Технологии переработки драгоценных металлов претерпевают критически важные изменения, направленные на повышение эффективности, селективности и экологической устойчивости. Компания DONGSHENG, занимающаяся переработкой драгоценных металлов, обнаружила, что в основе новейших технологий переработки лежит разработка интеллектуальных и точных методов разделения. Металлоорганические каркасы (МОК) представляют собой значительный шаг вперед, позволяя целенаправленно захватывать определенные ионы драгоценных металлов в растворах для эффективного отделения от сложных материалов, таких как электронные отходы. Еще одна передовая технология, используемая DONGSHENG, объединяет передовые методы гидрометаллургии с физико-химическими методами. Например, интегрированные процессы, сочетающие мембранное разделение и селективное осаждение, значительно повышают чистоту и выход золота и серебра, извлекаемых из низкоконцентрированных отходов. Фотокаталитическое извлечение, как новый энергосберегающий метод извлечения драгоценных металлов, также привлекает внимание. Он использует световую энергию для проведения реакций, снижая потребление химических веществ. Общая цель этих новейших технологий извлечения драгоценных металлов — снижение энергопотребления и химического следа традиционных процессов. Например, исследования позволили оптимизировать процессы ионного обмена для обработки фильтрата плавильного шлака, что обеспечивает более устойчивое извлечение металлов. Эти достижения знаменуют собой переход от технологии извлечения драгоценных металлов к высокоточной переработке ресурсов на молекулярном уровне.
За последние пятнадцать лет усовершенствования технологий извлечения драгоценных металлов переработчиками в основном проявились в диверсификации методов, повышении экологичности и адаптации к сложному сырью. Хотя традиционные пирометаллургические и гидрометаллургические методы по-прежнему широко используются, новые технологии и интегрированные процессы значительно расширили их возможности. В таблице ниже представлены ключевые пути развития.
| Период | Технический фокус | Репрезентативные методы | Ключевые достижения и характеристики |
|---|---|---|---|
| Примерно в 2010 году | Преобладание традиционных методов | Пирометаллургия (высокотемпературная плавка), традиционная гидрометаллургия (цианирование, растворение в царской воде) | Высокая степень извлечения (80-99%), отработанные процессы; однако, высокое энергопотребление, значительный расход химических реагентов и существенные риски загрязнения окружающей среды. |
| Примерно в 2015 году | Появление экологически чистых растворителей и биотехнологий. | Экстракция ионными жидкостями, биовыщелачивание | Ионные жидкости: высокая селективность, возможность вторичной переработки, но относительно высокая стоимость. Биовыщелачивание: экологически безопасно, низкое энергопотребление, но более длительные циклы обработки. |
| Примерно в 2020 году | Селективное извлечение и интегрированные процессы | Селективное осаждение, экстракция растворителем, мембранное разделение | Разработаны высокоселективные технологии разделения сложных вторичных ресурсов (например, отработанных катализаторов, электронных отходов), позволяющие поэтапно извлекать различные металлы и повышать общие показатели использования ресурсов. |
| Границы 2025 года | Точное разделение и интеллект | Адсорбция металлоорганических каркасов (МОК), фотокатализ, интеграция и оптимизация процессов. | Материалы MOF: Достижение адсорбции с точностью до ионов благодаря проектируемой структуре пор. Интеграция процессов: Интеллектуальное объединение различных технологических операций (например, выщелачивание-мембранное разделение-электроосаждение) и оптимизация с помощью программного обеспечения для моделирования процессов (например, Aspen Plus) для достижения эффективного извлечения драгоценных металлов с низким уровнем отходов. |
Наиболее широко применяемые в промышленности классические технологии извлечения драгоценных металлов делятся на две основные категории: пирометаллургия и гидрометаллургия. Пирометаллургия основана на высокотемпературной плавке, переработке отходов, содержащих драгоценные металлы (например, отработанных печатных плат, катализаторов), при температурах выше 1200 °C для концентрации драгоценных металлов в металлических фазах или сульфидах. Этот процесс позволяет обрабатывать большие объемы и подходит для сложных твердых отходов, являясь краеугольным камнем высокопроизводительного извлечения драгоценных металлов . Классические гидрометаллургические методы извлечения драгоценных металлов основаны на химическом растворении с использованием царской воды, цианидных растворов или систем соляная кислота-хлор для выщелачивания драгоценных металлов из материалов. Затем металлы извлекаются из раствора путем вытеснения, химического осаждения или адсорбции на активированном угле. Хотя гидрометаллургия образует сточные воды, ее способность к селективному растворению делает ее незаменимой для переработки определенных потоков отходов. Эти две классические технологии извлечения драгоценных металлов продолжают играть центральную роль на крупных плавильных и аффинажных заводах благодаря своей производительности, надежности и экономической эффективности.
Наиболее экологически чистые технологии извлечения драгоценных металлов направлены на устранение загрязнения в источнике и снижение энергопотребления. Биовыщелачивание использует микроорганизмы или продукты их метаболизма для выщелачивания металлов, оказывая минимальное воздействие на окружающую среду и представляя собой типичный «зеленый» метод извлечения драгоценных металлов. Экстракция ионными жидкостями, благодаря своей чрезвычайно низкой летучести и возможности повторного использования, эффективно заменяет традиционные летучие органические растворители, снижая выбросы в атмосферу в процессе извлечения. Экстракция сверхкритическими флюидами, особенно с использованием диоксида углерода, практически не производит химических отходов и извлекает металлы высокой чистоты, хотя и сопряжена с более высокими затратами на оборудование и энергию. Кроме того, синергетическая переработка отходов предлагает инновационный подход. Например, в исследовании 2025 года проводилось совместное плавление свинцовой пасты с желтым шлаком сульфата калия-железа при температуре 1200 °C, что позволило не только извлечь сплавы, богатые серебром, но и закрепить серу в шлаке, предотвращая образование диоксида серы в источнике. Эти «зеленые» технологии извлечения драгоценных металлов объединяет общая характеристика: приверженность принципам «зеленой химии», направленная на регенерацию ресурсов в замкнутых системах. Они представляют собой устойчивое будущее направление развития технологий извлечения драгоценных металлов.
Язык
