بازیابی ۸۸ درصد طلا از زبالههای الکترونیکی با روش جدید پژوهشگران ایرانی
پژوهشگران دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی در مطالعهای جدید، روشی سازگار با محیط زیست برای بازیافت طلا از زبالههای الکترونیکی معرفی کردند که در شرایط بهینه به راندمان بازیابی ۸۸ درصد دست یافته است.
به گزارش معدننیوز، پژوهشگران دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی در مطالعهای جدید، روشی سازگار با محیط زیست برای بازیافت طلا از زبالههای الکترونیکی معرفی کردند که در شرایط بهینه به راندمان بازیابی ۸۸ درصد دست یافته است.
در پژوهشی تازه که توسط محققان ایرانی انجام شده، موضوع بازیافت زبالههای الکترونیکی با رویکردی متفاوت بررسی شده و راهکاری عملی برای کاهش آلودگیهای زیستمحیطی و استفاده بهینه از منابع موجود در این پسماندها ارائه شده است.
با گسترش استفاده از تجهیزات الکترونیکی مانند تلفنهای همراه، رایانهها و دستگاههای هوشمند، حجم زبالههای الکترونیکی در جهان بهطور قابل توجهی افزایش یافته است. این پسماندها علاوه بر آنکه به دلیل وجود مواد سمی میتوانند موجب آلودگی شدید خاک، آب و هوا شوند، حاوی مقادیر قابل توجهی فلزات ارزشمند نیز هستند. بردهای مدار چاپی که بخش اصلی بسیاری از تجهیزات الکترونیکی محسوب میشوند، ترکیبی پیچیده از عناصر شیمیایی دارند و بخش قابل توجهی از وزن آنها را فلزات تشکیل میدهد. به همین دلیل، زبالههای الکترونیکی بهعنوان یک منبع ثانویه مهم برای تأمین فلزات مورد توجه قرار گرفتهاند.
اهمیت این موضوع زمانی بیشتر آشکار میشود که بدانیم ذخایر طبیعی بسیاری از فلزات گرانبها، بهویژه طلا، محدود بوده و استخراج آنها از معادن طبیعی هزینهبر و همراه با آسیبهای زیستمحیطی است. در مقابل، میزان فلزات ارزشمند موجود در زبالههای الکترونیکی در برخی موارد حتی چندین برابر مواد معدنی طبیعی گزارش شده است. به عنوان نمونه، از بازیافت یک تن تلفن همراه میتوان مقادیر قابل توجهی مس، نقره، طلا و فلزات گروه پلاتین به دست آورد. از این رو، بازیافت این پسماندها علاوه بر توجیه اقتصادی، میتواند نقش مهمی در کاهش فشار بر منابع طبیعی و کاهش آلودگیهای زیستمحیطی داشته باشد.
در همین راستا، نفیسه حسنزاده از دانشکده مهندسی و علم مواد دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی به همراه چهار نفر از همکاران خود پژوهشی را با هدف بازیابی فلزات ارزشمند از زبالههای الکترونیکی انجام دادهاند. این گروه با تمرکز بر استخراج طلا، روشی جایگزین برای فرآیندهای متداول ارائه کردهاند که در آن از ترکیب یک محلول خاص برای استخراج فلز و یک جاذب زیستپایه استفاده شده است. هدف این تحقیق ارائه راهکاری سادهتر، کمهزینهتر و سازگارتر با محیط زیست برای بهرهبرداری از منابع موجود در ضایعات الکترونیکی بوده است.
در فرآیند این تحقیق، ابتدا از روشی موسوم به «لیچینگ غیرسیانیدی» استفاده شد. لیچینگ به معنای حل کردن فلز مورد نظر از یک ماده جامد در یک محلول است. در این پژوهش، به جای مواد بسیار سمی رایج، از محلول یدید استفاده شد. سپس برای جداسازی طلا از محلول، از نانوبیوچار بهعنوان جاذب بهره گرفته شد. این ماده نوعی زغال زیستی است که از شاخههای هرسشده درخت زردآلو تولید شده و در واقع یک پسماند کشاورزی را به مادهای کاربردی تبدیل میکند. پژوهشگران در ادامه با استفاده از روش طراحی آزمایش، تأثیر عواملی مانند دما، زمان فرآیند و اندازه ذرات بیوچار را بررسی و شرایط بهینه را تعیین کردند.
نتایج این پژوهش که در فصلنامه «نانومقیاس» وابسته به انجمن نانوفناوری ایران منتشر شده، نشان میدهد این روش در شرایط بهینه عملکرد قابل توجهی دارد. در دمای ۷۰ درجه سانتیگراد، زمان جذب ۵ ساعت و با اندازه مشخص ذرات بیوچار، راندمان بازیابی طلا به ۸۸ درصد رسیده است. این میزان نشان میدهد استفاده از نانوبیوچار زیستپایه میتواند در جذب طلا از محلول نقش مؤثری ایفا کند. همچنین کارایی این روش با شیوههای متداولی مانند رسوب شیمیایی و الکتروشیمیایی مقایسه شده و نتایج امیدوارکنندهای به دست آمده است.
پژوهشگران در بخش نتیجهگیری تأکید کردهاند که ترکیب لیچینگ یدید-ید با جاذب نانوبیوچار علاوه بر دستیابی به راندمان مناسب، مزایای دیگری نیز دارد. این روش از نظر هزینه، سهولت اجرا و سازگاری با محیط زیست نسبت به بسیاری از روشهای رایج برتری دارد و حذف سیانید، که مادهای بسیار سمی و خطرناک است، میتواند آن را به گزینهای ایمنتر برای کاربردهای صنعتی در آینده تبدیل کند.
از نکات مهم این تحقیق توجه همزمان به دو نوع پسماند، یعنی زبالههای الکترونیکی و ضایعات کشاورزی است. استفاده از شاخههای هرسشده درخت زردآلو برای تولید بیوچار نمونهای از رویکرد اقتصاد چرخشی به شمار میرود که در آن پسماندها به منابع ارزشمند تبدیل میشوند. این رویکرد میتواند علاوه بر کاهش حجم ضایعات کشاورزی، ارزش افزوده جدیدی نیز ایجاد کند.
همچنین بهینهسازی پارامترهای فرآیند با روش «تاگوچی» نشان داده است که با کنترل متغیرهایی مانند دما، زمان و اندازه ذرات میتوان به بیشترین کارایی دست یافت. این ویژگی امکان مقیاسپذیری و کاربرد عملی این روش را در آینده افزایش داده و میتواند زمینهساز توسعه فناوریهای سبز در حوزه بازیافت فلزات گرانبها باشد.