Как объясняется в ведущем журнале Nature Sustainability, технология извлечения золота обещает снизить уровень токсичных отходов при добыче полезных ископаемых и показывает, что золото высокой чистоты может быть извлечено путем переработки ценных компонентов печатных плат в выброшенных компьютерах.

Команда проекта, возглавляемая профессором Мэтью Флиндерсом Джастином Чалкером, применила этот комплексный метод для извлечения золота с высоким выходом из многих источников - даже для извлечения следов золота, обнаруженных в потоках научных отходов.

Прогресс в направлении более безопасного и устойчивого извлечения золота был продемонстрирован для электронных отходов, отходов смешанных металлов и рудных концентратов.

"Исследование показало множество инноваций, включая новый и пригодный для вторичной переработки реагент для выщелачивания, полученный из соединения, используемого для обеззараживания воды", - говорит профессор химии Джастин Чалкер, который возглавляет лабораторию Чалкера в Колледже науки и инженерии Университета Флиндерс.

"Команда также разработала совершенно новый способ получения полимерного сорбента, или материала, который связывает золото после экстракции в воду, используя свет для инициирования ключевой реакции".

В новом исследовании сообщается о тщательном изучении механизмов, сферы применения и ограничений методов, и теперь команда планирует работать с предприятиями по добыче полезных ископаемых и переработке электронных отходов, чтобы опробовать метод в более широком масштабе.

"Цель состоит в том, чтобы разработать эффективные методы извлечения золота, которые позволят использовать золото во многих областях, уменьшая при этом воздействие на окружающую среду и здоровье человека", - говорит профессор Чалкер.

В новом процессе для извлечения золота используется недорогое и безвредное соединение. Этот реагент (трихлоризоциануровая кислота) широко используется в очистке и обеззараживании воды. При активации соленой водой реагент может растворять золото.

Затем золото может быть избирательно связано с новым полимером, богатым серой, разработанным командой Flinders. Селективность полимера позволяет извлекать золото даже из очень сложных смесей.

Затем золото можно извлечь, заставив полимер "распасться" и превратиться обратно в мономер. Это позволяет извлекать золото, а полимер перерабатывать и использовать повторно.

Мировой спрос на золото обусловлен его высокой экономической и денежной ценностью, но оно также является жизненно важным элементом в электронике, медицине, аэрокосмических технологиях и других продуктах и отраслях промышленности. Однако добыча предыдущего металла может повлечь за собой использование высокотоксичных веществ, таких как цианид и ртуть, для извлечения золота, а также другие негативные воздействия на окружающую среду - воду, воздух и землю, включая выбросы _CO2 и обезлесение.

Цель проекта под руководством Флиндерса состояла в том, чтобы предложить альтернативные методы добычи и извлечения золота, которые были бы более безопасными, чем ртуть или цианид.

Команда также сотрудничала с экспертами в США и Перу для проверки метода на руде, стремясь поддержать небольшие шахты, которые в противном случае используют токсичную ртуть для амальгамирования золота.

При добыче золота обычно используется высокотоксичный цианид для извлечения золота из руды, что сопряжено с риском для дикой природы и окружающей среды в целом, если он не содержится должным образом. На кустарных и мелких золотых приисках по-прежнему используется ртуть для амальгамирования золота. К сожалению, использование ртути при добыче золота является одним из крупнейших источников ртутного загрязнения на Земле.

Профессор Чалкер говорит, что междисциплинарное исследовательское сотрудничество с промышленностью и экологическими группами поможет решить очень сложные проблемы, которые поддерживают экономику и окружающую среду.

"Мы особенно благодарны нашим инженерным, горнодобывающим и благотворительным партнерам за поддержку перевода лабораторных открытий в более масштабные демонстрации методов извлечения золота".

Ведущие авторы нового крупного исследования - постдокторские научные сотрудники Университета Флиндерса доктор Макс Манн, доктор Томас Николлс, доктор Харшал Патель и доктор Линн Лисбоа - тщательно протестировали новую методику на кучах электронных отходов с целью поиска более устойчивых решений с круговой экономикой для более эффективного использования все большего количества -скудные ресурсы в мире. Многие компоненты электронных отходов, такие как процессорные блоки и карты оперативной памяти, содержат ценные металлы, такие как золото и медь.

Доктор Манн говорит: "Этот документ показывает, что междисциплинарное сотрудничество необходимо для решения серьезных мировых проблем, связанных с управлением растущими запасами электронных отходов".

Сотрудник ARC DECRA доктор Николлс добавляет: "Недавно разработанный золотой сорбент изготовлен с использованием экологически чистого подхода, при котором для получения полимера, богатого серой, используется ультрафиолетовое излучение. Затем повторная переработка полимера после извлечения золота еще больше повышает экологичность этого метода".

Доктор Патель говорит: "Мы нырнули в кучу электронных отходов и выбрались оттуда с куском золота! Я надеюсь, что это исследование вдохновит на эффективные решения насущных глобальных проблем".

"В условиях постоянно растущего технологического и общественного спроса на золото становится все более важным разрабатывать безопасные и универсальные методы очистки золота из различных источников", - заключает доктор Лисбоа.

Краткие факты:

Электронные отходы (e-waste) - один из самых быстрорастущих потоков твердых отходов в мире. По оценкам, в 2022 году во всем мире было произведено 62 миллиона тонн электронных отходов. Только 22,3% было задокументировано как официально собранное и переработанное.

Электронные отходы считаются опасными отходами, поскольку они содержат токсичные материалы и при неправильной переработке могут образовывать токсичные химические вещества. Известно или подозревается, что многие из этих токсичных материалов наносят вред здоровью человека, и некоторые из них включены в список 10 химических веществ, вызывающих озабоченность общественного здравоохранения, включая диоксины, свинец и ртуть. Некачественная переработка электронных отходов представляет угрозу общественному здоровью и безопасности.

Шахтеры используют ртуть, которая связывается с частицами золота в рудах, для создания так называемых амальгам. Затем они нагреваются для испарения ртути, оставляя после себя золото, но выделяя токсичные пары. Исследования показывают, что до 33% шахтеров-кустарей страдают от умеренной интоксикации парами металлической ртути.

От 10 до 20 миллионов золотодобытчиков в более чем 70 странах заняты кустарной и мелкомасштабной добычей золота, в том числе до 5 миллионов женщин и детей. Эти операции, которые часто являются нерегулируемыми и небезопасными, приводят к 37% глобального загрязнения ртутью (838 тонн в год) - больше, чем в любом другом секторе.

Большинству неофициальных объектов не хватает финансирования и подготовки кадров, необходимых для перехода к добыче полезных ископаемых, не содержащих ртуть. Несмотря на то, что на них приходится 20% мирового предложения золота и они приносят около 30 миллиардов долларов США в год, старатели-кустари обычно продают золото примерно по 70% от его мировой рыночной стоимости. Кроме того, поскольку многие золотые прииски расположены в сельской местности и отдаленных районах, горняки, обращающиеся за кредитами, часто сталкиваются с грабительскими процентными ставками из незаконных источников, что повышает спрос на ртуть.