梁昌金
(韓山師范學(xué)院陶瓷學(xué)院,廣東潮州 515633)
隨著經(jīng)濟(jì)的增長(zhǎng)和電子、電器設(shè)備領(lǐng)域科技的進(jìn)步,電子產(chǎn)品在促進(jìn)工業(yè)和商業(yè)發(fā)展的同時(shí),大量的電子垃圾也隨之產(chǎn)生.據(jù)估計(jì),全球每年所產(chǎn)生的電子垃圾多達(dá)2000 萬(wàn)~5 億噸,而且以每年3%-5%的速度增長(zhǎng),被認(rèn)為是當(dāng)前增長(zhǎng)最快的垃圾[1].電子垃圾中含有各種各樣的有毒有害物質(zhì),如Hg、Ni、Sn、Pb、Cr等重金屬以及氯氟碳化物、鹵素阻燃劑等[2].這些金屬與液體廢物或污水接觸,會(huì)產(chǎn)生有毒溶液,滲入到土壤中會(huì)污染土壤、水,危害動(dòng)植物及人類(lèi),使人體器官產(chǎn)生內(nèi)分泌或遺傳方面的病變[3].然而從循環(huán)經(jīng)濟(jì)的角度來(lái)看,電子垃圾又是一種有用物質(zhì)含量極為豐富的資源.據(jù)分析[4],個(gè)人電腦的印刷線路板中含有20.13%銅,3.59%鋁,2.78%鋅,2.10%鉛,3.27%錫,7.19%鐵及0.66%鎳,很多重要的有機(jī)元素也可以在廢棄印刷線路板中找到[5].1噸電子垃圾中含金量是普通金礦的17倍,含銅量是普通銅礦的40倍,因此,有人也把電子垃圾稱(chēng)為“城市礦山”[6].
隨著全球高品位金礦資源的日益枯竭,以及工業(yè)化推動(dòng)下人們對(duì)黃金需求的逐漸增大,從大量增長(zhǎng)的電子垃圾中尋求金資源顯得尤為火熱.用環(huán)境友好的方式對(duì)電子垃圾中的金進(jìn)行回收,既獲得了寶貴的稀貴金屬,又有效地防止了電子垃圾對(duì)環(huán)境的污染,達(dá)到雙贏的目的.
目前,從電子垃圾中回收金屬的技術(shù)主要有機(jī)械處理技術(shù)、熱處理技術(shù)、濕法冶金技術(shù)及生物處理技術(shù)等[7].機(jī)械處理技術(shù)只能是將金屬濃縮、分選高分子聚合物以及陶瓷等,無(wú)法將各種金屬?gòu)氐追蛛x,且在分選過(guò)程中容易造成金屬損失[8,9];熱處理技術(shù)消耗大量的能源,且電子垃圾中的阻燃劑燃燒會(huì)釋放二噁英、呋喃及粉塵,造成大氣污染,同時(shí)溫度過(guò)高會(huì)造成金屬資源揮發(fā),因此使用時(shí)尾氣處理是先決條件[10];濕法冶金技術(shù)選擇性差,往往是多種金屬一起浸出,分離困難,且工藝復(fù)雜,使用大量的有毒、易燃或高酸堿性化學(xué)試劑,易腐蝕設(shè)備[11].
生物處理技術(shù)基于微生物(細(xì)菌、真菌等)能將固體物質(zhì)轉(zhuǎn)化為可溶化合物的特性,在處理過(guò)程中的產(chǎn)物都溶解于水溶液中,易于儲(chǔ)存、處理和回收,不需要添加任何有毒化學(xué)物質(zhì),且在溫和的條件下就能進(jìn)行[12,13].一種回收技術(shù),只有回收成本比金屬的原有價(jià)值低才在情理之中.像熱處理及機(jī)械處理這種傳統(tǒng)的處理方法不但成本高,經(jīng)濟(jì)性低,而且高污染.隨著能源成本的不斷攀升,加工成本的大幅增長(zhǎng)以及環(huán)境準(zhǔn)入政策的收緊,其它回收技術(shù)越來(lái)越受到限制.生物技術(shù)表現(xiàn)出的低成本,對(duì)難處理礦物適應(yīng)性好,最大限度利用現(xiàn)有投資資本以及其在環(huán)境保護(hù)等方面的優(yōu)勢(shì),越來(lái)越受到人們的青睞[14].
