中关村在线 02-12
别再来换盆了 旧手机不仅能造金牌还有这些宝藏

 

2020 年日本将要举行奥运会,但这次的奖牌却与以往不同,东京奥组委会决定采用旧电子设备回收的形式,以此提炼出奖牌所需的金银铜元素。

相信大家小时候都听到过 " 回收旧手机、旧电视、旧电脑 " 的喊号,那个时候只觉得旧手机能够换个盆真是划得来,现在看来还真是太年轻啊。

截自看看新闻 KNEWS

提取的金子还不够成本呢?这怎么个赚钱法啊?后来我才知道有些小作坊没有正规的防污染措施,单纯铺量,所以能够攫取暴利,不过最后还是要面临法律的制裁。

其实手机内部除了黄金,还有着其它各类元素,现在我们就来一起看看吧:

图源来自 compoundchem.com

屏幕:

光是在屏幕这一块就已经有了非常多的元素,触控可以说是现在智能手机最常见的特性,可以说,正是触控才赋予了智能机更好的交互体验。

氧化铟锡就是我们最常见的触控材料,因其导电和透明的特性,所以在触控上应有非常广泛。

触摸感应器层为氧化铟锡所在区域

但是其中的铟的存储量非常稀少,具有很强的抗腐蚀性以及反射光的能力,可以制成反射镜,不仅应用在电子工业还应用在原子能工业。

但是目前大多数的应用方面还是在于显示器的导电膜材料上,而随着应用的逐渐加深,铟的存量已经难以满足庞大的需求量。

因此不少人都提出了石墨烯的替代方案,并且石墨烯本身具备很强柔软性,也比较适合未来手机屏幕的发展趋势。

而玻璃材质主要成分为二氧化硅,而氧化铝则要比它坚硬耐磨许多,但由于成本过高,并没有大面积使用。

稀土元素应该是我们最熟悉的金属之一了,毕竟中国不仅是全球最大的稀土生产国,也是最大的稀土出口国和消费国,拥有非常丰富的稀土资源。

而稀土元素共有 17 种,在手机上也有着不同的应用地方,例如镧就为屏幕带来了更为鲜艳的显示效果,而钕超强的磁力则使扬声器等传感器发挥作用。

耳机内部的驱动单元也有钕磁铁

而稀土元素家族本身也十分庞大,应用非常广泛,无论是军事(核潜艇)、医疗(核磁共振)、日常(稀土发光)等领域,我们都离不开稀土资源。

电路板:

铜也是我们常见的使用材料,而手机本身的含铜量也很高,最常见的地方应该是在电路板上,毕竟我们布线还得依靠铜来实现。

而 PCB 正反两面都是铜层,在进行印刷、蚀刻、涂层、喷漆之后,才形成了手机上的集成电路。除此之外,在接口上,金银材料一般都被镀在这里,增强导电性的时候,也保证了电路接口的稳定性。

根据之前的报道,一吨废旧手机中至少能提炼出 150 克黄金、100 公斤铜和 3 公斤银,而大部分 " 炼金术士 " 都是拆主板,除此之外,在芯片、IDE 接口、PCI Express 插槽以及其他的一些接口、处理器的插座等,在这些接口处也都覆盖着金子,SIM 卡也是……

图片来自 kknews

1:1 的双氧水和盐酸 "SIM 卡 " 炼金(图片来自 kknews)

看到这里是不是心动呢?但就从个人角度来看,炼金发家致富并不现实……

硅一般被大量应用在芯片上,都是从晶圆上进行显影、蚀刻,封装等步骤,最后形成一块完整的芯片,当然,其中也少不了铜这位集成电路的核心元素。

芯片的材料——晶圆

说起硅,大家的第一反应都是,不就是沙子嘛!但我们常见的沙子都是二氧化硅,就算提纯了也还是多晶硅,还得经过不断的加工,最后拿到材料——单晶硅。

锡大家也非常熟悉,每次上馆子的时候,我都要点上一盘锡纸娃娃菜,端上来热气扑鼻,水分十足……而且由于锡纸的隔热性,厨师在做菜的时候更容易把握温度。

焊锡很常用

而在手机上,锡一般应用在接口焊接上,在之前还有着锡铅合金作为焊接材料,现在都强调无铅焊料。

电池:

现在大部分智能手机使用的是锂电池,虽说有着石墨烯电池的概念,但还有需要一定的时间。其中钴酸氧化物为正极石墨为负极;部分电池会含有其它金属元素,如用锰替代钴;而电池的外壳一般为铝。

外壳:

在手机外观上,手机整体大多采用了玻璃材质,也有部分聚碳酸酯和铝合金材质,中框一般为铝合金材质。

目前手机大多常用 7 系铝

最后的话:

粗略上看,一部手机大致有 41 钟化学元素,而在我们常见的元素中,有不少都已经处于稀缺状态,氧化铟锡就是一个十分鲜明的例子,由于需求十分庞大,有限的资源难以满足,已经有不少尝试开始寻求其它方案。

从之前的表中我们也可以看到,有不少化学元素的回收率十分低,回收率大于 50% 的元素也都聚集在主板与电池部分。近日欧洲化学学会也通过元素周期表的形式,展示了因为手机利用而濒危的资源。

铟(In)有着濒危的风险

从 " 炼金 " 的角度来看,回收利用确实是一种措施,现在也加大了打击小作坊式的污染情况。但对于我们普通消费者,旧手机确实还处于 " 鸡肋状态 ",不敢扔、不能仍、不想扔。

新机发布的节奏越来越快,但老手机的去留也需要给出决策制定者给出更优的道路,污染处理、信息安全这都是亟待解决的问题。科技进步固然是大趋势,但电子垃圾也是时候该正视起来了。

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