亚博网站登录|脚下三尺有宝藏—“城市矿藏”

泡沫雕刻机 | 2020-10-03

当埃克隆(Mats Eklund)要求以金属勘探维生时,他的轮回就掌控在自己的双手中了。然而,威胁着他的并非悬崖峭壁与奔涌的溪流,或者灰熊,而是摇摇欲坠的老旧仓库和高峰期的车流。

他是瑞典的林雪平大学的环境工程师,作为城市矿业的先行者之一,他的目标是“城市矿藏”,也就是蕴藏在城市内部和地下的矿藏。金属的循环用于早就不是新鲜事,根据古罗马作家杨家普林尼(Pliny the Elder)的记述,早于在两千多年前,铁匠们就在重复使用青铜器物,用作铸雕塑了。过去的十多年中,亚洲和南美的工业发展将世界对原材料的市场需求推上了更高,而随着富矿的耗尽,可铁矿的矿石质量在大幅上升,铁矿和提纯的成本都在减少。无论从经济还是环境角度来考虑到,金属重复使用都是必定的趋势。

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出于重复使用可玩性,这类资源还没有获得充分利用。从全球来看,约30%的铝未能获得再行利用,铜更高约50%。

用于这些金属的大多是高科技工业,特别是在是电子产业。由于电子器件中的金属十分集中,重复使用变得特别是在具备挑战性。每年用作生产电子器件的金最少有300吨,银高达7000吨,回收率却只有15%。

因此,一堆电子垃圾的金属含量可能会多达普通矿石很多倍。大多数的电子垃圾都被填平在城市郊区,但在目前,还没有人因为大规模重复使用而去勘探垃圾场。

福斯格伦(Christer Forsgren),瑞典国际回收公司Stena Metall的技术总监说道,主要的难题在于垃圾的简单构成。在一次尝试中,他的公司找到,一个垃圾场样品的铜含量很高,然而,大量多余垃圾的开挖成本却让他们望而却步。目前而言,还有一些比垃圾场更适宜铁矿的城市矿藏。耶鲁大学工业生态学家格雷德尔(Tom Greadel)的专业,就是研究“深渊矿藏”—荒废基础设施中的金属,以及集中在环境中的看不到的金属离子。

这些金属的重复使用也有可玩性,到目前为止也很少有人尝试去详尽地勘探定位。不过对格雷德尔来说,有一点是确认的:既然城市比乡村更为繁盛,享有更高密度的基础设施,那么城市里的“深渊矿藏”也不会更加多。新版“扫地僧”人们早已在机动车道下有了利润不俗的找到。

如果你懂如何萃取的话,道路积尘事实上大有可图。在伯明翰大学,穆雷(Angela Murray)和她的同事正式成立了一个取名为“财富之路”(Road to Riches)的公司,从道路尘土中重复使用铂族元素,还包括铂、钯和铑。这些金属来自于汽车中增加尾气污染的催化剂转换器,当引擎运营的时候,微小的碎片就从尾气管道中排泄,约70%最后都残余在道路积尘中。

地球上含量最低的铂矿坐落于南非,含量约为2-10ppm(百万分之一)。“马路灰尘的铂含量能超过1ppm,并且搜集一起比铁矿矿石更容易多了。”根据她的计算出来,每年从英国的道路上清理的积尘中所含的铂族元素,总价值最少6400万英镑。

为了取得这些金属,穆雷和她的同事们把积尘潮湿并过筛,然后施予一套融合了磁性分离出来、静电引力分离出来和重力分离出来的重复使用方法。经过处置,铂族元素浓度可超过10ppm。穆雷期望需要更进一步改良工艺,当浓度提升到60ppm以上,就能用于常规冶炼方法了。从将来来看,道旁草木也不会沦为考虑到对象。

机动车道旁的泥土中,铂族元素含量是一般来说情况的100倍至1000倍,纽约大学化学家帕克(Helen Parker)就在尝试找寻低富含的植物,用作搜集道旁泥土中的钯。“植物长势不会不好,但是将它们收成并处置后,就能必要当作催化剂用于”。如果贵金属价格之后上升,或许就有公司来争夺战高速公路旁植物的收成权了。

一些转基因品种的富含能力更加强劲,甚至能用作管理重金属污染的土地、废水、淤泥等等。地下金属世界在道路灰尘中萃取贵金属或许是合算的,然而对于铁、铜、铝之类的贱金属来说,就必须有更加大量且更容易提供的来源。埃克隆和他的同事早已花上了数年时间,估计瑞典沥青路面下的铜、钢铁和铝的价值。

工业革命以来的持续发展,以及频密的技术革新,可谓了城市中心下方密密麻麻的金属网络。“在一些地方,路面下密集的旧管道和电缆甚至妨碍到了先前的建设。”埃克隆说道。他的团队从公共事业公司那里收集了瑞典三个城市的管道和电缆产于情况:哥德堡、林雪平、北雪平。