生物處理技術(shù)在電子垃圾處理過(guò)程中主要應(yīng)用在兩個(gè)方面:生物浸出和生物吸附.
酸解、絡(luò)合、還原、生物富集等都是生物浸出中常用的機(jī)制[15].異養(yǎng)菌在代謝過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生有機(jī)酸、氨基酸及其它代謝物質(zhì),這些代謝產(chǎn)物能夠用氫離子取代線路板中的金屬或與金屬形成可溶性絡(luò)合物或螯合物[16].
生物浸出又分為直接浸出和間接浸出兩種過(guò)程[17].
直接浸出時(shí),微生物吸附在顆粒表面,進(jìn)行生長(zhǎng)代謝,利用自身的氧化或還原性發(fā)生電化學(xué)反應(yīng),將顆粒中的金屬氧化成可溶性離子,這個(gè)過(guò)程中微生物生長(zhǎng)與金屬浸出同時(shí)發(fā)生,易于執(zhí)行,但是溶解的金屬離子會(huì)對(duì)微生物的生長(zhǎng)及代謝產(chǎn)生抑制,限制生物浸出效率.
間接浸出分兩步來(lái)完成:第一步,微生物在適當(dāng)?shù)沫h(huán)境中生長(zhǎng),產(chǎn)生對(duì)浸出過(guò)程有活性的代謝產(chǎn)物;第二步,微生物的這些代謝產(chǎn)物作為浸出劑與金屬反應(yīng),將金屬絡(luò)合或螯合后溶于溶液中.
生物吸附過(guò)程是在帶電的生物表面及溶液離子之間的被動(dòng)的物化交換過(guò)程.溶液中的可溶性金屬離子被生物富集后,再通過(guò)解吸、焚燒、熔融等技術(shù)從生物體內(nèi)獲取金屬.
在之前的研究中主要是嗜酸性細(xì)菌在金屬的浸出中發(fā)揮著重要的作用,如,嗜酸性氧化硫硫桿菌、嗜酸性氧化亞鐵硫桿菌、氧化鐵鉤端螺菌、硫化葉假單胞菌等[18].利用微生物的氧化作用從礦石中提煉金屬已經(jīng)得到很好的商業(yè)化應(yīng)用,但是利用微生物從電子垃圾中提煉金屬的報(bào)道還很少,主要集中在利用微生物從電子垃圾中浸取銅的研究上.
氰化法以其實(shí)用、經(jīng)濟(jì)、有效的浸出特征仍被全球90%的金礦企業(yè)所采用[19].但是,迫于氰化法對(duì)環(huán)境的影響,近年來(lái),人們又開(kāi)始關(guān)注硫脲法、硫代硫酸鹽法、鹵化法等非氰化法,但是都受到各種各樣的限制[20].生物法在金屬回收中的優(yōu)點(diǎn)已經(jīng)顯現(xiàn)出來(lái),其在金的提煉中也有著同樣的優(yōu)勢(shì),細(xì)菌冶金這種綠色工藝將成為頗具希望的新型提金工藝[21].
