ВВЕДЕНИЕ 3
1 ИССЛЕДОВАНИЕ ТЕОРЕТИКО-МЕТОДИЧЕСКИХ ПОДХОДОВ
ПЕРЕРАБОТКИ ЭЛЕКТРОННЫХ ОТХОДОВ И ЛОМА В РОССИИ И ЗА РУБЕЖОМ 6
1.1 ПОНЯТИЕ И КЛАССИФИКАЦИЯ ЭЛЕКТРОННЫХ ОТХОДОВ И ЛОМА 6
1.2 ТЕНДЕНЦИИ И ТЕХНОЛОГИИ ПЕРЕРАБОТКИ ЭЛЕКТРОННЫХ
ОТХОДОВ И ЛОМА ЗА РУБЕЖОМ 13
1.3 СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ПЕРЕРАБОТКИ ЭЛЕКТРОННЫХ
ОТХОДОВ И ЛОМА В РОССИИ 23
2 АНАЛИЗ ПРАКТИК И ОЦЕНКА ЭФФЕКТИВНОСТИ ТЕХНОЛОГИЙ
ПЕРЕРАБОТКИ ЛОМА ПЕЧАТНЫХ ПЛАТ В РОССИИ 39
2.1 ТЕНДЕНЦИИ ОБРАЗОВАНИЯ И ПРОБЛЕМА СБОРА ЛОМА
ПЕЧАТНЫХ ПЛАТ 39
2.2 ОЦЕНКА ЭКОНОМИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ
ПИРОМЕТАЛЛУРГИЧЕСКОГО СПОСОБА ПЕРЕРАБОТКИ ЛОМА ПЕЧАТНЫХ ПЛАТ 53
2.3 ОЦЕНКА ЭКОНОМИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ
МЕХАНИЧЕСКОГО СПОСОБА ПЕРЕРАБОТКИ ЛОМА ПЕЧАТНЫХ ПЛАТ В СОЧЕТАНИИ С ГИДРОМЕТАЛЛУРГИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКОЙ 62
3 РАЗРАБОТКА МЕТОДИЧЕСКОГО ПОДХОДА К ВЫБОРУ
НАПРАВЛЕНИЯ ПЕРЕРАБОТКИ ЭЛЕКТРОННЫХ ОТХОДОВ ЛОМА .... 68
3.1 РАЗРАБОТКА АЛГОРИТМА ПО ВЫБОРУ СПОСОБА ПЕРЕРАБОТКИ
ЭЛЕКТРОННЫХ ОТХОДОВ И ЛОМА 68
3.2 ОЦЕНКА ЭФФЕКТИВНОСТИ ПРОЕКТА ПО ПЕРЕРАБОТКЕ ЛОМА
ПЕЧАТНЫХ ПЛАТ 75
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 1089
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 111
Актуальность выбранной темы магистерской диссертации определена необходимостью повышения уровня вовлечение в производственный цикл утилизируемых компонентов электронных отходов в качестве сырья и мате-риалов и подкреплена политикой России, основные положения которой изложены в документе стратегического планирования «Развития промышленности по обработке, утилизации и обезвреживанию отходов производства и потребления на период до 2030 года» [1].
В условиях грядущей глобальной цифровизации экономики, процессов и услуг резко увеличивается количество эксплуатируемого электрического и электронного оборудования, что непосредственно ведет к росту объемов электронных отходов и возникновению проблем их переработки.
В развитых странах мира проблеме рециклинга электронных отходов, содержащих редкие, благородные и цветные металлы придают особое значение. Получение драгоценных металлов из вторичного сырья является оптимальным путем решения ряда экономических, технологических и экологических задач:
- вовлечение в производственную деятельность ценных и редких металлов;
- сокращения энергозатрат на производство ценных и дефицитных металлов;
- снижение негативного воздействия отходов на окружающую среду.
Образование отходов электронного и электротехнического оборудования в России приближается к 1,5 млн. тонн ежегодно, при этом переработке подлежит 5 - 7%. Переход к рыночной экономике привел к остановке и ликвидации тысяч нерентабельных производств и образованию на их месте многих сотен тысяч тонн металлолома. Образовавшиеся отходы, с одной стороны, наносят огромный вред окружающей среде, с другой — представляют собой ценнейшие ресурсы, по содержанию полезных компонентов в сотни и тысячи раз превосходящие природные источники.
