你手里的手机，面前的电脑，当它们最终完成自己使命的时候，将去向何方？它们中的绝大多数，并不会进入博物馆供人瞻仰，或成为传家宝贝，而是在被你卖掉或者丢掉之后，变成电子垃圾。目前，全球每年共产生超5000万吨电子垃圾，其中只有不到两成得到了妥善的处理。但少为人所知的是，电子垃圾中贵金属的含量非常高，黄金含量更是可达优质天然金矿的上百倍！但如何回收这些垃圾，却是一件非常令人头疼的事情，动辄可对环境和工人的健康造成严重的损害。

日前，来自韩国科学技术院（KAIST）的一项研究发表在《美国国家科学院院刊》（PNAS）上，该文描述了一种新型的聚合物COP180，它每克的制作成本约5美元，一克COP-180每次可以从印刷电路板（PCB）渗滤液中高选择性地回收价值约64美元的黄金，纯度为99.6%，还可以重复使用。研究人员表示，这个“淘金”的回收效率创下了历史新高。

沉睡的金矿与滞后的技术

智能时代，电子设备已成为我们生活不可或缺的一部分。联合国最新发布的《2020年全球电子废物监测》报告显示，2019年，全球共产生了惊人的5360万吨电子垃圾，平均每人7.3千克，5年内增长了21%，

印制电路板就是电子垃圾中最常见的器件，每年约产生5000万吨，年增长率为8.8％，其中部分的“高值板”比矿山中的矿石含有更丰富的贵金属。

报告指出，2019年全球电子废弃物中的原材料价值约为570亿美元，其中铁、铜、铝和黄金对这一价值的贡献最大，按17.4%的官方统计的回收率算，全球电子垃圾每年可回收价值约100亿美元、超过400万吨的各类原材料，同时可减少原材料开采生产造成的1500万吨二氧化碳排放量，加强回收利用率是开矿冶金的很好补足。

而据业内人士称，一吨旧手机（大约6000部）中含有价值1.5万美元的金属，约包含3.5千克银、340克金、130克钯、130千克铜，而在自然金矿开采中，每吨金精矿含金量不小于100克即为一级品，这每年5000多万吨的电子垃圾总量中，名副其实地暗藏着一个“大金矿”。

虽然电子垃圾中有黄金，但回收率低却也是不争的事实，5360万吨电子垃圾中只有17.4%被正规体系记录为进行了妥善收集和回收，82.6%（约4430万吨）的电子废物去向不明。这其中，既有消费者的回收意愿问题，更有电子垃圾回收污染严重、相关技术的发展不够成熟、成本高昂的现状。

电子废物中通常含有多种有害物质，包括汞、镉、铅、铬等重金属，以及溴化阻燃剂、氟氯烃、氢氯氟烃、多环芳烃等化学品。在大多数发展中国家，开发电子垃圾这座金矿的方式更多的是“后院回收”模式：相当数量的非正式自营职业者在自家的后院、屋顶，从事电子废物的收集和回收，处理条件和结果往往很差。

一些自营职业者通常把废弃物进行修理、翻新或拆解，分解为可用可销售的细分部件和材料，私营回收商燃烧、过滤和熔化电子垃圾，将其转化为二次原料，很少考虑对环境和人体健康造成的损害。

发展中国家电子垃圾污染的案例非常普遍，这些地方处理电子垃圾最常见的方式，就是利用王水进行溶解或着将电子垃圾直接焚烧。在这种操作工程中，工作人员很容易吸入、或者由皮肤渗入大量有害气体、液体，而排放出的废液、废水也会进一步污染环境。

由于常年用不规范的方法在电子垃圾中淘金，电子垃圾处理地区80%的儿童血液中铅含量超标，其中70%处于铅中毒的程度。而据研究报告估算，每年在全球无证监管的电子废物流动中，约有50吨汞和7.1万吨溴化氢塑料大量排放到自然环境中，造成严重的环境和健康威胁。为了电子垃圾这座金矿，无数的地方曾经付出过、或者正在付出着惨痛的环境与健康代价。