利用微生物從難冶礦石中浸金從20世紀(jì)70年代開(kāi)發(fā)至今已被大量報(bào)道過(guò),且逐漸走向成熟,效果顯著[22].微生物的作用主要體現(xiàn)在從含金礦石將包裹在金表面的其它金屬氧化物或金屬硫化物破壞掉,是浸金前的預(yù)處理過(guò)程.這樣的微生物一般是化能自養(yǎng)菌,這些細(xì)菌能從氧化二價(jià)鐵離子或還原態(tài)硫化物的過(guò)程中獲取能量,以三價(jià)鐵離子或硫酸為最終代謝產(chǎn)物,包裹在金外面的其它金屬氧化物及硫化物被氧化成能容易水的無(wú)機(jī)鹽,在此過(guò)程中溶液的pH值會(huì)不斷降低,更有利于金屬硫化物的溶解[23],如利用氧化亞鐵硫桿菌氧化礦石中的賤金屬礦物,將其剝離掉,使被礦物包裹的金顆粒裸露,這樣就能充分與浸出劑接觸反應(yīng),增加浸出速率,提高金的浸出率.由于微生物直接吸附在顆粒的表面,產(chǎn)生電化學(xué)反應(yīng),因此是“直接浸金”過(guò)程.微生物的預(yù)處理率受到pH值、礦漿濃度、接觸時(shí)間[24]、粉末粒度、細(xì)菌接種量、反應(yīng)溫度、通氣量及礦物成分的比例[25]等眾多因素的影響,因此,微生物處理是一個(gè)十分復(fù)雜的過(guò)程.伍贈(zèng)玲先對(duì)含砷微細(xì)浸染型難處理金礦采用細(xì)菌預(yù)氧化與化學(xué)預(yù)氧化,然后再采用氰化法對(duì)金的浸出率比較:化學(xué)預(yù)氧化可使金的浸出率提高60%,達(dá)到65.4%;而細(xì)菌預(yù)氧化可使金的浸出率提高到89.2%.[26]
近年來(lái),利用產(chǎn)氰微生物浸金開(kāi)始受到人們的關(guān)注.微生物在生長(zhǎng)代謝過(guò)程中利用營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)中的C、N元素生成次生代謝產(chǎn)物CN-.據(jù)推測(cè),微生物的產(chǎn)氰作用是為了抑制與其共同生長(zhǎng)的同一環(huán)境中的其他生物的生長(zhǎng)[27].
利用微生物的產(chǎn)氰作用從廢棄印刷線路板中提取金,實(shí)際上是利用氰化法浸金的原理將印刷線路板中的金資源提取出來(lái),是“間接浸金”.在處理過(guò)程中,金不像有機(jī)物那樣被微生物礦化,而是被微生物氧化或還原,轉(zhuǎn)化為其它氧化還原態(tài),或與微生物的有機(jī)代謝產(chǎn)物形成絡(luò)合物[14].這種細(xì)菌多為異養(yǎng)型細(xì)菌,它們利用其它有機(jī)物作為生長(zhǎng)需要的碳源,在代謝過(guò)程中產(chǎn)生的代謝產(chǎn)物CN-可以與金絡(luò)合,從而將金等金屬浸出[12].微生物的浸金機(jī)理包括兩步:(1)微生物在適當(dāng)?shù)臈l件下生長(zhǎng),甘氨酸等有機(jī)物營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)在相關(guān)的酶的作用下轉(zhuǎn)化成中間代謝產(chǎn)物HCN;(2)金單質(zhì)與氰根離子的反應(yīng)生成可溶性絡(luò)合物.[28]
盡管很久以前人們就已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了微生物的產(chǎn)氰作用,但是關(guān)于微生物的產(chǎn)氰能力的數(shù)據(jù)資料還不多,用產(chǎn)氰微生物來(lái)浸取金的研究就更少了.已被報(bào)道用于浸金的的細(xì)菌主要有:紫色色桿菌(Chromobacterium violaceum)、熒光假單胞菌(Pseudomonas fluorescens)、銅綠假單胞菌(Pseudomonas aeruginosa)、變形假單胞菌(Pseudomonas plecoglossicida),綠針假單胞菌(Pseudomonas Chlorora?phis)等.[29,30]
紫色色桿菌利用甘氨酸生成氫氰酸的途徑如下[31]:
一些假單胞菌通過(guò)甘氨酸的氧化脫羧作用可以產(chǎn)生多達(dá)300 μM的氰化物[32].假單胞菌屬的生氰作用主要發(fā)生在其對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期,是其次生代謝的主要特征.這種作用受到氧氣、鐵和磷等濃度的影響.假單胞菌的生氰作用對(duì)與其生長(zhǎng)在同一生境(如根系環(huán)境),與對(duì)其生存環(huán)境有競(jìng)爭(zhēng)作用的植物致病菌以及真菌有抑制作用[33].據(jù)報(bào)道,熒光假單胞菌的產(chǎn)氰能力雖然沒(méi)有紫色色桿菌強(qiáng),但是在浸取電子垃圾中的金時(shí),它的能力要比紫色色桿菌高,這是因?yàn)闊晒饧賳伟休^高的生長(zhǎng)率以及高的金屬耐受性,比紫色色桿菌擁有更好的浸出動(dòng)力學(xué)過(guò)程.[34]
這些產(chǎn)氰細(xì)菌除了能在代謝過(guò)程中產(chǎn)生中間代謝產(chǎn)物氫氰酸外,還可以在營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)缺乏時(shí),將CN-分解供給自身生長(zhǎng)所需的碳源和氮源[35].因此,利用產(chǎn)氰菌浸出含金材料中的金是一種相對(duì)環(huán)保的方法.
