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最好的“金矿”在口袋里

2018-02-01银桥

科学大众(中学) 2018年1期
关键词:金矿苹果公司金属

银桥

1吨品质优良的金矿石中能提炼出5克黄金,而1吨电路板中可以回收多达200克黄金!人们口袋中的智能手机简直是一座金属宝山,一部手机可以找到40余种金属,一种比一种稀罕:导电性能优异的金和银被用于提高电路传导速度;透明且导电的铟组成触控屏的“神经系统”;电子在锂、钴之间移动,使得大量电能可以存储在一小块电池中;还有与众不同的稀土金属家族自然也不会缺席,铕、铽、钇被用于增强屏幕色彩,就像“色素”一样。随着这些金属在国际市场上的价格一路飙升,从废弃手机等电子产品中回收贵重金属成为一种生意红火的新兴行业——“城市采矿业”。

藏在口袋里的金矿

有29根机械手臂,而且胃口大得惊人,仅需11秒,它就能把一台旧的iPhone还原成零件并回收其关键部件,每小时总计能拆解将近330台手机!这台特殊的机器人是苹果公司研发的回收机器人。向来对自家产品遮遮掩掩的电子巨头在2016年3月的苹果新品发布会上大张旗鼓地用一段视频将其公诸于世,伴随着苹果公司的一项郑重承诺:令iPhone像铝制罐头一样轻松实现循环再利用。

这些珍宝在一部手机里的含量微乎其微。但在1吨电路板中,可以回收多达200克金、5千克银、9千克钽和250千克铜。值得注意的是,1吨品质优良的金矿石中也只含5克金!若换算成等值货币,1吨电路板中的金属价值高达15 000欧元,推出回收机器人的意义由此可见一斑。对苹果公司来说,回收这些材料用于制造新手机或出售给其他公司能带来巨大的经济收益。此外,回收手机的业务还有不小的增长空间:今日,全球只有约15%的智能手机被回收再利用。而回收手机不仅仅涉及钱的问题:开采这些金属无疑要令全球支付高昂的生态成本。需要深挖矿场以开采矿石,随后用大量的机械设备、能源和化学品来提纯矿石中含量极少的金属。而生产这些金属的往往是工人收入微薄、缺乏保护措施,且没有环境法的不发达国家。例如在玻利维亚,锂的纯化消耗大量水资源,造成附近可饮用水资源短缺,同时由于工业垃圾没有经过任何处理直接被丢弃,还造成土壤污染。据披露,刚果民主共和国的钴矿石开采中存在使用童工的现象,有些年仅7岁,却要在极端恶劣的环境下每天采矿12个小时!总而言之,鉴于有成堆的正当理由支持循环利用智能手机中的金属,我们理应夸赞回收机器人的强大性能。但是否真的和介绍它的短片中所展示的一样高效呢?稀有金属并没有那么容易分离。它们交织在电路中以至于分门别类地回收它们就像是在大海捞针,不仅仅是要找到,还要能在千丝万缕之中将它们各自分离出来。

送入粉碎机之口

除回收机器人之外,其他现有的回收手段则没有那么精细。其原理不外乎将大量的旧手机单独或与其他电子垃圾(各种电脑硬件、GPS导航设备等)混在一起投入巨大的粉碎机。然后利用磁铁收集残渣里的金属,由此电子元件便与价值较低的部件(例如塑料外壳)分离了。

随后这些回收的元件在专业的处理中心被手工拆解,分类完成后得到的不同稀有金属被送至对应的铸造厂。问题是许多金属碎屑从滤网的缝隙中漏出或在粉碎过程中被破坏,最终像普通的垃圾一样被焚烧或被掩埋。这样的方法永远无法全部回收1吨智能手机中含有的200克金!在这方面,回收机器人毫无疑问可以做得更好:它29根全副武装的机械臂可以拆卸旧手机上每一个元件,而非一概粉碎。

苹果公司宣称回收機器人在分解组件上可以达到97%的成功率,且分解出来的零件状态趋近完美,从而更便于回收其中的金属。但回收机器人的不足在于它仅此一家:这独一无二的原型机虽然只消11秒就能拆解一台iPhone,但却不可能将全球每年卖出的2.4亿台手机悉数拆解!而且即使有了大量的回收机器人,在通向智能手机100%循环利用的道路上还存在着一个无法逾越的障碍:物质的损耗。即使我们可以系统性地回收所有部件,也做不到无限循环利用所有金属,因为在加工过程中肯定存在损耗。以镍为例,镍是目前重复利用率最高的金属之一,镍得到循环利用的比例仅达到了55%的水平,而其他用量少的金属至多只有25%。剩下的镍大约15%以无法分割的合金形式被再利用,还有30%报废,以焚化或掩埋告终。因此三次循环后,我们将失去80%的初始原料。换句话说,回收金属丝毫不意味着可以不限次数地重复利用它们,两三次便是极限。

在废弃手机的回收利用上,日本这个自然资源稀缺的岛国走在了前列。由于其发达的电子工业又需要大量贵重金属,回收电子产品以提取有用金属就成为弥补自然资源不足的重要手段。由于绝大部分金属依赖进口,日本经济产业省从2007年开始,将“回收利用相关产品”列为保证稀有金属稳定供应的4大支柱之首,政府组织手机回收并进行循环锻造。日本在距离东京市区80千米的地方建立了一家“生态系统”回收公司,从旧手机和其他废弃电子产品中收集有价值的金属。

如何处理旧手机?

对某些人来说,这只是一个垃圾堆,但是对另一些人来说,这是一个金矿。如果手机坏了,可以将其交给专业回收电子垃圾的机构。你的手机或是得到修复,或是被彻底拆解以回收所有零件。可以在网上找到这些机构,也可以尝试在附近的手机店面寻找。

每生产一台新手机就会产生对应的生态成本,还要加上废弃旧手机所产生的成本。如果你能使用一台手机两年而不是一年,生态成本就会减半!保护地球的最好方法就是克制购物,在手机出故障的时候将其修好而不是买新的。

许多网站都提供回收智能手机的服务,无论是否可以正常使用,但这些手机常常会流入发展中国家。相当于将危险的电子垃圾出口到缺少相应法规管制的国家来拆解,会对当地水源和土壤造成化学污染,导致当地居民生病。在中国广东的贵屿镇,每天有大约15 000吨废旧电子设备进入垃圾场,土壤、水源与靠分拣这些垃圾为生之人均因此而沉沦污染之中。endprint

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