Công nghệ tái chế kim loại quý đang trải qua những cải tiến quan trọng tập trung vào hiệu quả, tính chọn lọc và tính bền vững môi trường. Các nhà tái chế kim loại quý của DONGSHENG đã phát hiện ra rằng cốt lõi của các công nghệ tái chế mới nhất nằm ở việc phát triển các phương pháp tách chính xác và thông minh. Khung kim loại hữu cơ (MOF) đại diện cho một bước tiến đáng kể, cho phép thu giữ có mục tiêu các ion kim loại quý cụ thể trong dung dịch để tách hiệu quả khỏi các vật liệu phức tạp như rác thải điện tử. Một kỹ thuật tiên tiến khác được DONGSHENG áp dụng là tích hợp thủy luyện tiên tiến với các phương pháp hóa lý. Ví dụ, các quy trình tích hợp kết hợp tách màng và kết tủa chọn lọc giúp tăng đáng kể độ tinh khiết và hiệu suất thu hồi vàng và bạc từ chất lỏng thải có nồng độ thấp. Thu hồi quang xúc tác, như một kỹ thuật thu hồi kim loại quý mới tiêu thụ ít năng lượng, cũng đang thu hút sự chú ý. Nó sử dụng năng lượng ánh sáng để thúc đẩy các phản ứng, giảm tiêu thụ hóa chất. Mục tiêu chung của các công nghệ thu hồi kim loại quý mới nhất này là giảm tiêu thụ năng lượng và dấu ấn hóa học của các quy trình truyền thống. Ví dụ, nghiên cứu đã tối ưu hóa các quy trình trao đổi ion để xử lý nước rỉ xỉ luyện kim, cho phép khai thác kim loại bền vững hơn. Những tiến bộ này đánh dấu sự chuyển đổi trong công nghệ thu hồi kim loại quý, từ quy trình chế biến phức tạp sang tái chế tài nguyên với độ chính xác ở cấp độ phân tử.
Trong mười lăm năm qua, những cải tiến trong công nghệ thu hồi kim loại quý của các nhà tái chế chủ yếu thể hiện ở sự đa dạng hóa phương pháp, tính thân thiện với môi trường và khả năng thích ứng với các nguyên liệu phức tạp. Mặc dù các phương pháp luyện kim nhiệt và luyện kim thủy truyền thống vẫn được sử dụng rộng rãi, nhưng các công nghệ mới và quy trình tích hợp đã mở rộng đáng kể phạm vi ứng dụng. Bảng dưới đây phác thảo các con đường tiến hóa chính.
| Giai đoạn | Trọng tâm kỹ thuật | Các phương pháp tiêu biểu | Những cải tiến và đặc điểm chính |
|---|---|---|---|
| Khoảng năm 2010 | Các phương pháp truyền thống chiếm ưu thế | Luyện kim nhiệt (nấu chảy ở nhiệt độ cao), luyện kim thủy thông thường (xyanua hóa, hòa tan bằng nước cường toan) | Tỷ lệ thu hồi cao (80-99%), quy trình đã hoàn thiện; tuy nhiên, nhược điểm là tiêu thụ năng lượng cao, sử dụng nhiều hóa chất và tiềm ẩn nguy cơ ô nhiễm môi trường đáng kể. |
| Khoảng năm 2015 | Sự xuất hiện của dung môi xanh và công nghệ sinh học | Chiết xuất bằng dung dịch ion, sinh học phân hủy | Dung dịch ion: Độ chọn lọc cao, có thể tái chế, nhưng chi phí tương đối cao. Phương pháp sinh học phân hủy: Thân thiện với môi trường, tiêu thụ năng lượng thấp, nhưng chu kỳ xử lý dài hơn. |
| Khoảng năm 2020 | Phục hồi có chọn lọc và các quy trình tích hợp | Kết tủa chọn lọc, chiết xuất dung môi, tách màng. | Đã phát triển các công nghệ tách chiết có độ chọn lọc cao cho các nguồn tài nguyên thứ cấp phức tạp (ví dụ: chất xúc tác đã qua sử dụng, rác thải điện tử), cho phép thu hồi từng bước nhiều kim loại và nâng cao tỷ lệ sử dụng tài nguyên tổng thể. |
