1 前言

　　信息时代的到来，及信息产业取得了突飞猛进的发展，电子产品已经深入到人们工作和生活的各个层面，同时也使得各类电子产品的更新换代周期大大缩短。电脑的正常使用寿命仅为3～5年，照此估算，人类在20世纪生产出的各类电脑将在最近一二年内全部淘汰，大量被淘汰和废弃的电脑将不可避免地出现，它将成为近十几年来增长最快的固体废弃物品种之一。据调查统计，2003年全世界将有5亿台旧电脑等待处理，这么多废弃电脑所占用的社会资源相当惊人。如处置不当，对环境的影响十分严重，同时也是资源的极大浪费。回收废旧电脑中有用的资源既可减少矿山开采、运输、冶炼、过程中对资源和能源的消耗，又可减少填埋量和焚烧量，有利于环境保护。为了保障社会生产和生活所需资源的永续和保护环境，再生资源的回收利用显得尤为重要。

　　贵金属一般指金、银、铂、钯、铑、铱、锇和钌共八种金属。由于资源稀少、价格昂贵和工业用途很大，其废料回收价值比一般金属高得多，是宝贵的二次资源。随着贵金属矿产资源的日益枯竭，许多国家已经把贵金属二次资源的开发放在与矿产资源同等或比后者更重要的地位[1]。

　　贵及其合金具有优良的导电特性、柔韧性和高强度性，是电子元器件、金属化电极、引出端和印制电路板的集成线路的主要材料，在计算机、电视机、录音机、手机和游戏机等常用电器中得到了广泛应用。据文献报道，在美国和西欧，仅用于电子工业的金在1968年就达到82吨，1973年达到127吨，1983年达到189吨[2]。出于经济原因，人们通常对这些“电子垃圾”要进行一定的回收利用。然而由于电脑是由1000多种化学材料组成的高科技复杂产品，人们在处置废电脑时对其中的成分和二次资源认识不足，回收利用过程中贵重金属利用率不高，造成了许多贵重金属资源的流失，同时在处置过程中也给环境造成了严重污染。我国人多地少，人均资源占有量在世界上排名较后，将废电脑等现代垃圾资源化，是实现可持续发展和解决环境保护问题的根本途径之一。

　　2 废电脑中的贵金属含量

　　废电脑中的材料与报废前的电脑和生产电脑所用的材料是基本一样的，可以分为金属、等无机材料以及塑料、树脂等有机材料两大类型。通常将废电脑中的材料分为显像管材料（约占28.3％）、含铁金属材料（22％）、印刷电路板材料（约占11.3％）、树脂和塑料（约占6.7％）、电缆（约占1.6％）、变流装置（约占1.6％）、含铜合金（约占1.2％）、含铝合金（约占1.1％）、含贵金属的合金（约占1％）以及其它物质。从化学元素或材料角度看，世界上本无废物，废弃的电脑其实浑身是宝。

　　电脑中的各类板卡是电脑中最多和最重要的组成单元。电脑板卡是由各种电子元器件组成的。电脑板卡上的电子元器件的种类和数量很多，金、银、钌、铑、钯、铱、铂及根据需要组成的贵金属复合材料，是板卡上的大部分元器件必不可少的制备材料。Au、Ag、Pt、Pd、Rh、Ru、Ir等贵金属及其由于电性能良好，性能稳定，有良好的可焊性而成为电子浆料的主要成分。单元系Au导体、Ag导体、二元系Pd-Ag导体、Pd-Au导体、Pd-Ag导体及三元系Au－Pt－Pd导体、Ag－Pt－Pd导体及含贵金属材料的合金导体已在厚（薄）膜集成电路、电子元器件制造组装中得到广泛应用。据统计，1吨随意收集的电脑板卡中大约有272Kg的塑料、130Kg铜、0.45Kg黄金、41Kg铁、29Kg铅、20Kg锡、18Kg镍、10Kg锑、9Kg银和钯铂等其它贵金属。事实上，普通金矿的含金量即使品位低至3g/t也具有开采价值，经选矿得到的金精矿也只有70g/t左右，与废电脑板卡中的含金量450g/t相距很远。我国铂族金属（包括钯）资源主要是铜镍矿床，铂族金属的平均品位只有0.4g/t，世界铂族金属矿的品位为0.6～23g/t[3]。、银矿也达不到上述含量。

