新技術無毒高效 可從礦石與電子垃圾提取黃金

【2025年07月12日訊】(記者吳瑞昌綜合報導)隨著全球對黃金的需求與價格持續攀升,傳統煉金術中大量使用的有毒化學品也引發了環保隱憂。近期,澳洲科學家開發一種更乾淨且可行的煉金方法,利用可重複使用的新型聚合物,能高效從礦石和電子垃圾中提取黃金。

全球對黃金不僅具有重要經濟價值,更是電子、醫藥、航太技術以及其它產業的關鍵元素。然而,全球不少從事手工及小規模金礦開採的人,使用汞金屬提煉黃金,或採用氰化物去提煉低品質(含金量低)的金礦。他們的作業過程通常缺乏監管,容易產生大量有毒物質污染環境和危害人體健康。

除了傳統礦石外,含有黃金、白銀貴金屬或稀土的電子垃圾,也成為重要的回收來源。然而,傳統回收方法常使用強酸和多種化學品,其廢液若處理不當,同樣會釋放出重金屬等有毒物質,對人體與環境構成威脅。

為此,澳洲弗林德斯大學(Flinders University)綠色化學、工程和物理學跨學科專家團隊,開發出一種更安全、更乾淨的黃金提煉技術,可以從礦石、電子垃圾和科研廢料中提取黃金,旨在取代傳統汞或氰化物煉金方法。

該團隊還與美國和祕魯的專家合作,已經在實際礦石上驗證了該方法,希望能支持那些依賴有毒汞作業的小型礦場,提供一個可行的替代方案。這項研究成果於6月底發表到《自然通訊》雜誌上,並獲得超過550分的關注高分。

此技術的核心步驟是使用一種低成本、無害的化合物「三氯異氰尿酸」(TCCA)。TCCA廣泛用於水質消毒,當它與鹵化物催化劑(如溴化鈉或食鹽)混合時,會被活化成一種能高效溶解黃金的氧化劑,用它去提煉礦石和電子垃圾中貴金屬。

不過,鹵化後的TCCA化合物無法選擇性只溶解黃金,該團隊接著引入吸附劑,讓其可選擇性吸附黃金。因此,他們開發出一種「新型富硫聚合物」吸附劑。這種特殊聚合物是一種由不飽和三酸甘油酯和硫製成的共聚物,不僅能中和浸出液中的活性氧化劑,還能選擇性的與黃金結合。

更具創新性的是,吸附黃金後的聚合物可透過加熱解聚的方式,使其變回可回收的單體,同時釋放出高純度的黃金。此設計實現黃金和吸附劑的雙重回收目的,並大幅提升提煉黃金的可持續性。

研究人員將該方法用於含有黃金的電子垃圾,觀察其提煉成果。結果顯示,黃金的回收率可達86%,其純度高達99.9%。另外,溶液析出的銅金屬也能透過電鍍方式回收,回收率達98%。

他們也把該方法用於成分未知的科學廢料中。結果顯示,超過99%的黃金被吸附劑成功吸附。整個過程中使用100克吸附劑,回收到6.5克純度為99.9%的黃金。

此外,實驗團隊還將該方法用於提煉含有微量黃金的礦石上。結果顯示,超過80%的黃金被吸附劑捕獲,經過乾燥和熱解後能取得0.41克純度98.8%的金粉。

目前,該團隊計劃與採礦和電子垃圾回收業務合作,在更大範圍進行測驗該方法。研究人員表示,這項新技術或許能為全球淘金熱、日益嚴重的電子垃圾危機,提供了一個有希望的解決方案,並減少採礦產生的有毒廢物質數目。此外,該方法有潛力改變手工採礦者與回收商的產業結構。

弗林德斯大學科學與工程學院查爾克實驗室負責人、化學教授賈斯汀‧查爾克(Justin Chalker)對該校的新聞室表示,「這項研究有許多創新,包括用於水消毒的化合物中,提取新型可回收浸出劑。並利用光照來引發反應,製造出能與金結合的聚合物吸附劑。」

他還表示,我們與工業界和環保組織,進行跨學科研究合作將有助於解決支持經濟和環境的高度複雜問題。「這裡特別感謝他們支持,將實驗室的發現轉化為更大規模的黃金回收技術展示。」

澳洲發現早期職業研究員獎(DECRA)、弗林德斯大科學與工程學院研究員托馬斯‧尼科爾斯(Thomas Nicholls)博士補充說,「新開發的黃金吸附劑利用紫外線製造富硫聚合物,它是一種可持續使用的吸附劑。當黃金回收後,聚合物本身也能回收再利用,進一步提升了該方法的可持續性。」◇

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發佈:2025-07-18 05:16 | 修改:2025-07-18 05:16

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