上海交大教授开采城市矿山将电子废弃物“变废为宝”

   通常情况下，开采一吨金砂能提炼出多少克黄金？答案是：5克左右。

　　每吨废旧计算机销毁后的细粉中，含金量是多少？

　　答案是：660克。

　　不仅如此，据测算，从1吨废旧个人电脑中还可提炼出1公斤银、150克铜和近2公斤稀有金属及其他稀土资源，从1吨废旧手机中可以提炼400克黄金、2.3公斤银、172克铜等。废弃的电器电子产品为我们搭起了一座座“城市矿山”，这些“城市矿山”的品位是天然矿山十几倍乃至上百倍，可看作是高纯度优良矿山。

　　不过，废弃的电路板同时含有铅、汞等大量有毒有害物质，是一个“矛盾的综合体”。也因此，国家从2011年1月起正式实施《废弃电器电子产品回收处理管理条例》，以此规范我国废弃电器电子产品的回收处理，促进资源综合利用和循环经济发展，保护环境、保障人体健康。《国家“十二五”科学与技术发展规划》均把废物资源化作为节能环保战略性新兴产业的重要任务。

　　实际上，上海交通大学环境科学与工程学院的许振明教授在这条路上早就走在了前头。

　　2005年开始，许教授与其团队致力于电子废弃物物理法处理与资源化，开发出具有自主知识产权的电子废弃物多级冷却破碎-多级旋风分选-多级高压静电分选－涡电流分选技术及装备，成功地为电子废弃物找到了“起死回生”之路。

　　同事们都叫我“垃圾教授”

　　2005年，国内还没有一家集电子废弃物回收、处置及资源化为一体的企业，处理电子废弃物通常是用露天焚烧、强酸洗金这些“土法子”，让起初从事金属物质研究的许振明有些“看不下去”：“这些方法也能从电子废弃物中提取金属，但产生的废气废液会对环境造成二次污染。我在广东汕头、浙江等地亲眼目睹这些现象，一些处理厂家甚至完全靠人工分拣电子垃圾，这会对人体产生极大危害。”

　　许振明敏锐地意识到，电子垃圾的资源化将是一个涉及材料、环境、化学、冶金等多学科的崭新的学科生长点。“电子垃圾”成分复杂，既含有回收价值高的稀贵金属、贱金属以及废旧塑料、玻璃等非金属材料，又含有毒害物质，处理不好会导致严重的环境污染。因此，电子垃圾资源化不能照搬开采一次矿山的方法，它需要多学科交叉、集成开发出的新技术和新装备。

　　2005年，许振明团队按照减量化、无害化、资源化的原则，开始研究一种高效且无污染的物理方法，开发处理电子废物的技术与装备，就此踏上了研究电子垃圾资源化的“不归路”。“刚到环境学院工作时，同事们开玩笑叫我‘垃圾教授’，我一点儿都不介意，因为这就是我爱做的事情。”许振明笑着说。

　　废旧电路板被送入一级破碎机，粉碎成一至二厘米的颗粒；这些颗粒在二级破碎机中再次“瘦身”，变成小于0.8毫米的细粉。它们统统进入一台高压静电分选机“接受考核”，通过高压静电的作用，非金属细粉被一根辊轴牢牢吸住，而金属细粉则被“甩”离大部队。最后，金属细粉再通过真空蒸馏分离出金、铜、铁、等各种成分，非金属细粉能挤压制作成再生板材——这样一来，所有的废料都能“发挥余热”了。

　　“利用废旧钢材再生钢材，可以减少97%的采矿废物、80%左右的污染，节约90%的原材料，而且两种钢材的性能相同。”许振明的手上拿着一个印有交大标志的窨井盖，乍一看，与我们平常见到的窨井盖并无二致，而这就是他让电子废弃物“重见天日”的成果之一。“我国矿产资源总量约占世界总量的12%，人均排名却在第53位。在实施一系列可持续发展战略的同时，必须加强废物的循环利用，进行二次资源的开发。”许振明强调。

　　回收电子垃圾也是“高科技”

　　许振明坦言，从实验室走向车间是电子垃圾资源化技术遭遇的最大瓶颈，因为这靠的是真本事：“比写篇论文还难，带不来效益是不行的。”有一次，他在一家著名环保企业的设备展上就电子垃圾的回收技术做主题演讲，第二天，企业的老总就找上门来要求合作：“我感觉你们是做实事的，我们就要找做实事的”。