而在发部分达国家，尽管相关立法相对到位，产业发展也相对完善，但对于黄金回收来说，由于缺乏高选择性、高产量、不含剧毒氰化物的回收过程，还是有80%的电子垃圾最后只能填埋了事。因此，发展高效、低成本、高选择性的电子垃圾贵金属回收方式，既有着重要的经济意义，更有着重大的环境和健康意义。

神奇的聚合物

现有的正规电子垃圾处理技术，在原理上与小作坊的焚烧和用王水溶解大同小异，这便是所谓的“火法冶金”和“湿法冶金”。只不过，这些过程是在先进的设备和严格的管理下进行的。而这往往意味着成本的上升。

例如，火法冶金需要先进的焚烧炉，还需要严格的污染排放控制。而湿法冶金则是利用化学物质溶解电子垃圾，再从溶液中分离贵金属。湿法冶金的工艺更加精确、更容易控制、也更有预测性的，自上世纪80年代中期开始便逐渐取代火法冶金。但对于黄金回收来说，湿法冶金仍有一个致命的弊端：依赖于剧毒的氰化物。

除了上述两种方法，还有一种叫做生物冶金的新型回收技术，但还处于研究的早期阶段。

因此，找到在湿法冶金的过程中可以有选择性地高效回收黄金的非氰化物，一直是研究的重点。而之前找到的大多数吸附剂，基本都只能在只含有金元素、或者只含有少量其它金属元素的溶液中回收金元素，根本无法投入实际应用。

在最近的实验中，韩国科学技术院的科研人员报告了一种高度多孔且性质稳定的卟啉（porphyrin）聚合物COP-180，表现出了前所未有的优良性能。

在之前的研究中，研究人员就发现卟啉对于贵金属有很好的亲和性和选择性。因此，理论上，如果制成永久性的多孔网状聚合物，卟啉应该可以用来吸附金原子。通过将卟啉与吩嗪结合，他们赋予了卟啉以鲁棒性和抗氧化性。由此形成的共价有机聚合物——COP180，理论上每一个分子都可以吸附1个贵金属原子。换句话说，如果实验的结果符合理论预期的话，每克COP180应该可以从湿法冶金的电路板浸出液中吸附0.173克的黄金。

实验的结果令研究人员大喜过望。他们将COP-180加入到了废旧电路板的酸/碱浸出液中，搅拌两天后，他们发现，每克COP-180从63种竞争金属的混合液中捕获了高达1.62克的黄金，这个数字是理论预期（0.173克）的近10倍！

而与之相反的是，COP-180对铂金的吸收率则只有0.197克/克，只比理论预期高了15%，而其它的绝大多数元素的吸收率更是连3%都不到。这意味着，尽管有着其它62种竞争金属元素的干扰，但COP-180还是十分“专情”地从中挑选出来了黄金这一种元素。

这种神奇的性能吸引了科学家们的注意。经过进一步的实验和理论研究，他们认为，由于卟啉具有还原性，很可能导致金原子出现了还原性的固定：从单个的金离子，变成了金离子簇。在扫描透射电子显微镜（STEM）的镜头下，他们发现，COP-180让金原子团在了一起，而铂则依然四处散开。

如此一来，金原子便可能以许多个原子组成的原子簇、而不是单个原子的形式被COP-180集中吸附了，实现了极高的吸附效率。

在这样的吸附效率下，提取出来的黄金纯度高达99.6%以上。这意味着，无需经过进一步的提纯，就直接超过了足金（99%）、逼近千足金（99.9%）的纯度。

而且，经过三次重复实验（吸附-再生）之后，COP-180的吸附效率只降低了不到7%。每克COP-180的成本约为5美元，一次可以回收的黄金价值就高达64美元。单次使用就已经很赚了，再加上可重复利用的性质，研究人员称，制备过程并不复杂的COP-180表现出了极佳的经济性能。

如果成功走向商业化，这种聚合物，或者将来出现的其它与之性能类似的吸附剂，将可以把海量的废旧电子垃圾变成环保、无毒、可持续、超高品位的贵金属矿藏，为全球电子回收行业带来一场利润、环保和健康的全新变革。