新技術可回收電子廢棄物中的關鍵金屬

新技術可回收電子廢棄物中的關鍵金屬

圖片來自網絡

2020年3月30日,對話網(The Conversation)發佈報道稱,新加坡南洋理工大學“新加坡CEA循環經濟研究聯盟”(SCARCE)一項新技術可以回收電子廢棄物中的關鍵金屬,並可以將回收率大幅提升至早期回收率的100倍。

近年來,電子產品的消費也產生了大量的電子廢棄物,全世界每年約有5000萬噸。由於擴大了生產者責任制度,許多國家都組織了針對這種廢棄物的立法和回收渠道,但目前只有20%的廢棄物是通過認證程序回收的。此外,在電子廢棄物所含的60種化學元素中,只有少數可循環再造,共有10種:金、銀、鉑、鈷、錫、銅、鐵、鋁和鉛。其他的東西最後都被扔進了垃圾填埋場,形成了潛在的礦山。

新加坡南洋理工大學SCARCE實驗室的研究人員制定了包括拆除、分類、研磨、溶解幾個階段在內的新策略,研究了新的工藝過程,包括機械工藝(自動拆卸和分揀)和溶液中的化學提取工藝,旨在增加回收的化學元素的數量並提高其回收率。為了減少開發新萃取工藝的時間和成本,研究人員將所有工藝研究所需的設備進行了小型化和集成在一個單一的設備微流體自動化。隨後,通過集成分析方法(X射線、紅外線和傳感器),使得研究人員可以連續、自動和快速地研究參數的不同組合,並在短期內快速進行研究。

基於對手機中稀土金屬的回收發現,兩種特定萃取分子的結合使稀土的萃取效率比單獨使用分子的萃取效率高出近100倍。此外研究證明,在酸濃度比工業使用低10~100倍的情況下,萃取效率更高,產生的汙染更少。研究還確定了一些參數的組合,這些參數使操作過程能夠更有效地分離稀土,而這在早期通常很難通過幾個步驟實現。最後,該套微流體方法是模塊化的,這意味著每個模塊都可以在其他情況下發揮作用,例如,液—液萃取模塊可以用於有機分子萃取過程的研究;或紅外光譜模塊可用於在線監測農業食品或製藥過程。研究人員目前正在研究以很小的規模將這些研究結果轉換為工業生產層面的工具。

轉載本文請註明來源及作者:中國科學院蘭州文獻情報中心《地球科學動態監測快報》2020年第07期,劉文浩 編譯。


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