科学家们想出了如何从旧手机和笔记本电脑中提取黄金

2022 年，人类产生了估计有 6200 万吨电子垃圾– 足以装满 150 多万辆垃圾车。这比 2010 年增长了 82%，预计到 2030 年将增加到 8200 万吨。

这些电子垃圾包括旧笔记本电脑和手机，其中包含黄金等珍贵材料。不到四分之一被妥善收集和回收。但是，我和同事们开发出的一种从电子垃圾中安全可持续地提取黄金的新技术可以帮助改变这种情况。

我们新的黄金提取技术，我们在今天发表的新论文在自然可持续性，还可以降低小规模金矿开采对人类和地球的毒性。

全球需求飙升

长期以来，黄金在人类生活中发挥着至关重要的作用。几个世纪以来，它一直是一种货币形式，也是艺术和时尚的媒介。黄金在现代工业中也是必不可少的，包括电子、化学制造和航空航天部门。

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但是，虽然全球对这种贵金属的需求正在飙升，开采它对环境有害。

森林砍伐和使用有毒化学品就是两个这样的问题。在正式的大规模采矿中，剧毒氰化物应用广泛从矿石中提取黄金。虽然氰化物可以降解，但其使用会对野生动物和储存采矿作业有毒副产品的尾矿坝造成伤害对更广泛的环境构成风险.

在小规模和手工采矿中，汞被广泛用于提取黄金.在这种做法中，黄金与汞形成易于分离的致密汞合金。然后通过加热汞合金以蒸发汞来回收黄金。

小规模和手工采矿是地球上最大的汞污染源，汞排放对矿工有害并污染环境。需要新的方法来减少金矿开采的影响。

更安全的选择

我们的跨学科科学家和工程师团队开发了一种从矿石和电子垃圾中提取黄金的新技术。其目的是提供一种更安全的汞和氰化物替代品，并减少金矿开采对健康和环境的影响。

许多技术具有以前已报告用于从矿石或电子废物中提取黄金，包括无汞和无氰的方法.然而，其中许多方法在速率、产量、规模和成本方面受到限制。通常，这些方法也只考虑了整个黄金回收过程中的一个步骤，而回收和废物管理往往被忽视。

相比之下，我们的方法在黄金开采、回收和精炼的整个过程中考虑了可持续性。我们的新浸出技术使用水卫生和泳池氯化中常用的化学品：三氯异氰尿酸。

当这种广泛可用且低成本的化学品用盐水活化时，它可以与金反应并将其转化为水溶性形式。

为了从溶液中回收黄金，我们发明了一种富含硫的聚合物吸附剂。聚合物吸附剂将某种物质从液体或气体中分离出来，而我们的吸附剂是通过链式反应将关键构件（单体）连接在一起制成的。

我们的聚合物吸附剂很有趣，因为它来自元素硫：一种低成本且高度丰富的原料。石油部门产生的硫超过了其可以使用或出售的硫，因此我们的聚合物合成是这种未充分利用的资源的新用途。

我们的聚合物可以选择性地结合和去除溶液中的金，即使混合物中存在许多其他类型的金属也是如此。

在矿石、过时计算机的电路板和科学废料上演示了简单的浸出和回收方法。重要的是，我们还开发了再生和回收浸出化学品和聚合物吸附剂的方法。我们还建立了净化和回收过程中使用的水的方法。

在开发可回收聚合物吸附剂时，我们发明了一些令人兴奋的新化学方法，利用光制造聚合物，然后在吸附剂与金结合后“解制”吸附剂。这种回收方法将聚合物转化回其原始的单体结构单元，并将其与黄金分离。

然后，回收的单体可以重新制成金结合聚合物：这是该工艺如何与循环经济保持一致的重要证明。

前方的道路漫长而复杂

在未来的工作中，我们计划与行业、政府和非营利组织合作，在小规模采矿作业中测试我们的方法。我们的长期目标是提供一种稳定、安全的黄金提取方法，消除对氰化物和汞等剧毒化学品的需求。

将有许多挑战需要克服，包括扩大聚合物吸附剂的生产和化学回收工艺。对于采纳率，我们还需要确保费率、产量和成本与更传统的金矿开采方法相比具有竞争力。我们的初步结果令人鼓舞。但是，在我们的新技术取代氰化物和汞之前，还有很长而复杂的路要走。

我们更广泛的动力是支持人们的生计数以百万计的手工和小规模矿工依靠汞来回收黄金。

他们通常在几乎没有其他经济机会的偏远和农村地区.我们的目标是在经济上支持这些矿工，同时提供更安全的汞替代品。同样，“城市采矿”和电子垃圾回收的兴起将受益于更安全且作简单的贵金属回收方法。

从电子垃圾中成功回收黄金也将减少对初级采矿的需求，从而减少其对环境的影响。

贾斯汀·查克， 化学教授，弗林德斯大学

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