In Südkorea, das für 99,3 % seiner Metallressourcen auf Importe angewiesen ist, ist der Pro-Kopf-Verbrauch dieser Metallressourcen der höchste in der Organisation für wirtschaftliche Zusammenarbeit und Entwicklung, und der Verbrauch von Edelmetallen in Branchen wie erneuerbare Energien, Gesundheitswesen und Halbleiter nimmt zu. Gold ist für Anwendungen wie Batterien, Elektrofahrzeuge und erneuerbare Energien in der Elektro- und Elektronikindustrie gefragt, ist jedoch aufgrund seiner begrenzten Verfügbarkeit und hohen Kosten eine große Variable in der Branche. Daher wird weltweit aktiv am Urban Mining geforscht, bei dem Edelmetalle aus Abfällen gewonnen werden. Die meisten Technologien zur Gewinnung von hochreinem Gold aus Abfallressourcen erfordern jedoch große Mengen an Chemikalien und hohe Betriebstemperaturen; daher hat es Regulierungs- und Effizienzprobleme.
Ein koreanisches Forschungsteam hat eine Technologie entwickelt, die die Rückgewinnungsrate von Edelmetallen aus Abfällen dramatisch steigern kann. Das Forschungsteam, bestehend aus Dr. Jae Woo Choi und Dr. Kyung-Won Jung vom Center for Water Cycle Research am Korea Institute of Science and Technology (KIST), berichtete, dass es ein Goldrückgewinnungsverfahren mit der weltweit höchsten Rückgewinnungseffizienz entwickelt hat von 99,9 %. Die Technologie ist ein kapselartiges Material, bei dem eine Polymerhülle eine mehrschichtige innere Struktur umgibt.
Das entwickelte Material hat im Vergleich zu herkömmlichen Adsorptionsmaterialien den Vorteil einer hohen Rückgewinnungseffizienz, da das Material Goldionen zur Rückgewinnung in der Kapsel einfängt. Das Material hat auch den Vorteil, dass es das Verstopfen der inneren porösen Struktur verhindert, da die polymere Hülle das Eindringen von Goldionen ermöglicht, während sie für mit Gold vorhandene suspendierte Feststoffe undurchlässig ist. Durch Einführen von funktionellen Gruppen, die nur mit Goldionen in die mehrschichtige innere Struktur reagieren, konnte Gold, das die Polymerhülle passiert hat, selbst bei der Koexistenz von 14 Arten von Ionen und 3 Arten von suspendierten Feststoffen stabil zurückgewonnen werden. Kapselartiges Material kann durch einen kontinuierlichen Prozess auf der Grundlage des Lösungsmittelaustauschverfahrens hergestellt werden, und seine Effizienz und Stabilität wurden durch die Beibehaltung einer Rückgewinnungsleistung von 99,9 % oder mehr sogar bei 10-maliger Wiederverwendung des Materials demonstriert.
Die Autoren schreiben: „Das durch diese Forschung entwickelte Material löst die Probleme herkömmlicher Materialien, die für die Rückgewinnung von Edelmetallen entwickelt wurden. Darüber hinaus kann es sofort auf verwandte industrielle Prozesse angewendet werden, da es leicht in großen Mengen synthetisiert werden kann. Durch diese Studie Es war offensichtlich, dass die chemischen Eigenschaften und die Morphologie des zurückgewonnenen Materials auch eine sehr wichtige Rolle bei der Rückgewinnung von Metallressourcen aus dem Wasser spielen könnten.“
Der Hauptautor, Dr. Youngkyun Jung von KIST, sagte: „Die Ergebnisse dieser Forschung sollen als Grundlage für die Entwicklung des ersten umweltfreundlichen Verfahrens in Korea dienen, das Metallressourcen aus Abfällen und Edelmetallen selektiv zurückgewinnen und veredeln kann Metallabfälle, die in verschiedenen Industrien wie Automobilen und Petrochemie anfallen.“
Die Ergebnisse der Untersuchung wurden in der neuesten Ausgabe des veröffentlicht Zeitschrift für Verfahrenstechnik.
Youngkyun Jung et al, Käfigartige, aminreiche Polymerkapsel mit internen 3D-zentral-radialen Kanälen für eine effiziente und selektive Goldgewinnung, Zeitschrift für Verfahrenstechnik (2022). DOI: 10.1016/j.cej.2022.135618
Bereitgestellt vom National Research Council of Science & Technology