盟溫室氣體排放交易指令的規定,並以履行京都協議的碳減量承諾。

 

目前EU ETS已進入第三階段(2013-2020)的目標,預計至2020年,歐盟承諾削減碳排放20%(以1990年為基準),而限制排放範圍將擴及至航空業、製造業、發電、能源密集型產業、有機化工品。

 

至於日本,依據《京都議定書(Kyoto Protocol》的中期減碳目標,日本至2020 年的減碳目標為25%(相較1990 年),而2050年的長期減碳目標須比1990年水準低80%。幾乎所有的產業都將受規範。

 

 

回收貴金屬造成大量碳排放

 

然而,廢棄物處理與貴金屬回收產業卻仍在產生大量的碳排放,未有相關的減碳措施,成為一個例外的產業。

 

全世界最大的貴金屬精煉廠優美科(Umicore),每年能回收超過100噸的黃金,但仍使用焚燒的方式來處理貴金屬。

 

 

貴金屬回收處理的碳排放主要來自於焚化爐與電漿爐的使用。傳統的廢棄電子處理回收多使用焚燒的方式來提煉其中的貴金屬,如金和銀,他們把廢棄電子的機板先進行分解和破碎,接著再將這些碎料送入焚化爐中以高達近攝氏1600度的溫度將不具價值的物質燒去,再以化學的方式從灰燼中的合金磚將黃金與銀提煉出來。

 

而使用焚燒的方法不僅會產生大量的廢氣,其中包含對人體有害的懸浮粒子和二氧化碳等,若處理不當,將會對地球的大氣層產生嚴重的影響,此外,啟動一次焚化爐也需消耗大量的石油與天然氣,對地球資源的消耗,以及整體碳排放量也會增加更大的壓力。

 

另一方面,傳統的回收廠會使用含有劇毒的氰化物與王水來分解電子廢棄物和提煉貴金屬,不僅會傷害環境,更會威脅人體的健康和性命。

 

以比利時為例,該國擁有全世界最大的貴金屬精煉廠優美科(Umicore),每年能回收超過100噸的黃金。然而,該廠總投資額超過1000億台幣(33億美金),且仍使用焚燒的方式來處理貴金屬,雖然建置了完善的廢氣與廢水的處理設施,但仍消耗了大量的能源並產生了大量的碳排放。

 

而在亞洲,環保思維最先進的國家日本,也同樣未能對處理貴金屬回收所產生的碳排放問題有所對策。目前日本正如火如荼的準備2020年東京奧運的舉辦事項,並將首次採用100%回收黃金所製作的金牌,預計將從廢棄手機中回收42公斤的黃金,作為製作獎牌的原料。

 

 

日本東京奧運將首次採用100%回收黃金所製作的金牌,預計從廢棄手機中回收42公斤的黃金,作為製作獎牌的原料。

 

 

然而,這些黃金雖然是從廢棄的手機中取得,但回收的過程卻是使用需要耗費大量電力的電漿爐來進行物料的焚化,該技術雖然不是使用燃燒石油或天然氣的方式,但同樣會產生大量的碳排放,同時也會消耗大量的資源。

 

 

濕式剝金流程可免除貴金屬回收的碳排放問題

 

濕式流程(Hydrometallurgy)是一個更好的解決方案。

 

不同於使用電力或燃料來產生高溫的燃燒方式,濕式剝金方案能在一般室溫中透過浸泡的方式,從廢棄電子機板中將貴金屬回收,其過程非常安全、環保、且不會產生巨量的碳排放。

 

台灣的優勝奈米是目前全球首家能提供環保濕式剝金解決方案的業者,其方案不僅安全無毒,不會對人體和環境產生危害,更具備可批次處理的自動化作業系統,是克服目前貴金屬回收業產生大量碳排放的絕佳對策。 

 

優勝奈米總經理許景翔表示,目前各國的廢棄電子處理都是破碎後進行焚燒。但這樣的方法不但會產生戴奧辛(Dioxin)、細懸浮微粒(PM2.5)與飛灰,且焚燒後的金屬合金磚仍需用濕流程去分離與純化金屬,但無法回收其中的錫與鋁。更重要的是,整個過程還須消耗大量的資源並產生大量碳排放。

