Китайские ученые извлекли 98% золота из старых телефонов за 20 минут с минимальными затратами

Китайские исследователи открыли быстрый, недорогой и экологически чистый метод извлечения золота из электронных отходов, который может существенно изменить мировую переработку электронных отходов и снизить потребность в традиционной добыче полезных ископаемых.

Новая технология, позволяющая извлекать золото из отработанной электроники менее чем за 20 минут при комнатной температуре, была разработана исследователями из Гуанчжоуского института преобразования энергии при Китайской академии наук и Южно-Китайского технологического университета.

Команда сообщила, что новый процесс обходится примерно в треть от текущих рыночных цен на извлечение золота, что делает его самым экономически эффективным методом из всех известных на сегодняшний день.

Кроме того, он обеспечивает эффективность извлечения золота более 98,2% из отработанных процессоров (ЦП) старых мобильных телефонов и печатных плат (ПК) бытовой техники при комнатной температуре.

Быстрая и недорогая переработка золота

Электронные отходы, или e-waste, являются одним из наиболее быстрорастущих потоков твердых отходов в мире. По данным Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ), ежегодное образование электронных отходов увеличивается на 2,6 миллиона тонн. Ожидается, что к 2030 году этот показатель достигнет 82 миллионов тонн.

К наиболее распространенным электронным отходам относятся компьютеры, крупная бытовая техника, мобильные телефоны и медицинское оборудование. Эти предметы содержат небольшое, но ценное количество драгоценных металлов , включая золото (Au) и палладий (Pd), которые широко используются благодаря своей превосходной проводимости, стабильности и коррозионной стойкости.

Между тем, традиционные методы переработки часто основаны на использовании токсичных химических веществ, таких как цианид, что создает серьезные экологические и медицинские риски. Для решения этой проблемы команда разработала процесс, основанный на механизме самокаталитического выщелачивания.

Данный механизм исключает необходимость использования агрессивных реагентов или внешних катализаторов. В отличие от них, он использует простой водный раствор пероксимоносульфата калия (PMS) и хлорида калия (KCl).

При контакте раствора с поверхностями золота или палладия сами металлы выступают в роли катализаторов. На поверхности металла активируются персульфат натрия (PMS) и хлорид-ионы (Cl⁻), образуя высокореактивные окислители, такие как синглетный кислород и хлорноватистая кислота.

Затем эти окислители расщепляют атомы металла, позволяя хлорид-ионам связываться с ними и растворять их в растворе для легкого извлечения. Для исследования группа провела эксперименты по тушению и спектроскопический анализ.

Переосмысление добычи золота

Исследователи отметили, что данный метод обеспечивает эффективность извлечения золота из отходов центральных процессоров (ЦП) и печатных плат (ПП) более 98,2%, а также степень извлечения палладия 93,4%.

Это означает, что переработка всего 10 килограммов (22 фунтов) отработанных печатных плат может дать около 1,4 грамма золота при общей стоимости примерно в 72 доллара США. Это составляет около 1455 долларов США за унцию, что значительно ниже текущих рыночных цен.

Для сравнения, в начале января международные цены на золото впервые в истории превысили 4400 долларов США за унцию. Ожидается, что к концу десятилетия они достигнут отметки в 10 000 долларов США за унцию.

Помимо экономии средств, новый процесс потребляет примерно на 62,5 процента меньше энергии, чем традиционные методы. Он также снижает затраты на реагенты более чем на 93 процента по сравнению с методами, основанными на использовании цианида.

Кроме того, при этом образуется гораздо меньше вторичных отходов, таких как токсичный шлам. После выщелачивания растворенные металлы могут быть извлечены с помощью простых стадий восстановления и очистки для получения золота высокой чистоты.

Результаты исследования опубликованы в журнале Angewandte Chemie International Edition .

Источник: https://interestingengineering.com/science/chinese-method-recovers-gold-old-phones