Особая роль драгоценных металлов обусловлена местом, которое они занимают в финансовой системе отдельных государств и мирового сообщества в целом. Использование вторичного металлосодержащего сырья в со-временном мировом производстве металлов быстро и неуклонно растёт. Причём из-за роста цен на сырьё и энергию рециклов отработанных техно-генных продуктов может рассматриваться более эффективным, чем использование первичного сырья.
В современных условиях предприятиям для устойчивого и максимально эффективного функционирования необходимо совершенствовать подходы, связанные со стратегическим управлением, а также адаптировать существующие методы, механизмы и технологии функционирования. Одним из направлений совершенствования конкурентной стратегии может стать внедрение диверсификации, связанной с комплексным использованием сырья.
В России тенденции образования электронных отходов и лома создают предпосылки для развития крупномасштабного производства вторичных металлов и стабильного функционирования металлургической промышленности. Для этого России нужен эффективный механизм утилизации и переработки отходов электронного и электротехнического оборудования.
Целью исследования является разработка методических рекомендаций по выбору способа переработки электронных отходов и лома и оценка эффективности выбранного способа.
Цель исследования определила следующие задачи:
- исследовать теоретико-методические аспекты переработки электронного лома в России и за рубежом, выявить тенденции в области обращения с электронными отходами;
- провести анализ практик и оценку эффективности технологий пере-работки электронного лома в РФ;
- разработать методический подход к выбору направления переработки электронного лома.
Научная новизна результатов в диссертационном исследовании заключается в разработке методического подхода к выбору направления переработки электронных отходов и лома, соотнесенный с тенденциями, включающий систему показателей для выбора способа и результаты их экономической оценки, алгоритм принятия решения о способе переработки, что позволит на основании полученных результатов выбрать приоритетные направления для инвестирования.
Основные результаты, полученные в диссертационном исследовании, сводятся к следующим основным положениям:
- Обзор литературных источников, посвященных тематике исследования, показал, что объем образования ОЭЭО в мире с каждым годом неуклонно растет и в настоящее время достигает более 50 млн. тонн. В России ежегодно образуется около 1,0 - 1,5 млн. тонн ОЭЭО, при этом поддается переработке лишь 5-7%.
Основной проблемой при утилизации ОЭЭО, из-за которой возникает сложность в выборе технологии, является многокомпонентность сырья. Анализ данных по технологиям зарубежных компаний показывает, что в основном их деятельность направлена на комплексную переработку, с целью извлечения не только благородных металлов, но и других ценных компонентов. Чаще всего применяется технология пирометаллургической переработки электронного лома. В России, в целом, переработка направлена на извлечение драгоценных металлов пирометаллургическим способом без предварительной механической разделки или обогащения. Учитывая тот факт, что электронный лом является «бедным» сырьем, то предприятиям цветной металлургии следует разрабатывать технологические процессы таким образом, при котором возможно комплексное извлечение ценных компонентов.
На основании проведенного анализа было определено, что сегодня основной формой, которую принимают металлы в современной электронике и бытовой технике, являются печатные платы. Поэтому, для данного проекта в качестве основного вида сырья был выбран лом печатных плат.
- Оценка уровня образования лома печатных плат проводилась двумя методическими подходами: на основе исторического потребления электроники и бытовой техники и от величины образования электронных отходов. В результате проведенной оценки уровня ломобразования печатных плат, ёмкость российского рынка находится в диапазоне от 30,6 до 40,6 тыс. тонн в год. При этом в работе был посчитан коэффициент сбора лома печатных плат, который составил 20%. Низкий коэффициент сбора характеризуется отсутствием достаточных экономических стимулов у потребителей электроники. Для сравнения, коэффициент сбора в странах Европы составляет 48%. Полученные данные указывают на то, что существует потенциал увеличения сбора лома печатных плат.
С целью выбора оптимальной технологической схемы переработки лома печатных плат, были рассмотрены два распространенных способа переработки: пирометаллургический и механический с гидрометаллургической обработкой. Результат сравнительного анализа двух способов переработки показал, что наиболее эффективным способом переработки будет комбинированная технологическая схема, то есть пирометаллургический способ с предварительной механической разделкой.
