电子垃圾中蕴含大金矿,该如何开采

浏览次数: 发布日期: 2016/7/29 所属分类: 行业动态

  电子垃圾,英文E-waste或WEEE (全称Waste Electrical and Electronic Equipment),意为废弃的电气或电子设备,正是由于高科技的繁荣而带来了这种几十年前几乎不存在的废弃物。然而这些垃圾并非完全无用,“在1吨金矿石中大约含有5克黄金,德国拜耳工业服务公司(Currenta) 的约阿希姆·贝尔(Joachim Beyer)介绍道,“在1吨电子垃圾中,这个数字则是50到500克。”


  电子垃圾,为“金”之计


  当黑白电子显像管变成了彩色液晶的高清屏幕,当奔腾变成了酷睿,当录音磁带变成了MP3文件,曾经自己手里的按键手机,也许已经已经变成了iphone6s,或者是不久后令人“肾亏”的iphone 6se?在眼花缭乱的升级中,这些老家伙从我们手里到垃圾站所需的周期越来越短了。

  根据美国ABI Research公司的报告,2009年全世界范围内产生的电子垃圾约有5 300万吨。联合国环境总署(UNEP)估计,到2020年这个数字会变成2亿吨。另据美国环保局固体废弃物办公室2008年的一份报告,仅美国一国就在当年产生了约3百万碎的电子垃圾。隐藏在这些庞大数字背后的是什么呢?从材料成分角度看废电器:一台电脑大概含23%的塑料、15%的玻璃、32%的钢铁、18%的非铁金属(有色金属)以及12%的电路贵金属(金、银、铂、钯等)。1吨旧手机中也含有大概340 克的金。在旧金矿被开采殆尽的今天,通过挖金矿得到黄金已经像从牙缝里剔肉屑一样的捉襟见射,回收电子垃圾从这个角度看,金矿就在垃圾堆里面。


  黄金涅槃,烈火重生


  电子垃圾虽然比金矿的含金量高,但想从电子垃圾中提取出金子来也并非那么简单的事:打开废旧的电脑机箱或者手机看看,电路板看上去挤满了密密麻麻的电路和元器件。很难想象会有什么装置,能从这头把这花花绿绿的家伙扔进入,那头就能蹦出金灿灿的黄金来。但是Current 公司就是这么想,贝尔先生说得很轻松:“我焚烧电子垃圾、从前面把垃圾放到回转窑里,后边出来的就是金子。”

  实际过程却复杂得多,垃圾在他们的整套废宑物燃烧设备中,首先要在一 个长约12米、直径3.5米且轻微倾斜放置的回转窑里(怎么看都像水泥窑),经过600-1 000℃高温的焚烧。这样有机物成分(比如那些绿色的电路板基质)会被完全氧化,被熔化的金属则和有机物燃烧的剩余物质形成溶体。这种熔体流到回转窑的下方,经过水冷,就会固化成纯度高达 99%的贵金属。再经过后续处理,黄金才可以“还复来”。说到这里,还只是整个设施的三分之一,后面还有热能利用单元和关键的烟尘清洁装置。通过这两个部分,燃烧产生的有毒废气和粉尘可以得到安全有效的分离处理,不会给环境带来过大的污染,而且有机物燃烧释放出来的热能也能被利用,节约化石燃料。这样一来,废弃电子垃圾带来的除了贵金属,还有能源。


  溶液细菌齐上阵, 一切为了贵金属


  以上介绍的只是电子垃圾回收贵金属的一种主要方法——火法处理,或者叫焚烧处理。另一种与之相对的方法是湿法,也就是用溶液的方法。这种方法的两个主要步骤就是分离和提纯。分离是指用适当的溶液,先将电子垃圾中的金属成分溶解,再将溶液中所需的金属离子同杂质分离。普通情况下,并不活泼的金单质很难被溶解,但遇到氰化物,金会在氰离子 (CN-)的络合作用下生成可溶的络离子 [Au(CN2)],由此金可以容易地从矿查和杂质中被分离出来。除氰化物外还有王 水、硫脲和硫代硫酸盐等溶剂也可以用来溶金。提纯则是指再将金属离子还原成单质的过程。例如想再从溶有含金络离子的溶液中取回金单质的时候只要加入锌粉,通过初中化学里就已学到的置换反应就 OK了。此外,越来越多的研究者也开始着眼利用生物技术回收电子垃圾中的贵金属。2006年英国伯明翰大学的研究人员利用脱硫孤菌(Desulfovibrio desulfuricans )处理WEEE碎 片,将溶液中的3价金离子还原成了金单质。此前我国厦门大学的研究人员于2001年前后也做过相关实验,对微生物还原溶液中贵金属离子的特性和原理进行了研究。这种方法不仅高效,而且成本低廉,可减少化学试剂的投入量。


  岔路口的难题:环境污染or金山银山


  不管使用何种方法,如果从电子垃圾里“淘金”非常轻松的话,中国可真是要枕着电子垃圾数钞票了!因为目前我国每年产生230万吨电子垃圾,仅次于美国。不仅如此,世界上 80%的电子垃圾出口到了亚洲,其中90%都流入了我国。把这数以百万吨计的电子垃圾中所含黄金换算成货币的话,那还真是“富可敌国”。然而,有数据显示,美国和德国的电子垃圾回收率分别仅为25%和35%。与其相比,对于香蕉皮和橡胶皮都还未能有效分开处理的我国来说,电子垃圾回收率还真不好说。

  随着我国经济的发展,伴随而来的环境问题已越来越得到重视。在电子垃圾回收方面,欧美实施了比较完善的法规管理,电子产品生产者要在产品的生命周期内承担环境责任,完成废弃产品的回收、处置等一系列工作。而我国相关的立法还处在待完善阶段,相应的技术也没有得到大范围的支持和推广。目前越来越多的发达国家已经意识到,出口到发展中国并不能得到妥善处理。拥有先进技术的国家,也谋划着电子垃圾这座金山上寻求利益了。

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