В последние годы в связи с истощением ресурсов и ростом цен на сырье появились «цикличные ресурсы», которые перерабатывают отработанные металлические материалы. В ответ на это компания SK hynix разработала план по увеличению доли меди и золота, извлекаемых и используемых повторно. К 2030 году из отходов, образующихся в процессе производства полупроводников, будет получено и повторно использовано более 30%. Результаты работы опубликованы в Chemical Engineering Journal.
Группа специалистов под руководством доктора Чжэ-Ву Чоя из Центра исследования циклов водных ресурсов Корейского института науки и технологий (KIST) объявила о разработке технологии, которая позволяет избирательно извлекать золото высокой чистоты из электрических и электронных отходов, содержащих различные металлы, с помощью текстильных материалов.
Адсорбенты для извлечения металлов обычно имеют гранулированную форму для повышения эффективности адсорбции за счет высокой удельной поверхности, но их трудно контролировать под водой, что приводит к низким показателям извлечения и даже вторичному загрязнению окружающей среды. С другой стороны, волокнистые материалы легко контролируются под водой и могут быть изготовлены в различных формах с помощью ткачества, поэтому они имеют большой потенциал для промышленного применения. Однако из-за маленькой толщины и низкой прочности они легко ломаются, когда на опору наносится золото.
Исследователи KIST химически закрепили щелочные молекулы на поверхности полиакрилонитрильных (PANF) волокон, чтобы улучшить как эффективность молекулярного извлечения золота, так и структурную стабильность. Аминосодержащее полимерное волокно имеет значительно большую площадь поверхности, что позволяет повысить эффективность адсорбции ионов золота в отходах в 2,5 раза по сравнению с ранее разработанным материалом.
Новый адсорбент не только показал эффективность извлечения золота (более 99,9% в растворах, полученных при выщелачивании процессоров), но и достиг эффективности извлечения золота, близкой к 100%, в широком диапазоне pH 1-4, к которому относится большинство отработанных жидкостей. Особенно примечательно, что только ионы золота могут быть извлечены с высокой чистотой более 99,9%, даже в присутствии 14 других ионов металлов, сосуществующих в растворе. Более того, коэффициент извлечения золота сохранился на уровне 91% даже после 10 использований, что свидетельствует о прекрасной возможности повторного применения.
«Обеспечивая эффективное и экологичное восстановление металлических ресурсов, адсорбент волокнистого типа, разработанный KIST, может снизить зависимость Кореи от импорта ресурсов и подготовиться к риску роста цен на сырье. Мы планируем расширить сферу будущих исследований, чтобы избирательно извлекать различные целевые металлы в дополнение к золоту», – сказал доктор Чжэ-Ву Чой.
[Фото: Korea Institute of Science and Technology]