电子废弃物中贵金属化学回收新技术研究

李庆龄，董瑞华

（兰州石化职业技术大学，甘肃 兰州 730207）

电子废弃物就是常说的电子垃圾，所有的家用电器及各种通讯设备都可以形成电子垃圾，用好电子废弃物就能够提高循环经济的发展水平，实现低碳发展。当前中国正在提倡可持续经济、绿色经济、可循环经济、重视资源节约，如果能够很好地处理电子垃圾，就能减少电子垃圾对环境的破坏程度，节省生产成本，提高资源利用率[1]。电子垃圾中含有大量的金、银、铜等贵金属和铅等重金属，如果能够合理利用，那么就可以变废为宝。

1 电子废弃物特征

1.1 电子废弃物数量多

现在的科学技术的进步非常显著，新产品更新时间大大缩短，因此每一天全球都产生大量的电子废弃物，这些电子废弃物中含有不少金属，很难自然短时期内完全降解。电子废弃物数量越来越多，不但占据了大量的存储空间，而且会产生严重的污染，如果不能够做好相关工作，那么电子废弃物就会破坏生态环境。中国的电子废弃物回收状况也不理想，压力非常大，每年除了自身产生大量电子垃圾，还有国外输入的大量电子垃圾，这使得我国必须高度重视电子废弃物的处理问题，否则就会影响经济建设的速度和质量。当前包括我国在内，都对电子废弃物进行资源化研究，但是需要解决的问题还太多，尤其是回收期间还可能造成二次污染，因此必须提高处理水平，提高处理效率，消除二次污染，提高资源的价值。

1.2 电子废弃物危害大

现在固体电子废弃物的处理是全球性难题，美国、日本等发达国家对其进行资源化水平也不高，因此才导致很多电子垃圾通过各种途径流入中国。电子废弃物中有很多电子元器件，例如二极管、三极管等，生产这些元器件需要用到很多金属和非金属材料，有一些材料长期存在于环境中，会对环境造成危害，例如铅和汞等。有些废弃物中的元素比较稳定，有一些就不稳定，不稳定的一些元素有时会产生更大的危害，导致土质下降、空气污染情况出现加重，甚至污染水源，导致植物和动物的生存都受到影响[2]。人们平常在使用的电脑和手机不用了，如果随意抛弃，不进行处理，那么就会严重威胁人类的生存环境，即使一个纽扣电池的危害性也非常大，其他大型电子设备的危害就更不用说了。

1.3 电子废弃物可回收

电子废弃物危害大，并不等于没有可回收价值，有一些元素具有双重属性，如果不经处理，那么就会危害环境，如果合理地提取并加以利用，就会成为新的生产材料，能够丰富生产原料，有一些金属元素的含量甚至高于天然矿石，因此电子废弃物是具有很高的开发利用价值的一种资源。现在越来越来越多的国家开始重视电子废弃物的资源回收，从电子废弃物中回收金属等矿物质材料的周期，有时比从天然矿石中进行提取具有更多的优势，因此电子废弃物的资源回收前景广阔。电子废弃物的开发价值非常巨大，一吨的电子板卡可能提出一磅的黄金，其价值达到6000多美元，因此做好电子废弃物的资源回收工作，能够显现出显著的社会效益和经济效益。

2 中国电子废弃物循环利用的法律法规

中国国内的电子废弃物来源非常广泛，包括了科研机关、企事业单位以及家庭、个人淘汰的各种电子产品，有一些电子产品虽然已经被淘汰，实际上只是产品更新换代了，没有失去再利用价值，有一些二手商人就会对这些产品进行收购，然后进行翻新，成为二次产品，也有一些不能够使用，被当成垃圾处理掉，当然，非法途径进入中国的电子垃圾也不少，为了保护我国的经济利益，维护好中国的生态环境，中国制定了不少有关电子废弃物循环利用和进出口的相关法规。

2.1 固体废物污染环境防治法

这是一部对电子废弃物的资源循环利用进行指导的法规，该部法规对于固体废弃物的资源化无害化、减量化处理提出了意见，确任了责任主体，是电子废弃物循环利用的重要法律文件。

2.2 废弃电器电子产品回收处理管理条例

这部条例的出台，预示着中国电子废弃物监管法规体系已经开始进行构建，这一部条例建立的许可证制度，对于电子垃圾的无害化处理，进一步细化。

3 电子废弃物资源化循环利用存在的问题

3.1 监督管理缺失

中国用于电子废弃物管理的法律法规体系不完善，因此导致经常出现监督管理缺位的现象，导致电子废弃物被非法利用，回收再生工作做得不好，导致环境在某种程度上在某些时候会受到破坏，特别是现在专门的监管的部门和岗位并没有明确，更影响了电子废弃物资源化利用的监管工作。