他们也查询了1850年以来的城市地图,证实闲置的基础设施。在林雪平,他们找到约5%的管道和电缆是闲置的,而在哥德堡和北雪平,这个数字相似20%。埃克隆说道,这个数目跟城市的历史有关,那些具有长时间的工业化历史,或者在过去一个世纪中大拆大建的城市,不会遗留更好的荒废金属。

根据他的估算,在英国许多历史悠久的工业城市,荒废管道和电缆的比例不会超过1/4。在瑞典最先的核心工业城市北雪平,埃克隆用他们掌控的数据整理出有了一张藏宝图,热点是杨家工业区荒废纺织厂下方的直流电缆线路、电车轨道、燃气管道和下水道。据估计,瑞典城市中的荒废管道和电缆中,约有9万吨铜,价值6.3亿美金。

如果全数重复使用利用,需要增加冶金等量的铜带来的36万吨二氧化碳废气。瑞典境内的所有“深渊矿藏”的铜含量还不会更高,埃克隆的一个同事估算,总量约有40万吨。几年以后,随着现有的一些基础设施被出局,这个数字还不会更进一步下降。

人们还在设法找寻破坏性更加较低、工程量更加小的重复使用办法。对于通讯电缆,澳大利亚公司Kabel-X的办法就需要深挖,他们将润滑油泵入电线绝缘皮和导线之间,数百米宽的铜导线可以必要从一头取出。英国一些大学合作已完成的“地下世界测绘”的计划中,人们创建了多传感器系统,需要挖出就能定位管道和电缆。在布里斯托附近,他们甚至定位了19世纪的古老水管。

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埃克隆对他的事业充满著了信心,“过去两年中,铜的价格提升了五倍,这对我们来说感叹一剂强心针。人类从地壳中铁矿的金属中,只有一半现在仍在用于”。

淤泥淘金英国艾克里斯大学的一位现代挖矿人洛特摩瑟(Bernd Lottermoser),在下水道淤泥中找到了金光灿灿的未来。1995年,澳大利亚的一家取名为“Echidna矿业”的金矿铁矿企业,取得了对韦里比污泥坑的开采权,这里的淤泥从1898年开始在墨尔本附近冲刷。测试样品指出,其中的金浓度非常低,完全是普通金矿石的一半。

洛特摩瑟讲解说道,金元素主要来自牙科医疗的工业废水、电子工业以及珠宝制造商,也有一部分来自化疗关节炎和癌症的药物。还有很少一部分,是人们洗碗、洗澡时,所配戴的金首饰的磨损。金、银和锌需要用氰化物酸浸法从淤泥中萃取,然而在环境和利润因素的制约下,对于不那么贵重的金属来说,这个方法就变得过于经济。

如果选对了地点,收益还是相当可观的。日本长野的一个淤泥处理厂,自2009年以来仍然在萃取金。由于坐落于在一个生产精密仪器的工业区,此处淤泥中金含量低约每吨2.9公斤,完全是普通金矿石的50倍。

“在这里,氰化物萃取法的支出,比起金子的收益来说,真是不值一提。”洛特摩瑟说道。

洛特摩瑟还指出,随着金矿储量的大幅上升,污泥不会在许多地方变为常规的金来源。他也在找寻更为低廉和保守的萃取方法,其中一种有前途的试剂是硫脲,比氰化物毒性较低得多,也更容易水解。

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也并非只有金使得淤泥重复使用这个行当如此诱人。2009年,英国卡迪夫大学的一个研究小组测量了伯明翰的下水道淤泥中的铂族元素含量,结果约为0.2ppm。由于在抗癌药物中的普遍用于,医疗废水特别是在含有铂,有什么经济的方式需要萃取出来呢?生物浸取或许是个不俗的自由选择,有的生物体本身就是天生的微型矿工—比如某些以金属为食的细菌,它们必须特定的结构或催化剂成分,因此需要富含某些金属。穆雷正在测试一种所含特定酶的细菌,它们能将铂离子还原成为金属纳米颗粒。

表面鲜血金属颗粒的细菌经过潮湿和制备,能必要用于粉末催化剂。她的同行,来自奥地利的卡克索宁,也在找寻需要吃掉电子垃圾的细菌,用作重复使用锌和镍。事实上,有一点重复使用的并不只是金属。

重复使用老化光纤的呼声也很高,荷兰的Teijin公司早已创建了一个工作站,从2008年开始,将原有的芳纶纤维转化成为崭新的光纤。目前用于的掺有稀有金属的芳纶纤维,也不会在不久以后沦为挖矿人的“新宠”。-亚博yabo网页版。

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