　　3 废弃电脑的危害

　　3.1 废弃电脑对环境的危害

　　在生产一台电脑所用的1000多种化学原料中，约有400种是对人体有较大毒害和对环境有较大破坏作用的物质。废弃电脑属于固体废弃物，它不同于一般的城市垃圾，不可能自行在大自然中得到降解。如果按照一般固体废弃物以填埋的方式处理废弃电脑，其零件中的铅、镉、汞等重金属元素很容易随渗滤液浸出而污染土壤及地下水。当与雨水接触引起化学反应，形成“垃圾渗滤液”，其毒性更大。即使将填埋区的顶部和底部密封，也会因地面下沉等原因使密封接口损毁或遭侵蚀而导致泄漏或造成持续性的污染。如采用焚化法，由于制造电脑所用的许多有机材料（包括）曾经过氯化、溴化和磺化处理，简单焚烧过程会放出大量有害废气，如CO、HCl、NOx等，在阳光作用下会形成刺激性极强的光化学烟雾，破坏臭氧层并能形成酸雨。焚烧还会释放出大量的微粒，影响气候，使能见度降低，释放出的汞蒸气对xxxx系统的毒性极大。

　　3.2 废弃电脑对人体健康的影响

　　电脑在为人类创造大量财富的同时，也为人类带来了堆积如山的有毒物质，危害着人类自身的健康。每个电脑显示管内都含有约3.6kg铅及铬、铜、镍、金等重金属，这些重金属能对人体器官及组织造成不同程度的损害，大多数可使大脑及脊髓、肾脏、神经等受损伤，是人体的致癌、致畸或致突变物质。省某镇以回收废旧电脑而在一段时间内名声大振，但造成的环境污染和对人体的毒害也是触目惊心。一段时期以来，这个面积仅52平方公里的小镇堆满了从境外、省外、珠江三角洲等地涌入的废旧电脑，家庭作坊式的落后回收工艺使得酸解池内未经处理的酸解液和漂洗液直排入江，严重地破坏了生态环境，致使该镇部分地段土壤的pH值小于3，铅、钡等有毒重金属的含量超标数百至数千倍，水中污染物超过饮用水标准数百倍，许多居民得了病。这个事例说明，以一种对环境友好的科学方式对已经淘汰或报废的电脑进行合理处置，对保护人类赖以生存的自然环境，保障电脑生产和的良性循环，促进人类的可持续发展非常重要。

　　4 废电脑的处置现状

　　4.1 我国废电脑处置现状

　　据不xx统计，我国目前的电脑保有量约为2000万台，按正常的更新换代速度，全国每年将有500万台电脑进入淘汰行列。2003年是个人电脑进入换代的高峰时期，淘汰电脑的数字将远远大于这个数字。有报道指出，每五年废弃电脑将增加16%～20%。此外，液晶显示器的出现带动起新一轮的PC消费热潮，在人们享受电脑低辐射等优点的同时，传统球面显示器电脑的淘汰量急剧增加。废弃电脑制造的“电子垃圾”数目惊人。

　　目前，我国废弃电脑的回收利用主要分为四类[4]：{dy}类是回收废电脑后翻新制作为二手电脑出售，将回收价值不大的芯片回收，将废机箱和显示器当作垃圾扔掉。第二类是家庭作坊式的小型拆解，再利用酸性化学液体置换金属，残余物随意丢弃在空地、水源地等处。第三类是具有一定规模如浙江台州、宁波及舟山等地的企业，将废弃电脑进行集中拆卸分离获取再生原料，残余物经过一定处理后送往垃圾场。第四类是国内{zxj}的，即建立从电子垃圾中提取贵金属的生产线。将废旧电脑经机械粉碎后进入研磨工序，加入水流经重力摇床分选分离出铜、锡、钯等可再生的金属原料，废水经沉淀后重复循环利用。

