葉詠祥
摘 要:近些年來。隨著人們經(jīng)濟水平的提升,各類電腦、手機的智能設(shè)備進入人們的日常生活,尤其是無紙化辦公的提出,使得更多的電子儀器設(shè)備被應(yīng)用于公祖中,而大量含有貴金屬的電子廢棄物也隨之產(chǎn)生,基于以上背景,文章重點探討了電子廢棄物中貴金屬的化學回收流程,以期為電子廢棄物中貴金屬的回收提供參考。
關(guān)鍵詞:電子廢棄物;貴金屬;化學回收技術(shù)
信息技術(shù)的發(fā)展使得大量的電子產(chǎn)品被使用,資料顯示,截止到2016年我國電子垃圾的產(chǎn)量達到630萬t,而大量被淘汰的電子產(chǎn)品中含有的貴金屬未被利用不僅會造成環(huán)境污染,還會造成資源浪費。以1t電子版為例,其含有與0.46kg金、10kg銀、0.04kg鉑、132kg銅,可見通過對電子垃圾中的貴金屬進行回收可產(chǎn)生大量的經(jīng)濟效益。
1 電子廢棄物中貴金屬回收流程
電子廢棄物中貴金屬的回收工藝主要為兩個階段,如圖1所示為電子廢棄物中貴金屬回收工藝流程。其中,預(yù)處理階段是指利用物理以及熱處理技術(shù)對電子廢棄物進行富集處理,貴金屬回收階段是指利用化學方法或生物技術(shù)對電子廢棄物中的貴金屬進行回收利用。
2 預(yù)處理階段
在預(yù)處理階段對電子廢棄物進行拆解的目的主要是:通過對電子廢棄物的拆解獲取有價值的電子元部件或附屬設(shè)備,這些有價值的零部件經(jīng)檢驗合格后可再次使用;對于那些還有有毒物質(zhì)的元部件或附屬設(shè)備進行單獨處理,防止因操作不當而造成環(huán)境污染。此外,破碎工藝將貴金屬從電子廢棄物中分離的重要步驟,是實現(xiàn)貴金屬物質(zhì)和其他物質(zhì)充分分離的前提。
現(xiàn)今,破碎工藝的實施主要是借助大型機械設(shè)備將電子廢棄物進行,機械設(shè)備的選取則可根據(jù)對電子廢棄物中不同物質(zhì)的物理性質(zhì)進行針對性的選擇,高效的破碎機械設(shè)備不僅可以提高縮短破碎過程所花費的時間,降低整個過程能耗,還能有效地確保物料的高效分離。就目前而言常用的機械破碎設(shè)備包括錘式破碎機、剪切破碎機、旋轉(zhuǎn)式破碎機和錘磨式破碎機等。
預(yù)處理的基本原理是基于電子廢棄物中各金屬物質(zhì)的不同的密度、磁性以及導電性等物理性質(zhì)而完成的分選,可分為干法分選和濕法分選。例如常見的重力分選、空氣分離以及靜電分離等,均屬于干法分選的范疇,而水力渦流分選、浮選以及水力搖床等屬于濕法分選。干法分選技術(shù)常常被用來進行金屬以及非金屬富集體的收集,運用化學法的預(yù)處理步驟,具有成本低、污染低等優(yōu)點,但該方法往往會造成少量的貴金屬在收集過程中發(fā)生損耗。而濕法分選相比于干法分選具有更高的回收率,且對細微顆粒的回收優(yōu)于干法分選,但濕法分選成本較高,且在分選過程中極易造成二次污染。
3 貴金屬提取階段
貴金屬的提取階段主要是指利用火法冶金、濕法冶金以及化學技術(shù)、生物技術(shù)等對預(yù)處理完成的電子廢棄物進行貴金屬回收利用。
火法冶金是指利用冶金爐把破碎完成的電子廢棄物內(nèi)非金屬元素進行剝離,借助浮渣沉浮法將電子廢棄物中的雜質(zhì)去除,達到去除非金屬物質(zhì)的目的?;鸱ㄒ苯鸱蓪?、銀、銅等物質(zhì)進行回收,由于每一種金屬元素的熔點不同,故可通過設(shè)置不同的溫度將電子廢棄物中的金屬進行提純。濕法冶金是最早使用的電子廢棄物中貴金屬化學回收技術(shù),該法具有操作簡單、回收效率高等優(yōu)點,使用濕法冶金技術(shù)可從電子廢棄物的液態(tài)相中回收銅、銀等貴金屬,該法同樣可用來進行有色金屬的回收利用。
濕法冶金技術(shù)的基本原理是通過將破碎完成的電子廢棄物進行酸、堿化處理,將電子廢棄物中的金屬元素進行轉(zhuǎn)移,然后利用分離手段(沉淀、萃取、置換、離子交換)完成電子廢棄物中貴金屬的回收利用。該法的不足在于其不能對復(fù)雜的金屬進行回收,且貴金屬的浸出液由于暴露在金屬表面,因此極易被其他雜質(zhì)金屬所覆蓋,影響目標金屬的回收。
生物技術(shù)回收技術(shù)是目前最為經(jīng)濟、安全的電子廢棄物貴金屬回收技術(shù),該回收技術(shù)通過利用真菌浸取以及細菌等進行貴金屬的回收。在實際應(yīng)用中,常見的培養(yǎng)基有氧化鐵流感菌、青霉菌以及黑霉菌與硫桿菌,該方法目前仍處于實驗室階段,未被大規(guī)模投入使用。
4 結(jié)論與展望
信息產(chǎn)業(yè)的蓬勃發(fā)展使得各種智能電子設(shè)備進入人們?nèi)粘I钪?,但快速的更新?lián)Q代也帶來了大量的電子廢棄物,從電子廢棄物這座“城市金礦”中進行貴金屬以化學技術(shù)回收的方法,不僅有利于減輕環(huán)境壓力,還能夠產(chǎn)生大量的經(jīng)濟效益。相信在不久的將來,隨著科學技術(shù)的發(fā)展,對電子廢棄物中貴金屬的回收技術(shù)將更加的高效、環(huán)保。
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