生物浸金過(guò)程是一個(gè)復(fù)雜的過(guò)程,受菌種、O2、pH值、溫度、生長(zhǎng)環(huán)境的等多種因素的影響[36].例如,紫色色桿菌的產(chǎn)氰能力比熒光綠假單胞菌強(qiáng),但是在浸取電子垃圾中的金時(shí),由于熒光假單胞菌對(duì)金屬的耐受能力強(qiáng),使得這種細(xì)菌的生長(zhǎng)率及浸金率都比較高.因此,研究浸金微生物的生理特性及生長(zhǎng)條件對(duì)浸金效率有很大的影響.
(1)微生物性質(zhì):氰化物的產(chǎn)生跟細(xì)菌自身的性質(zhì)有關(guān),實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),紫色色桿菌在培養(yǎng)到第二天時(shí)進(jìn)入對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期,到第五天達(dá)到最大值,氰化物的產(chǎn)量也達(dá)到最大值,五天之后細(xì)菌數(shù)量開(kāi)始下降,氰化物的濃度也開(kāi)始下降,這主要是因?yàn)殡S著時(shí)間的增長(zhǎng),新陳代謝的能力開(kāi)始降低.[37]細(xì)菌也有可能將產(chǎn)生的CN-重新作為碳源或氮源而利用掉[38].
無(wú)論是對(duì)難處理礦石的預(yù)處理還是廢棄印刷線路板的直接浸金,微生物與顆粒間的細(xì)微的的反應(yīng)過(guò)程,目前了解的很少,但是微生物的吸附作用是其與顆粒進(jìn)行反應(yīng)的第一步,只有微生物吸附于顆粒表面,才能更好的利用自身代謝過(guò)程中產(chǎn)生的代謝產(chǎn)物將難溶物質(zhì)氧化溶解,吸附作用決定了溶解率的好壞.Tan和Chen研究了氧化亞鐵硫桿菌在多種礦石表面的吸附作用,細(xì)菌對(duì)親水礦物有較高的吸附能力,而且細(xì)菌的吸附作用具有點(diǎn)位選擇性,在適于細(xì)菌生成的點(diǎn)位有較高的吸附能力.[35]孫理鑫等分別對(duì)無(wú)菌、嗜酸性氧化亞鐵硫桿菌游離于培養(yǎng)基、吸附于礦石表面等三種情況下礦石氧化過(guò)程的基本工學(xué)特征做了研究,發(fā)現(xiàn)細(xì)菌吸附時(shí)氧化礦石的能力要高于細(xì)菌游離于培養(yǎng)基時(shí)和無(wú)菌時(shí).[39]
(2)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì):細(xì)菌的產(chǎn)氰量主要依賴(lài)于其生長(zhǎng)的介質(zhì).細(xì)菌要想在代謝過(guò)程中產(chǎn)生氰化物,C、N 是必需的,甘氨酸通常被用來(lái)為細(xì)菌提供這些元素,甘氨酸在酶的作用下脫羧生成CN-[40],其次,蛋白胨、谷氨酸、蛋氨酸等有機(jī)物都可以拿來(lái)作為細(xì)菌的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì).除了有機(jī)物外,一些低濃度的金屬離子(如Mg2+、Na+等)對(duì)細(xì)菌的產(chǎn)氰能力也有催化和加強(qiáng)作用,但濃度過(guò)高會(huì)對(duì)微生物的數(shù)量產(chǎn)生影響.Chi 等向培養(yǎng)紫色色桿菌的培養(yǎng)基中分別加入NaCl、MgSO4、FeSO4及三種物質(zhì)的混合物,發(fā)現(xiàn)細(xì)菌的數(shù)量都有所減少,而加入NaCl及三種物質(zhì)的混合物的培養(yǎng)基中,減少更明顯,這主要?dú)w因于Cl-和高濃度的金屬離子對(duì)細(xì)菌產(chǎn)生毒性,抑制其生長(zhǎng),而且在pH>7.4 時(shí),F(xiàn)e2+會(huì)產(chǎn)生沉淀,吸收一部分細(xì)菌;相比較細(xì)菌數(shù)量的下降,這些物質(zhì)的加入強(qiáng)化了產(chǎn)氰酶的催化作用,促進(jìn)了氰的產(chǎn)生,其中Fe2+和Mg2+的強(qiáng)化作用更加明顯,經(jīng)過(guò)5天的培養(yǎng),加入這兩種物質(zhì)的培養(yǎng)基中氰的濃度分別達(dá)到61 mg/L和59 mg/L.[38]他們還研究了Pb(NO3)2和Na2HPO4的加入對(duì)紫色色桿菌產(chǎn)氰量的影響,在培養(yǎng)基中分別加入低濃度的兩種物質(zhì)都能促進(jìn)氰化物的產(chǎn)生,而高濃度的兩種物質(zhì)都會(huì)抑制氰化物的產(chǎn)生.
(3)氧:氧在生物浸金中有兩種作用,一種是供給微生物呼吸用;另一種是作為金與氰化物反應(yīng)時(shí)的電子受體.提高溶液的含氧量,可以加速氰化反應(yīng)的過(guò)程,能提高金的浸出率10%-15%[11].產(chǎn)氰細(xì)菌對(duì)金屬的浸出受到培養(yǎng)液中DO 的限制,因?yàn)楹灭B(yǎng)細(xì)菌在生長(zhǎng)相中呼吸需要消耗大量的溶解氧,經(jīng)過(guò)一天的培養(yǎng),幾乎全部的溶解氧都被細(xì)菌呼吸消耗掉[41].Kita等采用曝氣的方式,為培養(yǎng)基補(bǔ)充氧氣,廢棄印刷線路板粉末經(jīng)過(guò)細(xì)菌重復(fù)批處理后,金的浸出率可達(dá)60%.[42]
(4)金/銅的比例:廢棄印刷線路板中銅的含量可達(dá)70%,銅及其氧化物能與氰化物發(fā)生反應(yīng)而生成銅氰絡(luò)鹽而消耗氰化物.高溶解氧的條件下,Cu 比Au 優(yōu)先溶解,因?yàn)镃u 還原電勢(shì)比金的低(E0Au3+/Au=1.52 V,E0Cu2+/Cu=0.34 V),要想提高金的浸出量,必須在細(xì)菌浸金之前減少銅的含量.Pham和Ting利用氧化亞鐵硫桿菌對(duì)電子垃圾進(jìn)行了預(yù)處理,去除掉其中80%的Cu,增加了Au/Cu的比例,然后再用紫色色桿菌和熒光假單胞菌分別進(jìn)行浸金試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)金的浸出率都有所提高,尤其是使用紫色色桿菌時(shí),浸出率提高更加明顯.[43]Dangton 和Leepowpanth 使用硝酸對(duì)電子垃圾中的銅進(jìn)行預(yù)處理后采用紫色色桿菌浸出金,含銅率從33%降到了3.67%,而金的浸出率從1.63%上升到了13.62%.[44]