- В ходе решения одной из поставленных задач был разработан методический подход к выбору направления переработки электронных отходов и лома, соотнесенный с тенденциями, включающий систему показателей для выбора способа и результаты их экономической оценки, алгоритм принятия решения о способе переработки, позволяющий на основе полученных результатов выбрать приоритетные направления для инвестирования.
В качестве подтверждения выбора направления инвестирования был рассчитан проект, подразумевающий создание нового производства по пере-работке лома печатных плат. Результаты технико-экономических показателей по оценке эффективности строительства нового производства по переработке лома печатных плат свидетельствуют о практической возможности и экономической целесообразности реализации рассматриваемого проекта.
1. Распоряжение Правительства Российской Федерации от 25 января 2018 г. № 84-р «Об утверждении стратегии развития промышленности по об-работке, утилизации и обезвреживанию отходов производства и потребления на период до 2030 года».
2. Методика проведения работ по комплексной утилизации вторичных драгоценных металлов из отработанных средств вычислительной техники : утв. Гос. комитетом Рос. Федерации по телекоммуникациям 19.10.1999.
3. UN and World Business Council for Sustainable Development. - 2019. URL: http ://www. weforum. org/docs/WEF_A_New_Circular_Vision_for_Electronic s.pdf (дата обращения: 26.04.2020).
4. Карпухин А.И. Перспективные технологии аффинажа благородных металлов // А.И. Карпухин, И.И. Стелькина, С.Г. Рыбкина [и др.] // Цветные металлы. - 2007. - № 5.- С. 29-31.
5. Погосян А.Т. Разработка оптимальной технико-экономической структуры переработки электронного лома : автореф. дис. канд. техн. наук / А.Т. Погосян.. - Москва, 2007. - 24 с
6. Доронина М.С., Карпов Ю.А., Барановская В.Б., Лолейт С.И. Воз-вратное металлсодержащее сырье - общая характеристика и классификация для целей сертификации (обобщающая статья) // Заводская лаборатория. Диа-гностика материалов - 2016. - №82(6). - С. 70-80
7. Лолейт С.И. Аналитический контроль и сертификация вторичного сырья на ОАО «Щёлковский завод вторичных драгоценных металлов» // За-водская лаборатория. Диагностика материалов. - 2009. - № 6. - С. 69-74
8. Приказ МПР РФ от 18 июля 2014 года N 445 «Об утверждении фе¬
дерального классификационного каталога отходов» (с изменениями и допол-нениями), Федеральная служба по надзору в сфере природопользования / Ре-жим доступа: http://docs.cntd.ru/document/420209965 (дата обращения
25.11.2019)
9. Лолейт С.И. Разработка экологически чистых технологий комплекс-ного извлечения благородных и цветных металлов из электронного лома: спец. 05.16.02 «Металлургия черных и цветных металлов»: дис. ... д-ра техн. наук / Лолейт Сергей Ибрагимович; Нац.исслед.технолог.ун-т МИСиС. - Мо¬сква, 2010. - 245 с.
10. Обзор ситуации по переработке ОЭЭО // UNIDO — Организация
ООН по промышленному развитию. URL:
http://www.unido.rU/upload/files/0/01_OEEO_rus.pdf (дата обращения
08.11.2020)
11. Balde С. Р. et al. The Global E-waste Monitor 2017, United Nations Uni-versity, International Telecommunication Union & Solid Waste Association, Bonn/ Geneva/Vienna, URL: www.globalewaste.org. (датаобращения 08.05.2020)
12. Сайлаубекова П. Н., Рыскулова А. К. Текущая ситуация в отрасли переработки ОЭЭО. / Твердые бытовые отходы, 2019, № 6, с. 58-60.