3.2 再回收技术落后

中国对电子废弃物再回收利用的技术与国外有较大的差距，全国各地建有很多拆解回收企业，但是技术陈旧，不能够高效进行回收利用，有时为了获取经济利益，甚至采用能够产生二次污染的方法进行处理，这使得电子废弃物的处理工作非但没有产生经济效益，反而破坏了社会效益。

4 电子废弃物中贵金属回收常规流程与方法

4.1 电子废弃物中贵金属回收预处理阶段

电子废弃物中有不少具有高回收价值的贵金属，这些贵金属的回收包括两个阶段，第一阶段是预处理，第二阶段是重金属回收与处理，就是利用物理或者是化学的方法，对电子废弃物进行处理，这一回收阶段多使用普通的方法或者是先进的生物技术，对贵金属进行回收和提纯利用。

预处理阶段首先要对电子垃圾进行拆解，选取有回收价值的电子元器件，将这些元器件进行检验，如果合格，就再一次利用。有有毒成分，则单独进行处理，以免危害环境和人体健康。剩下的部分则采用破碎工艺进行破碎，以便将贵金属进行富集，从而进行下一步的提取工作，所以在电子废弃物的预处理阶段，除了分类，就属破碎工艺最为重要。破碎电子废弃物，尤其是电子废弃物数量太多的时候，必须利用大型机械设备来进行，当然不同的电子废弃物种类，需要选用不同的机械设备。总而言之，破碎机械设备要求效率很高，质量要好，用时要短，能耗不高，这样才能够保证被破碎的物料能够高效分离。当前用于电子废弃物进行破碎的设备包括很多种，例如旋转式破碎机、剪切式破碎机，都有很高的实用价值。

完成电子废弃物的破碎工作以后，还要进行进一步的预处理，要根据各种金属物质的不同密度等物理化学性能进行进一步的分离，包括了湿法分离和干法分离等，干法分离包括了重力、空气等介质，湿法也有很多种。干法分选能够收集金属，也能够收集非金属，由于不使用一些有毒物质，因此成本低、污染低，但是回收不精细，有时会损耗少量的贵金属，湿法分选效率高，损耗小，能够很好地回收微量的贵金属，但是成本较高，另外造成二次污染的情况也比较突出。

4.2 电子废弃物中贵金属提取阶段常用方法

在贵金属提取阶段包括了火法冶金、湿法冶金和生物技术等方法，每一种方法都有自己的独特特点，都有优点也都有缺点。火法冶金是用冶金炉把破碎的电子废弃物内的非金属进行分离，利用浮渣沉浮法去除杂质，去除非金属物质，对于金银铜等物质进行回收，采用这种方法，由于每种金属的熔点不同，通过温度的调整可以提升电子废弃物中的金属。湿法冶金使用比较早，回收贵金属操作比较简单，回收率比较高，属于一种以化学技术为主的方法，可以在液体状态的电子废弃物中来进行银铜等贵金属的回收，其他有色金属也可以使用，这种方法对破碎的电子废弃物进行回收利用，一般是先用酸和碱进行处理，使贵金属发生转移，然后再用沉淀、萃取、离子交换等方法，对贵金属进行回收，这种方法虽然有优点，但是也有不少缺点，不能够对复杂的金属进行回收，另外，有时会因为杂质金属的影响目标金属的回收。

5 电子废弃物中贵金属回收新技术展望

生物回收技术也常用于电子废弃物中贵金属的回收，这种方法最经济、安全度最高，近几年越来越受到重视，该技术主要是利用真菌或者细菌进行贵金属的回收。虽然这种方法目前主要是在实验室研究阶段，没有大规模开始使用，但是前景最为广阔。多种微生物都可以用于电子垃圾中贵金属的回收，包括自养菌，也包括异养菌。自养菌常常存在于酸性矿水、土壤、海水、淡水之中，还有硫元素丰富的地方，也常用这种细菌的出现。异氧菌能够产生草酸、葡萄糖酸等多种有机酸，这些有机酸是提取贵金属的好材料，对环境影响很小，但是目前这一方向菌种比较少。未来从电子废弃物中回收贵金属，将以微生物方法为主，结合化学物理等方法。

6 结语

现代科学技术非常发达，每一天都在生产和淘汰大量电子设备，因此电子废弃物的数量越来越多，如果不解决好电子废弃物的利用问题，那么就会导致环境污染程度加重，大量贵金属资源浪费。做好相关工作，就能够缓解环境压力，提升经济效益，产生好的社会效益。未来随着科技技术的进步，贵金属的回收技术将越发先进，质量越来越高，微生物技术具有较好的应用前景，未来将在配合化学物理等方法的基础上，显著提升电子废弃物中贵金属的回收水平，推动科技进步和经济发展。