Hé lộ công nghệ thu hồi hơn 98% vàng từ 'rác thải' trong chưa đầy 20 phút

Các nhà khoa học Trung Quốc vừa công bố một phương pháp mới giúp thu hồi vàng từ rác thải điện tử với chi phí chưa bằng 1/3 giá vàng trên thị trường hiện nay.

Công nghệ này cho phép chiết xuất kim loại quý từ chip xử lý trung tâm (CPU) trong điện thoại, máy tính cũ và bảng mạch in (PCB) tháo ra từ thiết bị gia dụng, thông qua quá trình rửa hóa học kéo dài chưa đến 20 phút.

Theo nhóm nghiên cứu, phương pháp đạt hiệu suất hòa tách vàng trên 98,2% từ CPU và PCB phế thải ở nhiệt độ phòng, đồng thời thu hồi palladium với tỷ lệ 93,4%, trong khi phát thải ô nhiễm thấp hơn đáng kể so với các công nghệ truyền thống.

Xử lý 10kg bảng mạch in có thể thu được khoảng 1,4 gram vàng, với tổng chi phí khoảng 72 USD – tương đương 1.455 USD/ounce. Đây là phương pháp tiết kiệm chi phí nhất từng được ghi nhận, trong bối cảnh giá vàng quốc tế đầu tháng 1 đã vượt 4.472 USD/ounce.

Các nhà khoa học Trung Quốc vừa công bố công nghệ thu hồi vàng từ rác thải điện tử với chi phí chưa bằng 1/3 giá vàng thị trường. Ảnh: SCMP 

Trong bối cảnh Trung Quốc mỗi năm phát sinh hàng triệu tấn rác thải điện tử, đột phá công nghệ này được đánh giá có thể thay đổi cuộc chơi trong bài toán vừa khan hiếm tài nguyên, vừa ô nhiễm môi trường.

Vàng, bạch kim, palladium và nhiều kim loại quý khác được sử dụng rộng rãi trong điện tử, chất xúc tác và trang sức nhờ tính ổn định, dẫn điện và xúc tác vượt trội. Tuy nhiên, trữ lượng tự nhiên của các kim loại này rất hạn chế, còn hoạt động khai thác truyền thống thường gây phá hủy môi trường sống, ô nhiễm đất và nguồn nước.

Việc thu hồi kim loại quý từ rác thải điện tử – còn gọi là “khai thác đô thị” – được xem là vừa sinh lời vừa bền vững. Song các phương pháp hiện nay thường dựa vào hóa chất ăn mòn hoặc độc hại, tiềm ẩn rủi ro lớn cho môi trường và sức khỏe con người.

Những nỗ lực gần đây nhằm phát triển kỹ thuật hòa tách “nhẹ” hơn, như quang xúc tác, vẫn phụ thuộc vào chất xúc tác bên ngoài, kim loại chuyển tiếp hoặc năng lượng bổ sung, khiến quy trình trở nên phức tạp và tốn kém.

Phương pháp đột phá 

Để giải quyết các hạn chế này, nhóm nghiên cứu đến từ Viện Chuyển hóa Năng lượng Quảng Châu (thuộc Viện Hàn lâm Khoa học Trung Quốc) và Đại học Công nghệ Nam Trung Quốc đã phát triển một phương pháp mới.

Phương pháp này giúp cắt giảm mạnh chi phí và phát thải so với công nghệ truyền thống. Ảnh: IE 

Nhóm đề xuất chiến lược hòa tách “tự xúc tác”, chỉ sử dụng dung dịch nước gồm kali peroxymonosulfate (PMS) và kali clorua (KCl) để thu hồi vàng và palladium hiệu quả ở nhiệt độ phòng, không cần chất xúc tác bên ngoài.

Điểm then chốt của công nghệ nằm ở cơ chế “tự xúc tác”, trong đó chính các kim loại quý đóng vai trò kích hoạt và thúc đẩy quá trình hòa tan. Trên bề mặt vàng hoặc palladium, PMS và ion clorua được kích hoạt, tạo ra oxy đơn và axit hypochlorous – các chất oxy hóa này sau đó phân hủy các nguyên tử kim loại, giúp ion clorua hấp thụ và hòa tan chúng vào dung dịch để thu hồi.

So với phương pháp dùng xyanua, chi phí hóa chất giảm khoảng 93,2% - chủ yếu nhờ sử dụng PMS và KCl rẻ, dễ kiếm và không cần xúc tác đắt tiền. Mức tiêu thụ năng lượng cũng thấp hơn khoảng 62,5% do vận hành ở nhiệt độ phòng.

Thêm vào đó, quy trình đơn giản hơn và thân thiện môi trường hơn, giảm phát sinh chất thải thứ cấp như bùn. Dung dịch sau hòa tách có thể xử lý trực tiếp bằng axit ascorbic, cô đặc và nung để thu được vàng tinh khiết.

Theo China Science Daily, nghiên cứu này mở ra một phương pháp tái chế bền vững và hiệu quả hơn để thu hồi kim loại quý từ rác thải điện tử. Với khả năng mở rộng quy mô, công nghệ có thể giúp giảm phụ thuộc vào khai thác mỏ và thúc đẩy ngành thu hồi kim loại quý chuyển sang mô hình xanh và hiện đại hơn.

Theo SCMP, IE