Помощь студентам в учебе
Оценка эффективности и тенденции переработки электронных отходов и лома
|
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
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.
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.
- 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.