弗林德斯大学科学家研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，还能从堆积如山的电子废料中回收黄金。该方法利用泳池消毒剂中常见的化合物和可重复使用的新型聚合物，避免了汞和氰化物等有毒化学物质，甚至能提取科研废料中的微量黄金。该方法在电路板、混合金属矿石等多种材料上都经过测试，为全球淘金热和日益严重的电子废料危机提供了创新解决方案。这项技术可能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。
顶级期刊《自然-可持续发展》（Nature Sustainability）阐述的这种黄金提取技术有望减少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有价值组分，从而提取高纯度黄金。
由弗林德斯大学马修·弗林德斯教授贾斯汀·查克（Justin Chalker）领导的项目团队应用这种综合方法从多种来源高效提取黄金——甚至能回收科学废物流中发现的痕量黄金。
该技术在电子垃圾、混合金属废料和精矿中均证明了其向更安全、更可持续黄金回收的进展。
“该研究包含多项创新，包括一种源自饮用水消毒化合物的新型可回收浸出剂，”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。
“团队还开发了一种全新的聚合物吸附剂制造方法——该材料用于在水中结合提取后的黄金——利用光引发关键反应。”
新研究报告了对这些方法机理、适用范围和局限性的广泛研究，团队现计划与采矿和电子垃圾回收企业合作，在更大规模上试验该方法。
“目标是为黄金的多种用途提供有效的回收方法，同时减轻对环境和人类健康的影响，”查克教授说。
新工艺使用低成本且无害的化合物提取黄金。该试剂（三氯异氰尿酸）广泛应用于水净化和消毒。经盐水激活后，该试剂可溶解黄金。
接下来，黄金可选择性结合到弗林德斯团队开发的富硫新型聚合物上。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。
随后通过触发聚合物“解聚”回单体状态来回收黄金。这样既能回收黄金，又能使聚合物得以循环再利用。
黄金的全球需求由其高经济价值和货币价值驱动，同时也是电子、医疗、航空航天技术等众多产品和行业的关键元素。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）进行黄金提取，还会对水、空气和土地造成其他负面环境影响，包括CO2排放和森林砍伐。
弗林德斯大学主导的项目旨在为黄金提取和回收提供比汞或氰化物更安全的替代方法。
该团队还与美国和秘鲁的专家合作验证了矿石提金法，致力于支持那些依赖有毒汞进行黄金汞齐化的小型矿山。
金矿开采通常使用剧毒氰化物从矿石中提取黄金，若控制不当会对野生动物及更广泛环境构成风险。手工和小型金矿仍使用汞进行黄金汞齐化。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。
查克教授表示，与行业及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马克斯·曼（Max Mann）博士、托马斯·尼科尔斯（Thomas Nicholls）博士、哈沙尔·帕特尔（Harshal Patel）博士和林恩·里斯本（Lynn Lisboa）博士——在成堆的电子垃圾上广泛测试了这项新技术，旨在寻求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。电子垃圾的许多组件，如CPU单元和RAM卡，含有黄金和铜等贵金属。
曼博士表示：“这篇论文表明，需要跨学科合作来解决管理日益增长的电子垃圾库存这一世界性难题。”
ARC DECRA研究员尼科尔斯博士补充道：“新开发的黄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。”
帕特尔博士说：“我们潜入电子垃圾山，带着金块爬了出来！我希望这项研究能激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，开发安全通用的方法从不同来源提纯黄金愈发重要，”里斯本博士总结道。
核心数据：
电子垃圾是全球增长最快的固体废物流之一。2022年全球估计产生6200万吨电子垃圾，仅有22.3%被记录为正式收集和回收。
电子垃圾被视为危险废物，因其含有有毒物质，且在不当回收时会产生有毒化学物质。其中许多有毒物质已知或疑似危害人类健康，部分被列入十大公共卫生关注化学品，包括二噁英、铅和汞。低劣的电子垃圾回收对公共健康和安全构成威胁。
矿工使用汞（与矿石中的金颗粒结合）形成汞齐。随后加热蒸发汞，留下黄金但释放有毒蒸气。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规模金矿开采，其中包括多达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。
大多数非正规矿场缺乏向无汞采矿转型所需的资金和培训。尽管手工采矿供应着全球20%的黄金，年产值约300亿美元，但矿工售金价格通常仅为全球市场价值的70%左右。此外，由于许多金矿位于偏远农村地区，寻求贷款的矿工往往被迫接受非法来源的高利贷利率，从而推高了汞需求。