电子垃圾中的黄金“密码”:新兴“城市采矿”技术揭秘

发布时间:2025-09-30 09:26  浏览量:20

在科技飞速发展的今天,电子设备更新换代的速度令人目不暇接。然而,当我们随手丢弃那些旧手机、旧电脑时,可能并未意识到,这些被视为垃圾的电子产品中,竟蕴藏着惊人的财富——22K黄金

据《Le Ravi》9月26日的报道,瑞士和澳大利亚的科学家们取得了一项突破性成果,他们开发出了一种创新方法,可以从日常的电子垃圾中提取高纯度的黄金。这一消息犹如一颗石子投入平静的湖面,激起了广泛的关注和讨论。

传统提炼:毒性与污染的困境

长期以来,从电子产品中回收黄金的传统方法一直备受诟病。传统工艺通常需要使用氰化物等有毒化学物质,这些物质如同隐藏在黑暗中的“杀手”,一旦泄露或处理不当,便会对环境和人体健康造成严重的损害。氰化物不仅会污染水源和土壤,还会对接触到它的工人的身体健康构成巨大威胁。此外,传统的黄金开采方式也往往伴随着对地貌的破坏和对水源的污染,给自然生态系统带来了沉重的压力 。

创新技术:环保与高效的突破

与传统方法形成鲜明对比的是,瑞士苏黎世联邦理工学院(ETH Zurich)的团队带来了令人振奋的消息。他们成功地研发出了一种在不造成环境破坏的前提下,从废弃电子产品中提取超高纯度黄金的方法。这项技术的核心是一种海绵状材料,它是由乳清——奶酪制作过程中的副产品——中提取的蛋白质纤维制成。这些基于蛋白质的海绵体能够从溶解电子元件的溶液中捕获金离子,就像一把精准的“黄金捕手”。经过热处理,纯金得以释放,而这些海绵状材料还可以重复使用,大大提高了整个过程的经济性和可持续性。

与此同时,澳大利亚弗林德斯大学(Flinders University)的科学家们也不甘示弱 。他们用一种更安全的、广泛用于水消毒的三氯异氰尿酸(TCCA)取代了氰化物 。在一种叫溴化钠的催化剂帮助下,TCCA能和黄金发生化学反应,把黄金从电子垃圾里溶解出来,变成水溶状态。随后,研究人员利用由石油工业副产物硫制成的多硫化物聚合物,对溶解后的黄金进行选择性提取 。经过热解或解聚工艺,高纯度的黄金便被成功分离出来,而聚合物同样可以重复使用 。这种方法不仅安全环保,而且效率极高,为黄金的回收利用开辟了一条新的道路 。

中国进展:电热氯化技术的崛起

在全球都在为电子垃圾中黄金回收技术而努力时,中国的科学家们也在该领域取得了令人瞩目的成就。清华大学邓兵研究员和合作者运用热力学原理设计出了一种新型金属分离回收方案——电热氯化技术。

该技术将直接加热闪速焦耳热技术和氯化冶金加以有机结合,能够从电子废料中分离和纯化战略关键金属,包括黄金。与传统湿法冶金工艺相比,电热氯化技术具有诸多优势。它的固定资本支出预计降低20%-40%,运行成本仅为前者的23%-56%,同时碳排放低19%-42%,能耗低26%-65%,而且水消耗量极少。在金属回收实验中,铟、镓、钽等金属的回收率均在90%以上,金属纯度达到95%以上。这一技术的出现,为中国的电子垃圾处理和贵金属回收提供了强有力的技术支持,也在国际上展现了中国科研的实力。

“城市采矿”:改变未来的新兴产业

这些创新技术的出现,不仅仅是技术层面的突破,更有望改变整个黄金开采和回收的格局,推动“城市采矿”这一新兴产业的发展 。所谓“城市采矿”,就是将城市和垃圾填埋场转变为资源中心,从大量的电子垃圾中提取贵金属和其他有价值的材料 。

从电子垃圾中提取贵金属,具有多重意义。它首先减少了对环境的危害,降低了与传统采矿相关的环境破坏,让我们的地球能够得到更好的保护 。其次,它促进了循环经济的发展,让宝贵的材料得以持续回收利用,而不是被白白浪费 。此外,“城市采矿”还为社会创造了新的就业机会 。专注于环保提取技术的回收中心将需要大量的专业人才,为人们提供了比危险的传统采矿工作更安全、更有前景的职业选择 。

挑战与机遇:前路漫漫亦灿灿

然而,将这些革命性技术规模化并非易事,它需要巨大的努力和多方面的合作 。首先,需要建设能够可持续处理电子垃圾的基础设施,确保电子垃圾能够得到有效的收集、分类和处理 。其次,产业和政府间的合作也至关重要,政府需要出台相关的政策支持和引导,产业界需要加大研发和投入力度,共同推动“城市采矿”产业的发展 。

尽管面临着诸多挑战,但我们不能忽视这些技术所带来的巨大机遇 。随着全球电子垃圾产量的不断增加,从电子垃圾中提取黄金等贵金属的市场潜力巨大 。如果能够实现大规模回收,其价值将不可估量 。而且,随着技术的不断进步和完善,我们有理由相信,这些挑战最终都将被克服,“城市采矿”将成为未来资源回收利用的重要方式。

电子垃圾中藏有的22K黄金,就像一把钥匙,开启了“城市采矿”这一新兴产业的大门。瑞士、澳大利亚以及中国等国家的科学家们在该领域的研究进展,为我们展示了一个环保、高效、可持续的未来。让我们期待着这些技术能够早日实现规模化应用,让电子垃圾不再是环境的负担,而是成为我们可持续发展道路上的宝贵资源。