Enkel og omkostningseffektiv udvinding af sjældne metaller fra industriaffald

Mange sjældne metaller er mangelfulde, alligevel efterspørgsel efter brug i elektronik, medicinsk instrumentering, og andre formål fortsætter med at stige. Som affald, disse metaller forurener miljøet og skader menneskers sundhed. Ideelt set vi ville genbruge metallerne fra affald til genbrug. Desværre, nuværende genbrugsmetoder er en kombination af komplekse, dyrt, giftig, ødsel, og i sidste ende ineffektiv.

I en kommende undersøgelse i Chemical Engineering Journal , forskere fra Kanazawa University rapporterer om en stor forbedring i genvinding af sølv- og palladiumioner fra vandigt surt affald. Genvinding af metallerne i elementært, metallisk form er ligetil - du skal blot brænde ekstraktionsmaterialet og samle det resterende metal efter yderligere opvarmning.

Forskerne kemisk modificerede ultrasmå partikler af cellulose, en rigelig og ugiftig biopolymer, til selektivt at adsorbere sølv- og palladiumioner ved stuetemperatur. Adsorptionen var næsten fuldstændig ved sur pH med syrekoncentrationer på omkring 1 til 13 volumenprocent. Det er rimelige eksperimentelle forhold.

"Adsorbenten chelaterede selektivt de bløde syresølv- og palladiumkationer, " forklarer hovedforfatter Foni Biswas. "Af de 11 konkurrerende uædle metaller, vi testede, kun kobber- og blykationer blev også adsorberet, men vi fjernede dem med lethed."

Maksimal metalionadsorption var hurtig - f.eks. en time for sølv. Maksimal adsorption kræver normalt mange timer med andre tilgange.

"Intrapartikeldiffusion forhindrede ikke adsorption, som er en endoterm, spontan kemisk proces, " forklarer seniorforfatter Hiroshi Hasegawa. "Maksimal metaladsorptionskapacitet – f.eks. 11 mmol/g for sølv - er væsentligt højere end det, der er rapporteret i tidligere forskning."

Efter adsorption, forskerne forbrændte simpelthen cellulosepartiklerne for at opnå elementært sølv eller palladiumpulver. Efterfølgende forbrænding ved højere temperatur omdannede pulveret til pellets. Cyanid eller andre giftige ekstraktionsmidler var ikke påkrævet. Spektroskopiske analyser indikerede, at de endelige metalpellets var i metallisk snarere end oxidform.

"Vi fjernede næsten alt sølv og palladium fra ægte industriaffaldsprøver, " siger hovedforfatter Biswas. "Opnåelsen af ​​rene og elementære metaller forløb lige så glat som i vores prøvekørsler."

Palladium og sølv er værdifulde metaller, men de naturlige forsyninger er stadig mere begrænsede. Fremtidige behov kræver, at vi genbruger de metaller, vi allerede har, på en praktisk måde. Den forskning, der er rapporteret her, er en vigtig udvikling, der vil undgå forsynings- og distributionsvanskeligheder, som kun vil stige i de kommende år.