| 2025 Frontier | Phân tách chính xác và trí thông minh | Hấp phụ, xúc tác quang, tích hợp quy trình và tối ưu hóa khung kim loại-hữu cơ (MOF). | Vật liệu MOF: Đạt được khả năng hấp phụ chính xác ở cấp độ ion thông qua cấu trúc lỗ xốp có thể thiết kế được. Tích hợp quy trình: Kết hợp thông minh các công đoạn vận hành riêng biệt (ví dụ: quá trình hòa tan - tách màng - điện phân) và tối ưu hóa thông qua phần mềm mô phỏng quy trình (ví dụ: Aspen Plus) để đạt được hiệu quả thu hồi kim loại quý thấp và ít chất thải. |
Các công nghệ thu hồi kim loại quý cổ điển được ứng dụng rộng rãi nhất trong công nghiệp thuộc hai loại chính: luyện kim nhiệt và luyện kim thủy. Luyện kim nhiệt dựa trên quá trình nấu chảy ở nhiệt độ cao, xử lý chất thải chứa kim loại quý (ví dụ: bảng mạch điện tử đã qua sử dụng, chất xúc tác) ở nhiệt độ trên 1200°C để cô đọng kim loại quý trong các pha kim loại hoặc sunfua. Quá trình này xử lý được khối lượng lớn và phù hợp với chất thải rắn phức tạp, đóng vai trò là nền tảng của việc thu hồi kim loại quý năng suất cao . Việc thu hồi kim loại quý bằng phương pháp luyện kim thủy cổ điển tập trung vào hòa tan hóa học, sử dụng nước cường toan, dung dịch xyanua hoặc hệ thống axit clohydric-clo để chiết xuất kim loại quý từ vật liệu. Sau đó, kim loại được thu hồi từ dung dịch thông qua quá trình dịch chuyển, kết tủa hóa học hoặc hấp phụ bằng than hoạt tính. Mặc dù luyện kim thủy tạo ra nước thải, khả năng hòa tan chọn lọc của nó khiến nó không thể thay thế được trong việc xử lý các dòng chất thải cụ thể. Hai công nghệ thu hồi kim loại quý cổ điển này tiếp tục đóng vai trò trung tâm trong các nhà máy luyện kim và tinh chế quy mô lớn nhờ khả năng xử lý, độ tin cậy và hiệu quả chi phí.
Các công nghệ thu hồi kim loại quý thân thiện với môi trường nhất hướng đến việc loại bỏ ô nhiễm tại nguồn và giảm tiêu thụ năng lượng. Phương pháp sinh học sử dụng vi sinh vật hoặc các sản phẩm chuyển hóa của chúng để tách kim loại, gây tác động tối thiểu đến môi trường và là một phương pháp thu hồi kim loại quý xanh điển hình. Phương pháp chiết xuất bằng chất lỏng ion, với độ bay hơi cực thấp và khả năng tái sử dụng, thay thế hiệu quả các dung môi hữu cơ dễ bay hơi truyền thống, giảm phát thải vào khí quyển trong quá trình thu hồi. Phương pháp chiết xuất bằng chất lỏng siêu tới hạn, đặc biệt là sử dụng carbon dioxide, hầu như không tạo ra chất thải hóa học và thu hồi được kim loại có độ tinh khiết cao, mặc dù phương pháp này đòi hỏi chi phí thiết bị và năng lượng cao hơn. Ngoài ra, việc xử lý đồng thời các vật liệu phế thải mang đến một cách tiếp cận sáng tạo. Ví dụ, một nghiên cứu năm 2025 đã nấu chảy hỗn hợp chì với xỉ kali sắt sunfat màu vàng ở 1200°C, không chỉ thu hồi được hợp kim giàu bạc mà còn cố định lưu huỳnh trong xỉ để ngăn ngừa sự hình thành sulfur dioxide tại nguồn. Những công nghệ thu hồi kim loại quý xanh này có một đặc điểm chung: tuân thủ các nguyên tắc hóa học xanh, hướng đến việc tái tạo tài nguyên trong các hệ thống khép kín. Chúng đại diện cho hướng đi bền vững trong tương lai của công nghệ thu hồi kim loại quý.
Ngôn ngữ