　　针对包括废电脑在内的废家用电器的不规范和不正当处置对环境造成的严重危害，国家在1995年颁布的《固体废物污染环境防治法》的基础上，正在组织制定再生资源回收利用管理条例和废旧家用电器回收利用管理办法，并通过加快建立再生资源的回收利用体系和示范点来规范废旧家用的回收利用工作。北京市工业有害固体废物管理中心专门成立了科学处置废电脑的服务站，能够进行大规模的拆解、回收有价金属和其它物质，真正做到在回收利用废电脑的同时，切实保护环境。

　　4.2 国外废电脑处置现状

　　电脑是泊来品，在美国、日本等发达国家普及使用比国内早得多，因而废电脑量也比国内多得多。在国外，废电脑的处置方式主要有以下几种：

　　一是废电脑与其它垃圾一样被扔在开阔地、填埋式垃圾场、垃圾焚化场等场所，通过填埋或焚烧进行简单处理。这种处置方式对环境的危害已经引起人们的重视。

　　二是以捐赠或工业废料名义向发展中国家转移。据人写的调查报告说，美国的废弃电脑将很快达到3亿到6亿多台，所产生的电子垃圾将可能达到上亿吨，其中50%到80%要出口到发展中国家去，将电子垃圾出口到发展中国家的费用要比在本国处理费用低得多，且可以躲避国内严格的公众监督。这种处置方式已经引起了发展中国家的反对。1990年3月，我国政府就签署了联合国通过的限制垃圾转移的《巴塞尔公约》，国家质检总局等部门也要求各地坚决防止包括废旧电脑在内的国外垃圾的流入。针对目前一些地方非法或变相购买国外废旧电子产品等问题，国家环保总局表示今后一段时间内，将发布新的目录，禁止进口污染环境的废旧电器及拆散件、破碎件，增强监督执法力度，进一步采取措施打击以夹带、伪报等方式走私废物的非法行为，坚决取缔用落后工艺提取贵金属的小作坊和污染严重的企业。对国家批准的可进口废五金电器的加工利用企业，进行经营业务范围的清理整顿，防止进口夹带违禁废电器。

　　三是科学合理地处置。美国政府从环保和资源利用的角度于2002年正式启动了废旧产品的循环再生计划，这对作为电脑生产和消费{dy}大国的美国减少废旧电脑数量，保护全球环境将起到重要作用。日本政府目前已经把治理废电脑垃圾作为重要的战略目标。2000年，日本颁布了《家用电器再生利用法》，规定制造商和进口商必须负责自己生产和进口产品的回收、处理，包括我国海尔等国外家电企业的产品进入日本市场时，也必须通过委托方式回收其电子垃圾。由于日本是一个自然资源奇缺的国家，在再生资源利用方面一直走在国际前列。日本着名的贵金属冶炼厂——田中贵金属工业作为一家大冶炼厂，原料仓库里一块也没有，代之的是一排排的铁桶和回收袋，里面装满了作为废品回收的电子组件。许多日本通讯产品工厂出于资源和环保的需要，纷纷引进专用拆解设备，从解体的废电脑和手机等的散件中挑选含金组件，提供给提炼回收企业。2002年10月，德国xx环境部也发布公告，要求今后欧盟成员国内的各电器制造商对旧电器的处理和再利用必须在规定的政策框架内进行。

　　5 废电脑中贵金属的回收利用

　　5.1 国内外废电脑中贵金属回收利用现状

　　发达国家早在20世纪70年代就开始研究从电子废物中回收贵金属的技术，20世纪90年代后，已基本形成规模生产，产生的经济效益远远超过对其它城市固体废物的处理。美国在1984年就有专门的机构从事回收废旧电脑、电子通讯器材以及xx电子废物，送到专门的生产厂家，从中提取贵金属[5]。1986年，美国国家矿物局组织研究开发电子废物处理及贵金属回收新，如手工拆卸、机械处理、火法及湿法冶金、电冶金等技术[6]。这些工艺、技术大多仍在应用。