(5)氰化物濃度:有文獻(xiàn)顯示,當(dāng)溶液中氰化鈉不超過(guò)0.03%~0.05%的低濃度時(shí),金溶解的較完全、速度也較快,當(dāng)濃度提高到0.05%~0.15%時(shí),金的溶解速度增加,當(dāng)溶液氰化鈉濃度增高到0.20%~0.25%時(shí),金的溶解度緩慢增加,當(dāng)濃度超過(guò)此范圍時(shí),金的溶解度有所降低.[11]當(dāng)溶液中的氰化物為低濃度時(shí)金的溶解度比較大,而礦石中其他的銅、鐵、鋅的溶解度比較小,而利用產(chǎn)氰微生物的產(chǎn)氰作用浸取含金資源中金時(shí),微生物產(chǎn)生的氰正好是低濃度的,這樣就增加了金的浸出,減少了賤金屬的浸出,降低了氰化物的消耗.而氰化物的產(chǎn)生濃度跟細(xì)菌種類(lèi)和數(shù)量[37]以及營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的種類(lèi)和數(shù)量有關(guān).
(6)pH值:研究發(fā)現(xiàn),紫色色桿菌菌經(jīng)過(guò)8天的培養(yǎng),pH值從8增加到11時(shí),數(shù)量降低,但金的浸出率由7.78%增加到10.80%.[45]這是因?yàn)楫?dāng)pH值<9時(shí),Cu(CN)2-穩(wěn)定,不易分解,消耗了CN-,減少了金的浸出量;當(dāng)pH值>9時(shí),會(huì)使Au(CN)2-生成,促進(jìn)金的溶解.但是pH值>9會(huì)抑制細(xì)菌的生長(zhǎng),Natarajan和Ting通過(guò)基因突變選擇,培養(yǎng)出對(duì)堿性環(huán)境有耐受性的紫色色桿菌,可在pH值>10的環(huán)境下生長(zhǎng),且金的浸出率是pH值為7時(shí)的兩倍.[46]
(7)粒度:細(xì)菌與含金顆粒進(jìn)行反應(yīng)時(shí)有直接浸金與間接浸金兩種方式.研究表明,細(xì)菌與顆粒接觸的直接浸金方式效果更好.[43]因此顆粒的粒徑越小,表面積越大,越容易與細(xì)菌接觸.但是粒徑過(guò)小同樣會(huì)影響浸出效率,因?yàn)榱竭^(guò)小會(huì)影響吸附到顆粒上的細(xì)菌數(shù)量[26].
(8)礦漿濃度:由于電子垃圾含有有毒物質(zhì),礦漿濃度的增加會(huì)抑制細(xì)菌生長(zhǎng),降低細(xì)菌的產(chǎn)氰量;但是過(guò)低的礦漿濃度也會(huì)增加成本.Pham 和Ting研究發(fā)現(xiàn),廢棄印刷線路板粉末的加入明顯降低了細(xì)菌的產(chǎn)氰率,并且隨著礦漿濃度的增長(zhǎng)(從0.5%到8%),細(xì)菌對(duì)金的浸出率在下降.[43]Ar?shadi和Mousavi采用巨大芽孢桿菌(Bacillus megaterium)浸金時(shí),所采用的最佳礦漿濃度為2 g/L,此時(shí)金的最高浸出率可達(dá)63.8%.[47]
Li等分別考慮了上述幾種因素,先用氧化亞鐵硫桿菌對(duì)廢棄印刷線路板中的賤金屬進(jìn)行預(yù)處理,然后再用紫色色桿菌浸出金:在曝氣條件下,當(dāng)pH值為9,粉末粒徑為200目,添加營(yíng)養(yǎng)鹽時(shí),最高浸金率可達(dá)70.6%.[48]是所有采用紫色色桿菌浸出廢棄印刷線路板中金的報(bào)道中浸出率最高的.
