电子设备及电子废物中回收金、银贵金属

2023-03-05 04:16:14    6728次浏览

电子设备已成为我们人类生活中不可或缺的一部分，为满足日益增长的需求而生产的电子设备产生了大量的电子垃圾(电子垃圾)。印刷电路板(PCB)就是一个很好的例子，每年大约有5000万吨，每年增长8.8%(4-6个)。尽管多氯联苯含有的贵金属比矿山的矿石多(7)，但80%的废物仍被送往垃圾填埋场，主要是因为缺乏选择性的、高产量的非氰化物回收程序。目前城市采矿的一种方法是基于产生危险废物的火法；这种方法主要在发展中国家实行。湿法冶金可以提供所需的选择性，因为使用消化溶液更环保，而生物冶金方法仍然难以捉摸。

因此，从电子废物中回收贵金属的理想方法(3)应该是从化学消化的溶液中选择性地捕获贵金属，而不需要焚烧。据报道，含氮或含硫的吸附剂为高吸收能力提供了必要的亲和力。例如，将咪唑固定在介孔二氧化硅上，将N，N-二甲氨基乙基丙烯酸甲酯(DMAEMA)共价键合到商业聚乙烯包覆的聚丙烯皮芯结构纤维上，已被报道为贵金属吸附剂(12，13)。近，我们的团队报道了环糊精可以通过形成类似酶的络合物与金离子共沉淀，这是一种可能为黄金回收提供经济手段的方法。还对锆基金属有机骨架，如UIO-66和UIO-66-NH2进行了贵金属吸收筛查。

研究了以生物材料为基础的吸附剂，如交联多糖凝胶和化学改性的柿单宁凝胶对贵金属的回收(16，17)，其对金的高吸附容量分别为7.57和7.7 mmol/g。然而，大多数吸附剂通常在纯金属溶液中或在有限数量的竞争金属存在的情况下进行测试。然而，这些方案在经济上不太可行，吸收能力或选择性较低，很少有人报道它们在实际电子废物或废水中的适用性。需要一种更有针对性的方法，使用强烈结合金属的螯合剂。

卟啉对过渡金属，特别是贵金属具有的结合亲和力和选择性。这种强大的有机功能原则上可以用于性多孔网络聚合物，以便将其固定化，以便从复杂的基质中回收分离金属。近的两篇文章，一篇由我们的小组发表(19篇)，另一篇由Dichtel及其同事发表(20篇)，重点是从水中去除新出现的有机微污染物；然而，既没有涉及金属，也没有涉及含卟啉的多孔聚合物。目前的挑战是将卟啉安装到材料中，同时使用可持续的方法和起始材料。