電子廢棄物中貴金屬化學回收新技術研究

李慶齡，董瑞華

（蘭州石化職業(yè)技術大學，甘肅 蘭州 730207）

電子廢棄物就是常說的電子垃圾，所有的家用電器及各種通訊設備都可以形成電子垃圾，用好電子廢棄物就能夠提高循環(huán)經(jīng)濟的發(fā)展水平，實現(xiàn)低碳發(fā)展。當前中國正在提倡可持續(xù)經(jīng)濟、綠色經(jīng)濟、可循環(huán)經(jīng)濟、重視資源節(jié)約，如果能夠很好地處理電子垃圾，就能減少電子垃圾對環(huán)境的破壞程度，節(jié)省生產成本，提高資源利用率[1]。電子垃圾中含有大量的金、銀、銅等貴金屬和鉛等重金屬，如果能夠合理利用，那么就可以變廢為寶。

1 電子廢棄物特征

1.1 電子廢棄物數(shù)量多

現(xiàn)在的科學技術的進步非常顯著，新產品更新時間大大縮短，因此每一天全球都產生大量的電子廢棄物，這些電子廢棄物中含有不少金屬，很難自然短時期內完全降解。電子廢棄物數(shù)量越來越多，不但占據(jù)了大量的存儲空間，而且會產生嚴重的污染，如果不能夠做好相關工作，那么電子廢棄物就會破壞生態(tài)環(huán)境。中國的電子廢棄物回收狀況也不理想，壓力非常大，每年除了自身產生大量電子垃圾，還有國外輸入的大量電子垃圾，這使得我國必須高度重視電子廢棄物的處理問題，否則就會影響經(jīng)濟建設的速度和質量。當前包括我國在內，都對電子廢棄物進行資源化研究，但是需要解決的問題還太多，尤其是回收期間還可能造成二次污染，因此必須提高處理水平，提高處理效率，消除二次污染，提高資源的價值。

1.2 電子廢棄物危害大

現(xiàn)在固體電子廢棄物的處理是全球性難題，美國、日本等發(fā)達國家對其進行資源化水平也不高，因此才導致很多電子垃圾通過各種途徑流入中國。電子廢棄物中有很多電子元器件，例如二極管、三極管等，生產這些元器件需要用到很多金屬和非金屬材料，有一些材料長期存在于環(huán)境中，會對環(huán)境造成危害，例如鉛和汞等。有些廢棄物中的元素比較穩(wěn)定，有一些就不穩(wěn)定，不穩(wěn)定的一些元素有時會產生更大的危害，導致土質下降、空氣污染情況出現(xiàn)加重，甚至污染水源，導致植物和動物的生存都受到影響[2]。人們平常在使用的電腦和手機不用了，如果隨意拋棄，不進行處理，那么就會嚴重威脅人類的生存環(huán)境，即使一個紐扣電池的危害性也非常大，其他大型電子設備的危害就更不用說了。

1.3 電子廢棄物可回收

電子廢棄物危害大，并不等于沒有可回收價值，有一些元素具有雙重屬性，如果不經(jīng)處理，那么就會危害環(huán)境，如果合理地提取并加以利用，就會成為新的生產材料，能夠豐富生產原料，有一些金屬元素的含量甚至高于天然礦石，因此電子廢棄物是具有很高的開發(fā)利用價值的一種資源?，F(xiàn)在越來越來越多的國家開始重視電子廢棄物的資源回收，從電子廢棄物中回收金屬等礦物質材料的周期，有時比從天然礦石中進行提取具有更多的優(yōu)勢，因此電子廢棄物的資源回收前景廣闊。電子廢棄物的開發(fā)價值非常巨大，一噸的電子板卡可能提出一磅的黃金，其價值達到6000多美元，因此做好電子廢棄物的資源回收工作，能夠顯現(xiàn)出顯著的社會效益和經(jīng)濟效益。

2 中國電子廢棄物循環(huán)利用的法律法規(guī)

中國國內的電子廢棄物來源非常廣泛，包括了科研機關、企事業(yè)單位以及家庭、個人淘汰的各種電子產品，有一些電子產品雖然已經(jīng)被淘汰，實際上只是產品更新?lián)Q代了，沒有失去再利用價值，有一些二手商人就會對這些產品進行收購，然后進行翻新，成為二次產品，也有一些不能夠使用，被當成垃圾處理掉，當然，非法途徑進入中國的電子垃圾也不少，為了保護我國的經(jīng)濟利益，維護好中國的生態(tài)環(huán)境，中國制定了不少有關電子廢棄物循環(huán)利用和進出口的相關法規(guī)。

2.1 固體廢物污染環(huán)境防治法

這是一部對電子廢棄物的資源循環(huán)利用進行指導的法規(guī)，該部法規(guī)對于固體廢棄物的資源化無害化、減量化處理提出了意見，確任了責任主體，是電子廢棄物循環(huán)利用的重要法律文件。

2.2 廢棄電器電子產品回收處理管理條例

這部條例的出臺，預示著中國電子廢棄物監(jiān)管法規(guī)體系已經(jīng)開始進行構建，這一部條例建立的許可證制度，對于電子垃圾的無害化處理，進一步細化。

3 電子廢棄物資源化循環(huán)利用存在的問題

3.1 監(jiān)督管理缺失

中國用于電子廢棄物管理的法律法規(guī)體系不完善，因此導致經(jīng)常出現(xiàn)監(jiān)督管理缺位的現(xiàn)象，導致電子廢棄物被非法利用，回收再生工作做得不好，導致環(huán)境在某種程度上在某些時候會受到破壞，特別是現(xiàn)在專門的監(jiān)管的部門和崗位并沒有明確，更影響了電子廢棄物資源化利用的監(jiān)管工作。

