電子垃圾,英文E-waste或WEEE (全稱Waste Electrical and Electronic Equipment),意為廢棄的電氣或電子設(shè)備,正是由于高科技的繁榮而帶來(lái)了這種幾十年前幾乎不存在的廢棄物。然而這些垃圾并非完全無(wú)用,“在1噸金礦石中大約含有5克黃金,德國(guó)拜耳工業(yè)服務(wù)公司(Currenta) 的約阿希姆˙貝爾(Joachim Beyer)介紹道,“在1噸電子垃圾中,這個(gè)數(shù)字則是50到500克。”
電子垃圾,為“金”之計(jì)
當(dāng)黑白電子顯像管變成了彩色液晶的高清屏幕,當(dāng)奔騰變成了酷睿,當(dāng)錄音磁帶變成了MP3文件,曾經(jīng)自己手里的按鍵手機(jī),也許已經(jīng)已經(jīng)變成了iphone6s,或者是不久后令人“腎虧”的iphone 6se?在眼花繚亂的升級(jí)中,這些老家伙從我們手里到垃圾站所需的周期越來(lái)越短了。
根據(jù)美國(guó)ABI Research公司的報(bào)告,2009年全世界范圍內(nèi)產(chǎn)生的電子垃圾約有5300萬(wàn)噸。聯(lián)合國(guó)環(huán)境總署(UNEP)估計(jì),到2020年這個(gè)數(shù)字會(huì)變成2億噸。另?yè)?jù)美國(guó)環(huán)保局固體廢棄物辦公室2008年的一份報(bào)告,僅美國(guó)一國(guó)就在當(dāng)年產(chǎn)生了約3百萬(wàn)碎的電子垃圾。隱藏在這些龐大數(shù)字背后的是什么呢?從材料成分角度看廢電器:一臺(tái)電腦大概含23%的塑料、15%的玻璃、32%的鋼鐵、18%的非鐵金屬(有色金屬)以及12%的電路貴金屬(金、銀、鉑、鈀等)。1噸舊手機(jī)中也含有大概340 克的金。在舊金礦被開(kāi)采殆盡的今天,通過(guò)挖金礦得到黃金已經(jīng)像從牙縫里剔肉屑一樣的捉襟見(jiàn)射,回收電子垃圾從這個(gè)角度看,金礦就在垃圾堆里面。
黃金涅槃,烈火重生
電子垃圾雖然比金礦的含金量高,但想從電子垃圾中提取出金子來(lái)也并非那么簡(jiǎn)單的事:打開(kāi)廢舊的電腦機(jī)箱或者手機(jī)看看,電路板看上去擠滿了密密麻麻的電路和元器件。很難想象會(huì)有什么裝置,能從這頭把這花花綠綠的家伙扔進(jìn)入,那頭就能蹦出金燦燦的黃金來(lái)。但是Current 公司就是這么想,貝爾先生說(shuō)得很輕松:“我焚燒電子垃圾、從前面把垃圾放到回轉(zhuǎn)窯里,后邊出來(lái)的就是金子。”
實(shí)際過(guò)程卻復(fù)雜得多,垃圾在他們的整套廢宑物燃燒設(shè)備中,首先要在一個(gè)長(zhǎng)約12米、直徑3.5米且輕微傾斜放置的回轉(zhuǎn)窯里(怎么看都像水泥窯),經(jīng)過(guò)600-1 000℃高溫的焚燒。這樣有機(jī)物成分(比如那些綠色的電路板基質(zhì))會(huì)被完全氧化,被熔化的金屬則和有機(jī)物燃燒的剩余物質(zhì)形成溶體。這種熔體流到回轉(zhuǎn)窯的下方,經(jīng)過(guò)水冷,就會(huì)固化成純度高達(dá) 99%的貴金屬。再經(jīng)過(guò)后續(xù)處理,黃金才可以“還復(fù)來(lái)”。說(shuō)到這里,還只是整個(gè)設(shè)施的三分之一,后面還有熱能利用單元和關(guān)鍵的煙塵清潔裝置。通過(guò)這兩個(gè)部分,燃燒產(chǎn)生的有毒廢氣和粉塵可以得到安全有效的分離處理,不會(huì)給環(huán)境帶來(lái)過(guò)大的污染,而且有機(jī)物燃燒釋放出來(lái)的熱能也能被利用,節(jié)約化石燃料。這樣一來(lái),廢棄電子垃圾帶來(lái)的除了貴金屬,還有能源。