生物法浸金技術(shù)被看成是最為綠色、最有廣闊前景的技術(shù).目前生物法浸金能被利用到工業(yè)上的還僅存在于難冶金礦的預(yù)處理技術(shù)上,而從廢棄印刷線路板中直接生物浸金還局限于實(shí)驗(yàn)室里,沒(méi)有應(yīng)用到大規(guī)模的工業(yè)化運(yùn)行中.這主要是因?yàn)樯锝鹗艿揭韵聨讉€(gè)方面的限制:
(1)時(shí)間:生物技術(shù)本身就是一個(gè)耗時(shí)很長(zhǎng)的過(guò)程,從研究、發(fā)展、試驗(yàn)直至到商業(yè)化應(yīng)用少則需要幾年,有時(shí)會(huì)長(zhǎng)達(dá)10年,甚至是20年,而且這個(gè)過(guò)程中需要大量人力、物力和財(cái)力的支持.
(2)條件控制上:細(xì)菌生長(zhǎng)受多種因素的限制,如溫度、pH值、營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)等,而且用于浸金的細(xì)菌競(jìng)爭(zhēng)力不強(qiáng),易于受雜菌的干擾而降低浸取效率甚至死亡,大規(guī)模的工業(yè)化應(yīng)用,條件難以控制.
(3)競(jìng)爭(zhēng):生物技術(shù)需要與其它傳統(tǒng)技術(shù)進(jìn)行技術(shù)以及成本上的競(jìng)爭(zhēng).鑒于生物技術(shù)還不成熟,在浸取率、浸取時(shí)間以及條件控制方面沒(méi)有其它傳統(tǒng)技術(shù)在利潤(rùn)上表現(xiàn)的那么直接,因此,很多企業(yè)寧可選擇操作條件易于控制、提取率高的高污染高成本的傳統(tǒng)工藝.
(4)原料供應(yīng):礙于時(shí)間及技術(shù)上的短板,許多企業(yè)(尤其是小作坊)依舊走高耗能、高污染的傳統(tǒng)道路.為提高自己的產(chǎn)能,不惜花高價(jià)收購(gòu)電子垃圾,致使大量電子垃圾流入到這些企業(yè)中,造成真正有環(huán)保技術(shù)的大企業(yè)沒(méi)有垃圾可以處理,形成“大企業(yè)吃不飽,小作坊吃不了”的局面.
(5)資本:一項(xiàng)新技術(shù)研發(fā)通常需要大量的資金支持,沒(méi)有幾家企業(yè)愿意為此承擔(dān)過(guò)多的資金.
(6)知識(shí)產(chǎn)權(quán):新技術(shù)的誕生往往是在前人研究的基礎(chǔ)上或者幾家單位聯(lián)合研究而成功,在專(zhuān)利申請(qǐng)上容易產(chǎn)生糾紛.而且各自為使自己的知識(shí)產(chǎn)權(quán)產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)利益,會(huì)阻礙新技術(shù)的傳播與推廣.
生物浸金是一個(gè)跨學(xué)科的技術(shù),利用化學(xué)知識(shí)(金屬跟氰的相互作用)與微生物特性(代謝過(guò)程中產(chǎn)生氰)相結(jié)合,使固體中的金屬變成可溶的金屬氰化絡(luò)合物將是一個(gè)行之有效的新方法.盡管這種方法受到多種因素的限制,目前的研究還不成熟,金的浸出也沒(méi)有直接添加氰化物的方法那么快,浸出率不高,但微生物浸金被看做是一種環(huán)境友好型的方法.物理方法無(wú)法獲取純的金屬,化學(xué)方法實(shí)驗(yàn)條件容易控制但容易產(chǎn)生有毒有害廢水等二次污染,將物理、化學(xué)等方法與生物法相結(jié)合,可以取長(zhǎng)補(bǔ)短,將是未來(lái)廢棄線路板利用的發(fā)展趨勢(shì).
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