这项突破性进展将旧技术转化为纯金——无汞,无氰化物,仅需光和盐

弗林德斯大学的科学家开发出一种更清洁环保的黄金提取技术——不仅能从矿石中提炼,更能从堆积如山的电子垃圾中回收黄金。该方法利用游泳池消毒剂中的常见化合物和可重复使用的新型聚合物,避免了汞、氰化物等有毒化学物质的使用,甚至可有效提取科研废弃物中的微量黄金。该技术已通过电路板到混合金属矿石等多种物料的验证,为全球淘金热和日益严峻的电子垃圾危机提供了创新解决方案。这项突破性技术将为个体采矿者和回收企业带来变革,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》阐述,这项金提取技术有望减少采矿过程中的有毒废弃物水平,并证明可从废弃计算机印刷电路板中回收的高纯度黄金。

由弗林德斯大学马修·弗林德斯教授贾斯汀·乔克领导的团队,应用这种集成方法从多种来源实现了高收率金提取——甚至能回收科研废液中的痕量黄金。

该技术在电子废弃物、混合金属废料和矿石精矿中的应用,展示了其在实现更安全、更可持续黄金回收方面的进展。

"该研究包含多项创新,包括一种源自水消毒化合物的新型可循环浸出剂,"弗林德斯大学理工学院乔克实验室负责人、化学教授贾斯汀·乔克表示。

"团队还开发了全新的聚合物吸附剂制造方法——即提取后将黄金结合到水中的材料——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,团队现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,在满足黄金多重用途的同时,减轻对环境和人类健康的影响。"乔克教授强调。

新工艺采用低成本无害化合物提取黄金。该试剂(三氯异氰尿酸)广泛用于水质净化和消毒。经盐水激活后,该试剂可溶解黄金。

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。

通过触发聚合物"自解体"并转化回单体,即可实现黄金回收。这不仅回收了黄金,聚合物本身也可循环再利用。

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,开采这种贵金属可能涉及使用剧毒物质(如氰化物和汞)进行提取,并对水、空气、土地造成二氧化碳排放和森林砍伐等负面环境影响。

弗林德斯主导项目的目标是在黄金提取回收领域提供比汞或氰化物更安全的替代方案。

 

团队还与美国和秘鲁专家合作验证该技术在矿石上的应用,旨在支持依赖有毒汞进行金汞齐化的小型矿山。

传统金矿开采通常使用剧毒氰化物从矿石中提取黄金,若管理不当将危及野生动物及大环境。手工和小型金矿仍使用汞进行金汞齐化。不幸的是,金矿汞使用已成为地球最大的汞污染源之一。

乔克教授指出,与工业界及环保组织的跨学科合作将助力解决支撑经济与环境的高度复杂问题。

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

这项重大新研究的首席作者——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全面测试了新技术,旨在通过更可持续的循环经济方案优化利用全球日益稀缺的资源。电子废弃物的许多部件(如CPU单元和内存条)含有黄金和铜等贵金属。

曼博士表示:"本文证明需要跨学科协作应对管理日益增长的电子废弃物库存这一世界性难题。"

ARC DECRA学者尼科尔斯博士补充道:"新型黄金吸附剂采用可持续工艺制造,利用紫外线合成富硫聚合物。黄金回收后聚合物的循环再利用进一步提升了该方法的环保价值。"

帕特尔博士称:"我们从电子废弃物堆中发掘出了金砖!希望这项研究能激发应对紧迫全球挑战的有效解决方案。"

"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愈发重要。"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%被记录为正规回收。

电子废弃物因含毒性物质且不当回收会产生有毒化学品而被视为危险废物。其中多种有毒物质被证实或怀疑危害人类健康,若干种类已列入十大公共卫生危害化学品(包括二噁英、铅和汞)。低水平电子废弃物回收威胁公共健康安全。

矿工利用汞与矿石中的金颗粒结合形成汞齐,再经加热蒸发汞来提取黄金,同时释放有毒蒸气。研究表明高达33%的手工矿工患有中度金属汞蒸气中毒。

全球70多个国家有1000万至2000万矿工从事手工和小型金矿开采(含500万妇女儿童)。这些通常未经规范且不安全的作业造成全球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向无汞开采转型的资金和培训。尽管供应全球20%的黄金且年产值约300亿美元,手工矿工的黄金售价通常仅为国际市场价的70%。加之金矿多位于偏远地区,矿工贷款常受限于非法渠道的高利贷,进一步推升汞需求。