Австралийские ученые разработали более безопасный и экологически чистый способ извлечения и восстановления золота из руды и электронных отходов. Новый метод не только позволяет существенно снизить уровень токсичных отходов, таких как цианид и ртуть, выделяющихся в процессе добычи полезных ископаемых, но и демонстрирует, что золото высокой пробы можно эффективно получать путем переработки различных компонентов электронного мусора — например элементов из старых печатных плат. Исследование опубликовано в журнале Nature Sustainability.
Процессы добычи и переработки золота сопряжены с целым рядом экологических издержек. Традиционная технология извлечения драгоценного металла из руды массово использует крайне токсичный цианид, утечка которого может обернуться катастрофой для окружающей среды. Особенно остро вопрос экологической безопасности стоит, когда речь заходит о кустарной и мелкомасштабной золотодобыче, в рамках которой для извлечения золота применяют ртуть, растворяя в ней руду. При добыче золота с использованием ртути образуются амальгамы — сплавы, которые затем отпаривают, чтобы выделить чистый металл. До 33% работников таких производств страдают от отравления токсичными парами. Несмотря на то, что мелкомасштабная добыча обеспечивает около 20% мирового производства золота и приносит доход, близкий к 30 млрд долларов в год, она также ответственна за 37% глобального загрязнения ртутью. Одновременно с этим усиливается загрязнение электронными отходами: в 2022 году их объем достиг 62 миллионов тонн, из которых лишь 22,3% были переработаны надлежащим образом. Между тем стало очевидно, что электронные отходы — это не просто мусор, а своего рода «городская руда»: наряду с опасными веществами, такими как диоксины, свинец и ртуть, они содержат ценные металлы, в том числе золото, которое можно извлечь, например, из процессоров и оперативной памяти.
Метод австралийских ученых кардинально меняет ситуацию благодаря двум ключевым инновациям. Во-первых, для растворения золота они применили безопасный и дешевый реагент — трихлоризоциануровую кислоту (TCCA), широко используемую для дезинфекции воды. Этот реагент активируется обычной соленой водой. Во-вторых, для извлечения растворенного золота из сложных смесей команда создала уникальный полимерный сорбент, содержащий большое количество серы. Сам процесс синтеза этого полимера экологичен — для его получения используется ультрафиолетовый свет. После того как полимер свяжет золото, его можно «разобрать» обратно на мономеры, высвобождая чистый драгоценный металл и позволяя повторно использовать полимер, что замыкает цикл и делает весь процесс значительно более экологичным и экономичным.
Авторы уже успешно применили инновационную технологию по отношению к разным источникам золота, таким как природная руда, смешанные металлические отходы и, что наиболее значимо, электронные отходы. Они добились высокой эффективности извлечения — метод позволяет выделять даже микроколичества драгоценного металла (например, из лабораторных отходов), получая продукт исключительной чистоты. Метод также показал отличную селективность — полимер избирательно связывает золото в составе сложных многокомпонентных смесей, обычных для электронных отходов. Испытания на природной руде подтвердили эффективность новой технологии в качестве альтернативы ртути в кустарной золотодобыче — одном из главных источников глобального загрязнения этим токсичным металлом.
Открытие предлагает практическое и масштабируемое решение сразу двух мировых проблем: высокой токсичности традиционной золотодобычи и переработки, а также стремительного роста объемов опасных электронных отходов. Метод основан на доступных и безопасных веществах, а переработка его ключевого компонента — полимера — соответствует принципам экономики замкнутого цикла. Линн Лисбоа из Университета Флиндерса заключила: «При постоянно растущем технологическом и социальном спросе на золото все более актуальна разработка безопасных и универсальных способов его извлечения из самых разных источников». Сейчас авторы готовятся к пилотным испытаниям в сотрудничестве с горнодобывающими и перерабатывающими компаниями. Их цель — внедрить экологичные технологии, способные обеспечить человечество необходимым золотом для медицины и высоких технологий, не нанося ущерба здоровью людей и окружающей среде.
Подписывайтесь на InScience.News в социальных сетях: ВКонтакте, Telegram, Одноклассники.
