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怎么才能有效的回收电子垃圾资源

2020-11-27 回收库存 资讯动态 70

怎么才能有效的回收电子垃圾资源

据统计,世界范围内购买电子产品的消费者每年花费约500亿至600亿欧元,这些商品将被废弃,总重量高达5,000万吨,而且这一数字还在逐年增加。怎样才能最大限度地回收利用这些垃圾,并产生更大的价值,是世界各国科研工作者面临的一个重要问题。

不能循环十个元素。

目前,各国虽然已经有了一些电子垃圾回收的立法和渠道,但只有20%是合格的回收流程。此外,电子废物中约有60种化学元素,其中不足10种被回收利用,如金、银、铂、钴、锡、铜、铁、铝和铅等,其他成分都被埋入地下。

循环电子垃圾是指分离材料、分子和化学元素,将其作为原材料出售给工厂,再制造出新产品。要实现这个目标需要几个步骤,首先要对产品进行分解、分类、粉碎,然后再进行材料分离。一般情况下是先烧掉,然后用化学溶剂进行分离。

由于电子废物的成分不一致,单位体积的电子废物之间成分差异过大,因此难以设计通用的化学分离工艺来实现这种分离。

正因为如此,当前的回收行业只能集中精力分离出最具经济价值的几种,即上面列出的几种金属材料。

新型循环经济战略

目前比较新的策略一般不采用焚烧,采用分解,分类,粉碎和溶解等步骤。

在很大程度上,分类过程旨在减少化学成分的复杂性。根据设备的类型,不同的元件(线路板、电池、外壳、机架),粉末经过粉碎后,也可进行不同程度的分类。

目前,拆装过程还不能自动化,主要依靠人工来完成,因此成本很高,难以拆装到能够仔细分类的程度。

现在一些大的回收公司,例如著名的MTB,Paprec,Veolia等,只能将相同的设备或相同的设备模块进行分类,然后粉碎,然后再利用粉末的密度,磁性等物理性质进行再分类。

然后用热法或化学法对粉末进行进一步处理。在这一环节,目前最常用的是化学溶液分离,也称为液-液萃取技术。该工艺首先将金属或其氧化物用酸性配料溶解,然后加入有机溶剂(如油类液体),形成类似于“油醋混合物”的液体。又根据不同元素的特性将其分开。

这种工艺当然很难做到尽善尽美,通常需要重复几十次,甚至几百次,才能达到提取物的纯度要求。

因此,如何降低生产成本,提高生产效率,就需要研究各种因素对生产过程的影响,包括化学成分的聚集度、酸度、温度等,寻找最佳平衡。

微流体抽提实验装置。

由南洋理工大学与法国研究机构合作建立的“南大-CEA循环经济研究中心”,是循环电子垃圾研究领域内的一个大型项目。

为节省时间和成本,他们发明了一种小型的微流体萃取装置,用于研究和开发萃取工艺。这种装置内部的管子直径不足1毫米,所用的溶液和酸性液体只有少量微升和少量毫升,而化学制品只有少量毫克。利用X射线、红外光及各种传感器,可自动、快速分析萃取工艺参数的有效性。

这款缩小版的仪器,将原来需要数月试验的时间缩短到几天。

循环使用稀土。

中国生产的稀土元素大多价格昂贵,目前回收率不足5%。

SCARCE研究中心开始研究从废手机中提取有价值的金属元素,取得了不少成果:

采用液-液萃取技术回收稀土元素的效率比以往技术提高了百倍;

所用酸性溶液浓度比目前工业用酸性溶液低10~100倍,对环境的污染较小;

另外在几步内找到方法,将不同的稀土元素分离开来,而传统的方法需要非常复杂的步骤;

这种技术的每一个环节又是独立的单元,这意味着可单独用于其他用途。

目前,SCARCE研究中心正在寻找将研究扩展到工业规模的方法。


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