研究人员称,一种最初设计用于从垃圾中生产石墨烯的工艺,现在可以从电子垃圾中回收金和银等金属。
由德克萨斯州休斯顿莱斯大学研发的闪蒸焦耳加热技术,最初是用于从包括垃圾食物和塑料在内的碳源中生产石墨烯,但后来被用于回收铑、钯、金和银进行再利用。
的一篇报道自然通讯由莱斯实验室的化学家詹姆斯·图尔(James Tour)所做的研究表明,包括铬、砷、镉、汞和铅在内的剧毒重金属被从发光材料中去除,只留下一种金属含量极低的副产物。
瞬间用电将废料加热到3400开尔文(5660华氏度),贵金属就会蒸发,气体会被排出去进行分离、储存或处理。图尔表示,全球每年产生4000多万吨电子垃圾,“城市采矿”潜力巨大。
图尔说:“在这里,不断增长的最大废物来源变成了财富。”“这将减少在世界各地从偏远和危险地区开采矿石的需求,开采地球表面,使用大量的水资源。宝藏就在我们的垃圾箱里。”
他指出,手机等个人设备的快速周转推动了全球电子垃圾的增加,目前只有约五分之一的垃圾被回收。
他说:“我们找到了一种回收贵金属的方法,并将电子垃圾变成一种可持续的资源。”“有毒金属可以被清除,从而保护环境。”
在第一作者、莱斯博士后研究员邓Bing Deng的指导下,研究人员将电路板粉末用于测试过程,并添加卤化物和炭黑以提高回收率。
一旦闪蒸,这个过程依赖于金属蒸气的蒸发分离,这些蒸气被从真空闪蒸室运输到一个冷阱,在那里它们凝结成它们的组成金属。
邓说:“捕集器中回收的金属混合物可以通过完善的提炼方法进一步提纯成单独的金属。”
研究人员报告说,一个闪光焦耳反应将剩余焦炭中的铅浓度降低到0.05 ppm以下,这一水平被认为是农业土壤的安全水平。通过增加闪光次数,砷、汞和铬的含量都进一步降低。
图尔说:“因为每次闪光不到一秒钟,所以很容易做到。”
该团队表示,他们的过程每加工一吨材料大约消耗939千瓦时,比商业熔炼炉低80倍,比实验室管式炉低500倍。它还消除了熔炼和浸出过程所需要的冗长的净化。