旧手机里有“矿”,如何挖出真金白金?野望产业化的技术和生态
7月6日消息,近日,德国发布的一项调查显示,超四成废旧智能手机未被回收利用,许多消费者压根不知道旧手机还能回收。
据德新社报道,这项调查由德国产业协会“gfu消费者和家电组织”和奥纬咨询公司于今年5月进行,调查对象包括德国、法国和英国1000多名消费者。
调查显示,43%的废旧智能手机未被回收利用;废旧厨房电器、洗衣机和消费电子产品的情况略好一些,但也有三分之一未被回收利用。
大约70%的调查对象表示,他们不知道许多超市和生产厂商有回收废旧手机和电器的政策。
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。
旧手机里有“矿”
2022年,全球估计有53亿部手机被淘汰。
其中将近5亿部手机来自中国。
处理旧手机最节能的方法,是二手交易。
根据北京环丁环保大数据研究院的核算,一部二手手机重新流入市场,可以减少68.44kg的碳排放,相当于一辆燃油乘用车行驶390公里的碳排放量。并且,能节约水、金属、玻璃、陶瓷、塑料等原材料资源。
但实际上,能进入正规二手闲置物品交易市场参与回收利用的手机,仅占10%左右。
一个主要的原因是迭代过快、回收价格没有吸引力。
以iPhone为例,上市仅半年的iPhone14,二手价格已少了一千多元。更别提五年前售价过万的iPhoneX,目前“身价”只有六百元。
如果功能受损的废旧手机,那么收购价格更是陡降,秒变“砖头”。
第二种回收方法,就是通过拆解回收的方式提炼金属。
苹果公司环境责任报告显示,每拆解10万部iPhone即可回收铝1500千克、钢1400千克、铜1000千克、金1.1千克,此外还能回收一定数量的钨、锡、钴等贵稀金属。
如按每年4亿多台报废手机均被拆解回收算,则至少能回收6000吨铝、5600吨钢、4000吨铜以及4.4吨金,折合人民币价值超过30亿元。
当然,百分百回收是一种理想状态,但根据测算,只要中国的手机回收率保持在33%左右,到2030年,回收金属总价值便可达251亿元,比通过原始开采的方式节省近56亿千瓦时能源,相当于中国2022年可再生能源发电量的20倍。
而若回收率达到欧盟2019年的理想水平(85%),可回收金属的总价值将超千亿元,比通过原始开采的方式节省约300亿千瓦时能源,这些能源可以满足时速350千米的京沪高铁运行75万次。从减少碳排的角度来看,可减少近2200万吨碳排放,相当于一架波音747-400往返北京和纽约26000次的碳排量。
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。
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