Видобуток золота: перетворення електронних відходів на скарб

Волокнистий адсорбент вибірково вилучає золото високої чистоти з відходів. Значно скорочує вартість і час процесу відновлення, а також дозволяє масово виробляти матеріал і багаторазово переробляти його. Більшість своїх металевих ресурсів Корея покладається на імпорт, а в останні роки через виснаження ресурсів і зростання цін на сировину з’явилися «циркулярні ресурси», які переробляють металеві відходи.

У відповідь компанія SK hynix розробила середньо- та довгостроковий план щодо збільшення відсотка міді, золота тощо, які вилучаються та повторно використовуються з відходів, утворених у процесі виробництва напівпровідників, до понад 30% до 2030 року, і Samsung Electronics працює програма збору використаних мобільних телефонів у співпраці з некомерційною корпорацією E-circulation Governance. Очікується, що глобальний ринок циклічної економіки збільшиться більш ніж удвічі з приблизно 338 мільярдів доларів у 2022 році до приблизно 712 мільярдів доларів у 2026 році.

Прорив у технології відновлення металів

У цьому контексті команда під керівництвом доктора Дже-Ву Чоя з Дослідницького центру водних ресурсів Корейського інституту науки і технологій (KIST) оголосила, що вони розробили технологію, яка може вибірково отримувати золото високої чистоти з електричних і електронні відходи, що містять різні метали, з використанням текстильних матеріалів.

Адсорбенти для рекуперації металу, як правило, мають гранульовану форму, щоб підвищити ефективність адсорбції на основі високої питомої площі поверхні, але їх важко контролювати під водою, що призводить до низького рівня рекуперації та навіть до вторинного забруднення навколишнього середовища. З іншого боку, волокноподібні матеріали легко контролювати під водою, і їх можна надати різної форми в процесі плетіння, тому вони мають високий потенціал для промислового застосування. Однак через їх малу товщину та низьку міцність вони легко ламаються, коли на основу наноситься золото.

Покращені методи вилучення золота

Дослідники KIST хімічно іммобілізували лужні молекули на поверхні поліакрилонітрилових (PANF) волокон, щоб покращити ефективність відновлення молекулярного золота та структурну стабільність. Полімерне волокно, що містить амін, має значно більшу площу поверхні, що може покращити ефективність адсорбції іонів золота (Au) у відходах до 2,5 разів (від 576 мг/г до 1462 мг/г) порівняно з раніше розробленою командою. адсорбційний матеріал гранульованого золота.

Розроблений волокнистий адсорбент не тільки показав ефективність вилучення золота понад 99,9% у розчинах, отриманих шляхом вилуговування реальних процесорів, але також досяг ефективності вилучення золота, близької до 100% у широкому діапазоні pH 1-4, який включає більшість відпрацьованих рідин . Особливо варто відзначити, що лише іони золота можуть бути відновлені з високою чистотою понад 99,9%, навіть у присутності 14 інших іонів металу, які співіснують у розчині. Крім того, відсоток вилучення золота підтримувався на рівні 91% навіть після 10 застосувань, демонструючи відмінну можливість повторного використання.

Висновок і подальші перспективи

«Забезпечуючи ефективне й екологічно чисте відновлення металевих ресурсів, волокнистий адсорбент, розроблений KIST, може зменшити залежність Кореї від імпорту ресурсів і підготуватися до ризику зростання цін на сировину», — сказав д-р Дже-Ву Чой. «Ми плануємо розширити сферу майбутніх досліджень, щоб вибірково відновлювати різні цільові метали на додаток до золота», — сказав доктор Йонгкюн Юнг».