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环保时事>

「城市采矿」新技术快速从电子垃圾回收贵重金属

2021-11-18

英国独立报报导，科学家们开发出一种从电子垃圾中提取有价值金属的新技术，能源消耗是现有方法的1/500，能降低对开采原材料的需求，所产生的废弃物不致伤害环境。「最大宗的废弃物，变成了宝藏」该技术以「焦耳热闪蒸法（flash Joule heating method）」为基础。焦耳热闪蒸法是能从木材和塑胶等碳源产生石墨烯的创新方法。德州莱斯大学的研究团队改良「焦耳热闪蒸法」，使之可从废弃物中回收铑、钯、金和银等物质，以便重复利用。新技术的工作原理是以电流将废弃物快速加热到3400K（3124°C），使前述金属蒸发成气体，以进行分离、储存或处置。研究团队表示，「闪蒸」能去除材料中残留的剧毒重金属，如铬、砷、镉、汞和铅，留下金属含量极低的副产品。全球每年产生超过4000万吨电子垃圾，这种新形态的「城市采矿」潜力巨大，让科技公司有机会不必从有安全、贪腐和冲突问题的国家和地区采购原材料。「在这里，最大宗的废弃物变成了宝藏，」莱斯大学图尔（James Tour）教授说，「这可减少世界各地偏远和危险地区开采矿石、剥开地表和使用大量水资源的必要性⋯⋯宝藏就在我们的垃圾桶里。」图尔说，手机等个人设备的汰换速度愈来愈快，导致全世界电子垃圾迅速增加。目前只有大约20%的废弃物回收再利用。「我们找到了一种回收贵金属，并将电子垃圾转化为永续资源的方法，还可去除有毒金属以保护环境。」花不到一秒钟闪蒸过程还能降低有毒金属浓度研究团队表示，闪蒸电子垃圾需要一些准备工作。在研究主要作者、莱斯大学博士后研究员邓彬（Bing Deng，暂译）博士的主持下，研究人员将他们用来测试的电路板打成粉末，并加入特殊的添加剂，如特氟龙或食盐，以及少量炭黑以提高回收率。闪蒸过程的重点在于金属蒸气的「蒸发分离」。金属蒸气在真空下从闪蒸室被送到另一个容器，冷凝成金属原材。「捕集器回收的金属混合物可以透过成熟的精炼方法进一步纯化为单一金属。」邓博士说。研究人员说，一次闪蒸焦耳反应将剩余炭中的铅浓度降低到0.05ppm以下，这个浓度一般认为对农业土壤来说是安全的。随着闪蒸次数增加，砷、汞和铬的含量都进一步降低。「由于每次闪蒸的时间不到一秒钟，很容易办到。」图尔教授说。研究人员称，新技术每处理一吨材料消耗约939千瓦小时的电，是商业熔炼炉的1/80，实验室管状炉的1/500，也省去冶炼和浸出过程中冗长的净化过程。资料来源: 环境资讯中心 (https://e-info.org.tw/node/232500)

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