葉詠祥

摘 要:近些年來。隨著人們經濟水平的提升,各類電腦、手機的智能設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備被應用于公祖中,而大量含有貴金屬的電子廢棄物也隨之產生,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。
關鍵詞:電子廢棄物;貴金屬;化學回收技術
信息技術的發展使得大量的電子產品被使用,資料顯示,截止到2016年我國電子垃圾的產量達到630萬t,而大量被淘汰的電子產品中含有的貴金屬未被利用不僅會造成環境污染,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生大量的經濟效益。
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,預處理階段是指利用物理以及熱處理技術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對電子廢棄物中的貴金屬進行回收利用。
2 預處理階段
在預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備,這些有價值的零部件經檢驗合格后可再次使用;對于那些還有有毒物質的元部件或附屬設備進行單獨處理,防止因操作不當而造成環境污染。此外,破碎工藝將貴金屬從電子廢棄物中分離的重要步驟,是實現貴金屬物質和其他物質充分分離的前提。
現今,破碎工藝的實施主要是借助大型機械設備將電子廢棄物進行,機械設備的選取則可根據對電子廢棄物中不同物質的物理性質進行針對性的選擇,高效的破碎機械設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備包括錘式破碎機、剪切破碎機、旋轉式破碎機和錘磨式破碎機等。
預處理的基本原理是基于電子廢棄物中各金屬物質的不同的密度、磁性以及導電性等物理性質而完成的分選,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,運用化學法的預處理步驟,具有成本低、污染低等優點,但該方法往往會造成少量的貴金屬在收集過程中發生損耗。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、生物技術等對預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去除,達到去除非金屬物質的目的。火法冶金法可對金、銀、銅等物質進行回收,由于每一種金屬元素的熔點不同,故可通過設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,該法具有操作簡單、回收效率高等優點,使用濕法冶金技術可從電子廢棄物的液態相中回收銅、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金屬所覆蓋,影響目標金屬的回收。
生物技術回收技術是目前最為經濟、安全的電子廢棄物貴金屬回收技術,該回收技術通過利用真菌浸取以及細菌等進行貴金屬的回收。在實際應用中,常見的培養基有氧化鐵流感菌、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,未被大規模投入使用。
4 結論與展望
信息產業的蓬勃發展使得各種智能電子設備進入人們日常生活中,但快速的更新換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回收的方法,不僅有利于減輕環境壓力,還能夠產生大量的經濟效益。相信在不久的將來,隨著科學技術的發展,對電子廢棄物中貴金屬的回收技術將更加的高效、環保。
參考文獻:
[1]李美靈,廖文杰.論電子廢棄物中貴金屬的資源化回收[J].中國化工貿易,2016,7(22):36.
[2]于雪飛.貴金屬在電子廢棄物中的資源化回收探討[J].工程技術,2017(5):188.