电化学有助于清理电子垃圾回收贵金属开采

  • 发布时间:2024-03-27 17:37:24 来源:
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伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校的研究人员在《自然化学工程》杂志上报告说,一种新方法可以安全地提取废弃电子产品和低品位矿石中锁存的有价值金属,所用能源和化学材料比现有方法少得多。该论文的标题是“用于选择性金属回收的氧化还原介导的电化学液液萃取(e-LLE)”。

电子产品对黄金和铂族金属(例如钯、铂和铱)的需求量很大。然而,从采矿和当前的电子回收技术中获取这些金属是不可持续的,并且碳足迹很高。研究报告称,电子产品中使用的黄金占金属总需求的8%,而每年电子产品中使用的黄金中有90%最终进入美国垃圾填埋场。

这项由化学和分子工程学教授苏晓领导的研究描述了第一个完全由电化学液液萃取(e-LLE)固有能量驱动的贵金属萃取和分离过程。该方法利用还原氧化反应从含有溶解的电子废物的液体中选择性地提取金和铂族金属离子。

在实验室中,研究小组使用有机溶剂溶解了催化转换器、旧电路板等电子废物以及含有金和铂族金属的模拟采矿矿石。然后,系统将溶解的电子或矿石流过三个连续萃取塔中的专用电极:一个用于氧化,一个用于浸出,一个用于还原。

“然后通过电镀将金属转化为固体,剩余的液体可以进行处理以捕获剩余的金属并回收有机溶剂,”苏说。“然后,含有有机萃取剂的流被泵回第一个萃取塔,关闭回路,这大大减少了浪费。”

对新方法的经济分析表明,新方法的运行成本比当前工业流程低两个数量级。该研究的第一作者、博士后研究员斯蒂芬·科蒂(StephenCotty)表示:“这项工作的社会价值实际上在于它一步快速生产绿色黄金的能力,大大提高了无冲突再生贵金属的透明度和信任度。”

苏说,这种新方法的众多优点之一是它可以以绿色方式连续运行,并且在提取贵金属方面具有高度选择性。“我们可以从金属流中提取金和铂族金属,但我们也可以将它们与银、镍、铜和其他价值较低的金属等其他金属分离,以大大提高纯度——这是其他方法难以做到的。”

该团队表示,他们正在努力通过改进工程设计和溶剂选择来完善该方法。

研究科学家JohannesElbert和研究生AderiyikeFaniyan对这项研究做出了贡献。苏还隶属于贝克曼高级科学技术研究所,也是伊利诺伊州土木与环境工程教授。

伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校已就本研究中提出的技术申请了临时专利。

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