13. Global E-waste Key Statistics // The Global E-waste Monitor 2020// -
URL: https://www.tadviser.ru/images/3/3f/The-Global-E-waste-Monitor-2020-
Quantities-flows-and-the-circular-economy-potential.pdf (дата обращения 10.07.2020)
14. Электротехнические отходы (мировой рынок). Электронный мусор // Tadvizer. Государство, бизнес, IT. - URL: https://www.tadviser.ru/index.php/(дата обращения 13.10.2020)
15. Годовой отчет 2018 // UNIDO - Организация ООН по промышлен-ному развитию. - URL:
http://www.unido.ru/upload/files/a/annual_report_2018_rus.pdf(дата обращения 15.10.2020)
16. Материалы фирм и компаний: Herauers (ФРГ), Degussa (ФРГ), Handy and Harman (США), Johnson Matthey (Великобритания), Tanaka Kikindzoku Kodyu KK (Япония), SIPI of Metal Corp. (США), Rand Refinery LTD (ЮАР), Behr Precious Metals (США). // М.: ОНТИ : Гиналмаззолото. 2005. - 67 с.
17. Фаюстов, А. А. Возрастание актуальности утилизации электронных отходов в эпоху глобальной цифровой экономики / А. А. Фаюстов. — Текст : непосредственный // Молодой ученый. — 2019. — № 50 (288). — С. 237-243. — иВТ: https://moluch.ru/archive/288/65076/(дата обращения: 12.09.2020).
18. Теляков А.Н. Разработка эффективной технологии извлечения цвет-ных и благородных металлов из отходов радиотехнической промышленности: спец. 05.16.02 «Металлургия черных, цветных и редких металлов»: дис. ... канд. тех. наук / Теляков Алексей Наильевич; С.-Петерб. гос. гор. ин-т им. Г.В. Плеханова. - Санкт-Петербург, 2007. - 177 с.
19. Утилизация продуктов производства электроники // Отходы.ру -
Спрвочно - отрослевой портал об отходах. - 1Ж1/
https://www.waste.ru/modules/section/item.php?itemid=237 (дата обращения 15.06.2020)
20. Электронные отходы // Гринпис России. - 1Ж1. :
http://www.greenpeace.org/russia/ru/campaigns/toxics/e-waste(дата обращения 21.02.2020)
21. Федеральный закон РФ от 01.01.2017 № 89-ФЗ «Об отходах произ-водства и потребления».
22. Федеральный закон РФ от 26.03.1998 № 41-ФЗ «О драгоценных ме-таллах и драгоценных камнях» последующими измен.и доп.).
23. Карпов Ю.А. Проблемы пробоотбора, пробоподготовки и анализа вторичного сырья, содержащего драгоценные металлы / Ю.А. Карпов // Заво-дская лаборатория. - 1996. - № 10. - с.4-7.
24. Стрижко Л.С. Извлечение цветных и благородных металлов из элек-тронного лома / Л.С. Стрижко, С.И.Лолейт. - М. : Изд. Дом «Руда и метал¬лы», 2009. - 160 с.
25. Дистанова А.А., Воскобойникова В.В., Комплекс для переработки радиоэлектронного лома. / Твердые бытовые отходы, 2012, №5, с.60-62.
26. Переработка вторичного сырья, содержащего драгоценные метал¬лы / Под ред. Ю. А. Карпова. - М.: Госкомдрагмет. Гиналмаззолото, 1996. - 290 с.
27. Shengen Zhang, Yunji Ding, BoLiu, De’anPan, Chein-chiChang, Volinsky A. A. Challenges in legislation, recycling system and technical system of waste electrical and electronic equipment in China // Waste Management. - 2015. - №45. - С. 361-373.
28. Etsuro Shibata. Treatments of Secondary Raw Materials in Non-Ferrous Smelters in Japan. URL: https://www.ec.europa.eu (дата обращения: 25.02.2019).
29. Хефели В., Амманн А., Сергеенкова А. П. Печатные платы как ре-сурс // Твердые бытовые отходы. - 2017. № 2 (128). - С. 26-28.
30. Рюмин А. И. Опознавательно-информационная система классифи-кации лома электронных изделий. — Красноярск : ИПК Платина, 1999. — 283 с.
31. Воскобойников В.В. Опыт утилизации электронных отходов в Рос-сии / В.В. Воскобойников. // Организация управления отходами электронного и электротехнического оборудования в России: ситуация в отрасли и перспек-тивы ее развития. - 2014. - URL: https://docviewer.yandex.ru/ voskobojnikov-v- v-yuurscu-pdf.pdf (дата обращения 05.07.2019).
