“變廢為金”的電子垃圾回收技術

隨著各類“變廢為金”的電子垃圾回收新方法的不斷涌現，人們在循環使用貴金屬的同時，還能更好地保護地球生態環境。

電子垃圾回收之路

隨著電子科技的迅猛發展，全球廢棄設備的數量正不斷攀升。據聯合國環境規劃署的統計數據表明，全球每年產生約5000萬噸電子垃圾，預計2030年將達到7470萬噸，到2050年將飆升至1.2億噸！

那么，我們不再使用的電子垃圾將如何處理呢？據了解，倘若這些電子垃圾未經過合理回收處理，就直接進入露天垃圾填埋場的話，未來將會對環境造成極大的負面影響。電子垃圾中往往含有大量的有毒、有害物質，如汞、鉻、鉛、砷等重金屬，以及溴化阻燃劑、氯聯苯等污染物質。其一旦被隨意填埋、焚燒等，即會滲入土壤、空氣和水源中。

當前，世界范圍內大約僅有20%的電子垃圾得以回收。事實上，電子垃圾可謂潛藏于垃圾堆中的“金礦”！其內部含有的金、銀、銅、鉑、鈀等貴金屬和稀有金屬，不僅價格高昂，且因具有的良好導電性、觸媒性和耐腐蝕性等優點，在航空、電子、通信等領域有著廣泛應用。據統計，每年被丟棄淘汰的手機中，就含有約4噸金、4000噸銅以及5000噸鋼等金屬。若通過循環經濟對其有效回收，不僅將節約海量資源，且能大為緩解環境污染問題。

以黃金為例，隨著國際金價的不斷上漲，這類貴金屬已被多方持續關注。一噸金礦石的黃金含量，通常在15克到20克。相較之下，同等重量廢舊手機中的黃金含量要比金礦石更為可觀。一噸重的廢舊手機中，可以回收250克到300克黃金，其提煉效率遠遠高于金礦開采。為此，人們已把這種從廢舊電子產品中提煉的黃金等貴金屬稱之為“城市礦山”。據統計，目前電子垃圾中的黃金含量約占全球黃金儲備的7%。不過，黃金的傳統回收提煉，不僅經常需要用到劇毒化學藥品，還有著極大的環境風險。為此，人們正在持續探索高效、便捷，且清潔、節能的電子垃圾回收黃金新方法。

“變廢為金”的乳清蛋白纖維技術

“將垃圾變為黃金”乍一聽更像是一種煉金術，但在現代科技的加持下，各項新技術已涌向電子垃圾回收領域。近期，蘇黎世聯邦理工學院的研究團隊研發出了一種用乳清蛋白纖維海綿回收電子垃圾的新技術。研究人員發現，將乳清蛋白纖維制成特殊有機過濾綿之后，可加快從電子垃圾中提取黃金的回收過程，其能源消耗也僅為現有技術的五十分之一。這種特殊過濾綿的原材料，來源于奶酪制作時的副產品——一種特殊的蛋白質絲。研究人員首先在高溫和酸性條件下令乳清蛋白變性，使其變為凝膠狀的蛋白質納米纖維后，再將干燥的凝膠制成過濾綿。

這一創新技術的問世，是受到了蛋白質納米纖維凈化被重金屬污染的水質帶來的啟發。為了實現實驗室條件下的黃金回收，研究人員找來了20塊廢棄的電子計算機主板，粗略提取金屬部件后，便將這些電子垃圾溶解于酸性溶液中予以離子化處理。此時，金屬溶液中的成分相當復雜，包括了金、銅、鈷等多種金屬離子。隨后，研究人員將乳清蛋白纖維過濾綿置入充滿金屬離子的溶液中。由于該過濾綿的極佳吸附性，黃金離子便會附著于蛋白纖維上。雖然這一過程中，其他金屬離子也可能會黏附，但鑒于黃金離子的更高強度，實際上已完成了粗篩與分離環節。最后，只需對過濾綿進行加熱，耐熱的黃金離子便會在高溫條件下還原為黃金。經過測定，研究人員總共獲得了約450毫克的黃金，純度達到了91%，其余9%則為銅。實驗結果不僅契合預期，甚至比預期更為成功。通過蛋白質納米纖維，研究人員能夠回收提取到電子垃圾中的高純度黃金。正如蘇黎世聯邦理工學院梅茨加（Raffaele Mezzenga）教授所言，“蛋白纖維綿對于黃金有著極高的吸附力。但更令我們驚訝的是，相對于其他金屬來說，竟獲得了如此之多的黃金”。

與此同時，研究人員在進行測算后，認為乳清蛋白纖維回收黃金的新技術在商業應用方面同樣可行。研究人員采購廢舊主板的成本和整個回收過程消耗的能源，僅為獲得黃金價值的1/50。換言之，“變廢為金”的電子垃圾回收收益幾乎是付出成本的50倍之多。

用細菌回收電子垃圾中的黃金

細菌是所有生物中類群最多、數量也最多的一種，對于人類有著極大的影響。自然界中有一種細菌，甚至還能“制造”出黃金。地質學家經過研究，發現了一種名為“耐金屬貪銅菌”的細菌，形態為棒狀。這類細菌生活在有毒重金屬含量極高的土壤中，當其將有毒重金屬吞噬后，體內的酶就會運作并吸收有毒金屬物質，對于其難以吸收的金元素，最終則以排泄的方式將小金粒排出體外。這一特性，讓“耐金屬貪銅菌”能夠將微量的黃金聚集在一起，并轉化為金塊。

最初時候，科學家們打算將這一細菌用于收集土壤中殘留的微量黃金。但如今，該微生物處理法更是在電子垃圾回收領域有了新的用武之地。目前，一家名為Mint Innocrion的新西蘭初創公司，正致力于微生物技術的研究，利用微生物的代謝活動，從電子垃圾中分離并回收金屬。只需要將微生物與電子垃圾碎屑相互混合，經過十余小時后，即可將電路板等電子垃圾中的黃金全部提取，以供后續進一步精煉。

使用微生物處理來“變廢為金”時，首先需要將電子垃圾粉碎后溶解至液體中，濾除未能溶解的廢料，并將銅、鐵等賤金屬提煉出來；隨后，便可加入特定微生物來對金、鉑、鈷等貴金屬進行提取；待泥沙狀的貴金屬聚集后，將其制成黃金、鉑金等金屬塊。微生物處理法不僅成本較低、操作安全，還可以有效解決垃圾處理、金礦開采、環境污染等問題。

編輯：黃靈" " yeshzhwu@foxmail.com