提升回收技术 挖出废旧智能手机里的真金白银
挖出废旧手机里的真金白银
◎实习记者 沈 唯
(资料图片)
研究表明，一部废旧智能手机包含多种有价值的材料，黄金含量约为0.015%，银含量约为0.3%，铜含量约为20%—25%，可再生材料含量约为40%—50%，此外还有铂、铝、钯等。
据西班牙《阿贝赛报》网站近日报道，“1吨智能手机能提炼出235克黄金和1公斤白银”，废弃的智能手机中矿藏十分丰富。当下电子产品更新换代速度加快，尤其是在日常生活中有着广泛应用场景的智能手机。与此同时，废旧智能手机的数量也在不断增加，这座“城市矿山”的价值正在被看见。
很多人对于如何正确处理废旧智能手机并不了解，事实上如果废旧智能手机处理不当，一方面会对环境造成污染和危害，另一方面还浪费了其中许多宝贵的可回收利用资源。
内含多种具有回收价值的材料
研究表明，一部废旧智能手机包含多种有价值的材料，黄金含量约为0.015%，银含量约为0.3%，铜含量约为20%—25%，可再生材料含量约为40%—50%，此外还有铂、铝、钯等。
同济大学生态文明与循环经济研究所所长杜欢政教授告诉记者，在我国，一吨废旧智能手机金的含量可达280克、银的含量可达2000克，分别相当于原矿的60倍与13倍，堪称“城市矿山”，1吨废旧智能手机中金属的价值可达23000美元。
废旧智能手机中可以回收许多高价值金属，至少能够提炼出金、银、铜等高价值元素，这些金属绝大部分都来源于手机的电路板。此外，电路板上还分布着大量芯片，存在着非金属元素硅。通过提纯得到的晶硅经过加工后，最终可以得到用于制作半导体元件的单晶硅。
“现在绝大多数智能手机使用的都是锂电池，这里面可回收的金属元素也不少。大部分锂电池是以钴酸氧化物为正极，以石墨为负极，而电池中的钴元素回收价值每年在全国可达数亿元。”杜欢政表示。
此外，还有让手机屏幕显示效果更加鲜艳的稀土元素镧，以及在扬声器、前置传感器上使用的超强磁力稀土元素钕等。这些稀贵金属如果能够被充分回收利用，也可缓解智能手机大规模生产给稀贵金属带来的资源压力。
“废旧智能手机属于废弃电器电子产品中的一种，同样兼具环境风险属性和资源价值属性。在降低其环境风险属性的前提下，最大程度挖掘其价值是完成废旧智能手机回收处理的正确途径。”中国物资再生协会电子产品回收利用分会秘书长张贺然表示，当前，我国仍有大量废旧智能手机被不规范回收拆解。一些有价物资因为受到工艺技术水平限制，没有得到充分利用，不仅浪费了资源，更对环境造成危害，废旧智能手机等废电器的规范回收利用具有现实的必要性和紧迫性。
提升回收技术挖掘“电子矿产”
“从废旧智能手机中提取这些有价值的材料大致可分为三个阶段，预处理是第一个阶段。”杜欢政表示，该阶段主要是将电子废弃物中的金属与非金属分开，实现金属的初步富集。
张贺然介绍，回收的智能手机显示屏在清洗后会运至专门的液晶显示屏处置企业，进行专门处理；手机外壳等零部件通过人工拆解得到的塑料可以直接出售，或者机械粉碎后进入再生塑料生产流程，进行塑料造粒，制作EPC托盘等木塑复合材料制品；电路板则需要将上面连接的电子元器件进行拆卸。锂电池通过机械拆解能得到塑料或金属外壳、锂电池芯等。
在预处理阶段应用到的技术，包括拆解、破碎和分选等物理处理，通过高温加热分解废旧智能手机中的塑料、橡胶等有机物的常规热解，以及利用微波加热使塑料、橡胶等非金属组分分离的微波热解等。
回收和精炼提纯是继预处理之后的两个阶段。回收主要是将稀贵金属进行提取富集；精炼提纯是从回收的贵金属浸出液中得到纯度较高的稀贵金属。
回收阶段使用到的技术有很多类型。如火法冶金技术，其原理是利用冶金炉高温加热剥离非金属物质，对金属铜、金、银、钯等的回收率非常高。湿法冶金技术是将材料与水溶液或其他液体接触，通过化学反应来提取金属。利用这种技术回收的金、银等贵金属品位高、回收率也高。
“传统的回收技术工艺简单，操作快捷，但缺点也很明显。”杜欢政表示，以火法冶金技术为例，回收的金属杂质多，在提炼过程中需要消耗大量的燃料，还会产生二氧化碳、烟雾、固体颗粒以及有毒有害气体。
为此，研究人员致力于发展一种通过微生物的催化氧化作用来提取稀贵金属的生物冶金回收技术，该技术具有工艺简单、可操作性强、成本低、环境污染小等优点。
此外，超临界流体回收稀贵金属技术目前也处于实验室研究阶段，未来可能会作为一种辅助回收技术。这些新技术发展前景广阔，但当下尚不成熟，距离大规模工业应用还有很长的路要走。
产业化发展还需形成规范
不菲的利润驱动着手机回收市场规模的不断扩大，张贺然介绍，我国废旧智能手机回收利用已经自发形成了回收、翻新、拆解、元器件再使用、提炼贵金属等完整的产业链。
杜欢政认为，从废旧手机中提取有价值的材料正在逐渐形成产业，但目前仍存在技术不完善、处理规模小等制约因素。“目前我国具有自主知识产权的电子废弃物处理技术发展得还不够先进，这会使我们在处理废旧智能手机时不能充分将其资源效益化，也间接提高了对剩余残渣的处理费用。我们要继续加大研发人力和财力的投入，开发更先进、更完善的处理技术。”杜欢政说，同时，废旧智能手机处理利用的规模化企业数量和处理能力不足，也使得产业发展受到限制，远远不能应对我国目前严峻的电子废弃物处理问题。
张贺然还指出，当前手机回收存在回收网络体系不完善、行业政策标准体系不健全、综合回收处理能力不足等多方面问题。“目前废旧智能手机回收市场管理没有专门的法规或管理办法可依，市场发展不规范，正规回收企业数量少。废旧手机回收、信息销毁、维修及元器件再利用的行业标准或规范缺乏，整个行业的发展欠缺指导。此外相关领域专业人员的匮乏，也制约着我国废旧智能手机的环境无害化和高效处理利用。”张贺然表示。
进一步促进手机回收利用产业发展，使其更加规范完善，仍需多方努力。张贺然建议，应进一步完善生产者延伸责任制度，将生产企业纳入回收体系建设中，制定回收率目标，鼓励生产企业利用已有销售、维修渠道自行建设、联合建设或委托专业第三方建设回收网络体系。还应建立健全行业标准体系，加强政府监管，针对废旧智能手机回收利用行业所涉及的分类、识别、分拣、信息销毁、维修、拆解、元器件再使用、材料利用、稀贵金属提取等各个环节出台相应的技术规范、指南、行业标准或认证，对废旧智能手机的回收处理全过程进行管理。
“要鼓励或规范专业的废旧手机回收企业，科学地将废旧智能手机进行环境无害化处理和高效的资源化利用，在现有基础上加大废旧智能手机分类、拆解及深加工处理技术的研发和产业化，着力提升我国废旧智能手机的专业化处理能力。”张贺然说。(科技日报)
