弗林德斯大学科学家开发出一种更清洁环保的黄金提取技术——不仅能从矿石中提取,还能从日益堆积的电子垃圾中回收贵金属。该方法采用常用于泳池消毒的化合物和一种可重复使用的新型聚合物,规避了汞和氰化物等有毒化学物质的使用,甚至能够提取科学废料中的微量黄金。通过对电路板到混合金属矿石等各类物料的测试证实,这项技术为解决全球淘金热和电子垃圾危机提供了创新方案。该突破性工艺不仅有助于手工采矿者和回收商高效获取贵金属,更在保护人类健康与生态环境方面展现出巨大潜力。
这项金提取技术在权威期刊《自然-可持续发展》中被详细阐述,该技术有望减少采矿产生的有毒废物水平,并证明可通过回收废弃电脑印刷电路板中的贵重组件获取高纯度黄金。
由弗林德斯大学马修·弗林德斯教授贾斯汀·查尔克领导的项目团队,应用这种集成方法实现了多种来源的高效金提取——甚至能回收科学废物流中的微量黄金。
该技术在电子废弃物、混合金属废料和矿石精矿处理中展示了更安全、更可持续的黄金回收方案。
弗林德斯大学科学与工程学院查尔克实验室负责人、化学教授贾斯汀·查尔克表示:"这项研究包含多项创新,其中包括一种源自水消毒化合物的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——这种材料能在水中结合黄金,整个制备过程采用光引发关键反应。"
新研究报告中详细论证了该方法的机理、适用范围和局限性。研究团队计划与矿业和电子废弃物回收企业合作,进行更大规模的试验。
查尔克教授强调:"我们的目标是提供有效的黄金回收方法,在支持黄金广泛应用的同时,降低对环境和人类健康的影响。"
新工艺使用低成本无害化合物提取黄金。这种试剂(三氯异氰尿酸)广泛应用于水处理消毒领域,经盐水活化后可溶解黄金。
随后,黄金可选择性地与弗林德斯团队研发的新型富硫聚合物结合。该聚合物的选择性使其能在极度复杂的混合物中回收黄金。
通过触发聚合物"解聚"并还原为单体,可实现黄金回收和聚合物再生利用的双重目标。
黄金在全球经济货币体系中的高价值驱动着市场需求,同时也是电子、医疗、航空航天等领域的关键材料。然而传统黄金开采常使用氰化物、汞等剧毒物质进行提取,并伴随CO2排放、森林砍伐等环境负面影响。
弗林德斯主导项目的核心目标是开发比汞和氰化物更安全的替代性黄金提取回收技术。
研究团队与美国、秘鲁专家合作验证矿石处理方法,旨在支持依赖有毒汞进行黄金提取的小型采矿业转型。
传统黄金开采使用剧毒氰化物处理矿石,存在野生动物和环境暴露风险。手工和小型金矿仍采用汞齐法提金,这种汞污染已成为全球最大的汞污染源之一。
查尔克教授指出,与行业和环保组织的跨学科合作将有助于解决支持经济发展与环境保护的复杂问题。
"特别感谢工程、采矿和公益合作伙伴支持我们将实验室发现转化为大规模黄金回收技术的示范应用。"
该研究的主要作者——弗林德斯大学博士后研究员曼恩博士、尼科尔斯博士、帕特尔博士和利思博雅博士,在电子废弃物堆中广泛测试新技术,寻求更可持续的循环经济解决方案。CPU单元、内存条等电子废弃物部件含有金、铜等珍贵金属。
曼恩博士表示:"这项研究证明应对电子废弃物增长的全球挑战需要跨学科协作。"
ARC DECRA研究员尼科尔斯博士补充:"新型黄金吸附剂采用可持续工艺制备,利用紫外线合成富硫聚合物。黄金回收后的聚合物再生利用进一步提升了该技术的环保价值。"
帕特尔博士形象描述:"我们在电子垃圾山中潜游,最终获得了金块!希望这项研究能激发应对全球挑战的有效方案。"
利思博雅博士总结道:"随着社会对黄金的技术需求持续增长,开发安全通用的黄金提纯方法日益重要。"
关键数据:
电子废弃物是全球增速最快的固体废物流。2022年全球产生约6200万吨电子垃圾,登记回收率仅为22.3%。
电子废物因含毒性物质被列为危险废弃物,不当回收将产生有毒化学物质。其中多种物质被证实或怀疑危害人类健康,部分被列入公共卫生十大危害化学物(包括二恶英、铅和汞)。低效回收工艺威胁公共健康安全。
采矿业使用汞与金颗粒形成汞齐,加热蒸发后残留黄金但释放毒烟。研究表明33%的手工采矿者存在中度汞蒸气中毒。
全球70多国的1000-2000万名手工/小规模采矿者中,包含500万妇女儿童。这类非正规作业年产生838吨汞污染(占全球37%),远超其他行业。
多数非正规矿区缺乏转型无汞开采的资金技术。虽然贡献全球20%黄金供应(年产值约300亿美元),但手工采矿者售价仅为市价70%。矿区多位于偏远地区,矿工被迫接受非法高利贷,进一步刺激汞需求。