지속 가능한 긴요한 무기물 회복을 위한 성장 필요

이 폐기물은 2023년 만에 57백만 미터의 톤을 초과하여 20%가 형성되고 재생된 것과 더불어, 증가시켰습니다. 이 폐기물은 이산화탄소, 리튬, 희토류 성분, 백금 그룹 금속 및 갤런을 포함하여 중요한 무기물을 포함하고, 건전지, 자석, 반도체 및 재생 에너지 기술을 위해 불가결하. 이 주요 자원의 전통적인 광산은 에너지 집중되고, 환경에 집중된, 그리고 geophysally 집중됩니다. 혁신적인 적출 방법은 이 폐기물을 감소시키기 위하여 이 폐기물을 공급하는 이 폐기물을 위한 이물질을 감소시키기 위하여 이물질을 위한 이물질을 감소시키기 위하여 이용될 수 있습니다. 이 폐기물은 에너지 절약, 환경적으로 파괴하는 에너지 절약을 위한 이물질을 위한 이물질을 감소시키기 위하여 이물질을 위한 혁신적인 방법을 제공합니다.

전통 vs. 혁신적인 추출: 비교 개요

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핵심 Distinctions

  • 에너지 효율: 바이오 매싱 및 이온 액체 방법은 주위 온도와 압력에서 작동; 열분해 산소 없이 온열(400-800°C)을 사용.
  • 선택성: 새로운 화학 및 생물학적 대리인은 특정 금속을, 감소시키기 하류 정화 비용을 대상할 수 있습니다.
  • Waste 감소: 솔벤트 재사용 및 폐쇄 루프 디자인은 이차 오염을 최소화합니다.
  • 수신율:일관되게 달성 >90% 리튬, 코발트, 구리를 위한 회복을 인쇄 회로 기판 및 배터리 낭비에서 달성한다.

Bioleaching: 금속 복구를위한 미생물을 마구

Bioleaching는 산병균 박테리아 (예를들면, Acidithiobacillus ferrooxidans])의 대사 활동을 악화하고 분쇄 된 전자 폐기물에서 금속을 solubilize하는 곰팡이를 완화시킵니다. 미생물 산화 금속 황산화물 및 금속 산화물을 감소시키고, 포화 또는 전기 원할 수있는 솔루션으로 이온을 방출합니다. 이 과정은 기존의 에너지 공급을 가속화하고, 기존의 바이오 가스를 공급하는 것보다 더 적은 에너지가 발생하고, 바이오 가스를 공급하는 것보다 더 적은 에너지가 발생했습니다.

메커니즘 및 최근 발전

두 가지 주요 메커니즘 지배 : 접촉 bioleaching (표면에 박테리아 부착) 및 비 접촉 leaching (excreted 산화 에이전트 공격 금속). 연구자들은 유전자 변형 된 변형을 가지고 Pseudomonas putida 높은 금속 농도에 대한 공차를 강화하기 위해, 복잡한 e-waste 매트릭스에서 수율을 향상. 스웨덴과 호주의 조종 시설 지금 처리 500 kg의 처리에 대한 낮은 수준의 복구를 통해 산업을 통해 처리하는 동안.

장점 및 제한

  • 낮은 환경 영향: 독성 시약 없음; 박테리아는 자연적 사건과 생분해성.
  • Economic viability: 조작상 비용은 비교할 수 있는 회복율을 위한 전통적인 화학 leaching 보다는 더 낮은 30-50%입니다.
  • Limitations: Process times는 일에서 주까지 배열할 수 있습니다; 높은 구리 농도에 감도는 전처리 또는 적응된 긴장을 요구합니다.

바이오매싱 메커니즘에 대한 자세한 내용을 보려면 Resource Conservation & Recycling (]]ScienceDirect])에서 종합 리뷰를 참조하십시오.

진보된 Hydrometallurgy: 더 녹슬지 않는 용매 및 선택적인 적출

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사례 연구: 리튬 이온 배터리 재활용

리튬 이온 배터리의 폐쇄 루프 수압 금속 재활용 이제 리튬 탄산염으로 리튬의 98%와 코발트 황산염으로 코발트의 95 %를 회복합니다. 이 과정은 묽게 한 황산과 과산화수소로 leaching을 포함하고 pH 제어 강수에 따라 따릅니다. 혁신은 60 %에 의한 반응 시간을 줄이고 산을 재생하기 위해 막 전기 분해를 고용하는 초음파 보조를 사용하여 초음파 보조를 사용합니다. Li-CLTY-CLTY-CLTY-CLTY-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-

Pyrolysis 및 열화성 변환

피로미네이트는 산소가 없는 환경에서 가열된 e-waste를 함유하여 유기 성분 (플라스틱, 수지)을 연소성 가스 및 오일로 분해하여 금속 및 유리에 풍부하게 함유된 고체 잔류물을 배출합니다. 금속 부유한 차는 그 후에 전통적인 야금술 가공을 겪을 수 있습니다. 최근 개발은 온도 경사로 비율과 거주 시간을 통제하는 데 집중하여 이차 dioxin 형성을 막는 동안 금속 해방을 확대합니다. 500-700°C에 섬광 열분해는 알루미늄과 구리 판에서 높은 순수성을 산출합니다.