 

優勝奈米的濕式環保剝金解決方案:先以浸泡方式除去焊錫,再進行元件分類

 

 

有別於焚燒的方式,優勝奈米透過自有專利的自動化設備與濕式環保剝金流程,能以不傷物料的方式將元件與晶片從機板上迅速剝離,再將之妥善的分類,最後再以浸泡或電解的方式將其中包含金、銀、銅、錫等的貴金屬有效率的個別提煉出來。

 

環保濕式剝金流程具備更高的回收效益

 

這套環保回收流程先以環保剝錫藥劑(SnST-550A Tin stripper)來剝除錫金屬,透過浸泡的方式,它能將廢機板上的鍍錫直接剝除,讓機板上的金屬器件與晶片可以快速拆卸下來,進行進一步的分類,而分類後的廢料再依據各自原料特性使用不同的剝金劑(例如UW-860剝除黃金;UW-602剝除銀)來回收不同的金屬。

 

依據優勝奈米的實作,經過剝錫處理後,一噸重的廢PC機板中,可以分離出的半導體零件與金屬部件約有12種,包含CPU、晶片、電容、電阻、連接器與散熱片等,這些零件的回收價值約為台幣八萬四千元。

 

若以一年處理300噸來計算,約可回收出約黃金58公斤、錫8.7噸與銅13噸,總價值約新台幣七百四十萬元,而扣除投入的藥劑成本約台幣四百二十萬元,一年的獲利約可達台幣三百二十萬元。

 

而以蘋果iPhone 6為例,採用濕式流程再進行分類的方式,能從中回收出金、銀、銅、鈀、錫等貴金屬,其中金、鈀、銀所占的價值最高,而換算成每噸手機的回收價值超過台幣126萬元(約4萬2千美金)。

 

 

低排碳的自動化濕式大規模回收系統:Barrel One

 

Barrel One具備剝錫藥劑浸泡槽與清洗槽,以及四個容積達400公升的處理筒。能自動批次進行藥劑浸泡、清洗等流程。

 

而對於需處理大量廢棄物的回收業者,優勝奈米也提供可批次處理物料的自動化機台Barrel One。它是一款能搭配SnST-550A環保剝錫劑的自動化廢PCB機板剝錫的處理方案,它能讓金屬零件得以完整的分類,得到更好的回收價值與純度,同時將其中的錫與鋁留存下來。

 

Barrel One具備一個剝錫藥劑浸泡槽與清洗槽,以及四個容積達400公升的物料處理筒。能自動批次進行藥劑浸泡、清洗等流程。

 

該機台單日的處理量(以每日工作八小時為例),可達兩千片的廢機板,重量約一公噸。年處理量約可達60萬片,重量約300噸。足以滿足一個中小型的電子廢料回收公司的需求。

 

此外,Barrel One的物料筒和處理流程都可依據客戶的需求再行客製化,以滿足不同業者的規格與操作環境。

 

 

 

採用Barrel One進行錫剝除所產生的碳總量非常低,平均處理一噸的電腦主機板,僅會產生181(KgCo2e),只有傳統方式的紅外線烤板機十分一不到。

 

另一方面,採用Barrel One也有助於減少碳的排放量。根據台灣行政院環保署的資料,採用Barrel One進行錫剝除所產生的碳總量,遠低於使用傳統紅外線烤板機,平均處理一噸的電腦主機板,僅會產生181(KgCo2e),只有傳統方式的十分一不到,是回收企業進行減碳與處理碳交易最好的方案。

 

 

低排碳的濕式貴金屬回收技術將是未來主流

 

隨著越嚴峻的環保排碳法規的限制,貴金屬處理與廢棄物回收的業者都將面臨龐大的政治與經濟壓力,並被迫改採更符合未來環保需求的技術。

 

而優勝奈米的濕式環保剝金解決方案會是這些業者最好的選擇,該公司不僅提供了無需焚燒的濕式環保剝金方案,免除焚燒產生的汙染和危險,也提供了自動化的批次處理設備Barrel One,讓業者可以快速升級至低排碳的濕式環保回收流程,以因應未來全球性的排碳法規要求。

 

 

 

 
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