城市金属矿业变废为宝

莱斯大学(Rice University)开发的一种从电子垃圾中提取有价金属的工艺，将比目前的实验室方法节省500倍的能源，并产生一种足以清洁农业用地的副产品，这对环境来说应该是一个三赢的局面。

闪光焦耳加热法去年介绍的从废弃食物和塑料等碳源中生产石墨烯已经被用于回收铑、钯、金和银，以供重复使用。

一份报告自然通讯赖斯实验室的化学家詹姆斯旅行同时还显示，从闪光材料中去除了包括铬、砷、镉、汞和铅在内的剧毒重金属，只留下了金属含量最低的副产品。

立即用电流将废料加热到3400k，使贵金属蒸发，气体被排出，用于分离、储存或处理。图尔表示，全球每年产生的电子垃圾超过4000万吨，“城市采矿”的潜力很大。

图尔说:“在这里，最大的不断增长的废物来源变成了宝藏。”“这将减少在世界各地偏远和危险的地方开采矿石的需求，使地球表面的资源枯竭，并消耗大量的水资源。宝藏在我们的垃圾箱里。”

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20%的垃圾被回收。

他说:“我们找到了一种回收贵金属的方法，将电子垃圾转化为可持续资源。”“有毒金属可以被清除，以保护环境。”

实验室发现，闪烁的电子垃圾需要一些准备。在第一作者、莱斯大学博士后研究助理邓兵(Bing Deng)的指导下，研究人员对用于测试该工艺的电路板进行了粉化，并添加了卤化物，如特氟龙或食盐，以及少量炭黑，以提高回收率。

一旦闪光，这个过程依赖于金属蒸汽的“蒸发分离”。蒸汽在真空下从闪蒸室输送到另一个容器冷阱在那里，它们凝结成组成它们的金属。邓说:“通过成熟的精炼方法，陷阱中回收的金属混合物可以进一步提纯为单独的金属。”

图尔说:“由于每次闪光的时间不到一秒钟，这很容易做到。”研究人员报告说，一个快速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了。

根据研究人员的说法，可扩展的大米工艺每处理一吨材料消耗约939千瓦时，比商业熔炼炉的能源少80倍，比实验室管式炉的能源少500倍。它还消除了熔炼和净化所需的漫长过程浸出流程。

-由Chris Vavra编辑，网页内容经理，控制工程， CFE媒体与技术，cvavra@cfemedia.com．

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