从电子废物中回收有价金属的新提取工艺

莱斯大学开发了一种从电子废物中提取有价值金属的技术,为环境创造了双赢局面。与现有实验室方法相比,该工艺可实现500倍的能源消耗,并产生清洁的副产品,甚至可以应用于农业领域。

从电子废物中回收有价金属的新提取工艺。
金属通过闪光焦耳加热与破碎电路板中的其他元件分离后,沉淀在小瓶底部。莱斯公司开发的这一工艺可能会导致从电子废物中“城市采矿”以获取有价值的金属。图片来源:杰夫·菲特罗。

去年引进的利用碳源(如水、食品和塑料)生产石墨烯的闪光焦耳加热技术已被用于回收钯、铑、金和银,以供再次使用。

这项研究发表在杂志上自然通讯。

这项研究是由水稻实验室的化学家詹姆斯·图尔完成的,他证明了从闪蒸材料中去除剧毒重金属,如铬、砷、镉和铅,从而产生金属含量最低的副产品。欧洲杯足球竞彩

用电将废物立即加热到3400 K(5660°F),往往会使贵金属蒸发,气体被输送到分离、储存或处理。Tour称,随着全球每年产生超过4000万吨电子废物,“城市采矿”的潜力巨大

在这里,日益增长的最大废物来源变成了一笔财富。这将减少世界各地开采偏远和危险地区矿石、剥离地表和使用大量水资源的需要。宝藏在我们的垃圾桶里.

詹姆斯·图尔,莱斯大学化学家

Tour强调了手机等个人设备的快速周转,这增加了全球电子垃圾的数量。然而,目前只有20%的垃圾填埋场被回收利用。

我们找到了一种回收贵金属并将电子垃圾转化为可持续资源的方法。有毒金属可以被清除以保护环境.

詹姆斯·图尔,莱斯大学化学家

实验室观察到,闪蒸电子废物需要一些准备工作。赖斯大学博士后助理研究员邓冰领导的研究人员为电路板供电,用于测试该过程,并添加了聚四氟乙烯或食盐等卤化物和少量炭黑以提高回收率。

该过程取决于闪蒸后金属蒸汽的“蒸发分离”。蒸汽在真空条件下从闪蒸室转移到另一个容器中。另一个容器是一个冷阱,导致冷凝成其组成金属。

捕集器中回收的金属混合物可通过成熟的精炼方法进一步纯化为单个金属.

邓冰,莱斯大学博士后研究助理

根据研究报告,一次闪光焦耳反应将剩余焦炭中的铅浓度降低到百万分之0.05以下。这种状态被认为对农业土壤是安全的。通过增加闪光次数,研究人员成功地降低了砷、铬和汞的含量。

旅游团补充说,”因为每次闪光不到一秒钟,所以这很容易做到.”

莱斯大学的可扩展工艺每吨加工材料消耗约939千瓦时。正如研究人员所说,这比商业熔炼炉所需能源少80倍,比实验室管式炉少500倍。它还消除了冶炼和浸出过程中广泛的净化需求。

这项研究的合著者包括赖斯校友杜宣良、研究生王哲和艾米丽·麦克休以及研究科学家卡特·基特雷尔。Tour是T.T.和W.F.Chao的化学主席,同时也是计算机科学、材料科学和纳米工程的教授。欧洲杯足球竞彩欧洲杯线上买球

这项研究得到了空军科学研究办公室和能源部的资助。

Rice lab的闪光焦耳加热可在几秒钟内从电子废物中回收贵金属

Rice lab的闪光焦耳加热可以在几秒钟内从电子废物中回收贵金属。视频来源:赖斯大学。

期刊参考:

邓,B。,. (2021)闪光焦耳加热城市采矿。自然传播.doi.org/10.1038/s41467-021-26038-9。

资料来源:https://www.rice.edu/

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