第3章-资源循环科学与工程概论课件

Smith补充道，“我们希望利用真实的电子废料对这一凝 胶继续进行研究，并测试其功能，还将探索所得材料在 生物学和电子学交叉领域内的应用。”
《Angew. Chem. Int. Ed.》
1、金属提取技术
1、金属提取技术
1、金属提取技术
美国化学会的杂志《Environmental Science & Technology》上，发表 了来自美国亚利桑那州立大学的科 学家的文章，其研究结果表明，在 美国平均每吨下水道污泥中，含有 价值几百美元的金属，这样就有可 能在一个百万人口级别的城市下水 道中，每年“发掘”出价值约1300 万美元的金属，其中包括价值260 万美元的金银材料。
我国工业固体废物综合利用情况 (基于国家统计数据库)
一、固体废物资源化形式
1 金属提取技术 2 建筑材料生产及其技术 3 农肥生产及其技术 4 能源回收及其技术
金属 非金属 能源
1、金属提取技术
• （1）电解退银新工艺
• 电解退银设备，以石墨板为阴极， 不锈钢滚筒为阳极，滚筒上有许 多细孔。
• 柠檬酸钠和亚硫酸钠为电解液， 镀银件从滚筒首端进入，从滚筒 尾端送出。
……
第三章 资源循环工程技术基础
第一 节
第二节
资源循环工程技术应用与 发展
资源循环过程分离技术
第三节 资源循环工程物理处理技术
第四节 资源循环工程物化处理技术
第五节 资源循环工程生物技术
第六节 资源循环生态工程技术应用与发展
第一节 资源循环工程技术应用与发展
第一节 资源循环工程技术应用与发展
一 固体废物资源化形式
• （4）从电子废弃物中贵金属回收工艺 • 金（Au）、银（Ag）、铂（Pt）、锇
（Os）、铱（Tr）、钌（Ru）、铑 （Rh）和钯（Pd）共8种金属。
电子废弃物
日本松下公 司自动拆卸元 器件干馏设备
可回收利用元器件
拆 解
不可回收利用元器件
转式破碎机 剪切式破碎机
用于新设备生产 或投放市场
破碎
电子废弃物颗粒
这无疑是一个巨大的“宝藏”。事实上下水道含有贵重金属几乎众所周知，但这些金 属成分被视作污染一直让环保部门很伤脑筋。虽然不可能将所有的贵金属从污泥中回 收，但这篇文章提醒人们从另一个角度看待这个问题：把下水道污泥这个城市的包袱 变成有用的资源。
1、金属提取技术
实际上在日本长野县的诹访市，就 有一个回收处理机构，可以从每吨 当地污泥的燃烧灰烬中提取2千克的 黄金！没错，是两公斤黄金！但要 注意，这里说的是每吨灰烬，不是 每吨淤泥，而且要指出的是当地有 一片精密仪器厂区，使用贵金属较 多。另外贵金属也不是下水道中唯 一有价值的东西，瑞典的一个污水 处理厂正在研究利用废水生产生物 塑料的可行性；而比尔及梅林达•盖 茨基金会刚刚资助建设了一个新型 处理中心，将利用污水焚烧来产生 电力和饮用水。
1、金属提取技术
Alison Parkin博士和Sindhu Suravaram博士证实了金 属离子转化成纳米粒子的还原机制，并对所得的“软” 材料的导电性进行了研究。
Babatunde Okesola说，“凝胶既具有固体的性质，还具 备液体的性质，因此，这些导电凝胶有潜力在湿软的生 物质和干硬的电子元件之间架起一座理想的桥梁。而这 种连接能力将在未来技术中具有越来越重要的作用。”
• 镀件表层上的银进入电解液，镀 件基体完好无损可返回重新电镀 使用。
• 银回收率97—98%，银粉纯度 99.9%。
1、金属提取技术
• （2）废银—锌电池的回收利用
• 锌为负极，氧化银为正极涂在铜 网骨架上。
• 采用稀硫酸分别浸锌和铜，银粉 间接熔锭。
• 稀硫酸浸铜时加入氧化剂，含锌 液经浓缩结晶生产硫酸锌，含铜 液浓缩结晶生产硫酸铜。
二 工业固体废物资源化技术
三 医疗废弃物循环利用技术
四 城市固体废物（MSW）循环利 用技术
五 建筑废弃物循环利用技术
六 农业固体废物循环利用技术
一、固体废物资源化形式
固体废弃物具有两重性！
20世纪70年代以后，由于能源和资源短缺，以及对 环境问题认识的逐步加深，人们已由消极的处理转向再资源化。
资源化就是采取工程技术或管理等措施，从固体废物 中提取有利用价值的物资和能源。
1、金属提取技术
•（3）从废胶片中回收银 •稀硫酸液洗脱彩片上含银乳剂层，氯盐加热 沉淀卤化银，氯化培烧或有机溶剂洗涤除有机 物，碱性介质用糖类固体悬浮还原得纯银。
•硫代硫酸钠溶液溶解废胶片上的卤化银，溶 解过程中加入抑制剂阻止胶片上明胶的溶解， 溶解液经电解回收银，片基回收利用。
1、金属提取技术
1、金属提取技术
David Smith教授和他的博士生Babatunde Okesola发现，基于酰肼改性的1,3;2,4-二亚 苄基山梨糖醇（1,3:2,4-ibenzylidenesorbitol， DBS）的自组装凝胶，能够选择性地从金属 复杂混合物中选择性地提取出贵金属，同时， 还会在凝胶内的纳米纤维上通过原位化学还 原将这些贵金属转化成导电的纳米粒子，赋 予凝胶导电性。
资源循环科学与工程概论
环境生态学 污染生态学 毒理生态学
……
生态学
材料化学 环境化学 绿色化学
……
化学 地学
土地科学 水资源学 矿产学 生物质资源学
……
分离技术 物化处理技术 生物技术
……
工程技术
资
ห้องสมุดไป่ตู้
源
循
环 科 学 与
减量化与 多重利用
3R原则 清洁生产 绿色设计
工
……
程
经济学
循环经济 低碳经济 可持续发展
分选
干法分选 湿法分选
以金属为主的颗粒
后续处 理
纯度较高的贵金属单体
以非金属为主的颗粒 非非金金属属再再利利用用
电子废弃物中贵金属回收的工艺流程示意图
1、金属提取技术
1、金属提取技术
材料科技巨头优美科（Umicore） 曾经告诉BBC，他们仅需35部废旧手机， 就可提炼出1克黄金（）
而常规的冶炼技术中，提炼这么多 黄金几乎需要1吨的高品位金矿。是不 是在痛惜那些年我们扔过的手机？
一、固体废物资源化形式
30
工业固体废物产生量(亿吨 )
25
工业固体废物综合利用量 (亿吨 )
工业固体废物排放量(千万吨 )
20
“三废”综合利用产品产值(百万元 )
15
10
5
0 2003年 2004年 2005年 2006年 2007年 2008年 2009年 2010年
“十一五”期间，我国工 业固体废物综合利用量从 2005年7.7亿吨增加到2010年 的 15.2 亿 吨 ， 综 合 利 用 率 由 55.8%提升至69%，这很大程 度上取决于我国资源循环利用 工程技术的进步。