瑞典查尔姆斯理工大学的研究人员开发了一种回收和纯化金属的环保方法。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多种用途，尤其是用于绿色技术的开发。我们的研究表明金属工业如何能够加速从化石溶剂到生物基溶剂的转变，”化学副教授马克·福尔曼说在查尔默斯。

科学文章“用生物质化学品可持续溶剂提取黄金和其他金属”已发表在《RSCSustainability》杂志上。

黄金不仅是一种贵金属，它还以珠宝和金条的形式成为财富的象征。普通智能手机的黄金含量略多于0.03克，我们周围的大多数日常电子产品中都含有这种金属。它也是航空航天工业部件的重要材料。在许多应用中，黄金与其他金属混合，然后在回收有价值的金片时需要将其去除。在此过程中，使用有机溶剂，例如化石柴油。

“即使用于金属生产和回收的柴油不被焚烧，也有很多充分的理由改用无化石替代品。例如，在石油生产中，甲烷是比二氧化碳更严重的温室气体，经常泄漏到大气中。许多原油还含有有毒的芳香烃，会损害神经系统，因此吸入对人类和动物来说是危险的，”福尔曼说。

使用生物燃料将金废料完全清洁

福尔曼与查尔姆斯理工大学的研究同事一起找到了一种使用生物柴油代替化石柴油的方法，生物柴油可以由森林和纸浆工业的残留产品生产，并以HVO100品牌作为燃料进行商业销售。生物柴油几乎不含芳香烃。

在研究人员的方法中，金废料(通常是福尔曼在当地当铺购买的小耳环的形式)溶解在盐酸和硝酸(王水)的混合物中。珠宝中的黄金是与其他金属(包括银)的合金，这导致银以氯化银的形式以固体形式沉积。

只需再经过两步，即可从溶液中提取出纯金。首先，添加HVO100和化学丙二酰胺，然后将整个混合物与普通盐水一起摇动。查尔默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纯化金废料的有毒和致癌化学物质。

“我们的方法是一种从多种金属的混合物中提取纯金的环保方法。过去也进行过类似的研究，但尚未获得如此高纯度的金。生物柴油和丙二酰胺的组合也很特别，因为它“HVO100取代了化石柴油和其他有问题的化学品。HVO100也非常清洁，在实验室中运行良好，您无需进行特殊订购，只需前往最近的加油站并重新填充罐即可，”Foreman说道。

一种提纯多种金属的方法

通常情况下，当开采或回收金属时，需要大量的化石溶剂，但事实并非如此，查尔默斯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。

一个重要的例子是铜，这是一种在电子元件中非常常见的金属导体。仅2022年，全球铜用量就超过2600万吨，根据分析公司GlobalData的数据，全球活跃铜矿超过695座。

世界上大约75%的铜矿使用化石溶剂来提纯金属，根据规模，一座矿需要多达1,000吨溶剂来提纯所开采的铜。可以用生物柴油替代的溶剂。

同样的方法可用于纯化和回收许多其他对社会重要的金属，例如用于催化剂的铂;电池中的镍和钴;核工业用铀和钚;和稀土元素。后者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，对于风力涡轮机和电动汽车等现代绿色技术也很重要。

“我们的研究也首次表明，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纯化。金属行业是保守的，但在这里我们可以展示一种简单有效的方法来实现该行业的绿色转型，”福尔曼说，他现在将继续开发和完善他的能够回收家用电池的方法。