这项突破性技术将旧科技转化为纯金——无需汞、无需氰化物,仅需光和盐

弗林德斯大学的科学家们破解了一种更清洁环保的黄金提取技术——该技术不仅适用于矿石提取,还能从日益堆积的电子垃圾中回收黄金。通过使用常见于泳池消毒剂的化合物及可重复利用的新型聚合物,该方法避免了汞、氰化物等有毒化学品的使用,甚至可应用于科学废弃物中的微量黄金提取。从电路板到混合金属矿石的测试表明,该技术为解决全球淘金热和不断加剧的电子垃圾危机提供了前景广阔的解决方案。这项突破性技术将彻底改变个体采矿者和回收企业的作业模式,在保护人类与地球的同时实现贵金属的高效回收。

据领先期刊《自然-可持续发展》阐释,这项金提取技术有望降低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的有价值部件里提取高纯度黄金。

由马修·弗林德斯教授贾斯汀·查克领导的团队,应用这种集成方法从多种来源实现高产量金提取——甚至能回收科学废物流中的痕量黄金。

该技术在电子垃圾、混合金属废料和精矿中均展现出更安全、更可持续的黄金回收进展。

"这项研究包含多项创新,包括一种源自水消毒化合物的新型可循环浸出试剂,"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。

"团队还开发出制备聚合物吸附剂的全新方法(即提取后水中结合黄金的材料),利用光引发关键反应。"

新研究报告了对方法机理、适用范围及局限性的广泛研究,团队计划与采矿及电子废弃物回收企业合作,进行更大规模的试验。

 

"我们的目标是提供有效的黄金回收方法,在支撑黄金广泛应用的同时,降低对环境和人类健康的影响,"查克教授强调。

新工艺使用低成本环保化合物提取黄金。该试剂(三氯异氰尿酸)广泛应用于水净化和消毒领域,经盐水活化后可溶解黄金。

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。该聚合物的选择性使其能在高度复杂的混合物中回收黄金。

触发聚合物"分解"并转化回单体后即可回收黄金,实现黄金回收与聚合物循环利用。

黄金的全球需求源于其高经济与货币价值,同时也是电子、医疗、航空航天等领域的关键元素。然而,开采这种贵金属需使用氰化物、水银等高毒性提取物,并对水体、空气和土地产生负面环境影响,包括CO2排放和森林砍伐。

弗林德斯主导项目的目标是提供比水银或氰化物更安全的黄金提取回收替代方案。

 

团队还携手美国和秘鲁专家验证矿石处理方法,旨在支持依赖有毒水银混汞提金的小型矿场。

金矿开采通常使用剧毒氰化物从矿石中提取黄金,若管控不当将危及野生动物及大环境。手工和小型金矿仍用水银混汞提金,这种操作已成为地球最大的汞污染源之一。

查克教授指出,与行业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复杂问题。

"特别感谢工程、采矿及慈善合作伙伴支持我们将实验室成果转化为更大规模的黄金回收技术演示。"

这项重大研究的主要作者——弗林德斯大学博士后研究员马克斯·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——在大量电子废弃物上深入测试了新技术,目标是寻求更可持续的循环经济方案,高效利用全球日益稀缺的资源。电子废弃物中的CPU单元、RAM卡等部件富含黄金和铜等贵金属。

曼博士表示:"本文证明需要跨学科合作应对电子废弃物堆积这一世界性难题。"

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。黄金回收后聚合物可循环利用,进一步提升了该技术的环保价值。"

帕特尔博士称:"我们潜入电子垃圾山,捧出了金砖!愿此研究激发应对全球紧迫挑战的有效方案。"

"随着技术和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趋重要,"里斯本博士总结道。

核心数据:

电子废弃物是全球增长最快的固体废物流之一。2022年全球电子废弃物产量约6200万吨,仅有22.3%被正式记录回收。

电子废弃物因含毒性物质且不当回收会产生有毒化学物而被视为危险废物。其中多种毒素已被证实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。低劣的电子废弃物回收威胁公共健康安全。

矿工使用水银结合矿石中的金粒形成汞合金,再加热蒸发水银获取黄金,此过程释放有毒蒸气。研究显示高达33%的手工矿工遭受中度金属汞蒸气中毒。

全球70余个国家有1000万至2000万手工和小型金矿从业者(含500万妇女儿童)。这些常属非法且危险的操作造成全球37%的汞污染(年排放838吨),远超其他行业。

多数非正规矿场缺乏转型无汞开采的资金和培训。尽管供应全球20%黄金且年产值约300亿美元,手工矿工的黄金售价仅为国际市场价的70%。加之矿区多位于偏远农村,矿工借贷常受限于非法渠道的高利贷,进一步推高汞需求。