顶级期刊自然·可持续发展阐述的这项黄金提取技术有望减少采矿产生的有毒废物水平,并证明可从废弃计算机印刷电路板中回收高纯度黄金。
由马修·弗林德斯教授贾斯汀·查克领导的项目团队,应用这种集成方法从多种来源高效提取黄金——甚至能回收科学废物流中的痕量黄金。
该技术在电子垃圾、混合金属废物和精矿中均展现出更安全、更可持续的黄金回收进展。
弗林德斯大学科学与工程学院查克实验室负责人、化学教授贾斯汀·查克表示:"该研究包含多项创新,包括利用水消毒化合物衍生出新型可循环浸出试剂。"
"团队还开发了制造聚合物吸附剂的全新方法——这种材料能在黄金溶于水后进行结合,其核心反应通过光引发完成。"
新研究报告了对该方法机理、适用范围及局限性的全面研究,团队计划与矿业及电子垃圾回收企业合作开展大规模试验。
查克教授指出:"目标是为黄金的广泛应用提供有效回收方案,同时降低对环境和人类健康的影响。"
新工艺使用低成本无毒化合物提取黄金。该试剂(三氯异氰尿酸)广泛应用于水净化和消毒领域。经盐水激活后能溶解黄金。
随后,黄金可选择性地结合到弗林德斯团队研发的新型富硫聚合物上。该聚合物的高选择性使其能在高度复杂的混合物中回收黄金。
通过触发聚合物"自分解"转化为单体,既可回收黄金又能实现聚合物循环利用。
全球黄金需求源于其高经济价值与货币属性,同时它也是电子、医疗、航空航天等领域的关键元素。然而,开采这种贵金属常涉及氰化物、汞等剧毒物质,还会造成水体污染、空气污染、土地破坏(包括CO2排放和森林砍伐)等环境问题。
弗林德斯主导的项目旨在提供比汞或氰化物更安全的黄金提取回收替代方案。
团队与美国、秘鲁专家合作验证矿石处理工艺,以支持依赖有毒汞进行黄金汞齐化的小型矿山。
金矿开采通常使用剧毒氰化物从矿石中提取黄金,若管理不善将威胁野生动物及大环境。手工及小型金矿仍使用汞进行黄金汞齐化。不幸的是,金矿汞污染已成为地球最大的汞污染源之一。
查克教授表示,与工业界及环保组织的跨学科合作将有助于解决支撑经济与环境的高度复杂问题。
"特别感谢工程、采矿及慈善合作伙伴支持将实验室成果转化为大规模黄金回收技术示范。"
这项重大研究的首席作者——弗林德斯大学博士后研究员麦克斯·曼博士、托马斯·尼科尔斯博士、哈沙尔·帕特尔博士和林恩·里斯本博士——在堆积如山的电子垃圾上广泛测试新技术,旨在通过更可持续的循环经济方案高效利用日益稀缺的全球资源。电子垃圾的CPU单元、内存条等部件含有黄金、铜等贵金属。
曼博士指出:"本文证明需要跨学科合作应对电子垃圾持续增长的全球性问题。"
澳大利亚研究理事会卓越学者尼科尔斯博士补充:"新型黄金吸附剂采用可持续工艺制造,利用紫外光合成富硫聚合物。黄金回收后聚合物可循环利用的特性进一步提升了该方法的环保价值。"
帕特尔博士表示:"我们从电子垃圾山深潜而入,带着金块攀爬而出!希望这项研究能激发解决紧迫全球挑战的有效方案。"
里斯本博士总结:"随着技术与社会对黄金需求的持续增长,开发安全通用的多源黄金提纯方法日益重要。"
核心数据:
电子垃圾是全球增长最快的固体废物流之一。2022年全球产生约6200万吨电子垃圾,仅22.3%被记录为规范回收。
电子垃圾因含毒性物质且不当回收会产生有毒化学品被列为危险废物。其中多种有毒物被确认或怀疑危害人类健康,部分物质(如二噁英、铅、汞)位列十大健康危害化学品。低劣的电子垃圾回收工艺威胁公共健康安全。
采矿者使用汞与金颗粒结合形成汞齐,经加热蒸发汞后获取黄金,此过程释放有毒蒸气。研究表明高达33%的手工采矿者遭受中度汞蒸气中毒。
全球70余国1000万至2000万手工及小型金矿从业者(含500万妇女儿童)采用汞工艺。这些常未受监管的不规范作业造成全球37%的汞污染(838吨/年),远超其他行业。
多数非正规矿场缺乏资金和技术转向无汞开采。尽管手工采矿供应全球20%黄金(年产值约300亿美元),其售价仅为国际市场价的70%。加之矿区多位于偏远地带,矿工被迫通过非法渠道获取高利贷购买汞。
Story Source:
Materials provided byFlinders University.Note: Content may be edited for style and length.
Journal Reference:
Maximilian Mann, Thomas P. Nicholls, Harshal D. Patel, Lynn S. Lisboa, Jasmine M. M. Pople, Le Nhan Pham, Max J. H. Worthington, Matthew R. Smith, Yanting Yin, Gunther G. Andersson, Christopher T. Gibson, Louisa J. Esdaile, Claire E. Lenehan, Michelle L. Coote, Zhongfan Jia, Justin M. Chalker.Sustainable gold extraction from ore and electronic waste.Nature Sustainability, 2025; DOI:10.1038/s41893-025-01586-w
2025-08-03
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