新知|“淘金”旧手机! 泳池消毒粉就能搞定

于梅君

主笔:于梅君

最新数据显示,近5年来,我国平均每年产生4亿部以上废旧手机!你知道吗?这些旧手机,竟是一座“隐形金矿”。为了充分利用资源,最近,科学家发明了一种“绿色炼金术”——利用泳池消毒粉从手机里“淘金”,这是如何做到的?

1吨智能手机能炼出280克黄金

你抽屉里积灰的旧手机,可能比你想象的更值钱。黄金因优异的导电性、抗氧化性和延展性,被广泛用于高端电子产品。

一部智能手机中,贵金属主要分布在几个关键部件:电路板中的黄金触点(约0.02克)、电池中的锂和钴、天线中的银涂层(约0.25克)以及屏幕中的稀有金属铟。

研究表明,一部废旧智能手机里,黄金含量约为0.015%,银约为0.3%,铜约为20%—25%,可再生材料约为40%—50%,此外还有铂、铝、钯等稀有金属。

同济大学生态文明与循环经济研究所所长杜欢政介绍,在我国,一吨废旧智能手机的金含量可达280克、银含量可达2000克,分别相当于原矿的60倍与13倍,堪称“城市矿山”,1吨废旧智能手机中,金属的价值可达23000美元。而开采1吨天然金矿石,平均仅能提炼出约5克黄金。

据中国循环经济协会公布的数据,目前一部手机的平均寿命在2.2年左右。近5年来,我国平均每年产生4亿部以上废旧手机,全国废旧手机存量超过20亿部。然而,手机废弃后,约54.2%被消费者闲置留存,只有约5%能够进入专业的废旧手机回收平台和“以旧换新”回收渠道。

这些被遗弃的电子设备蕴含着巨大的财富:每吨废旧手机可以提取200-400克黄金,而每吨高品质金矿石仅含5-20克黄金,手机的“含金量”是金矿的10-80倍。

全球每年产生数千万吨电子垃圾,其中蕴含的黄金总量,理论上远超全球任何一座单一金矿!这笔“城市矿藏”的价值惊人,堪称埋藏在垃圾堆里的“黄金国”。

传统炼金术的“痛”与“毒”

既然这么“富”,为什么我们没能大规模从手机里“淘金”?原因之一,是传统提炼黄金的方式,常常“危险而野蛮”。

主流提金方式,是将手机电路板粉碎成粉末,再用强效氰化物溶液浸泡,像“猎人”一样抓捕溶解金离子。问题是,氰化物是致命毒物,一旦泄露或操作不当,会污染水源、土壤,对工人和环境构成巨大威胁。随着环保法规日益严格,这种方法步履维艰。

另一个方法是高温焚烧炉熔炼,温度需要飙升至1000°C以上,能耗巨大,还会释放有害气体,其他的金属成分,如铜、银、钯等,也容易在高温下损失或混杂。

一些小作坊用火烧电路板后,再把这些金属溶于王水当中,再逐步析出铜、银、金、钯等金属。这种处理方法,对大气和水源的污染可想而知。还有小作坊用浓盐酸浸泡主板,每处理10台手机会产生3.7升含氰废水,可导致周边土壤铅含量超标30倍。

超过80%的大型金矿,使用剧毒的氰化物来熔解矿石中的黄金。尽管有严格监管,但氰化物泄漏、尾矿库溃坝等事故风险,始终是悬在生态环境头顶上的利剑。

在非洲、南美、东南亚的一些贫困地区,数百万小型金矿还在使用“汞齐法”炼金:把金矿粉与汞混合搅拌,汞能够熔解金,形成金汞齐,之后加热,使汞挥发,黄金留下。

这是全球汞污染的重要来源,不只是污染土地和水源,更会直接威胁矿工本人和周围居民的健康,目前,许多国家已禁止使用汞来提取黄金。科学家、环保组织乃至联合国都在呼吁:我们需要一种新的黄金提取方式,既能满足现代工业的需求,也不再以污染和伤害为代价。

绿色炼金术:用泳池消毒粉“洗”出黄金

面对传统方法的局限,科学家一直在寻找更安全、可持续的黄金提取方式。

2025年6月,澳大利亚弗林德斯大学的研究团队在《自然·可持续发展》上发表了一项突破性成果,提出一套安全、低成本的“绿色炼金术”,不仅能大大减少传统采矿产生的有毒废物,还能从废旧内存条或实验室废液里,以最高86%的回收率,提炼出纯度高达99.9%的黄金。这项神奇技术到底有什么魔法?

