Videnskab
 science >> Videnskab >  >> Kemi

Ny teknologi øger dramatisk genindvindingsgraden af ​​ædle metaller fra affald

Fremstillingsprocessen og de fysiske/kemiske strukturer af guldgenvindingsmateriale. Kredit:Korea Institute of Science and Technology (KIST)

I Sydkorea, som er afhængig af import for 99,3 % af sine metalressourcer, er forbruget pr. indbygger af disse metalressourcer det højeste i Organisationen for Økonomisk Samarbejde og Udvikling, og forbruget af ædelmetaller i industrier såsom vedvarende energi, sundhedspleje og halvledere er stigende. Guld er efterspurgt til applikationer som batterier, elektriske køretøjer og vedvarende energi i den elektriske og elektroniske industri, men er en stor variabel i industrien på grund af dens begrænsede tilgængelighed og høje omkostninger. Forskning i byminedrift, som udvinder ædelmetaller fra affald, udføres således aktivt rundt om i verden. Men de fleste teknologier til at udvinde højrent guld fra affaldsressourcer kræver store mængder kemikalier og høje driftstemperaturer; derfor har den regulerings- og effektivitetsproblemer.

Et koreansk forskerhold har udviklet en teknologi, der dramatisk kan øge genvindingsgraden af ​​ædle metaller fra affald. Forskerholdet, bestående af Dr. Jae Woo Choi og Dr. Kyung-Won Jung fra Center for Water Cycle Research ved Korea Institute of Science and Technology (KIST), rapporterede, at de udviklede en guldgenvindingsproces med verdens højeste genvindingseffektivitet på 99,9 %. Teknologien er et materiale af kapseltypen, hvor en polymerskal omgiver en indre struktur i flere lag.

Det udviklede materiale har fordelen ved høj genvindingseffektivitet sammenlignet med konventionelle adsorptionsmaterialer, da materialet fanger guldioner inde i kapslen til genvinding. Materialet har også den fordel, at det forhindrer tilstopning af den indre porøse struktur, da den polymere skal tillader guldioner at trænge ind, mens den er uigennemtrængelig for suspenderede faste stoffer, der er til stede med guld. Ved at introducere funktionelle grupper, der kun reagerer med guldioner i den flerlagede indre struktur, kunne guld, der er passeret gennem polymerskallen, blive stabilt genvundet selv med sameksistensen af ​​14 typer ioner og 3 typer suspenderede stoffer. Materiale af kapseltypen kan fremstilles gennem en kontinuerlig proces baseret på opløsningsmiddeludvekslingsmetoden, og dets effektivitet og stabilitet blev demonstreret ved at opretholde en genvindingsydelse på 99,9 % eller mere, selv når materialet blev genbrugt 10 gange.

  • Guldgenvindingskoncept af materiale (venstre) og dets ydeevne (højre). Kredit:Korea Institute of Science and Technology (KIST)

  • (Fra venstre) guldholdig affaldsvæske, et kapselagtigt materiale pakket ind i en cirkulær polymerskal (hvid) udviklet af KIST-forskere til at genvinde guld på en miljøvenlig måde, guld udvundet gennem genvindingsprocessen og genvundet guld raffineret til højrent guld. Kredit:KIST

Forfatterne skriver:"Materialet udviklet gennem denne forskning løser problemerne med konventionelle materialer udviklet til genvinding af ædle metaller. Desuden kan det umiddelbart anvendes til relaterede industrielle processer, da de let kan syntetiseres i store mængder. Gennem denne undersøgelse, det var tydeligt, at de kemiske egenskaber og morfologien af ​​det genvundne materiale også kunne spille en meget vigtig rolle i at genvinde metalressourcer fra vandet."

Hovedforfatteren, Dr. Youngkyun Jung fra KIST, sagde:"Resultaterne af denne forskning forventes at tjene som grundlag for udviklingen af ​​den første miljøvenlige proces i Korea, der selektivt kan genvinde og forfine metalressourcer fra affald og ædelsten. metalrester genereret i forskellige industrier, såsom biler og petrokemikalier."

Resultaterne af forskningen blev offentliggjort i det seneste nummer af Chemical Engineering Journal . + Udforsk yderligere

Udvikling af højholdbar enkeltatomisk katalysator ved brug af industriel luftfugter