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这项突破性技术将旧科技转化为纯金——无需水银,无需氰化物,仅需光与盐

本站发布时间:2025-06-30 20:29:00
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在顶级期刊《自然-可持续发展》上阐述的这项金提取技术,有望降低采矿产生的有毒废物水平,并证明可以从废弃计算机印刷电路板中回收的有价值组分中提取高纯度黄金。

由弗林德斯大学Matthew Flinders教授Justin Chalker领导的项目团队,应用这种集成方法从多种来源实现高产率金提取——甚至能回收科学废物流中发现的痕量黄金。

该技术在电子废弃物、混合金属废料和精矿中均展示了向更安全、更可持续黄金回收的进展。

"这项研究包含多项创新,包括一种衍生自水消毒化合物的新型可回收浸出试剂,"弗林德斯大学科学与工程学院Chalker实验室负责人、化学教授Justin Chalker说道。

"团队还开发了一种全新的聚合物吸附剂制造方法——这种材料能在黄金被提取到水中后与之结合——该方法利用光来引发关键反应。"

新研究报道了对这些方法机理、适用范围及局限性的广泛调查,团队目前计划与矿业及电子废弃物回收企业合作,在更大规模上试验该方法。

 

"我们的目标是提供有效的黄金回收方法,在支持黄金多种用途的同时,减轻其对环境与人类健康的影响,"Chalker教授表示。

新工艺使用一种低成本、无害的化合物来提取黄金。该试剂(三氯异氰尿酸)广泛用于水体卫生消毒。当被盐水激活时,该试剂可溶解黄金。

接下来,黄金可选择性地结合到弗林德斯团队开发的一种新型富硫聚合物上。该聚合物的选择性使其即使在高度复杂的混合物中也能回收黄金。

随后,可通过触发聚合物"解聚"并转化回单体来回收黄金。这样既可回收黄金,又能实现聚合物的循环再利用。

黄金的全球需求由其高经济与货币价值驱动,但它同时也是电子、医疗、航空航天技术及其他产品和产业的关键元素。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)提取黄金——并对水、空气和土地造成其他负面环境影响,包括二氧化碳(CO2)排放和森林砍伐。

这项由弗林德斯大学主导的项目旨在提供比汞或氰化物更安全的黄金提取与回收替代方法。

 

团队还与来自美国和秘鲁的专家合作验证了该矿石处理方法,以支持那些依赖有毒汞进行黄金混汞的传统小规模矿山。

金矿开采通常使用剧毒氰化物从矿石中提取黄金,若防护不当将对野生动物及更广泛环境构成风险。手工和小规模金矿仍在使用汞进行黄金混汞。不幸的是,金矿开采中的汞使用是地球上最大的汞污染源之一。

Chalker教授表示,与工业界和环保组织的跨学科研究合作将有助于解决支持经济和环境的复杂问题。

"我们特别感谢工程、采矿和慈善合作伙伴支持将实验室发现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Max Mann博士、Thomas Nicholls博士、Harshal Patel博士和Lynn Lisboa博士——在大量电子废弃物堆上广泛测试了该新技术,旨在寻找更可持续的循环经济解决方案,以更好地利用世界上日益稀缺的资源。电子废弃物的许多组件(如CPU单元和RAM卡)含有黄金和铜等有价金属。

Mann博士表示:"本文表明,需要跨学科合作来解决管理日益增长的电子废弃物堆积这一世界性难题。"

ARC DECRA研究员Nicholls博士补充道:"新开发的金吸附剂采用可持续方法制造,利用紫外光制备富硫聚合物。随后在回收黄金后对聚合物进行循环利用,进一步提升了该方法的环保性。"

Patel博士表示:"我们从电子废弃物堆中深入挖掘,最终捧出了金块!我希望这项研究能启发解决紧迫全球挑战的有效方案。"

"随着技术和社会对黄金的需求不断增长,开发安全且通用的方法从不同来源提纯黄金日益重要,"Lisboa博士总结道。

快速事实:

电子废弃物是全球增长最快的固体废物流之一。2022年,全球估计产生了6200万吨电子废弃物,其中仅有22.3%被记录为正式回收。

电子废弃物被视为危险废物,因其含毒性物质且在不当回收时会产生有毒化学物。其中许多有毒物质已知或疑似危害人类健康,部分物质位列十大公共卫生关注化学品(包括二噁英、铅和汞)。劣质电子废弃物回收对公共健康安全构成威胁。

矿工使用汞与矿石中的金颗粒结合形成汞合金(汞齐)。随后通过加热蒸发汞以提取黄金,但会释放有毒蒸气。研究表明,高达33%的手工采矿者遭受中度金属汞蒸气中毒。

全球超过70个国家有1000万至2000万矿工从事手工和小规模金矿开采(包括多达500万妇女和儿童)。这些通常缺乏监管且不安全的操作产生了全球37%的汞污染(每年838吨)——超过任何其他行业。

多数非正规矿场缺乏向无汞开采转型的资金和培训。尽管贡献了全球20%的黄金供应并创造约300亿美元年产值,手工采矿者通常仅以全球金价70%左右出售黄金。此外,由于许多金矿位于偏远农村地区,矿工贷款常受限于非法来源的高利贷利率,进一步推升了汞需求。

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

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