研究团队用的浸出剂,竟然是咱们平时在游泳池里用的消毒粉,学名叫“三氯异氰尿酸”,也被称为“氯霸”。在一种叫溴化钠的催化剂帮助下,这种消毒粉能和黄金发生化学反应,把黄金从电子垃圾里溶解出来,变成水溶状态。

这个过程很神奇,不需要高温高压,在常温常压下就能完成。而且,不会像以前那样,冒出刺鼻的酸雾,也不会产生剧毒的氰化物,就好比给黄金洗了个“消毒粉澡”,原本顽固附着在电子元件上的黄金,在消毒粉作用下,就像被施了魔法一样,乖乖地溶解到水里。

不过,黄金被溶解出来后,溶液里还混杂着铜、铁、镍等金属。为了单独把黄金精准地“抓”出来,研究团队设计了一种新型的聚合物吸附剂,主要原料是硫元素。这个吸附剂就像一个超厉害的“黄金捕手”,能高效地把金离子吸过来,对其他金属的吸附率却特别低。

此时,黄金就像小星星一样,均匀地分布在吸附剂表面。最后,经过一番处理,就能得到纯度超过99%的黄金啦。这就好比在一群普通人中,精准地找到了那个闪闪发光的明星。

实验验证:从废旧内存条里“洗”出黄金

研究团队为了证明这项技术好用,做了好多实验。结果发现,这项技术对金矿、电子废弃物、混合金属废料,以及科研废液里的黄金回收,效果都特别好。

比如,科研人员从30克废弃电脑内存条的精筛粉末里,成功提取出3.34克纯度高达99.9%的黄金,回收率达86%,相当于从一小堆“电子垃圾”里,挖出好几克纯金。

科研人员还从7.5升实验室重金属废液里,回收出6.5克99.9%纯度的黄金。这就好比把一堆没用的废水,变成了闪闪发光的金子,简直太神奇了。

新技术的应用不需要高压高温,意味着未来不仅适合工业应用,也有希望进入社区回收体系。

更妙的是,研究人员设计的吸附剂在使用后,还能通过光照实现“逆向解构”,还原为原始单体材料,实现循环再利用。同时,整个提金过程所用的水和化学品也可回收重复使用,构建出一个真正闭环的绿色工艺流程。

环保方面,专业回收可减少90%的电子污染。若随意丢弃,手机电池中的铅、汞等重金属会污染土壤和水源,一块电池能污染6万升水。此外,每单二手手机交易,可减少约25公斤碳排放,相当于一棵树一年的固碳量。

从经济角度看,手机线路板提金成本比金矿开采低20%-65%,能耗和污染更少。规模化处理后,1吨手机总价值远超1吨金矿,堪称“高效人造金矿”。研究人员算了一笔账,要是全球电子垃圾的回收率能提升到50%,每年就能减少相当于200座中型金矿的开采需求,这得保护多少地球资源啊!

目前,这项技术仍处于起步阶段,距离规模化应用尚有不小距离,但它已为我们提供了一种全新可能:在不破坏环境、不伤害健康的前提下,重塑人类获取稀贵资源的方式。

或许在不远的将来,你我丢弃的每一部旧手机,都将成为一滴安全“榨”出的黄金溶液,继续闪耀着科技与环保的光芒。

知多一点

能“炼金”的氯霸,到底有何来头

夏日炎炎,泳池是大家消暑的好去处。可你知道吗,那清澈的泳池水背后,离不开消毒“明星”——氯霸消毒粉的默默守护。它就像泳池的“隐形卫士”,全方位保障着我们的游泳安全。

氯霸消毒粉究竟是什么

氯霸消毒粉,全称“三氯异氰尿酸”消毒粉,是泳池水处理的高效药剂。它凭借纯度高、杀菌彻底、性质稳定、用量少且效果持久等优点,广泛应用于各类游泳池、浸脚池、桑拿池等水体消毒,不管是大型水上乐园,还是家庭小型泳池,都能看到它的身影。

杀菌消毒,守护健康防线

氯霸消毒粉的核心本领就是杀菌消毒。它含有高比例的有效氯,一般超过60%,能迅速破坏微生物的细胞结构,让细菌、病毒、真菌和芽孢菌等有害微生物失去活性。

权威实验表明,它对乙肝病毒、大肠杆菌、黑霉菌等常见病原体,杀灭率高达99%以上。当你在泳池畅游时,氯霸消毒粉就像忠诚的卫士,帮你远离病菌侵扰。

去除异味,提升游泳体验

走进泳池,有时会闻到刺鼻的“氯味”,其实这并非氯本身的味道,而是消毒副产物如三氯胺的气味。氯霸消毒粉在杀菌的同时,能有效分解这些副产物,去除异味,让泳池水保持清新自然,让你的游泳体验更加愉悦。

对泳池经营者来说,水质稳定和减少换水次数至关重要。氯霸消毒粉稳定性好,能在水中持续释放有效氯,保持水质长期稳定。它还能与碱粉、酸粉等水质调节剂配合,调节水的酸碱度和总碱度,减少换水次数。据实际案例统计,使用氯霸消毒粉的泳池,换水频率可降低30%以上,大大节省了水资源和运营成本。

氯霸消毒粉的使用量要根据泳池水量、水质和游泳人数调整。一般来说,每立方水投加1-2克就能达到理想消毒效果。游泳高峰期或水质差时,可适当增加,但并非越多越好,过量不仅浪费,还可能刺激游泳者皮肤和眼睛。

虽然氯霸消毒粉相对安全,但使用时也要注意防护。操作人员要戴手套、口罩和护目镜,避免消毒粉与皮肤、眼睛直接接触。消毒粉要存放在阴凉、干燥、通风好的地方,远离火源和易燃物。