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电子废弃物中生物冶金技术研究

2020-11-26施六琴赵翰翔林晖

商品与质量 2020年38期
关键词:线路板冶金废弃物

施六琴 赵翰翔 林晖

浙江遂昌汇金有色金属有限公司 浙江丽水 323300

最近几年以来,经济取得较快发展,设备更新速率显著提高,在日常生活中,电子产品随处可见,然而在较短时间内,电子产品会被淘汰,进而产生大量的废弃物,对于电子废弃物而言,是一种固体废弃物,可对环境造成极大危害,所以,伴随着电子废弃物的产生,导致环境问题更加严重化。

1 生物冶金技术概述

对于生物冶金技术而言,其前提是存在微生物,借助于微生物催化氧化,针对于矿物有价金属,将其以离子形式进行溶解,之后进行回收,或者是针对于矿物质,现将其中的有害元素进行溶解,之后将这些元素进行去除。针对于生物冶金而言,可将其视为一种新工艺,主要基于细菌作用,并融合湿法冶金技术,在19 世纪,才被正式称为生物冶金。基于金属回收过程,并结合微生物在其中所发挥的作用,可将生物冶金划分为多种,比如生物浸出与吸附,以及生物累积等。对于生物冶金技术而言,可将其划分为两种,一种是生物浸出法,另一种是生物氧化法,这两种方法皆属于微生物法。对于生物浸出法而言,主要基于细菌代谢作用,基于固体矿物,将金属提取至溶液,对于生物氧化而言,主要基于细菌氧化过程,在整个氧化过程中,金属置于固相,随之进行富集,将液体浸出之后,即可实现对有价金属的去除。在矿石金属提取方面,生物冶金技术得到积极使用,然而对于生物冶金而言,最大的不足就是浸矿速度较慢,借助于基因工程技术,可对生物特性进行改变,再加上有效使用酶催化技术,可有效弥补生物冶金存在的不足[1]。

2 生物冶金技术研究现状

对于生物冶金而言,在初始阶段,主要用来浸出铜,在工业领域,首个微生物冶金过程始于50 年代,直到80 年代,生物冶金在金矿预处理上得以应用。根据有关统计,截止到2008 年,全世界26%左右的铜,是借助于生物浸出法生产的,美国近三成的黄金量,是借助于生物堆浸法获得的。现如今,生物浸出法被广泛应用于多方面,比如锌、铀矿以及铜等的处理,逐步达到工业化的目的。比如温建康等,借助于诱变菌,酸碱度大于3.5,来对尾矿以及贫矿进行浸出,结果显示,镍的浸出率为82.70%,铜的浸出率为81.77%。比如宫磊等,针对于硫杆菌,依次采用紫外线以及微波来进行诱变,之后借助于诱变菌,来浸出黄铜矿,结果显示,相比于原始菌体而言,活性依次提升到43%,以及33.2%左右,铜的浸出率依次提升至42.4%,以及26.4%左右。此外,对于生物氧化法而言,在脱硫以及选矿方面已经得到使用。

最近几年以来,在微生物浸出方面,国内取得了一定的发展。基于浸矿微生物,我国研究人员采用紫外线诱变的方式,来浸出黄铜矿,相比于原始菌,浸出率得到显著提高,浸出时间明显缩短,相比于原始菌,差不多缩短了一星期左右,采用浸矿微生物方法,有助于对黄铜矿的浸出;在工业应用上,对于生物浸出法而言,已经被应用于德兴铜矿。对于生物技术来讲,具有多种优势,比如所需投资不高,经营过程中所需费用较低,相比于热压法,生物技术有着较为显著的优点,基于此,得以较快发展。最近几年以来,商业价值得以充分体现。在工业生产方面,国外很早之前就使用了生物技术,比如费尔维尤矿山,在90 年代,首台生物技术设备得以使用,借助于该设备,每日可处理9 吨左右的金矿石,回收率可高达98%左右[2]。

3 基于金属回收,生物冶金技术的运用

现如今,社会发展速度较快,电子产品种类增多,淘汰速率随之加快,进而产生大量的电子废弃物,对于电子废弃物而言,是一种固体废弃物,会对环境造成极大威胁。在电子工业中,线路板是基础,对于线路板而言,其组成材料很多都是有毒的,会对环境造成伤害,但是在这些材料中具有一定的有价资源,所以,线路板是一种二次能源。基于废旧线路板,人们一直关注对其中有用材料的回收。国外学者借助于离心分离方法,并结合真空热解方式,来对线路板中的有用金属进行回收,结果取得较好的回收效果,进而为线路板金属的回收,奠定了强有力的依据。对于线路板金属的回收而言,一般而言,可借助于两种方法,一种是化学方法,另一种是物理方法,在技术不断发展的情况下,在线路板金属回收方面,生物技术取得了一定的研究。在金属提取方面,生物冶金技术取得一定的发展,并得到一定的研究,实际上,针对于电子废弃物,借助于生物技术来提取其中的金的研究较少,这一点在国内得以充分印证,现如今,在这方面的研究工作较为缺乏。所以,对于电子金元素的提取而言,生物技术有着较大的研究空间,有着较好的应用前景,积极应用生物技术,进而可避免传统方式给环境带来的损害,比如化学方法以及物理方法等[3]。

4 结语

通过以上的分析可以得知,采用浸矿微生物方法,有助于对黄铜矿的浸出;对于生物技术来讲,所需投资不高,经营所需费用较低,因此得以较快发展;对于废弃物金元素的提取而言,生物技术有着较大的研究空间,有着较好的应用前景,积极应用生物技术,可避免传统方式给环境造成的损害;随着生物技术不断的发展,必然会影响到多个领域,在稀有金属生产方面,生物冶金技术具有重要意义。

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