　　我国在这方面还比较落后，未形成规模化工业回收电子废物及其贵金属[7]。因此，开展这一领域的理论和技术研究工作不仅有经济利益、环境利益，也有重要的理论研究意义。

　　5.2 废电脑中贵金属回收技术

　　目前，国内外废电脑的回收利用以金属（包括铜、镍、铅、锡、铁等贱金属和金、银等贵金属）为主，回收贵金属的工艺技术主要分为火法冶金、湿法冶金和生物技术三大类。

　　5.2.1 火法冶金提取贵金属

　　火法冶金从电子废物中提取贵金属一直是主要的贵金属回收技术之一。火法冶金技术从废电脑中回收金属的原理是利用高温使电脑板卡等部件中的非金属物质与金属物质相互分离，部分非金属物质变成气体逸出熔融体系，另一部分呈浮渣形式浮于金属熔融物料上层，可分离去除。贵金属在熔融状态下与贱金属形成合金，除去表面的浮渣后，将熔融合金注入相应中冷却，再通过精炼或电解处理使贵金属与贱金属分离，同时使各贵金属相互分离。

　　火法冶金提取贵金属的工艺技术最明显特点是工艺简单、操作方便和贵金属回收率高（可达90%以上）。但从环保角度和废电脑的无害化处理的要求来看，缺点非常明显，主要有：

　　（1）在冶金炉内焚烧板卡等电脑部件时，所含有机物质经焚烧后会产生大量有害气体形成二次污染。个别企业或回收人员简单地采取在电脑板卡等部件上浇上煤油或汽油，在露天空地进行焚烧，污染极其严重。

　　（2）在熔融过程中，电脑板卡基底材料中的玻璃纤维、材料和部分有机物质会形成大量浮渣，是难以处理的二次固体废弃物，增加了环保的难度，同时浮渣中残存的一些有用金属也被弃掉，造成了资源的浪费。

　　（3）贵金属以外的其它有色金属的回收率较低，低沸点的铅等重金属跑到空气中较多。

　　（4）能源消耗大，大量有机物质不能综合利用，处理设备昂贵，经济效益不高。

　　因此，用火法冶金技术回收板卡等电脑部件中的贵金属，尚有许多问题有待解决，与无害化处置电子废物的要求相距还很远。

　　5.2.2 湿法冶金提取贵金属

　　湿法冶金提取贵金属始于20世纪70年代的西方发达国家。20世纪80年代之后，随着对的重视和从电子废物中回收贵金属已变得有利可图，许多科研工作者开始从事这方面的研究并在技术取得了突破，研究成果应用于工业生产，使湿法冶金提取贵金属技术日趋完善[8]。

　　湿法冶金技术回收废电脑中的金属的基本原理是利用废电脑中的绝大多数金属（包括金等贵金属和贱金属）能在硝酸、王水等强氧化性介质中溶解而进入液相的特性，使绝大部分贵金属和其它金属进入液相而与废电脑中的其他物料分离，然后从液相中分别回收金等贵金属和其它贱金属。

　　湿法冶金提取贵金属的废气排放少、提取贵金属后的残留物易于处理、经济效益显着、工艺流程简单，目前，它比火法冶金提取贵金属应用得更为普及和广泛。但湿法工艺回收废电脑中金属的{zd0}缺点是所用的和盐酸等化学试剂消耗量大，后处理难，产生的二次废水和废渣多，从经济和环保角度看，也不是很好的工艺，在实际生产中还有许多方面需要改进和完善。

　　5.2.3 生物技术提取贵金属

　　生物技术提取贵金属是利用许多生物体对金银等贵金属有特殊的亲和力，用xx浸取贵金属。20世纪80年xx始研究，目前尚未应用到实际生产中。生物技术提取贵金属的基本原理是利用Fe3+的氧化性将贵金属合金中的其它金属氧化或溶解，贵金属裸露便于回收，还原得到的Fe2+可被xx氧化成Fe3+再用于浸取贵金属。据文献报道[9]：用含10g/L的Fe3+和xx溶液浸取电子废料，温度为20～30℃，pH值小于2.5，两天时间后，金的回收达到97%，且含xx的浸取液可以再生反复使用。