3.2 再回收技術落后

中國對電子廢棄物再回收利用的技術與國外有較大的差距，全國各地建有很多拆解回收企業(yè)，但是技術陳舊，不能夠高效進行回收利用，有時為了獲取經(jīng)濟利益，甚至采用能夠產生二次污染的方法進行處理，這使得電子廢棄物的處理工作非但沒有產生經(jīng)濟效益，反而破壞了社會效益。

4 電子廢棄物中貴金屬回收常規(guī)流程與方法

4.1 電子廢棄物中貴金屬回收預處理階段

電子廢棄物中有不少具有高回收價值的貴金屬，這些貴金屬的回收包括兩個階段，第一階段是預處理，第二階段是重金屬回收與處理，就是利用物理或者是化學的方法，對電子廢棄物進行處理，這一回收階段多使用普通的方法或者是先進的生物技術，對貴金屬進行回收和提純利用。

預處理階段首先要對電子垃圾進行拆解，選取有回收價值的電子元器件，將這些元器件進行檢驗，如果合格，就再一次利用。有有毒成分，則單獨進行處理，以免危害環(huán)境和人體健康。剩下的部分則采用破碎工藝進行破碎，以便將貴金屬進行富集，從而進行下一步的提取工作，所以在電子廢棄物的預處理階段，除了分類，就屬破碎工藝最為重要。破碎電子廢棄物，尤其是電子廢棄物數(shù)量太多的時候，必須利用大型機械設備來進行，當然不同的電子廢棄物種類，需要選用不同的機械設備?？偠灾?，破碎機械設備要求效率很高，質量要好，用時要短，能耗不高，這樣才能夠保證被破碎的物料能夠高效分離。當前用于電子廢棄物進行破碎的設備包括很多種，例如旋轉式破碎機、剪切式破碎機，都有很高的實用價值。

完成電子廢棄物的破碎工作以后，還要進行進一步的預處理，要根據(jù)各種金屬物質的不同密度等物理化學性能進行進一步的分離，包括了濕法分離和干法分離等，干法分離包括了重力、空氣等介質，濕法也有很多種。干法分選能夠收集金屬，也能夠收集非金屬，由于不使用一些有毒物質，因此成本低、污染低，但是回收不精細，有時會損耗少量的貴金屬，濕法分選效率高，損耗小，能夠很好地回收微量的貴金屬，但是成本較高，另外造成二次污染的情況也比較突出。

4.2 電子廢棄物中貴金屬提取階段常用方法

在貴金屬提取階段包括了火法冶金、濕法冶金和生物技術等方法，每一種方法都有自己的獨特特點，都有優(yōu)點也都有缺點?；鸱ㄒ苯鹗怯靡苯馉t把破碎的電子廢棄物內的非金屬進行分離，利用浮渣沉浮法去除雜質，去除非金屬物質，對于金銀銅等物質進行回收，采用這種方法，由于每種金屬的熔點不同，通過溫度的調整可以提升電子廢棄物中的金屬。濕法冶金使用比較早，回收貴金屬操作比較簡單，回收率比較高，屬于一種以化學技術為主的方法，可以在液體狀態(tài)的電子廢棄物中來進行銀銅等貴金屬的回收，其他有色金屬也可以使用，這種方法對破碎的電子廢棄物進行回收利用，一般是先用酸和堿進行處理，使貴金屬發(fā)生轉移，然后再用沉淀、萃取、離子交換等方法，對貴金屬進行回收，這種方法雖然有優(yōu)點，但是也有不少缺點，不能夠對復雜的金屬進行回收，另外，有時會因為雜質金屬的影響目標金屬的回收。

5 電子廢棄物中貴金屬回收新技術展望

生物回收技術也常用于電子廢棄物中貴金屬的回收，這種方法最經(jīng)濟、安全度最高，近幾年越來越受到重視，該技術主要是利用真菌或者細菌進行貴金屬的回收。雖然這種方法目前主要是在實驗室研究階段，沒有大規(guī)模開始使用，但是前景最為廣闊。多種微生物都可以用于電子垃圾中貴金屬的回收，包括自養(yǎng)菌，也包括異養(yǎng)菌。自養(yǎng)菌常常存在于酸性礦水、土壤、海水、淡水之中，還有硫元素豐富的地方，也常用這種細菌的出現(xiàn)。異氧菌能夠產生草酸、葡萄糖酸等多種有機酸，這些有機酸是提取貴金屬的好材料，對環(huán)境影響很小，但是目前這一方向菌種比較少。未來從電子廢棄物中回收貴金屬，將以微生物方法為主，結合化學物理等方法。

6 結語

現(xiàn)代科學技術非常發(fā)達，每一天都在生產和淘汰大量電子設備，因此電子廢棄物的數(shù)量越來越多，如果不解決好電子廢棄物的利用問題，那么就會導致環(huán)境污染程度加重，大量貴金屬資源浪費。做好相關工作，就能夠緩解環(huán)境壓力，提升經(jīng)濟效益，產生好的社會效益。未來隨著科技技術的進步，貴金屬的回收技術將越發(fā)先進，質量越來越高，微生物技術具有較好的應用前景，未來將在配合化學物理等方法的基礎上，顯著提升電子廢棄物中貴金屬的回收水平，推動科技進步和經(jīng)濟發(fā)展。