2018-12-13 22:18:01
从有机溶液中的多金属源中选择性溶解元素金

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“城市采矿”,即从电子设备中回收贵重金属,变得越来越重要,尽管既有效又对环境无害的工艺仍然很少。一个国际科学家团队现在更深入地研究金的溶解,特别是有机硫醇化合物如何帮助溶解元素金。他们在Angewandte Chemie期刊上发表的研究提出了选择性,快速,方便的硫醇辅助金浸出工艺。

回收黄金“废物”的传统方式是融化:牙科黄金和珠宝可以回收率接近100%。在智能手机,电脑和其他电子产品中回收贵金属要困难得多,而且回收报价仍然很低。尽管电子设备丰富,但它们的相对含量仍然太低,无法实现真正经济的城市采矿。

传统的黄金开采方法是湿法冶金氰化物浸出,产生大量危险废物,而相对无选择性。最近的概念依赖于金在有机溶液中的络合,因为形成与含硫试剂的可溶性络合物。但是,这些方法必须大规模可行,并且仍然避免使用有毒或有害化合物。现在,芬兰赫尔辛基大学的Timo Repo和他的同事们已经深入研究了有机溶液中选择性金提取的细节。他们提出了一种有效的金回收方法,从电子废物中用吡啶硫醇和过氧化氢作为试剂,化学二甲基甲酰胺作为有机溶剂,以及任选的元素硫来减少试剂负荷。

吡啶硫醇是吡啶,一种含氮芳环,在其环上加入硫醇基团SH。该试剂不仅与元素金结合形成可溶性络合物,而且该络合物还具有由金原子两侧的两个吡啶硫醇分子形成的有利的线性结构。氧化后,它在有机溶液中转变成稳定的阳离子含金产物。这种具有两个配体的复合物形成是金的特性,有利于溶解和氧化的能量。因此,作者报道了在20分钟的提取时间后,粉末,薄膜或电子板中金的几乎定量溶解。

但是,如何将黄金溶解与其他贵金属区别开来?与具有单电子氧化的金相反,铂和钯需要双电子氧化,因此用这种方法是不可接近的。相反,铜和银都与吡啶硫醇形成络合物,尽管不如金有效。因此,在从印刷电路板中的“金手指”区域溶解金之前,科学家首先用含氨和硫酸盐的溶液提取铜和银,这是已建立的方法。

通过研究巯基辅助金溶解的确切机理,科学家们发现了含硫量高的副产品。其中一些似乎对进行氧化反应至关重要,例如S8,一种常见的元素硫形式。这也被证明是一种资产:通过添加外部S8,可以降低配体负荷,作者报道。他们的提取方法可以为更有效的城市采矿标志着新的基础。

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