　　“社会需要这种技术，但是会做的人很少。”目前，许振明的团队正与上海一家知名环保公司合作，利用核心技术创建国家环保部和上海电子电器废物回收信息与处置工程技术研究中心及研发基地。其技术和装备应用于国家“废旧家电以旧换新”定点企业，为政策实施提供技术保障，满足本行业国内处理企业的重大需求。同时，他们还为中共中央和国家机关提供电子信息存储介质销毁技术和装备，保障中共中央和国家机关电子信息的安全处置问题。

　　用七年时间做同一件事情，难道没有厌倦的时候？许振明的回答却是“其乐无穷”。

　　“社会在发展，我们也在发展。研究者的工作必须面向国民经济主战场，不断满足社会发展需求。”许振明打了一个比方：“过去，我们研究怎么回收拆解电视机，这个是我们的‘大头’。现在液晶显示屏的运用越来越多，未来就会产生新的回收问题。我们要提前先研究出解决之道，‘时刻准备着’。”

　　“不能盲目跟风，国外做什么，我们也跟着做什么”——许振明经常跟自己的研究生这样强调。“难道只有电子信息业、航空航天、生物医药等行业是高科技吗？回收这些高科技产品同样也需要高科技，也有广阔的空间。”

　　在他看来，中国老百姓的观念需要转变。不少中国家庭的习惯是电器用得实在不能用了再换，也有人喜欢把废旧家电卖给小贩，小贩们通常经过简单维修，再将家电二次售卖。此举不但容易因电器高耗能造成环境破坏和安全隐患，也会给主流企业带来伤害，“山寨手机”正是这样来的。“电器过了使用年限就等于是敲响了‘警钟’，可能已经进入超负荷运转状态了。”他呼吁百姓通过正规渠道“以旧换新”，让电子垃圾得以正确回收。

　　从垃圾回收中培养创新人才

　　许振明选才的标准只在于两个字：兴趣。“用功即成事”就是他的教育之道。

　　“许老师时常对我们说，电器电子产品属于高科技产品，集高科技于一身，制造难，回收、变成资源更难。垃圾回收不但回收出真金、白银，同样也会培养出多学科交叉创新人才。”已经毕业的硕士研究生小周说。

　　在许振明的“垃圾团队”里，学生们来自环境、物理、化学、材料、冶金、生物等多个专业，堪称“大杂烩”。对此，许振明有他自己的解释：“电子垃圾回收与资源化包括收集、储运、拆解、解离、分选、提纯等各种技术，要求多学科交叉。因此，我招收的研究生专业背景都各不相同，形成一个多学科交叉的学术团体。” 

　　做得多了，在国际上也就逐渐有了声望。博士生李佳关于废旧电路板回收与资源方面化的研究成果在国际环境类著名刊物《环境科学与技术》上发表，《纽约时报（科学版）》给予极大关注，国际最权威的科普刊物之一，英国《新科学家》杂志也给出了高度评价。英国剑桥大学著名环境学教授认为这是一种非常重要的资源回收利用技术，具有广泛的应用前景。

　　几年前的一次国际学术研讨会上，许振明发现国外专家对中国电子废弃物回收和处理现状的了解几乎是“一穷二白”，他便认真地给外国科学家们进行科普。“我经常对学生讲，作为研究者，你们有责任应该向世界同行呼吁，中国已经在友好地回收和处理电子废弃物。”许振明说。2012年，硕士生周蕾在国际知名学术刊物发表论文，阐明中国已建立完善的电子废弃物回收和处理法律、法规和回收体系，开发出的先进处理技术已具有国际领先水平并获得工程应用，提出电子废弃物处理与资源化的将来的发展趋势。

　　对许振明他们而言，未来的路还很长。“我国每年产生的废弃电子电器总量达300万吨，其中废弃电路板也有8万吨左右。靠工业文明发展起来的城市，正在成为一座座永不枯竭的‘城市矿山’。”对许振明他们而言，挖掘“城市矿山”的潜力这正是他们研究的价值所在。他还想着，上海交大有强大的理工科和管理科学背景，如何依靠学校优势进行协调创新，不断提高开采“城市矿山”的水平。