中國粉體網(wǎng)訊 萊斯大學(xué)的研究人員對一種叫做"閃蒸焦耳加熱"(這種方法最初是從食物垃圾等碳來源中產(chǎn)生的石墨烯)的工藝進行了改造,用來從電子廢物中回收鈉、鉑、金和銀。
閃蒸焦耳加熱過程
在發(fā)表在《自然通訊》雜志上的一份報告中,科學(xué)家們解釋說,這個過程消耗的能量是目前實驗室方法的500倍,而且它可以從閃蒸的材料中去除劇毒重金屬,包括鉻、砷、鎘、汞和鉛,因此它也產(chǎn)生一種足夠清潔的副產(chǎn)品,用于農(nóng)田。
閃蒸焦耳加熱將廢物加熱到 3,400 開爾文(5,660 華氏度),同時產(chǎn)生電流,使進料中的貴金屬蒸發(fā),得到的氣體被排出以進行分離、儲存或處置。
研究人員首先將電路板粉碎,并添加鹵化物,如特氟龍或食鹽,以及少量的炭黑,以提高回收率。
金屬通過閃光焦耳加熱與碎電路板中的其他部件分離后,在小瓶底部沉淀。
一旦閃蒸,這個過程依賴于金屬蒸汽的"蒸發(fā)分離"。蒸汽在真空下從閃蒸室輸送到另一個容器,即冷阱,在那里它們凝結(jié)成其組成金屬。
據(jù)主要作者鄧冰介紹,冷阱中的回收金屬混合物可以通過成熟的精煉方法進一步純化為單質(zhì)金屬。
Deng和他的團隊報告說,一次閃蒸焦耳反應(yīng)將剩余焦炭中的鉛濃度降低到百萬分之0.05以下,這一水平被認為對農(nóng)業(yè)土壤是安全的。砷、汞和鉻的含量都通過增加閃蒸次數(shù)而進一步降低,這是很容易做到的,因為每次閃蒸需要不到一秒的時間。
該團隊還表示,可擴展工藝每噸加工材料消耗約939千瓦時,比商業(yè)冶煉爐少80倍,比實驗室管爐少500倍。它還消除了冶煉和浸出過程所需的長時間凈化。
他們認為,這些重要發(fā)現(xiàn)可能促進城市采礦的想法,特別是考慮到手機等個人設(shè)備的迅速周轉(zhuǎn)率推動了全球電子廢物的上升,目前電子廢物每年達到4000萬噸,只有約20%的垃圾填埋場廢物被回收利用。
這項研究的高級作者詹姆斯·圖爾在一份媒體聲明中說:"在這里,最大的廢物來源變成了寶藏。"這將減少從偏遠和危險的地方的礦石中開采、剝?nèi)サ厍虮砻婧屠么罅克Y源的必要性。寶藏在我們的垃圾箱里。
(中國粉體網(wǎng)編輯整理/長安)
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