　　生物技术提取贵金属具有工艺简单、方便、费用低等优点，但浸取时间长、浸取率较低。由于该方法能够大大减少贵金属二次资源处置过程中的酸碱和氰化物的使用量以及减少火法冶金处置过程中的烟尘排放量，从经济效益和环境保护的角度看，具有较大的应用前景，代表着未来技术的发展方向。

　　除了上述几种技术以外，目前正在研究和开发的废电脑回收利用技术还包括活性炭、特种树脂等多孔性物质的吸附技术等多种技术，但尚未真正投入实际生产使用。

　　6 贵金属二次资源的无害化处置设想

　　二次资源回收利用过程中的环境保护问题正越来越引起世界各国的重视。二次资源的无害化处理的目的是为了在处置利用二次资源过程中，既能够充分利用好二次资源中的有价值资源，又能够在此过程中不增加环境负担，不产生二次污染。然而，与人们在利用一次资源时一样，二次资源的回收利用过程对环境造成的污染相当惊人，甚至比二次资源不回收利用造成的环境危害还要大。现行的火法和湿法工艺对贵金属的回收率考虑较多，但对工艺本身对环境造成多少二次污染考虑较少。火法的烟尘问题一直是冶炼行业十分关注又没有彻底解决的问题。湿法工艺中酸碱和氰化物用量很大，将含贵金属的废水和固体废物中的贵金属回收后产生的二次废水量极大，如果不加以合理处置，环境危害是可想而知的[10]。现将一些贵金属二次资源的无害化处置的初步设想提供如下。

　　6.1 回收利用工艺的全面性

　　在制定贵金属二次资源回收利用方案时，除考虑贵金属的回收率以外，应将回收利用过程中的二次废气、废液和废渣的治理问题放在与贵金属的回收利用率同等重要的地位。

　　6.2 以废治废

　　用其它废弃物作为处置贵金属二次资源的原料，达到以废治废的目的，是贵金属废料无害化处置的较好方法。例如，用其它行业产生的酸性、碱性废水作为贵金属废料处置过程中的酸碱液，以废水作为贵金属废料处置过程中的含氰溶液等都能够达到以废治废的目的。

　　6.3 集中处理

　　集中处置是减少二次资源回收利用过程中二次污染的一条有效途径，能够充分利用各类废弃物的有用资源，利用较高投资的处置设备解决回收过程中的二次污染问题，尽可能向着无害化的程度迈进。

　　6.4 滞后处理

　　对于目前暂时无法做到无害化处置的贵金属废料，将其暂时集中放置是一条明智之举。例如，废电脑的板卡、等如果没有真正的无害化处置方案，经过适当拆卸后集中储存，待找到科学合理的无害化处置方案后再统一处置，比现在简单地用火法或酸碱浸泡处置要对环境有利得多。

　　6.5 政府协调、加大投入

　　贵金属二次资源的无害化处置过程是一个涉及到环保、化工、冶金、电子等众多学科的系统工程，其科学技术研究跨度很大，有关协调工作必须得到政府和全社会的支持和理解，进一步加大对贵金属二次资源无害化处置的科学研究和技术研究力度。

　　7 结束语

　　金、银、铂、钯等贵金属价格昂贵、资源稀少。随着电子工业和经济的不断发展以及电脑更新换代速度的加快，贵金属的消耗量越来越大。随着报废电子产品的越来越多，大量含有贵金属物质的电子废弃物是不可多得的二次资源。加强对电子废弃物的，实现贵金属二次资源的回收与再利用是一个庞大的社会化系统工程。科学、合理和高效回收利用废旧产品，特别是量大面广的废旧电子产品，可以达到节约资源与能源、降低生产成本、大大降低废弃物的排放量和保护环境的目的，对于促使我国更快地向经济循环型社会迈进，实现我国乃至世界的可持续发展具有长远而深刻的意义。