為什么稀土回收的很少和我們能做什么
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耳塞，觸摸屏，還有節(jié)能燈溫暖的光芒，可充電電池以及電動(dòng)車窗：我們大多數(shù)人認(rèn)為這些事情是理所當(dāng)然的。這一組元素稱為稀土金屬，其特殊的電子和磁特性使其成為許多21世紀(jì)新材料科技的重要組成部分。這17個(gè)元素實(shí)際上是足夠豐富 ，有些可能在你家的后院就有 ，但是除了少數(shù)礦床，它們?cè)谟谧匀唤缰写嬖诘母患潭群艿停@使他們很難開(kāi)采和分離。由于他們是手機(jī)，硬盤，混合動(dòng)力汽車，風(fēng)力渦輪機(jī)等日漸增長(zhǎng)的需求的組成部分，所以稀土金屬也面臨著價(jià)格上漲的局面。
2010年，中國(guó)生產(chǎn)供應(yīng)了的全世界大約97％的稀土需求，當(dāng)年該國(guó)決定限制出口，從而使稀土價(jià)格出現(xiàn)暴漲。
“一些稀土的價(jià)格上漲了2000％多，”，最近在加利福尼亞州重新開(kāi)始生產(chǎn)稀土礦Molycorp公司的工作人員吉姆的說(shuō)。稀土價(jià)格目前已經(jīng)下降，但現(xiàn)在波動(dòng)不大?? - 這主要應(yīng)該歸功于莫利礦的重新開(kāi)采以及世界各地開(kāi)始生產(chǎn)稀土的人。不過(guò)，經(jīng)過(guò)這次稀土暴漲，企業(yè)和國(guó)家都在盡最大努力保證自己的稀土方面有足夠的供應(yīng)渠道。
你可能會(huì)認(rèn)為把他們從產(chǎn)品中回稀土比從地面開(kāi)采要容易，但它并不像聽(tīng)起來(lái)那么容易。由于這些產(chǎn)品對(duì)現(xiàn)代生活??的重要性，世界各國(guó)政府正在投入資金進(jìn)行研究，以發(fā)現(xiàn)一個(gè)比較可行的回收方法。一些公司已經(jīng)發(fā)現(xiàn)對(duì)回收稀土進(jìn)行研究是值得的。 但是，回收稀土元素并不如回收玻璃或塑料一樣容易 ，幾乎在每一個(gè)層面都遇到了挑戰(zhàn)。
一方面，該元素在一些產(chǎn)品中使用數(shù)量較少，比如手機(jī)。由于使用的器件越來(lái)越小，材料的使用量也越來(lái)越小，比如在手機(jī)觸摸屏中，稀土元素在里面是以分子尺度來(lái)分布的。
愛(ài)荷華州埃姆斯，關(guān)鍵材料研究所所長(zhǎng)艾姆斯實(shí)驗(yàn)室的亞歷克斯.金指出“實(shí)際上是越來(lái)越難從電子產(chǎn)品中回收”，這個(gè)研究所是一個(gè)美國(guó)能源部投資的“創(chuàng)新中心”，重要的研究任務(wù)就是如何確保國(guó)家認(rèn)為比較重要的五種戰(zhàn)備稀土金屬的供應(yīng) “我們都有手機(jī)，原來(lái)的可以將扣出電池，這可能是回收的最大的目標(biāo)。隨著智能手機(jī)的發(fā)展，電池往往設(shè)置不能取出，至少不容易取出。
手機(jī)回收通常是通過(guò)粉碎，破碎和研磨成粉末這一過(guò)程來(lái)進(jìn)行。該粉末然后會(huì)被分成廢棄的部分或可回收部分的。但新手機(jī)目前使用的比以往任何時(shí)候的元素都多，一部手機(jī)里一般一共有65種元素。 （為便于比較，所有工業(yè)生產(chǎn)中通常使用約85種元素）。這使粉末比舊手機(jī)中成份更加復(fù)雜，很難分離。 “相比之下，從原礦里開(kāi)采稀土比從舊手機(jī)中回收要簡(jiǎn)單得多，” 艾姆斯實(shí)驗(yàn)室的亞歷克斯.金金說(shuō)。
為了分開(kāi)這些材料往往意味著要進(jìn)行“非常腐蝕性的溶劑或極高的溫度熔化的金屬加工”這個(gè)不是那么簡(jiǎn)單的，”耶魯大學(xué)工業(yè)生態(tài)學(xué)家Thomas Graedel說(shuō)。
因?yàn)椴牧媳容^麻煩或需要大量的能源，在一些情況下回收利用可能產(chǎn)生比開(kāi)采的時(shí)候存在更大的環(huán)境危害。 “這需要通過(guò)對(duì)案例進(jìn)行分析，來(lái)確定一個(gè)指定的產(chǎn)品是否是一個(gè)很好的回收對(duì)象，”Graedel說(shuō)。
最近的一項(xiàng)研究是計(jì)算了回收計(jì)算機(jī)的硬盤驅(qū)動(dòng)器與開(kāi)采原始材料相同數(shù)量的稀土金屬釹的能源使用和環(huán)境的影響情況。通過(guò)實(shí)驗(yàn)，回收產(chǎn)生的毒性得分比開(kāi)采產(chǎn)生的毒性得份低了80％，而使用的能源則減少了60％。然而，Graedel指出，“這個(gè)例子是回收在磁鐵中使用的合金的形式釹。”而這種應(yīng)用如果被用作玻璃著色劑則需要將其還原成單質(zhì)形式，這將需要更多的資源。
在研究員本杰明·斯普雷徹的代領(lǐng)下，在荷蘭代爾夫特的材料創(chuàng)新研究所還發(fā)現(xiàn)，切碎硬盤回收會(huì)導(dǎo)致90％釹的損失。 “因?yàn)榍兴槎a(chǎn)生的大量的材料上的的損失，使人嚴(yán)重質(zhì)疑以“粉碎”這種做為回收方式的實(shí)用性，”研究人員寫道。他們建議在回收硬盤驅(qū)動(dòng)器是要用手工拆除的辦法來(lái)做為解決這個(gè)問(wèn)題的方案。
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