变废为宝——从废旧打印机墨粉中提炼铁

摘要：本文介绍了以可持续和环保的方式回收废墨粉的热转化工艺的发展。该方法利用高温反应和废调色剂粉末的形态和化学组成（主要是氧化铁和碳含量），利用热转化过程中产生的气体作为原位碳源，将废调色剂粉末转化为98 ％的纯铁。在本研究中使用1550℃的高温以确保废调色剂粉末完全转化为铁，并且由于其与金属制造和加工工业中遇到的操作条件的实际相关性。整个过程达到了81.6％的铁回收率。采用X射线衍射，扫描电子显微镜能量色散谱和电感耦合等离子体发射光谱分析来确定金属产物的组成。此外，本文还利用各种分析技术对废弃粉剂和合成产物进行了综合表征，进行了一系列粉体热分解的动力学研究，以及消除材料危害性的球化技术的研究工作。

图片来源：美国化学学会

先前，被丢弃的打印机墨盒中残余的墨粉总是会被人们当成垃圾，而被填埋处理。这样做不仅造成墨粉浪费，而且还会造成对环境的污染。试想有一天，如果这些残余的墨粉可以实现逆袭，不再被人们当成垃圾，而是可以被制造成为桥梁或建筑的部件，那该是一件多么美妙的事啊！而就在最近，一个科研小组在“ACS Sustainable Chemistry＆Engineering”杂志上报导说：他们已经设计了一种方法，可以利用与现有工业流程兼容的温度，将“空”墨盒中的残余粉末回收成为铁。

电子废弃物是一个广泛的类别，其内容涵盖了从计算机与电视领域到墨盒和冰箱领域的一切。根据欧洲墨粉协会与喷墨再制造商协会的报告，每年，在约11亿个墨盒中，有5亿个墨盒会在世界各地被填埋。然而这些“空的”墨盒中约含有高达8％的未经使用的残余粉末，并且这些空墨盒中的化合物会渗入到土壤和地下水源中，对环境造成极大污染。为了能够二次利用这种电子垃圾，研究人员已经将这种物质转化为油、气、甚至是沥青中的一种成分。现在，Vaibhav Gaikwad及其同事想要开发一种全新的方式来回收利用这些残余墨粉。

研究人员将墨粉放入炉内，加热至高温1550°C。该方法利用调色剂粉末内的聚合物树脂作为碳源，将固有的氧化铁转化为纯度为98％的产品。研究人员说这种方法对于工业应用来讲是非常理想的，因为钢铁的生产通常就是在这个温度下进行的。此外，在如此高的温度下加热粉末可以防止有毒副产物的形成，也为回收残余的调色剂提供了一种环保的方式。

原文来自phys，由材料科技在线团队翻译整理