新型聚合物可轻松捕获从电子垃圾中提取的黄金

2020-06-28 22:13:06

阻碍电子垃圾回收的一个因素是实际的回收过程本身。我们需要更便宜、更安全、更清洁或更有效的方法从电子产品中分离和回收有价值的元素,然后才能使整个努力更具吸引力和更有利可图。目前的一些方法使用大量的能量来熔化组分,但化学可以提供一些诱人的替代方案。

韩国高级科学技术研究所的洪永然领导的一项新研究涉及一种对黄金有着令人印象深刻的亲和力的化学物质。对一些电路板进行酸处理以释放其材料,这些材料将聚集所有溶解的金。在它释放了黄金之后,它就可以再次使用了。

研究人员的洗金器是基于一种叫做卟啉的有机化合物。在聚合物中连接在一起,它拥有大量的小孔,这些小孔在能量上想要容纳一个金属原子。这就是化学家寻找的帮助回收的那种结构。

研究人员将他们的聚合物进行了一系列不同的测试,以找出它在哪些金属上效果最好,以及它可以捕获多少金属。它对少量贵金属最有效,尤其是黄金。事实上,与聚合物中的孔隙数量相比,他们发现它捕获的金原子大约是原来的10倍。对于其他元素,如铂,每个气孔只容纳一个原子(我们可以说,这是造成原子社会距离的主要原因)。但是,金原子似乎在每个毛孔上组成了一个派对。

这一行为得到了测量的验证,并通过一些建模得到了解释。研究人员发现,聚合物会在紫外光的帮助下与金原子相互作用,并给它一些电子,这恰好使更多的金原子有可能加入到一团中。果然,用不同数量的紫外光重复测试产生了影响,尽管即使没有紫外光,捕捉能力仍然相当高。

最后,对聚合物进行了相当真实的测试。研究人员从垃圾场拿出7块电路板,放入酸浴中浸出金属。然后他们混合他们的聚合物,调整溶液,让它搅拌几天。(尽管其他测试显示99%的黄金可以在大约30分钟内被清除。)。过滤分离出聚合物和它运来的黄金。再次加入酸会导致聚合物释放金,金沉淀成固体金块,占从电路板上浸出的黄金的94%。

考虑到结果,这项技术的经济理由似乎很容易提出。研究人员说,这种聚合物的生产成本约为每克5美元,而这克可以捕获64美元的黄金。由于聚合物可以重复使用,随着时间的推移,它将比它便宜得多,几乎不会增加回收操作的总成本。

“尽管(印刷电路板)含有比矿山矿石更多的贵金属,”研究小组写道,“但80%的废物仍然被送往垃圾填埋场,主要是因为缺乏选择性的、高产量的、非氰化物回收程序。”随着类似的工艺被发现更容易收获其他元素,所有这些浪费看起来都将越来越像是经济机会-并通过将旧设备变成新设备而不是垃圾来帮助闭合循环。