簡(jiǎn)單而經(jīng)濟(jì)高效地從工業(yè)廢料中提取稀有金屬
許多稀有金屬供應(yīng)稀少，但用于電子，醫(yī)療儀器和其他用途的需求仍在增加。這些金屬以廢物的形式污染環(huán)境并損害人類(lèi)健康。理想情況下，我們將廢物中的金屬回收再利用。不幸的是，當(dāng)前的回收方法是復(fù)雜，昂貴，有毒，浪費(fèi)且最終效率低下的某種組合。
金澤大學(xué)的研究人員在《化學(xué)工程雜志》上的一項(xiàng)即將進(jìn)行的研究中報(bào)告說(shuō)，從含水酸性廢物中回收銀和鈀離子方面取得了重大進(jìn)步。以元素金屬形式回收金屬非常簡(jiǎn)單，只需燃燒提取材料并在進(jìn)一步加熱后收集剩余的金屬即可。
研究人員化學(xué)修飾了纖維素的超小顆粒，這種纖維素是一種豐富且無(wú)毒的生物聚合物，可在室溫下選擇性吸附銀和鈀離子。在酸性pH下，酸濃度約為1%至13%(體積)時(shí)，吸附幾乎完成。這些是合理的實(shí)驗(yàn)條件。
主要作者Foni Biswas解釋說(shuō)：“吸附劑選擇性地螯合了軟酸銀和鈀陽(yáng)離子。” “在我們測(cè)試的11種競(jìng)爭(zhēng)基礎(chǔ)金屬中，僅銅和鉛陽(yáng)離子也被吸附，但我們可以輕松地去除它們。”
最大的金屬離子吸附速度很快-例如，一個(gè)小時(shí)可以吸收銀。最大吸收通常需要其他方法幾個(gè)小時(shí)。
高級(jí)作者長(zhǎng)谷川浩史解釋說(shuō)：“顆粒內(nèi)擴(kuò)散并不妨礙吸附，這是一種吸熱的自發(fā)化學(xué)過(guò)程。” “最大的金屬吸附能力(例如，對(duì)銀的11 mmol / g)大大高于先前研究中報(bào)道的水平。”
吸附后，研究人員簡(jiǎn)單地將纖維素顆粒焚化以獲得元素銀或鈀粉。隨后的高溫焚燒將粉末轉(zhuǎn)化為顆粒。不需要氰化物或其他有毒的萃取劑。光譜分析表明，最終的金屬粒料為金屬而不是氧化物形式。
主要作者比斯瓦斯說(shuō)：“我們從真實(shí)的工業(yè)廢料樣品中幾乎除去了所有的銀和鈀。” “獲得純金屬和元素金屬的過(guò)程與我們的試運(yùn)行一樣順利。”
鈀和銀是貴重金屬，但自然供應(yīng)日益受到限制。未來(lái)的需求要求我們以實(shí)用的方式回收已經(jīng)擁有的金屬。此處報(bào)道的研究是一項(xiàng)重要的發(fā)展，它將避免在未來(lái)幾年內(nèi)只會(huì)增加的供應(yīng)和分配困難。