32. Волкова А. В. Рынок утилизации отходов / НИУ ВШЭ. 2018. — URL: https://docviewer.yandex.ru/ Рынок утилизации отходов 2018.pdf (дата обращения: 25.04.2019).
33. Брыкин А. В., Семчук И. М. Анализ и перспективы рынка вторич-ной переработки электроники и компонентов электронных устройств в РФ // Успехи в химии и химической технологии. 2011. № 13 (129). С. 41-46.
34. Максимова М. А. Анализ состояния переработки электронного ло¬ма в России // Известия Сибирского отделения Секции наук о Земле Россий¬ской академии естественных наук. Геология, поиски и разведка рудных ме-сторождений, 2016, № 3 (56), С. 102-111.
35. Martin Ruhrberg. Assessing the recycling efficiency of copper from end-of-life products in Western Europe // Resources, Conservation and Recycling. 2006, №2. С.141-165.
36. Thomas G Goonan. Copper Recycling in the United States in 2004. U.S. Geological Survey / 2004. - URL: https://pubs.usgs.gov/circ/circ1196x/(дата об-ращения: 20.03.2019).
37. Baldé C. P., Forti V., Gray V., Kuehr R., Stegmann P. The Global E-waste Monitor. United Nations University (UNU), International Telecommunica¬tion Union (ITU) & International Solid Waste Association (ISWA). Bonn, Geneva, Vienna. - 2017. - С. 116.
38. Санакова Т.Ю. Комиссаров В.А. Электронные отходы в СНГ сего-дня и завтра // Твердые бытовые отходы. - 2016. - № 10 (124). - С. 34-36.
39. Dalrymple I., Wright N., Kellner R., Bains N., Geraghty K., Goosey M., Lightfoot L. An integrated approach to electronic waste (WEEE) recycling // Circuil World. - 2007. - №33, ч. 2. - С. 52-58.
40. Abhishek Kumar Awasthi, Xianlai Zeng, Jinhui Li. Integrated bioleach-ing of copper metal from waste printed circuit board — a comprehensive review of approaches and challenges // Environmental Science and Pollution Research. - 2016. - №23, - С. 141-156.
41. Кружкова Г.В. Совершенствование системы ценообразования на электронный лом на предприятии вторичной металлургии драгоценных ме-таллов // Экономика в промышленности. - 2012. - № 4. - С. 53-55.
42. Татарникова М.А. Организационно-экономический механизм фор-мирования системы управления отходами бытовой техники и электроники на региональном уровне: спец. 08.00.05 «Экономика и управление народным хо-зяйством»: автореферат дис. ... канд. экон. наук / Татарникова Марина Ана-тольевна; С.-Петерб. гос. инженер.-эконом. ун-т. - Санкт-Петербург, 2009. - 19 с.
43. Sundqvist R. Expansion of e-scrap capacity at Ronnskar. - 2010. -
URL:https://www.boliden.com/globalassets/investor-relations/reports-andpresentations/capital-markets-day/2010/cmd/5-electronic-scrap-rogersundqvist- general-manager-boliden-ronnskar.pdf (дата обращения 15.11.2019)
44. UN and World Business Council for Sastainable Development // New Circular Vision for Electronics Time for a Global Reboot. - 2019. - URL: http: //www3 .weforum.org/docs/WEF_A_New_Circular_Vision_for_Electronics. pd f (дата обращения 20.03.2019).
45. Salhofer S., Steuer B., Ramusch R., Beigl P. WEEE management in Eu-rope and China - A comparison // Waste Management. - 2016. - №57. - С. 27¬35.
46. Хакимов Р.Т. Хизбуллин Ф.Ф., Саттаров А.Р. К вопросу организа-ции переработки твердых бытовых отходов в Российской Федерации // Тех-нико-технологические проблемы сервиса. - 2014. - № 3 (29). - С. 82-87.
47. Смирнова Т.С. Марьев В.А., Комиссаро В.А. Расширенная ответст-венность производителя - новая парадигма в системе управления отходами // Твердые бытовые отходы. - 2015. - №2 (104) . - С. 10-15.
