科学探索|毫秒级超高温加热技术可用于有效地回收电子垃圾中的贵金属
电子废物(或称电子垃圾)不仅是垃圾填埋场的主要污染物,而且大量的有用资源也被丢弃了 。莱斯大学的工程师们现在已经证明,通过用毫秒级加热磨碎的电子产品,可以回收贵金属和稀土矿物质 。每年对更新、更闪亮的手机的追求使电子垃圾成为世界上增长最快的废物流,仅2019年就产生了5900万吨 。
如果清理工作不够积极,那么经济上的激励也许有用 。据估计,所有这些被丢弃的笔记本电脑、手机平板等产品含有价值数百亿美元的贵金属,如金、银、铜和铂 。不幸的是,世界上只有不到20%的电子垃圾被回收,因此莱斯大学团队开始着手使这一过程变得更容易,成本更低 。
文章图片
在之前的工作中,研究人员展示了一种叫做“闪电焦耳加热”的技术,涉及到毫秒级的电击,将材料加热到高温 。最初,研究小组用这种方法从废品中制造石墨烯,后来通过交替使用加热的时间长短,将几乎任何来源的碳转化为石墨烯或钻石 。
在新的研究中,该团队将注意力转向了电子垃圾问题 。他们首先将废弃的旧电路板研磨成粉末,然后将混合物加热到3127℃(5,660°F) 。这会使金属气化,然后蒸汽被输送到一个冷阱中,在那里它们重新凝结成固体金属 。从那里,普通的精炼方法可以分离出特定的金属以供使用 。
文章图片
粉状金属在使用闪电焦耳加热技术分离出来后沉淀在管子的底部
该团队表示,这一过程可以回收样品中60%以上的黄金,以及80%以上的银、钯和铑 。它还能去除有毒的重金属,如铬、砷、镉、汞和铅,这些金属会从填埋的电子垃圾中渗入环境 。
重要的是,研究人员说,这个过程是高效节能和可扩展的 。它每处理一吨材料消耗约939千瓦时,是商业冶炼消耗量的80分之一,是熔炉的500分之一 。
这项研究的首席研究员James Tour说:"在这里,最大的废物增长源变成了财富 。这将减少在全世界范围内从偏远和危险的地方开采矿石的需要,剥离地球表面并使用大量的水资源 。宝藏就在我们的垃圾箱里 。"
这项研究发表在《自然通讯》杂志上 。该团队在下面的视频中描述了这个过程 。
【科学探索|毫秒级超高温加热技术可用于有效地回收电子垃圾中的贵金属】
- 科学探索|科学家研发毫米级机器人 可实现人体内靶向给药
- 科学探索|野生蝙蝠被发现可在4年后识别跟食物奖励相关的铃声
- 科学探索|盘点大自然6种能使身体部位再生的动物
- 科学探索|中国空间站的光学舱:巡天空间望远镜预计2024年投入科学运行
- 科学探索|科学家发现了本质上不会衰老的物种
- 科学探索|问天实验舱器箭组合体今天进行垂直转运
- 科学探索|新研究揭示了大象是如何避免癌症的
- 科学探索|一种新开发的抗生素被发现可以杀死耐药性细菌
- 科学探索|增材纺织法造出人工心室模型
- 科学探索|MIT团队找到改善工业沸水工艺的方法