2022 年，人類產生了估計有 6200 萬噸電子垃圾– 足以裝滿 150 多萬輛垃圾車。這比 2010 年增長了 82%，預計到 2030 年將增加到 8200 萬噸。

這些電子垃圾包括舊筆記本電腦和手機，其中包含黃金等珍貴材料。不到四分之一被妥善收集和回收。但是，我和同事們開發出的一種從電子垃圾中安全可持續地提取黃金的新技術可以幫助改變這種情況。

我們新的黃金提取技術，我們在今天發表的新論文在自然可持續性，還可以降低小規模金礦開采對人類和地球的毒性。

全球需求飆升

長期以來，黃金在人類生活中發揮著至關重要的作用。幾個世紀以來，它一直是一種貨幣形式，也是藝術和時尚的媒介。黃金在現代工業中也是必不可少的，包括電子、化學制造和航空航天部門。

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但是，雖然全球對這種貴金屬的需求正在飆升，開采它對環境有害。

森林砍伐和使用有毒化學品就是兩個這樣的問題。在正式的大規模采礦中，劇毒氰化物應用廣泛從礦石中提取黃金。雖然氰化物可以降解，但其使用會對野生動物和儲存采礦作業有毒副產品的尾礦壩造成傷害對更廣泛的環境構成風險.

在小規模和手工采礦中，汞被廣泛用于提取黃金.在這種做法中，黃金與汞形成易于分離的致密汞合金。然后通過加熱汞合金以蒸發汞來回收黃金。

小規模和手工采礦是地球上最大的汞污染源，汞排放對礦工有害并污染環境。需要新的方法來減少金礦開采的影響。

更安全的選擇

我們的跨學科科學家和工程師團隊開發了一種從礦石和電子垃圾中提取黃金的新技術。其目的是提供一種更安全的汞和氰化物替代品，并減少金礦開采對健康和環境的影響。

許多技術具有以前已報告用于從礦石或電子廢物中提取黃金，包括無汞和無氰的方法.然而，其中許多方法在速率、產量、規模和成本方面受到限制。通常，這些方法也只考慮了整個黃金回收過程中的一個步驟，而回收和廢物管理往往被忽視。

相比之下，我們的方法在黃金開采、回收和精煉的整個過程中考慮了可持續性。我們的新浸出技術使用水衛生和泳池氯化中常用的化學品：三氯異氰尿酸。

當這種廣泛可用且低成本的化學品用鹽水活化時，它可以與金反應并將其轉化為水溶性形式。

為了從溶液中回收黃金，我們發明了一種富含硫的聚合物吸附劑。聚合物吸附劑將某種物質從液體或氣體中分離出來，而我們的吸附劑是通過鏈式反應將關鍵構件（單體）連接在一起制成的。

我們的聚合物吸附劑很有趣，因為它來自元素硫：一種低成本且高度豐富的原料。石油部門產生的硫超過了其可以使用或出售的硫，因此我們的聚合物合成是這種未充分利用的資源的新用途。

我們的聚合物可以選擇性地結合和去除溶液中的金，即使混合物中存在許多其他類型的金屬也是如此。

在礦石、過時計算機的電路板和科學廢料上演示了簡單的浸出和回收方法。重要的是，我們還開發了再生和回收浸出化學品和聚合物吸附劑的方法。我們還建立了凈化和回收過程中使用的水的方法。

在開發可回收聚合物吸附劑時，我們發明了一些令人興奮的新化學方法，利用光制造聚合物，然后在吸附劑與金結合后“解制”吸附劑。這種回收方法將聚合物轉化回其原始的單體結構單元，并將其與黃金分離。

然后，回收的單體可以重新制成金結合聚合物：這是該工藝如何與循環經濟保持一致的重要證明。

前方的道路漫長而復雜

在未來的工作中，我們計劃與行業、政府和非營利組織合作，在小規模采礦作業中測試我們的方法。我們的長期目標是提供一種穩定、安全的黃金提取方法，消除對氰化物和汞等劇毒化學品的需求。

將有許多挑戰需要克服，包括擴大聚合物吸附劑的生產和化學回收工藝。對于采納率，我們還需要確保費率、產量和成本與更傳統的金礦開采方法相比具有競爭力。我們的初步結果令人鼓舞。但是，在我們的新技術取代氰化物和汞之前，還有很長而復雜的路要走。

我們更廣泛的動力是支持人們的生計數以百萬計的手工和小規模礦工依靠汞來回收黃金。

他們通常在幾乎沒有其他經濟機會的偏遠和農村地區.我們的目標是在經濟上支持這些礦工，同時提供更安全的汞替代品。同樣，“城市采礦”和電子垃圾回收的興起將受益于更安全且作簡單的貴金屬回收方法。

從電子垃圾中成功回收黃金也將減少對初級采礦的需求，從而減少其對環境的影響。

賈斯汀·查克， 化學教授，弗林德斯大學

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