电化学有助于清理电子废物回收、贵金属开采

伊利诺伊州香槟市 – 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，一种新方法安全地提取锁定在废弃电子产品和低品位矿石中的贵金属，使用比现有方法更少的能源和更少的化学材料。

钯、铂和铱等金和铂族金属在电子产品中的需求量很大。然而，从采矿和当前的电子回收技术中采购这些金属是不可持续的，并且会带来很高的碳足迹。该研究报告称，用于电子产品的黄金占金属总需求的8%，每年用于电子产品的黄金中有90%最终进入美国垃圾填埋场。

该研究由化学和生物分子工程教授Xiao Su领导，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提取和分离过程。该方法使用还原氧化反应从含有溶解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，该团队使用有机溶剂溶解了催化转化器、旧电路板等电子废物，并模拟了含有金和铂族金属的矿石。然后，该系统将溶解的电子设备或矿石流过三个连续提取柱中的专用电极：一个用于氧化，一个用于浸出，一个用于还原。

“然后使用电镀将金属转化为固体，剩余的液体可以被处理以捕获剩余的金属并回收有机溶剂，”苏说。“然后，含有有机萃取剂的液流被泵送回第一个萃取塔，闭环，这大大减少了浪费。”

对新方法的经济分析表明，新方法的成本比当前的工业过程低两个数量级。该研究的第一作者、博士后研究员斯蒂芬·科蒂（Stephen Cotty）说：“这项工作的社会价值实际上是它能够一步快速生产绿色黄金，大大提高了对无冲突回收贵金属的透明度和信任度。

Su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，并且在提取贵金属的方式方面具有高度选择性。“我们可以将金和铂族金属从流中拉出，但我们也可以将它们与其他金属（如银、镍、铜和其他价值较低的金属）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这种方法。

研究科学家Johannes Elbert和研究生Aderiyike Faniyan为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。

美国能源部支持这项研究。伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校已就这项工作中提出的技术申请了临时专利。作者声明没有相互竞争的经济利益。