挖掘城市中礦藏 電子垃圾金屬回收財富之路

　　金屬的循環(huán)使用早已不是新鮮事，根據古羅馬作家老普林尼（PlinytheElder）的記載，早在兩千多年前，鐵匠們就在回收青銅器物，用于鑄造雕塑了。過(guò)去的十多年中，亞洲和南美的工業(yè)發(fā)展將世界對原材料的需求推向了更高，而隨著(zhù)富礦的枯竭，可開(kāi)采的礦石質(zhì)量在逐年下降，開(kāi)采和純化的成本都在增加。無(wú)論從經(jīng)濟還是環(huán)境角度來(lái)考慮，金屬回收都是必然的趨勢。

　　出于回收難度，這類(lèi)資源還沒(méi)得到充分利用。從全球來(lái)看，大約30%的鋁沒(méi)能得到再利用，銅更高達50%。使用這些金屬的大多是高科技工業(yè)，尤其是電子產(chǎn)業(yè)。由于電子器件中的金屬非常分散，回收顯得尤其具有挑戰性。每年用于生產(chǎn)電子器件的金至少有300噸，銀高達7000噸，回收率卻只有15%。因此，一堆電子垃圾的金屬含量可能會(huì )超過(guò)普通礦石很多倍。

　　大多數的電子垃圾都被填埋在城市郊區，但在目前，還沒(méi)有人因為大規?；厥斩タ碧嚼鴪?chǎng)。福斯格倫（ChristerForsgren），瑞典國際回收公司StenaMetall的技術(shù)總監說(shuō)，主要的難點(diǎn)在于垃圾的復雜組成。在一次嘗試中，他的公司發(fā)現，一個(gè)垃圾場(chǎng)樣品的銅含量很高，然而，大量無(wú)用垃圾的回填成本卻讓他們望而卻步。

　　目前而言，還有一些比垃圾場(chǎng)更適宜開(kāi)采的城市礦藏。耶魯大學(xué)工業(yè)生態(tài)學(xué)家格雷德?tīng)枺═omGreadel）的專(zhuān)業(yè)，就是研究“沉睡礦藏”—廢棄基礎設施中的金屬，以及分散在環(huán)境中的看不見(jiàn)的金屬離子。這些金屬的回收也有難度，到目前為止也很少有人嘗試去詳細地勘探定位。不過(guò)對格雷德?tīng)杹?lái)說(shuō)，有一點(diǎn)是確定的：既然城市比鄉村更加繁華，擁有更高密度的基礎設施，那么城市里的“沉睡礦藏”也會(huì )更多。

　　新版“掃地僧”

　　人們已經(jīng)在機動(dòng)車(chē)道上有了利潤不錯的發(fā)現。如果你懂得如何提取的話(huà)，道路積塵事實(shí)上大有可圖。在伯明翰大學(xué)，穆雷（AngelaMurray）和她的同事成立了一個(gè)名為“財富之路”（RoadtoRiches）的公司，從道路塵土中回收鉑族元素，包括鉑、鈀和銠。這些金屬來(lái)自于汽車(chē)中減少尾氣污染的催化轉換器，當引擎運行的時(shí)候，微小的碎片就從尾氣管道中排出，大約70%最終都殘留在道路積塵中。

　　地球上含量最高的鉑礦位于南非，含量大約為2-10ppm（百萬(wàn)分之一）。“馬路灰塵的鉑含量能達到1ppm，并且收集起來(lái)比開(kāi)采礦石容易多了。”根據她的計算，每年從英國的道路上清掃的積塵中含有的鉑族元素，總價(jià)值至少6400萬(wàn)英鎊。

　　為了獲得這些金屬，穆雷和她的同事們把積塵干燥并過(guò)篩，然后施以一套結合了磁性分離、靜電引力分離和重力分離的回收方法。經(jīng)過(guò)處理，鉑族元素濃度可達到10ppm。穆雷希望能夠進(jìn)一步改進(jìn)工藝，當濃度提高到60ppm以上，就能使用常規熔煉方法了。

　　從長(cháng)遠來(lái)看，道旁草木也會(huì )成為考慮對象。機動(dòng)車(chē)道旁的泥土中，鉑族元素含量是通常情況的100倍至1000倍，紐約大學(xué)化學(xué)家帕克（HelenParker）就在嘗試尋找高富集的植物，用于收集道旁泥土中的鈀。“植物長(cháng)勢會(huì )不太好，但是將它們收割并處理后，就能直接當做催化劑使用”。如果貴金屬價(jià)格繼續上揚，也許就有公司來(lái)爭奪高速公路旁植物的收割權了。一些轉基因品種的富集能力更強，甚至能用于治理重金屬污染的土地、廢水、淤泥等等。

　　地下金屬世界

　　在道路灰塵中提煉貴金屬也許是合算的，然而對于鐵、銅、鋁之類(lèi)的賤金屬來(lái)說(shuō)，就需要有更大量且易于獲取的來(lái)源。?？寺『退耐乱呀?jīng)花了數年時(shí)間，估算瑞典瀝青路面下的銅、鋼鐵和鋁的價(jià)值。工業(yè)革命以來(lái)的持續發(fā)展，以及頻繁的技術(shù)革新，造就了城市中心下方密密麻麻的金屬網(wǎng)絡(luò )。“在一些地方，路面下密集的舊管道和電纜甚至阻礙到了后續的建設。”?？寺≌f(shuō)。

　　他的團隊從公共事業(yè)公司那里搜集了瑞典三個(gè)城市的管道和電纜分布情況：哥德堡、林雪平、北雪平。他們也查閱了1850年以來(lái)的城市地圖，確認閑置的基礎設施。在林雪平，他們發(fā)現大約5%的管道和電纜是閑置的，而在哥德堡和北雪平，這個(gè)數字接近20%。

