iNEMI金属回收现状报告

作者:普渡大学:Carol Handwerker;绿色电子委员会/EPEAT:Wayne Rifer;iNEMI:Mark Schaffer

从电子产品回收金属的回收重点是大量的和最有价值的金属,回收方式是可经济地以可行方式回收。目前的电子产品中含有少量的可回收金属,但以非常低的速率回收,或根本没有回收。这有许多不同的原因。此外,目前和即将到来的技术趋势将使回收更加复杂。这些趋势包括小型化、多功能和高性能、产品的非物质化以及新的异质材料系统的引入。这些因素在材料供应、回收方面造成了越来越多的挑战。

为了分析现有的回收系统,确定当前材料回收未能满足的需求,评估当前系统准备迎接未来材料回收的需要,组织了iNEMI金属回收项目。该项目专注于金属回收,因为它适用于消费类电子产品、企业电子产品和未来信息和通信技术(信息和通信技术)。本文回顾了一些团队的研究结果:金属回收的现状,包括稀土金属的提取和有害电池材料的处置。

电子产品金属回收现状

项目团队查阅了由联合国环境规划署(UNEP)国际资源小组(IRP)金属回收工作组提供的信息,起草的主要报告“金属回收:机会、限制、基础设施(2013)”。

这份报告强调,金属供应将是绿色经济的关键。到2050年需求预计将增长3至9倍,随着原生矿石质量的下降,每年开采的矿石量预计将大幅增加,以满足需求,而且,不确定的地缘政治力量将控制未来广泛的金属供应。特别值得关注的是对金属的加速需求,特别是贵金属、铂族金属和稀土。

联合国环境规划署的研究“主要集中在现有和未来高科技产品的必需元素,高价值小量金属的回收,它们是可持续增长必不可少的,尽管在当前的回收过程中通常都丢失了。”报告指出,由于材料组合越来越复杂和小型化的趋势,金属回收将越来越更加困难,并认为太多的贵重金属丢失是因为使用寿命结束(EoL)产品的不完全回收、不当的做法或回收链的结构缺陷。

成功回收和最大化资源效率最重要的三个相互关联的因素是:(1)回收工艺和处理流程对金属和其他材料的主要物理和化学影响,(2)废物的收集和预分选,(3)废物流中EoL产品的物理性质和设计。

显然,挑战之一是解决电子产品回收率低的问题。关注金属回收体系,报告呼吁创新,以提高回收率:

*建立更好的收集体系—方法。

*跟踪和追踪EOL产品或回收链中小量金属—手段。

*合金特殊分拣技术(如产品、废料等,不要太复杂)。

*改进和适合的分离方法。

*金属元素的识别和分离,虽然采用复合材料的复杂产品有可能使其成为多余的和不可能的。

*新的机械、化学、热分离和金属浓缩技术,补充现有的冶金分离专有技术。

*终端精炼金属和金属制品的最终回收工艺,现在这些尚未可用或正在开发和实施。

电子产品的金属回收带来了一些非常具体的挑战,特别是随着产品设计和金属含量的迅速变化。关于这些挑战的一些讨论如下。

从信息和通信技术产品的回收角度来看,所有的金属都是平等的?

在过去的几十年里,在信息和通信技术中,提供产品功能的金属不仅是关键部件,而且金属的种类一直在增加。由于产品向小型化、高功率和多功能方向的发展,不同的金属因它们不同的物理、化学和电气性能而被引入。图1为来自英特尔公司的,在过去的30年里,信息和通信技术电路中单个元素数量增长的示意图。

据估计,目前在一个典型的信息和通信技术产品中发现约60种元素,其中大部分是金属。工业包括能源和运输等其他领域,也在越来越多地使用稀有金属或不寻常的金属组合,它们使用量小,但对产品的功能却有很大的贡献。

传统的回收方法一般是专注于商品材料。衡量回收成功与否,通常是根据实际回收产品相对于估计的EOL产品的重量百分比和回收的总重量。这种思维模式一直存在于电子产品回收中,大多数电子产品回收计划包括欧盟WEEE指令都在用同样的条件进行量化。然而,这种方法,虽然由于简单的度量(即,重量)而方便,但是过于简单化。例如,收集同等重量的冰箱和台式电脑,产生非常不同的金属混合物和回收价值。在财务回报和环境影响方面,回收一公斤黄金显然比一吨钢铁更有价值。

显然,在回收EOL电子产品方面,并非所有金属都是平等的。如何确定各种金属的回收优先权,有可选

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作者简介:

Carol Handwerker是普渡大学材料工程的教授,全球可持续发展电子产品NSF-funded Purdue-Tuskegee IGERT项目主管。她是美国国家标准与技术研究所(NIST)冶金部前主席。Carol主持iNEMI的金属回收项目,目前是iNEMI的EOL电子产品重获价值项目的共同主席。()
Wayne Rifer是绿色电子委员会/EPEAT的高级顾问。Wayne领导电子产品回收的研究,并参与电子废物回收工作,包括谈判制定国家解决方案—国家电子产品管理倡议(NEPSI),并起草俄勒冈电子垃圾法案。()
Mark Schaffer是iNEMI顾问,几个iNEMI环境和回收项目的管理者。他除了在iNEMI的工作外,他还是Schaffer Environmental LLC的所有者和顾问,Schaffer Environmental LLC为世界各地的组织提供领先的供应链、环境和可持续发展顾问、咨询和项目管理服务。()

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