「新浪科技综合」专注“吸金”的超级聚合物问世：COP-180能否替代剧毒氰化物？新浪科技综合2020-07-20 16:54:430阅
来源：DeepTech深科技
你手里的手机 ， 面前的电脑 ， 当它们最终完成自己使命的时候 ， 将去向何方？
它们中的绝大多数 ， 并不会进入博物馆供人瞻仰 ， 或成为传家宝贝 ， 而是在被你卖掉或者丢掉之后 ， 变成电子垃圾 。 目前 ， 全球每年共产生超 5000 万吨电子垃圾 ， 其中只有不到两成得到了妥善的处理 。 但少为人所知的是 ， 电子垃圾中贵金属的含量非常高 ， 黄金含量更是可达优质天然金矿的上百倍！
但如何回收这些垃圾 ， 却是一件非常令人头疼的事情 ， 动辄可对环境和工人的健康造成严重的损害 。
日前 ， 来自韩国科学技术院（KAIST）的一项研究发表在《美国国家科学院院刊》（PNAS）上 ， 该文描述了一种新型的聚合物 COP-180 ， 它每克的制作成本约 5 美元 ， 一克COP-180每次可以从印刷电路板（PCB）渗滤液中高选择性地回收价值约 64 美元的黄金 ， 纯度为 99.6% ， 还可以重复使用 。 研究人员表示 ， 这个“淘金”的回收效率创下了历史新高 。
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图1/8聚合物（COP-180）创造了从废弃电路板中提取黄金的新突破（图片来源：Yeongran Hong）沉睡的金矿与滞后的技术
智能时代 ， 电子设备已成为我们生活不可或缺的一部分 。 联合国最新发布的《2020 年全球电子废物监测》报告显示 ， 2019 年 ， 全球共产生了惊人的 5360 万吨电子垃圾 ， 平均每人 7.3 千克 ， 5 年内增长了 21% ，
印制电路板就是电子垃圾中最常见的器件 ， 每年约产生 5000 万吨 ， 年增长率为 8.8% ， 其中部分的“高值板”比矿山中的矿石含有更丰富的贵金属 。
报告指出 ， 2019 年全球电子废弃物中的原材料价值约为 570 亿美元 ， 其中铁、铜、铝和黄金对这一价值的贡献最大 ， 按 17.4% 的官方统计的回收率算 ， 全球电子垃圾每年可回收价值约 100 亿美元、超过 400 万吨的各类原材料 ， 同时可减少原材料开采生产造成的 1500 万吨二氧化碳排放量 ， 加强回收利用率是开矿冶金的很好补足 。
而据业内人士称 ， 一吨旧手机（大约 6000 部）中含有价值 1.5 万美元的金属 ， 约包含 3.5 千克银、340 克金、130 克钯、130 千克铜 ， 而在自然金矿开采中 ， 每吨金精矿含金量不小于 100 克即为一级品 ， 这每年 5000 多万吨的电子垃圾总量中 ， 名副其实地暗藏着一个“大金矿” 。
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图2/8从电子产品中分解出来的电路板（来源：Friends of the Earth）虽然电子垃圾中有黄金 ， 但回收率低却也是不争的事实 ， 5360 万吨电子垃圾中只有 17.4% 被正规体系记录为进行了妥善收集和回收 ， 82.6%（约 4430 万吨）的电子废物去向不明 。
这其中 ， 既有消费者的回收意愿问题 ， 更有电子垃圾回收污染严重、相关技术的发展不够成熟、成本高昂的现状 。
电子废物中通常含有多种有害物质 ， 包括汞、镉、铅、铬等重金属 ， 以及溴化阻燃剂、氟氯烃、氢氯氟烃、多环芳烃等化学品 。 在大多数发展中国家 ， 开发电子垃圾这座金矿的方式更多的是“后院回收”模式：相当数量的非正式自营职业者在自家的后院、屋顶 ， 从事电子废物的收集和回收 ， 处理条件和结果往往很差 。
一些自营职业者通常把废弃物进行修理、翻新或拆解 ， 分解为可用可销售的细分部件和材料 ， 私营回收商燃烧、过滤和熔化电子垃圾 ， 将其转化为二次原料 ， 很少考虑对环境和人体健康造成的损害 。
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图3/8广东贵屿一家小作坊在拆解电路板（来源：ChinaDaily）我国广东省的贵屿镇就曾是一个典型的电子垃圾污染案例 ， 在 2017 年该镇转型之前 ， 曾经是全球最大的“电子垃圾村” 。 当地处理电子垃圾最常见的方式 ， 就是利用王水进行溶解 ， 或着将电子垃圾直接焚烧 。 在这种操作工程中 ， 工作人员很容易吸入、或者由皮肤渗入大量有害气体、液体 ， 而排放出的废液、废水也会进一步污染环境 。
由于常年用不规范的方法在电子垃圾中淘金 ， 贵屿 80% 的儿童血液中铅含量超标 ， 其中 70% 处于铅中毒的程度 。 而据研究报告估算 ， 每年在全球无证监管的电子废物流动中 ， 约有 50 吨汞和 7.1 万吨溴化氢塑料大量排放到自然环境中 ， 造成严重的环境和健康威胁 。 为了电子垃圾这座金矿 ， 无数像贵屿一样的地方曾经付出过、或者正在付出着惨痛的环境与健康代价 。
而在发部分达国家 ， 尽管相关立法相对到位 ， 产业发展也相对完善 ， 但对于黄金回收来说 ， 由于缺乏高选择性、高产量、不含剧毒氰化物的回收过程 ， 还是有 80% 的电子垃圾最后只能填埋了事 。
因此 ， 发展高效、低成本、高选择性的电子垃圾贵金属回收方式 ， 既有着重要的经济意义 ， 更有着重大的环境和健康意义 。
神奇的聚合物
现有的正规电子垃圾处理技术 ， 在原理上与小作坊的焚烧和用王水溶解大同小异 ， 这便是所谓的“火法冶金”和“湿法冶金” 。 只不过 ， 这些过程是在先进的设备和严格的管理下进行的 。 而这往往意味着成本的上升 。
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