瑞典查尔姆斯理工大学的研究人员开发出一种环保的金属回收和净化方法。利用哥德堡一家当铺的金耳环和最近加油站的生物柴油，这一发现可能会改变目前依赖大量化石石油的行业。
“纯金属在现代社会中有许多用途，尤其是用于开发绿色技术。我们的研究表明金属行业如何加速从化石溶剂到生物溶剂的转变，”查尔姆斯大学化学副教授马克·福尔曼说。
科学文章“利用生物质化学品可持续溶剂提取金和其他金属”已发表在《RSC Sustainability》杂志上。
黄金不仅是一种贵金属，而且以珠宝和金条的形式成为财富的象征。一部普通的智能手机含有略多于 0.03 克的黄金，而且这种金属存在于我们身边的大多数日常电子产品中。它也是航空航天工业零部件的重要材料。在许多应用中，黄金与其他金属混合，然后在要回收有价值的金片时需要将其去除。在此过程中，会使用有机溶剂，例如化石柴油。
“即使金属生产和回收过程中使用的柴油没有被焚烧，也有很多很好的理由转向无化石燃料。例如，在石油生产过程中，甲烷这种比二氧化碳更糟糕的温室气体经常会泄漏到大气中。许多原油还含有有毒的芳香烃，会损害神经系统，因此对人类和动物来说吸入这些物质是危险的，”福尔曼说。
福尔曼与查尔姆斯理工大学的同事们一起找到了一种使用生物柴油代替化石柴油的方法，这种生物柴油可以利用森林和纸浆工业的残余产品生产，并以 HVO100 品牌作为燃料进行商业销售。生物柴油几乎不含任何芳香烃。
在研究人员的研究中，金废料（通常是福尔曼在当地当铺购买的小耳环）被溶解在盐酸和硝酸的混合物（王水）中。珠宝中的金是与其他金属（包括银）的合金，这导致银以氯化银的形式以固体形式沉积下来。
只需再做两个步骤，就可以从溶液中提取出纯金。首先，加入 HVO100 和化学物质丙二酰胺，然后把整个混合物与普通盐水一起摇匀。查尔姆斯研究人员使用的方法更加“绿色”，因为丙二酰胺是由可再生生物质制成的，它取代了传统上用于净化金废料的毒性更大、致癌性更强的化学物质。
“我们的方法是一种环保的方法，可以从多种金属的混合物中提取纯金。过去也进行过类似的研究，但未能获得如此高纯度的黄金。生物柴油和丙二酰胺的组合也很特别，因为它可以替代化石柴油和其他有害化学物质。HVO100 也非常清洁，在实验室中效果很好，你不需要特别订购，只需去最近的加油站重新装满你的罐子即可，”福尔曼说。
通常，开采或回收金属时需要大量的化石溶剂，但事实并非如此，查尔姆斯大学研究人员开发的方法可以用于更多的金属，而不仅仅是黄金。
一个重要的例子就是铜，这种金属在电子元件中作为导体非常常见。仅在 2022 年，全球就使用了超过 2600 万吨铜，而根据分析公司 GlobalData 的数据，全球有超过 695 个活跃的铜矿。
全球约 75% 的铜矿使用化石溶剂来净化金属，根据规模大小，一座矿山最多需要 1,000 吨溶剂来净化开采出来的铜。这些溶剂可以被生物柴油取代。
同样的办法还可以用来净化和回收许多其他具有社会重要性的金属，例如用于催化剂的铂、电池中的镍和钴、用于核工业的铀和钚以及稀土元素。稀土元素是智能手机和平板电脑等日常电子产品快速发展的先决条件，对风力涡轮机和电动汽车等现代绿色技术也至关重要。
“我们的研究还首次表明，我们开发的方法是通用的，可以应用于多种金属。到目前为止，我还没有发现任何一种金属不能用环保的生物柴油代替化石溶剂来净化。金属行业比较保守，但在这里我们可以展示一种简单有效的方法来实现行业的绿色转型，”福尔曼说，他现在将继续开发和改进他的回收家用电池的方法。