48. Cucchiella F., D'Adamo I., Lenny Koh S. C., Rosa P. A profitability as-sessment of European recycling processes treating printed circuit boards from waste electrical and electronic equipments // Renewable and Sustainable Energy Reviews. - 2016. - №64. - С. 749-760.
49. D'Adamo I., Rosa P., Terzi S. Challenges in waste electrical and elec-tronic equipment management: A profitability assessment in three European coun-tries // Sustainability. - 2016. - №7. - С. 633.
50. Ghodrat M., Rhamdhani M. A., Brooks G., Masood S., Corder G. Tech-no economic analysis of electronic waste processing through black copper smelting route // Journal of Cleaner Production. - 2016. - №126. - С. 178-190.
51. С.Г. Баранчикова Экономическая эффективность технических ре-шений : учебное пособие / С.Г. Баранчикова [и др.] ; под общ. ред. проф. И. В. Ершовой. - Екатеринбург : Издательство Урал. ун-та, 2016. - 140 с.
52. Ю.А. Котляр. Металлургия благородных металлов: учебник/ Ю.А. Котляр, М.А. Меретуков, Л.С. Стрижко - Москва: МИСИС, Издательский дом «Руда и Металлы». - 2005 г. - 392 с.
53. С.А. Рубис.Технология переработки полиметаллического сырья, содержащего платину и палладий : автореф дис. ... канд. техн. наук : / С.А. Рубис Станислав Александрович; Санкт-Петербург., 2012. - 19 с.
54. И.В. Логинова. Производство глинозема и экономические расчеты в цветной металлургии: учебное пособие/ И.В. Логинова, , А.А. Шопперт, Д.А. Рогожников, А.В.Кырчиков - Екатеринбург: Издательство УМЦ УПИ, 2016. - 253 с.
55. Департамент по энергоэффективности // О расчетной стоимости 1
т.у.т в 2020 году. - ПРЕ:
http://energoeffekt.gov.by/supervision/framework/information/2664- 20170301_new1. (дата обращения 23.06.2020).
56. Колмакова А.А. / Физико-химические закономерности процессов вскрытия электронного лома, содержащего благородные металлы, смесью серной и азотной кислот: спец. 05.16.07 «Металлургия техногенных и вторич-ных ресурсов»: автореферат дис. ... канд. техн. наук/ Колмакова Анна Ана-тольевна; Гос. ун-т цвет. мет. и золота. - Красноярск, 2004. - 24 с.
57. Н.В. Михайлова, А.В. Ясинская. Технологии извлечения металлов из современного электронного лома: / Обогощение руд. - 2018. - 62 с.
58. О.Ю. Хрипунова. Экономический алгоритм отбора проектов для
повышения конкурентоспособности нефтехимического предприятия // О.Ю. Хрипунова, Ж.В. Дедик. - Инновационная наука. - 2018. - № 4. - С. 107-112. - ПРЕ: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=32826684 (дата обращения 01.12.2020)
59. Н. А. Маладжанова. Разработка экспертной системы выбора техно-логии переработки отходов химико - технологической системы// Н. А. Ма- ладжанова, Б. Б. Богомолов. - Успехи в химии и химической технологии. -
2013. - № 9 (149). - С. 84-89. - URL:
https://www.elibrary.ru/item.asp?id=20382994(дата обращения 04.12.2020)
60. Юзов О.В. Анализ производственно-хозяйственной деятельности металлургических предприятий : учебное пособие / О.В. Юзов., А.М. Седых. - Москва: МИСиС, 2005. - 360 с.
61. Л.М. Теслюк. Оценка эффективности инвестиционного проекта: учебное пособие/ Л.М. Теслюк, А.В. Румянцева - Екатеринбург: Издательство УМЦ УПИ, 2014. - 111 с.
62. С.А. Сироткин. Экономическая оценка инвестиционных проектов / С.А. Сироткин, Н.Р. Кельчевская. - Москва: Издательство: «ЮНИТИ- ДАНА». - 2012 - 311 с.
63. Руткаускас Т.К. Экономика организации (предприятия): учебное пособие / Т. К. Руткаускас [и др.] - Екатеринбург: Издательство УМЦ УПИ, 2018. - 260 с.