Российские и китайские специалисты разработали передовую методику извлечения драгоценных металлов из электронного лома с применением «наноловушек», которые восстанавливают металл под воздействием света. На самом деле уже давно известно, что отработанная техника представляет собой ценный вторичный источник золота и серебра, а в некоторых случаях концентрация этих металлов в ней превосходит показатели природной руды. Какие еще подходы используются для получения драгоценных металлов из электронных отходов — об этом в материале. 
Ученые из Томского политехнического университета совместно с коллегами из Китая создали инновационный подход к извлечению золота из отходов старой электроники и бытовой техники. Результаты исследования опубликованы в научном издании Advanced Materials.
Метод основан на использовании специфических молекул — ковалентных органических каркасов (COF-структур), действующих как химические «губки». Исследователи подобрали оптимальный химический состав, позволяющий им избирательно «задерживать» атомы золота. Затем под влиянием света металл восстанавливается до чистого состояния. Эксперименты подтвердили, что новая технология позволяет извлечь до 99,2% драгметалла даже из сырья с высоким уровнем примесей.
Проблема утилизации электронных отходов становится все более значимой. Старые компьютеры, телефоны и другая техника содержат большие количества золота и серебра. По данным исследователей, в одной тонне электронных отходов (в частности, в печатных платах, контактах, микросхемах) может быть в десять раз больше золота, чем в тонне руды, добываемой из природных источников.
В материале представлены наиболее эффективные методы извлечения драгметаллов из электронных отходов.
Пирометаллургия
Пирометаллургия — традиционный способ добычи сырья из технических отходов. Этот метод заключается в переплавке электронного лома в печах при высоких температурах (от 800 до 1800°C в зависимости от технологии) с применением различных восстановителей. В качестве неметаллических восстановителей используются оксид углерода, водород и другие соединения, а в качестве металлических — алюминий, магний и другие металлы. После плавки полученный расплав разделяется на металлическую фазу и шлак.
Следует отметить, что переплавка эффективна для обработки больших объемов отходов, но требует значительных энергозатрат и сильно загрязняет окружающую среду. Кроме того, после плавки золото и серебро часто нуждаются в дополнительной очистке, так как сам процесс не гарантирует высокой чистоты.
Гидрометаллургия
Один из широко применяемых современных способов извлечения золота — гидрометаллургия. При этом методе измельченные платы и микросхемы подвергаются воздействию различных химических растворов (реагентов), переводящих металлы в растворимую форму. После этого металлы извлекаются из раствора с помощью сорбентов или химического осаждения.
Гидрометаллургические процессы протекают при относительно низких температурах (как правило, менее 100°C), что существенно снижает энергопотребление по сравнению с переплавкой. Кроме того, этот метод обеспечивает высокий процент извлечения, в частности, эффективность получения золота может превышать 99%.
Кроме того, гидрометаллургия позволяет извлекать металлы из твердого сырья с низкими концентрациями — еще одно важное преимущество этого способа.
Биометаллургия
Среди экологически безопасных методов извлечения драгметаллов выделяют биометаллургию. Это процессы, при которых различные виды бактерий окисляют соединения металлов и переводят их в раствор. Затем из раствора металлы извлекаются химическими или электрохимическими методами.
Несмотря на то, что биометаллургия все еще находится на стадии активных исследований и пока обеспечивает достаточно низкий процент извлечения (например, золото — около 30%), она уже демонстрирует свои преимущества: меньший расход реагентов, снижение энергопотребления и более бережное воздействие на окружающую среду делают ее перспективным направлением развития современной металлургии.
Электрометаллургия
Электрохимический метод основан на электролизе и используется как для извлечения металла из растворов после процессов гидрометаллургии, так и для очистки уже выделенного металла.
В процессе электролиза через раствор или расплав с металлом пропускают постоянный электрический ток в специальных аппаратах — электролизерах. В результате металлы осаждаются на катоде в практически чистом виде. Например, этот метод позволяет получать золото чистотой выше 90%.
Сульфидизация
Еще один инновационный прием для извлечения металлов из растворов — сульфидизация. Этот способ, как и электролиз, часто применяется после гидрометаллургического выщелачивания.
Суть метода в соединении металла с серосодержащими соединениями, такими как сероводород или сульфид натрия, переводящими его в форму малорастворимого сульфида. В таком виде металл легко отделяется от раствора фильтрацией или осаждением.
Помимо перечисленных способов, для извлечения драгоценных металлов из электронных отходов применяются и другие дополнительные технологии. К примеру, гидрометаллургический метод ионного обмена, при котором ионообменные смолы избирательно захватывают ионы металлов из раствора.
Еще одним перспективным направлением считается плазменная металлургия. В рамках этого метода отходы обрабатывают высокотемпературной плазмой, разрушая их на составные части и извлекая содержащиеся в них металлы.
