中國研究人員近日發現了一種快速、低成本且環保的金提取方法,這一技術有可能在全球範圍內顛覆電子廢物回收行業,並減少對傳統採礦的需求。這一新技術由中國科學院廣州能源轉換研究所及華南理工大學的研究團隊開發,能在常溫下於 20 分鐘內從廢棄電子產品中提取金。研究團隊表示,這一新工藝的成本僅為當前市場金回收價格的三分之一,成為目前報導的最具成本效益的方法。此外,該方法在從舊手機的中央處理單元(CPU)和家電的印刷電路板(PCB)中實現了超過 98.2% 的金浸出效率。
電子廢物,或稱 e-waste,是全球增長最快的固體廢物之一。根據世界衛生組織的數據,電子廢物的年產量正在以每年 260 萬噸的速度增長,預計到 2030 年將達到 8200 萬噸。最常見的電子廢物項目包括計算機、大型家用電器、手機和醫療設備。這些物品中含有少量但珍貴的貴金屬,如金(Au)和鈀(Pd),由於其出色的導電性、穩定性和耐腐蝕性,廣泛應用於各類產品中。
傳統的回收方法通常依賴於有毒化學品,例如氰化物,這對環境和健康造成了嚴重威脅。為了解決這一挑戰,研究團隊開發了一種基於自催化浸出機制的過程。該機制消除了對腐蝕性試劑或外部催化劑的需求,使用簡單的過氧單硫酸鉀(PMS)和氯化鉀(KCl)的水溶液。當這種溶液與金或鈀的表面接觸時,這些金屬本身會充當催化劑。在金屬表面上,PMS 和氯離子(Cl⁻)被激活,產生如單態氧和次氯酸等高反應性氧化劑,這些氧化劑會分解金屬原子,使氯離子能夠與其結合,方便溶解並回收。
研究團隊進行了淬火實驗和光譜分析,發現該方法能夠從廢舊中央處理單元和印刷電路板中實現超過 98.2% 的金浸出效率,鈀的回收率則達到 93.4%。這意味著處理 10 公斤的廢棄電路板可獲得約 1.4 克的金,總成本僅約 72 美元,這相當於每盎司約 1,455 美元,遠低於當前市場價格。相比之下,今年 1 月初國際金價首次突破每盎司 4,400 美元,預計到本世紀末將超過每盎司 10,000 美元。
除了節省成本之外,這一新工藝的能耗比傳統技術減少約 62.5%。與基於氰化物的方法相比,試劑成本降低了超過 93%。此外,它還產生更少的二次廢物,如有毒污泥。經過浸出後,所溶解的金屬可以通過簡單的還原和純化步驟回收,以獲得高純度的金。該研究的成果已發表在《Angewandte Chemie International Edition》期刊上。




