该黄金提取技术在顶级期刊《自然-可持续发展》上阐释,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高纯度黄金。
由马修·弗林德斯教授贾斯汀·查尔克领导的项目团队,应用这种集成方法从多种来源高效提取黄金——甚至能回收科学废物流中的微量黄金。
该技术在电子废物、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。
"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,"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。
"团队还开发了全新制备聚合物吸附剂的方法(该材料能在黄金浸入水中后进行结合),利用光引发关键反应。"
新研究报告了对该方法机理、适用范围及局限性的广泛研究,团队计划与采矿及电子废物回收企业合作,开展更大规模试验。
"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,减轻对环境与人类健康的影响,"查尔克教授强调。
新工艺使用低成本无害化合物提取黄金。该试剂(三氯异氰尿酸)广泛应用于水净化消毒领域,经盐水激活后可溶解黄金。
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。该聚合物的高选择性使其能在高度复杂混合物中回收黄金。
通过触发聚合物"解聚"并转化回单体,可实现黄金回收与聚合物的循环利用。
全球黄金需求源于其经济与货币价值,同时也是电子、医疗、航空航天等领域的关键元素。但传统采矿涉及剧毒物质(如氰化物、汞)提取黄金,并造成水/空气/土地污染、CO2排放及森林砍伐等环境问题。
弗林德斯主导项目旨在开发比汞/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方法,以支持依赖有毒汞合金化黄金的小型矿场。
传统金矿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生态环境。手工和小型金矿仍采用汞合金化黄金,该操作已成为地球最大的汞污染源之一。
查尔克教授指出,与行业及环保组织的跨学科合作将助力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将实验室成果转化为大规模黄金回收技术示范。"
主要研究的第一作者——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·帕特尔博士及林恩·里斯本博士——在电子废料堆上全面测试新技术,旨在寻求更可持续的循环经济方案以高效利用日益稀缺的全球资源。电子废料中的CPU单元、内存条等组件含有黄金、铜等贵重金属。
曼博士表示:"本文证明需跨学科协作应对电子废物持续堆积的世界性难题。"
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,进一步提升该技术的环保价值。"
帕特尔博士称:"我们从电子废料山中掘出金块!愿此研究激发应对全球紧迫挑战的有效方案。"
里斯本博士总结:"随着技术与社会对黄金需求持续增长,开发安全通用提纯方法从多元来源获取黄金愈发重要。"
核心数据:
电子废物是全球增速最快的固体废物流。2022年全球产生约6200万吨电子废物,仅22.3%被正式记录回收。
电子废物含毒性物质,不当回收会产生有毒化学物,被列为危险废物。其中多种毒物危害人类健康,二噁英、铅、汞等被列入十大健康危害化学品。低劣回收工艺威胁公共健康安全。
矿工使用汞与金粒结合形成汞合金,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%的手工矿工遭受中度汞蒸气中毒。
全球70余国家约1000-2000万矿工(含500万妇女儿童)从事手工和小型金矿开采。这些常属违规操作的作业占全球汞污染37%(年排放838吨),居各行业之首。
多数非正规矿场缺乏转型无汞开采的资金与培训。尽管贡献全球20%黄金供应(年产值约300亿美元),手工采矿者售金价格仅为国际市价70%。矿区多位于偏远地带,矿工借贷常受限于非法渠道的高利贷,进一步刺激汞需求。
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
2025-08-22
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