Отработанные компьютеры и сотовые телефоны, солнечные батареи и другие электронные отходы становятся важным источником благородных металлов наряду с добычей полезных ископаемых. Исследователи из Университета Хельсинки разработалиустойчивые методы растворения благородных металлов.
Используемые в настоящее время методы добычи потребляют много энергии и наносят вред окружающей среде. Метод обжига особенно опасен как для практикующих его специалистов, так и для окружающей среды, в которую выбрасываются опасные химические вещества. В развивающихся странах благородные металлы до сих пор добывают в сырых условиях на свалках.
Несмотря на то что современные гидрометаллургические процессы более безопасны и способны растворять благородные металлы, в результате получаются смеси металлов, требующие дальнейшей переработки.
Недавнее исследование профессора Тимо Репо из исследовательской группы «Катализ и зеленая химия» было опубликовано в журнале Angewandte Chemie. В статье представлен трехступенчатый процесс, в ходе которого из электронных отходов сначала растворяется медь, затем серебро и, наконец, золото.
Таким образом, металлы можно селективно отделять от пластика, керамики и других материалов, получая чистые благородные металлы. Кроме того, используемые растворители могут быть легко переработаны.
Исследователи из Университета Хельсинки испытали органические растворители на измельченных печатных платах и успешно извлекли содержащиеся в них золото и медь. Из измельченных старых солнечных панелей было выделено серебро. По мнению исследователей, этот результат особенно интересен, поскольку солнечные панели — это крупносерийный продукт, переработка которого до сих пор была крайне затруднена.
«В этом исследовании мы использовали так называемые глубокие эвтектические растворители — жидкости, полученные из веществ, твердых при комнатной температуре и нормальном давлении, таких как холинхлорид, используемый в кормах для птицы, мочевина и другие безопасные органические соединения», — рассказывает постдокторант Анже Зупанк с химического факультета Хельсинкского университета.
Глубокие эвтектические растворители — это особый тип растворителей, состоящих из двух или более простых соединений, которые вместе образуют смесь с низкой температурой плавления. Температура плавления таких растворителей значительно ниже, чем температура плавления каждого компонента в отдельности.
Глубокоэвтектические растворители являются экологически чистыми, возобновляемыми и во многих случаях биоразлагаемыми. Они находят широкое применение, в том числе в химических реакциях и катализе.
В данном исследовании молочная кислота также использовалась как растворитель, а перекись водорода — как окислитель. «Важным результатом стало то, что растворители можно было использовать повторно. Это позволило применить на практике принципы «зеленой» химии», — отмечает профессор Репо. По его словам, результаты, полученные в лабораторных условиях, представляют собой значительный шаг на пути к устойчивым химическим процессам.
Ранее профессор Раффаэле Мецценга из ETH Zurich успешно извлекзолото из электронных отходов, используя побочный продукт из процесса производства электронных устройств. Электронные отходы содержат множество ценных металлов, включая медь, кобальт и даже значительные количества золота. Восстановление этого золота из вышедших из употребления смартфонов и компьютеров является привлекательным предложением ввиду растущего спроса на драгоценный металл.