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變廢為「金」:一種新材料可輕鬆捕獲金原子,從電子垃圾提取黃金

這一種新型黃金提取工藝可以以更低廉的成本從電子垃圾中提取黃金,相較於傳統回收黃金方法更加高效、節能、高利潤。

這一種新型黃金提取工藝可以以更低廉的成本從電子垃圾中提取黃金,相較於傳統回收黃金方法更加高效、節能、高利潤。


變廢為「金」:一種新材料可輕鬆捕獲金原子,從電子垃圾提取黃金

阻礙電子垃圾回收的一個因素,是實際回收過程本身。我們需要更便宜、更安全、更清潔或更有效的方法,從電子產品中分離和回收有價值的元素,然後才能使整個電子垃圾回收過程更具吸引力和盈利性。目前的一些方法需要使用大量的能量來熔化元件,但化學回收法可以提供一些誘人的替代方法。

新研究:發現一種可以輕鬆捕獲黃金的"淘金器"

韓國高級科學技術研究院的Yeongran Hong教授的一項新研究涉及到一種對黃金具有驚人親和力的化學物質。其將電路板進行酸預處理,以釋放其中的物質,這種物質就會聚集所有溶解的黃金。而在將這些黃金分離出去之後,就可以再次使用了。


變廢為「金」:一種新材料可輕鬆捕獲金原子,從電子垃圾提取黃金

該研究人員的"淘金器"是基於一種叫做卟啉的有機化合物。在聚合物中連接在一起時,它擁有許多的小孔結構,這些小孔在能量上將可以容納一個金屬原子。這正是化學家們尋找的有助於循環利用的理想結構。

通過實驗驗證:將大幅降低回收黃金的成本,並可以多次循環使用

研究人員對他們的聚合物進行了一系列不同的測試,以確定它對哪種金屬效果最好,以及能捕捉多少金屬。結果表明,它對少量的貴金屬最為有效,尤其是金原子最為有效。事實上,與聚合物中的孔隙數量相比,他們發現它捕獲的金原子數量是其10倍左右。對於鉑等其他元素來說,每個孔隙只能容納一個原子(就像原子們之間保持一定的"社交距離"一樣)。但金原子似乎就像在每個孔隙中聚在一起開"狂歡派對"。


變廢為「金」:一種新材料可輕鬆捕獲金原子,從電子垃圾提取黃金

這種行為通過測量得到了驗證,並通過一些建模得到了解釋。研究人員發現,在紫外線的幫助下,聚合物會與金原子相互作用——並給予金原子一些電子,這恰好使更多的金原子有可能加入到一個團塊中。不出所料,用不同數量的紫外線重複測試會產生一定的影響,儘管在沒有紫外線的情況下,捕捉效果仍然相當高。

最後,聚合物經過了一系列非常可靠的測試。研究人員從一個垃圾場隨機抽取了七塊電路板,把它們放在酸浴中浸出金屬。然後,他們將聚合物混入其中,調整溶液,並持續攪拌幾天。(儘管其他測試表明,99%的黃金可以在30分鐘內被清除)。過濾分離出聚合物和其所捕獲的黃金。再次加一定量的酸會使聚合物放出黃金,黃金就會沉澱為固體塊,約佔電路板上浸出金的94%。

變廢為「金」:一種新材料可輕鬆捕獲金原子,從電子垃圾提取黃金

該工藝將會有望填補電子垃圾回收這一缺口

鑒於這些結果,這種技術的經濟案例似乎很容易做出。研究人員表示,這種聚合物的生產成本約為5美元/克(約35元/克),而這一克可以捕獲64美元(約453元)的黃金。而且由於這種聚合物可以重複使用,隨著時間的推移,它的成本會比這便宜得多,幾乎不會增加回收作業的整體成本。

"儘管(印刷電路板)比一般礦山中的礦石含有更多的貴金屬。"該團隊這麼寫道,"這種廢物中的80%仍然被送往垃圾填埋場,主要是因為缺乏選擇性、高產、非氰化物回收程序。 隨著人們發現類似的工藝可以更容易地收穫其他元素,所有這些廢物將越來越像經濟機遇——並通過將舊設備變成新設備而不是垃圾來幫助關閉循環。"

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