银矿开采越来越困难，但芬兰的研究人员找到了一种具有创造性且环保的方法，利用常见的脂肪酸和过氧化氢从废物中回收银矿。这些温和的绿色溶剂不仅能有效溶解银，而且还可以轻松回收酸本身。
博士后研究员 Anže Zupanc 测试了有机溶剂。图片来源：Riitta-Leena Inki
从电子和工业废料中回收银正变得比以往任何时候都更加重要。随着对这种贵金属的需求不断增长，以及天然资源开采难度的加大，科学家们正在竞相开发更清洁、更智能的回收方法。
“从废料中回收银对于确保这种贵金属的供应正变得越来越重要。设计新的可持续分离和回收策略来取代目前对环境造成压力的工艺，是非常可取的。”赫尔辛基大学和伯明翰大学的博士后研究员Anže Zupanc说道。
电子垃圾中含有贵金属，可以用可回收的脂肪酸安全地溶解和分离，无需使用腐蚀性物质。图片来源：Riitta-Leena Inki
目前，尽管全球大力发展可再生能源，产生了越来越多的含银废料，但每年生产的银中只有不到20%被回收利用。银在太阳能电池板等技术中发挥着关键作用，但银矿石却日益稀缺。在过去25年里，银价上涨了6倍，这使得有效的回收不仅必要，而且具有经济吸引力。
现在，赫尔辛基大学和于韦斯屈莱大学的研究人员推出了一项突破性的回收技术，该技术最近发表在《化学工程杂志》上。
为什么金属会溶解在脂肪中？
为了安全地提取银，研究团队转向了常见的脂肪酸，例如油酸、亚油酸和亚麻酸。当这些天然油与浓度为30%的过氧化氢（一种强效且环保的氧化剂）溶液结合时，它们能够在温和条件下溶解银。在这个体系中，脂肪酸不仅充当了液体介质，还有助于稳定溶解的银离子。
于韦斯屈莱大学的 Karoliina Honkala 教授说：“通过计算化学研究溶剂对溶解热力学的影响，我们可以了解金属的溶解度。”
从溶液中回收纯银
研究结果或许可以解释金属不溶性是由表面钝化还是热力学障碍引起的。在银-脂肪酸溶液中加入乙酸乙酯，可以将银以羧酸银的形式与未反应的脂肪酸分离，这些脂肪酸可以回收利用。羧酸银随后在光辅助还原反应器中还原为金属银，这是一种高效安全的银分离方法。
赫尔辛基大学的蒂莫·雷波教授说：“我们的研究目标是采用廉价、可持续、有选择性的策略，开发从多金属基质中回收金属的技术。”
脂肪酸：绿色优势
与使用传统矿物酸和水溶液相比，使用脂肪酸作为溶剂具有诸多优势。除了源自废料之外，脂肪酸还具有生物相容性、可生物降解、低酸值且不挥发的特性。与其他酸和有机溶剂相比，脂肪酸更加安全、无腐蚀性，易于回收再利用。
由于脂肪酸不以水为基础，因此可以使用乙酸乙酯和其他抗溶剂将金属化合物从未反应的反应混合物中分离出来。这既可以直接回收金属，又可以循环利用脂肪酸。此外，在温和条件下使用30%的过氧化氢水溶液作为绿色氧化剂，可以实现城市采矿，例如利用废镀银从键盘中分离银。
编译自/ScitechDaily