可持续的金属回收方法可降低成本和温室气体排放

由莱斯大学的詹姆斯·图尔领导的研究小组开发出了一种方法，可以更有效地从电子垃圾中回收有价值的金属，同时显著减少金属回收通常对环境造成的影响。

金属回收可以减少采矿需求，从而减少与开采原材料相关的环境破坏，如森林砍伐、水污染和温室气体排放。

“我们的工艺大大降低了运营成本和温室气体排放，使其成为可持续回收领域的关键进步，”TT和WFChao化学教授兼材料科学与纳米工程教授Tour说道。

创新技术

新技术提高了关键金属的回收率，并以Tour早期使用闪速焦耳加热(FJH)进行废物处理的工作为基础。该过程涉及将电流通过材料，使其迅速加热到极高的温度，并将其转化为不同的物质。

研究人员采用FJH氯化和碳氯化工艺从电子垃圾中提取有价值的金属，包括镓、铟和钽。湿法冶金和火法冶金等传统回收方法耗能大、会产生有害废物流，并且需要大量酸。

相比之下，新方法无需使用水、酸或其他溶剂即可实现精确的温度控制和快速的金属分离，从而消除了这些挑战，大大减少了对环境的危害。

“我们正尝试采用这种方法从废物流中回收其他关键金属，”前莱斯大学博士后学生、现任清华大学助理教授、该研究的共同第一作者邓兵说。

高效的结果

科学家们发现，他们的方法可以有效分离电容器中的钽、废弃发光二极管中的镓以及使用过的太阳能导电膜中的铟。通过精确控制反应条件，该团队实现了金属纯度超过95%和产率超过85%。

此外，莱斯大学博士后研究员、该研究的共同第一作者徐世晨表示，该方法有望用于提取锂和稀土元素。

徐建军表示：“这一突破解决了严重金属短缺和负面环境影响的紧迫问题，同时通过更高效的回收流程在经济上激励了全球范围内的回收行业。”

其他研究作者包括莱斯大学化学系的JaehoShin、YiCheng、CarterKittrell、JustinSharp、LongQian、ShihuiChen和LucasEddy以及莱斯大学材料科学与纳米工程系的KhalilJeBailey。

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