溶液細(xì)菌齊上陣, 一切為了貴金屬
以上介紹的只是電子垃圾回收貴金屬的一種主要方法——火法處理,或者叫焚燒處理。另一種與之相對(duì)的方法是濕法,也就是用溶液的方法。這種方法的兩個(gè)主要步驟就是分離和提純。分離是指用適當(dāng)?shù)娜芤?,先將電子垃圾中的金屬成分溶解,再將溶液中所需的金屬離子同雜質(zhì)分離。普通情況下,并不活潑的金單質(zhì)很難被溶解,但遇到氰化物,金會(huì)在氰離子 (CN-)的絡(luò)合作用下生成可溶的絡(luò)離子 [Au(CN2)],由此金可以容易地從礦查和雜質(zhì)中被分離出來(lái)。除氰化物外還有王 水、硫脲和硫代硫酸鹽等溶劑也可以用來(lái)溶金。提純則是指再將金屬離子還原成單質(zhì)的過(guò)程。例如想再?gòu)娜苡泻鸾j(luò)離子的溶液中取回金單質(zhì)的時(shí)候只要加入鋅粉,通過(guò)初中化學(xué)里就已學(xué)到的置換反應(yīng)就 OK了。此外,越來(lái)越多的研究者也開(kāi)始著眼利用生物技術(shù)回收電子垃圾中的貴金屬。2006年英國(guó)伯明翰大學(xué)的研究人員利用脫硫孤菌(Desulfovibrio desulfuricans )處理WEEE碎 片,將溶液中的3價(jià)金離子還原成了金單質(zhì)。此前我國(guó)廈門大學(xué)的研究人員于2001年前后也做過(guò)相關(guān)實(shí)驗(yàn),對(duì)微生物還原溶液中貴金屬離子的特性和原理進(jìn)行了研究。這種方法不僅高效,而且成本低廉,可減少化學(xué)試劑的投入量。
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岔路口的難題:環(huán)境污染or金山銀山
不管使用琊種方法,如果從電子垃圾里“淘金”非常輕松的話,中國(guó)可真是要枕著電子垃圾數(shù)鈔票了!因?yàn)槟壳拔覈?guó)每年產(chǎn)生230萬(wàn)噸電子垃圾,僅次于美國(guó)。不僅如此,世界上 80%的電子垃圾出口到了亞洲,其中90%都流入了我國(guó)。把這數(shù)以百萬(wàn)噸計(jì)的電子垃圾中所含黃金換算成貨幣的話,那還真是“富可敵國(guó)”。然而,有數(shù)據(jù)顯示,美國(guó)和德國(guó)的電子垃圾回收率分別僅為25%和35%。與其相比,對(duì)于香蕉皮和橡膠皮都還未能有效分開(kāi)處理的我國(guó)來(lái)說(shuō),電子垃圾回收率還真不好說(shuō)。
隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,伴隨而來(lái)的環(huán)境問(wèn)題已越來(lái)越得到重視。在電子垃圾回收方面,歐美實(shí)施了比較完善的法規(guī)管理,電子產(chǎn)品生產(chǎn)者要在產(chǎn)品的生命周期內(nèi)承擔(dān)環(huán)境責(zé)任,完成廢棄產(chǎn)品的回收、處置等一系列工作。而我國(guó)相關(guān)的立法還處在待完善階段,相應(yīng)的技術(shù)也沒(méi)有得到大范圍的支持和推廣。目前越來(lái)越多的發(fā)達(dá)國(guó)家已經(jīng)意識(shí)到,出口到發(fā)展中國(guó)并不能得到妥善處理。擁有先進(jìn)技術(shù)的國(guó)家,也謀劃著電子垃圾這座金山上尋求利益了。