摘要:汽车上大量使用ABS电镀件,这些电镀件含有多种金属元素。这些金属元素种类多,并且分散性强。为了降低汽车ABS电镀件对环境的影响,对汽车ABS电镀件的回收技术进行了研究.
关键词:ABS塑料;汽车;回收;环保技术
0前言
改革开放以来,随着人们生活水平的提高,汽车已经成为国内多数家庭的必备物件之一。根据中国汽车工业协会发布的统计数据,2019年国内汽车销售总量超过2500万辆,连续十一年占据全球汽车销量排行榜榜首。随着我国国民汽车拥有量的不断上升,年报废汽车总量也在不断攀升。如果以汽车年报废率6%为计算标准,每年平均报废车辆近200万台。面对每年如此之多的报废汽车数量,必然要加强汽车报废件的回收力度。对于汽车报废件的回收,一方面,要将报废件物尽其用;另一方面,要对具有环境污染性的汽车报废件进行严格管控。汽车报废件中ABS电镀件的数量众多,并且含有大量的重金属。如果在回收该类型的汽车报废件过程中操作不规范,将对环境造成较大的负面影响。因此,汽车ABS电镀件的无害化回收和合理利用显得尤为重要。
ABS电渡件指的是将ABS塑料(由丙烯腈A、丁二烯B和苯乙烯S组成的三元共聚物)注塑成型的产品经过电镀生产工艺,在其表面附着一层镀层。我国塑料原材料短缺,原材料进口需求较大。然而,废旧塑料的回收利用水平总体偏低,主要存在的问题表现为废弃塑料回收利用量不足、回收政策不健全、回收管理职责归属不明确、污染环境等。总之,回收利用废弃塑料产品既可以缓解塑料原材料短缺的问题,又可以达到减少环境污染的目的。
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汽车ABS电镀件的回收处理技术涉及众多学科。图1为汽车ABS电镀件回收方法分类。
1机械处理法
机械处理法是通过汽车报废件中各零件物理性能的差异回收金属的一种方法。该方法规模化应用程度高并且可以处理干燥性产品,回收过程中的二次污染现象不明显。整个回收过程分为三步进行,分别为拆解、破碎、分选。早期拆解工序由人工操作完成。随着报废件数量的激增和人工成本的提高,自动拆解正逐步取代人工操作。破碎工序是使金属件和非金属件分离,便于提高分选效率,目前主要有冲击破碎、剪切破碎及挤压破碎等形式。分选是根据拆解破碎工序的物料成分,采用一定的工艺手段(如重选、磁选、光学分选、浮选等),将金属件集中归类,进而回收金属件。机械处理法具有工艺简单、设备操作流程快捷、规模化程度高、二次污染问题不明显、成本较低等优点,但该方法对报废金属件的分离效果有待提升。
2电化学回收技术
利用电化学回收技术,将ABS电镀件置于电解质溶液中,然后在阴极和阳极间通入一定的电流,使处于阳极端的ABS电镀件发生氧化反应,金城离子在阴极端得到电子发生还原反应,以沉淀物的形式沉积在阴极端。该技术的缺点是电化学反应的稳定性较差。
3生物分解技术
生物分解技术是利用自然界中一些特殊微生物的氧化分解功能,通过人工培养或干预这类有用微生物菌群,达到ABS电镀件金属分离回收的目的。该类特殊微生物生长所需微量元素与镀层金属的种类具有一定的吻合性。因此,可以利用这些特殊微生物或其代谢产物,通过生命活动的氧化还原反应、新陈代谢活动、吸附溶解等行为将电镀金属元素分离析出,从而达到回收ABS电镀件的目的。从目前工业应用进展来看,生物分解技术具有金属回收率较高、产生二次污染效应较小、能耗成本较低等优点。但当前可利用菌种数量有限,人工干预培养难度大,生产周期相对较长,还未能实现普通工业应用。
4热处理法
热处理法是通过一定方式将分解破碎后的ABS电镀件在高温环境下使其不同材质的原料分离.达到有机体和固体分离的目的。ABS电镀件具有金属镀层,并且有机物含fl高,有毒有害物质集中。采用热处理法,既可以回收ABS电镀件中的金厲元索,又可以回收其中的有机高分子物质。目前热处理法主要包括焚化法、裂解法及微波处理法等。该方法适合回收批量化的报废ABS电镀件,生产效率髙。但该方法也会产生负面效应,主要表现为二次污染、部分金厲析出率低、析出金属掺有杂质等问题。高温处理ABS电镀件的过程中会产生有毒有害气体,需加强管控。
5湿法回收技术
湿法回收技术是将分解破碎后的ABS电镀件浸泡于酸性或碱性的无机溶液中,通过控制金_析出条件达到不同金属间、金M材料和塑料材料间的分离,最终通过各种工序达到分离提纯的目的。该方法一般包括金属析出、沉淀净化、蒸发、结晶等工序。根据溶剂的不同,可分为王水法、氰化物法、硫代硫酸盐法、硫脲法等。利用湿法回收技术得到的金属纯度较好,回收效率较高。但该方法涉及的工艺环节较多,而且需要使用具有腐蚀性的强酸或强碱性溶液。若不加特殊处理,容易带来二次污染。
6ABS电镀件退镀液优化技术
对报废ABS电镀件进行退镀处理也是当今ABS电镀件回收技术的重要方法。退镀液的成分因镀层材料和基材的不同而有所差异,在其配比过程中也要遵循一定的原则。首先,需要保证退镀液中有效成分可以与镀层进行快速反应,在化学反应过程中不损坏ABS塑料基体材料且没有有害气体产生。其次,要保证化学反应的产物溶液有利于回收利用。一般而言,在ABS电镀件退镀回收过程中,浓度过高的硝酸溶液会对ABS塑料基材产生损伤,而浓度过低又不利于金属的化学反应。因此,在退镀液的制备过程中,要综合考虑硝酸对ABS基材的影响。经过试验论证,一定配比的盐酸和过氧化氢的混合溶液可以快速地对ABS电镀件的镀层进行退镀.不会对ABS塑料祯材造成损伤。——论文作者:冯竞祥、罗瑜清2
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