　　?？寺≌f(shuō)，這個(gè)數目跟城市的歷史有關(guān)，那些有著(zhù)長(cháng)時(shí)間的工業(yè)化歷史，或者在過(guò)去一個(gè)世紀中大拆大建的城市，會(huì )遺留更多的廢棄金屬。根據他的估計，在英國許多歷史悠久的工業(yè)城市，廢棄管道和電纜的比例會(huì )達到1/4。在瑞典最早的核心工業(yè)城市北雪平，?？寺∮盟麄冋莆盏臄祿沓隽艘粡埐貙殘D，熱點(diǎn)是老工業(yè)區廢棄紡織廠(chǎng)下方的直流輸電線(xiàn)路、電車(chē)軌道、燃氣管道和下水道。

　　據估計，瑞典城市中的廢棄管道和電纜中，大約有9萬(wàn)噸銅，價(jià)值6.3億美金。如果全數回收利用，能夠減少冶煉等量的銅帶來(lái)的36萬(wàn)噸二氧化碳排放。瑞典境內的所有“沉睡礦藏”的銅含量還會(huì )更高，?？寺〉囊粋€(gè)同事估計，總量大約有40萬(wàn)噸。幾年以后，隨著(zhù)現有的一些基礎設施被淘汰，這個(gè)數字還會(huì )進(jìn)一步上升。

　　人們還在設法尋找破壞性更低、工程量更小的回收辦法。對于通訊電纜，澳大利亞公司Kabel-X的辦法就無(wú)需深挖，他們將潤滑油泵入電線(xiàn)絕緣皮和導線(xiàn)之間，數百米長(cháng)的銅導線(xiàn)可以直接從一頭抽出。英國一些大學(xué)合作完成的“地下世界測繪”的計劃中，人們建立了多傳感器系統，無(wú)需挖掘就能定位管道和電纜。在布里斯托附近，他們甚至定位了19世紀的古老水管。

　　?？寺λ氖聵I(yè)充滿(mǎn)了信心，“過(guò)去兩年中，銅的價(jià)格提高了五倍，這對我們來(lái)說(shuō)真是一劑強心針。人類(lèi)從地殼中開(kāi)采的金屬中，只有一半現在仍在使用”。

　　淤泥淘金

　　英國艾克塞大學(xué)的一位現代挖礦人洛特摩瑟（BerndLottermoser），在下水道淤泥中發(fā)現了金光燦燦的未來(lái)。1995年，澳大利亞的一家名為“Echidna礦業(yè)”的金礦開(kāi)采企業(yè)，獲得了對韋里比污泥坑的開(kāi)采權，這里的淤泥從1898年開(kāi)始在墨爾本附近堆積。測試樣品表明，其中的金濃度相當高，幾乎是普通金礦石的一半。

　　洛特摩瑟介紹說(shuō)，金元素主要來(lái)自牙科診療的工業(yè)廢水、電子工業(yè)以及珠寶制造商，也有一部分來(lái)自治療關(guān)節炎和癌癥的藥物。還有極少一部分，是人們洗碗、洗澡時(shí)，所佩戴的金首飾的磨損。金、銀和鋅能夠用氰化物酸浸法從淤泥中提取，然而在環(huán)境和利潤因素的制約下，對于不那么貴重的金屬來(lái)說(shuō)，這個(gè)方法就顯得不夠經(jīng)濟。

　　如果選對了地點(diǎn)，收益還是相當可觀(guān)的。日本長(cháng)野的一個(gè)淤泥處理廠(chǎng)，自2009年以來(lái)一直在提煉金。由于坐落在一個(gè)生產(chǎn)精密儀器的工業(yè)區，此處淤泥中金含量高達每噸2.9公斤，幾乎是普通金礦石的50倍。“在這里，氰化物提取法的開(kāi)銷(xiāo)，相比金子的收益來(lái)說(shuō)，簡(jiǎn)直不值一提。”洛特摩瑟說(shuō)。

　　洛特摩瑟還認為，隨著(zhù)金礦儲量的逐年下降，污泥會(huì )在許多地方變成常規的金來(lái)源。他也在尋找更加便宜和溫和的提取方法，其中一種有前途的試劑是硫脲，比氰化物毒性低得多，也更容易降解。

　　也并非只有金使得淤泥回收這個(gè)行當如此誘人。2009年，英國卡迪夫大學(xué)的一個(gè)研究小組測量了伯明翰的下水道淤泥中的鉑族元素含量，結果大約為0.2ppm。由于在抗癌藥物中的廣泛使用，醫療廢水尤其富含鉑，有什么經(jīng)濟的方式能夠提取出來(lái)呢？

　　生物浸取也許是個(gè)不錯的選擇，有的生物體本身就是天生的微型礦工—比如某些以金屬為食的細菌，它們需要特定的結構或催化成分，因此能夠富集某些金屬。穆雷正在測試一種含有特定酶的細菌，它們能將鉑離子還原為金屬納米顆粒。表面沾滿(mǎn)金屬顆粒的細菌經(jīng)過(guò)干燥和提純，能直接用作粉末催化劑。她的同行，來(lái)自?shī)W地利的卡克索寧，也在尋找能夠吞食電子垃圾的細菌，用于回收鋅和鎳。

　　事實(shí)上，值得回收的并不只是金屬?；厥绽匣饫w的呼聲也很高，荷蘭的Teijin公司已經(jīng)建立了一個(gè)工作站，從2008年開(kāi)始，將舊的芳綸纖維轉化為嶄新的光纖。目前使用的摻有稀有金屬的芳綸纖維，也會(huì )在不久以后成為挖礦人的“新寵”。