통합 Pyrolysis-Gasification

일부 기능은 가스화로 열분해를 결합하여 탄화수소 가스를 처리 열 또는 전기 발생에 사용할 수 있는 시체로 변환합니다. 이 기능은 독립 열분해에 비해 40%의 전반적인 에너지 효율성을 향상시킵니다. EU의 연구 기관은 촉매 개혁기를 추가하는 것으로 입증되었습니다 (니켈 기반 촉매를 사용)는 시체에 있는 타 함량을 <50 mg/Nm3로 감소시키고, 연료 등급 품질 기준을 충족시킵니다. 일본 프로세스의 파일럿 설치는 하루에 10 톤의 액체 배출을 처리합니다.

전기화학 적출 및 이온 액체

이 기술은 금속 이온을 녹여 있는 전도성 해결책에서 가라앉히는 전극의 맞은편에 잠재적인 다름을 적용합니다. 전압을 통제해서, 특정한 금속은 cathode에 선택적으로 예금될 수 있습니다. 이 기술은 특히 e-waste leachates에서 금, 는 및 구리를 재기하기를 위해 작동합니다. 최근 혁신은 3 전극 세포 윤곽을 사용하고 맥박이 뛴 현재를 사용하여 증착 균등성 및 순수성을 개량합니다. 실내 온도에 이온 액체는, 비 부식성 금속, 유기 둘 다를 수 있는, 높게 녹은 금속 성분을, 높게 녹일 수 있습니다.

Ionic 액체 선택성

이산화 황소화액은, 이산화 황소화액을 함유한 것으로, 금과 백금 그룹 금속을 99% 이상 분포비로 희석산액에서 추출할 수 있습니다. 금속은 pH를 변경하거나 역전류 전류를 적용하여 벗겨집니다. 이 용매는 성능 손실없이 사이클의 수백을 재활용 할 수 있습니다. 독일의 파일럿 플랜은 100kg/일의 초음파 액체 추출을 사용하여 파쇄 된 스마트 폰 보드를 처리하고, 99 %의 금과 백금 (90 %)을 회복합니다.[AC] [AC]] [AC]] [AC]] [AC]]] [AC]] [AC]]] [AC]]] [C] [C]]] [C]]] [C]] [C]]] []] [C] [] [] [] [] [] [] [] [] [] [] [] [] [] []] [] [] [] [] [] [] []]] [] [] [] [] [] [] [] []]]] [] []]]]] [] [] []]]

혁신적인 추출의 환경 및 경제 이점

  • 탄소 발자국:] 바이오매싱은 열금속 루기와 비교된 금속 회수 당 60-80% 적은 이산화탄소를 방출합니다.
  • 낮은 물 사용: 닫히는 반복 hydrometallurgical 체계는 공정 물의 90%를 재생합니다; 이온 액체 과정은 전혀 물이 전혀 없습니다.
  • 유해 폐기물을 분해:] 전통 smelting은 폐 처리가 필요한 슬그 및 플롯 먼지를 생산합니다. 혁신적인 방법은 건설 집계에 적합한 인서트 잔류물을 생성합니다.
  • 공급 체인 탄력: e-waste의 중요한 무기물의 국내 회수는 지형적으로 불안정한 지역에서 수입에 의존도를 감소시킵니다.
  • Economic 값: 글로벌 e-waste 재활용 시장은 초기 채택자에게 수익성을 운전하는 귀금속의 높은 회수와 더불어 2030년까지 50 억 달러를 초과하는 것으로 예상됩니다.

확장 : 도전과 미래 방향

이 제품은 수많은 종류의 수많은 웜을 공급하는 데 사용됩니다. 이 시스템은 웜을 제거하고, 웜을 제거하고, 웜을 제거하고, 웜을 제거하고, 웜을 제거하고, 웜을 제거하고, 웜을 제거하고, 웜을 제거하고, 웜을 제거하고, 웜을 제거하고, 웜을 제거하고, 웜을 제거하고, 웜을 제거하고, 웜을 제거하고, 웜을 제거하고, 웜을 제거하고, 웜을 제거하고, 웜을 제거하고, 웜을 제거하고, 웜을 제거하고, 웜을 제거 할 수 있습니다.

자동화 및 AI 통합

기계 학습 모델은 이제 최적의 leaching 조건 (온도, 시약 농도, 미생물 활성)을 실시간으로 예측하여 일괄 가변성을 줄입니다. 고선형 이미징을 사용하여 로봇식 분류는 화학 처리 전에 고급 구성 요소를 분리 할 수 있으며 15-20 %의 전반적인 회복율을 증가시킵니다. EU의 Horizon 2020 프로그램은 2025년까지 바이오 매칭 및 전기 화학 회수 모듈을 사용하여 완전히 자동화 된 e-waste 재활용 공장을 입증하기 위해 컨소시엄을 자금을 지원했습니다.

정책 및 시장 드라이버

유럽의 중요한 원료 법 (2023) 유럽의 연간 소비의 25 %가 2030에 의해 재활용에서 원천이 될 수 있음을 위임했습니다. 일본과 한국의 유사한 규정은 이러한 혁신적인 방법의 채택을 향한 업계를 밀어 넣습니다. 생산 책임 계획 (예 : WEEE Directive)은 전자 장치를 커버하기 위해 확장되어 전자 폐기물을 재활용하는 데있어야합니다. 규모가 낮은 비용으로 이러한 기술은 전자 장치 (E-WIT)의 표준 용량이 20-30에 따라 달라질 수 있습니다.[E-W] [E-F]:[E-F]:[E-F]:[E-F]:[E-F]:[E-F]:[[E-F]]:[[[[E-F]]]:[[[[[[[[[[[[[[[[[[[E-F]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]:[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[

결론 : 긴 무기물을위한 원형 경제를 향해

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