Cukurs padara zelta ieguvi par "zaļu"

Vienkāršs gredzenveida cukurs izrādās ļoti selektīvs un efektīvs zelta lamatas

Zaļā zelta ieguve: cukurs, nevis toksisks cianīds, atdala dārgmetālu no rūdas © Aleksandr Bosoy
lasīt skaļi

Zelta ieguvei ir vajadzīgas tīras indes: Tā kā kāroto dārgmetālu izšķīdina no izejvielām, tiek izmantoti cianīdi. Bet tas nav arī toksisks, kā tagad noskaidrojuši ASV pētnieki: vienkāršs cukura savienojums, alfa-ciklodekstrīns, darbojas kā ļoti selektīvs zelta slazds. Saistīts ar dārgmetālu, izmantojot šo molekulu, var viegli un netoksiski noņemt ne tikai rūdas, bet arī elektroniskos atkritumus, ziņo zinātnieki žurnālā "Nature Communications". Tas paver ceļu zaļākai un veselīgākai zelta ieguvei.

Zelts mums, cilvēkiem, vienmēr ir bijis īpašs. Pat mūsu senči izmantoja dārgmetālu ikreiz, kad bija jāciena un jāgodina karaļi, valdnieki vai pat dievi. Mūsdienās zelts ir pieprasīts galvenokārt kā ieguldījums - finanšu krīzes laikā un mainīgos tirgos tas joprojām tiek uzskatīts par samērā stabilu. "Pēdējā desmitgadē zelta cena ir strauji palielinājusies, " sacīja pētījuma vadītājs Freizers Stoddarts no Evanstonas Ziemeļrietumu universitātes un viņa kolēģi. Rezultātā tika pastiprināti centieni izolēt un iegūt zeltu no rūdas, kā arī no elektroniskajiem atkritumiem.

Cianīda vietā cukurs

Tomēr dārgmetāla izšķīdināšanai no materiāla līdz šim tiek izmantoti ļoti toksiski neorganiski cianīdi. Tā sauktajā izskalošanas procesā tie nešķīstošo zeltu pārvērš ūdenī šķīstošos zelta cianīda kompleksos. Pēc tam zeltu saturošs šķidrums var tikt izkliedēts, un elementāro zeltu var iegūt no zelta cianīdiem, veicot turpmākās reakcijas. Liela nozveja šeit: ļoti indīgais cianīda sārms bieži nonāk vidē noplūdes vai apzinātas kanalizācijas rezultātā. Daudzi cilvēki, kas nodarbojas ar elektronisko atkritumu ieguvi un pārstrādi nabadzīgajos reģionos, ir pakļauti indēm arī bez aizsarglīdzekļiem.

Zelta rūda © USGS

"Tāpēc steidzami ir jārod jauni veidi, kā iegūt netoksiskāku un efektīvāku zeltu, " norāda Stoddarts un viņa kolēģi. Tādu metodi viņi tagad ir izstrādājuši. Vissvarīgākais aktieris šeit ir - cukurs. Tā saukto alfa-ciklodekstrīnu iegūst no cietes un tas sastāv no sešu glikozes molekulu gredzena, kas, tāpat kā būrī, var apņemt citus atomus vai molekulas dobumā, kuru tie ieskauj var. Stoddarts un viņa kolēģi tagad ir mēģinājuši noskaidrot, vai šis cukurs ir piemērots arī selektīvai zelta iegūšanai no šķīduma.

Efektīva zelta izolācija arī no sakausējumiem

Lai to izdarītu, viņi vispirms pievienoja alfa-ciklodekstrīnu kālija-zelta bromīda (KauBr4) šķīdumam. Pēc neilga laika mēģenē izveidojās brūnas nogulsnes, kas, tuvāk izpētot, kļuva par cukura un zelta savienojuma kompleksu. Vairākām cukura molekulām starp tām, tā sakot, bija vairāki zelta bromīda joni, lai veidotos gari, cilindriski kristāli. displejs

Kad pētnieki ievietoja ciklodekstrīnu šķīdumā, kas satur vairākus dažādus cēlmetālu savienojumus, ieskaitot kālija platīna hlorīdu un citas ķīmiski saistītas molekulas, cukurs selektīvi tika apvienots tikai ar zelta joniem. "Apmēram 78 procentus no jauktajos šķīdumos esošā zelta atdalīja alfa-ciklodekstrīns, " ziņo pētnieki. Tas parāda, ka cukurs ir labs zelta izolēšanai no citu dārgmetālu savienojumu maisījumiem. Ieguvums ir tāds, ka jums kā šķīdinātājs nav jāizmanto specifiski, bet ļoti toksiski cianīdi, tā vietā nākamajā darbībā varat izmantot mazāk toksiskus šķīdinātājus un pēc tam selektīvi atdalīt zeltu ar cukuru.

Alfa-ciklodekstrīna-zelta kompleksa struktūra - Stoddart et al. / Dabas sakari

Jauns veids arī elektronisko atkritumu pārstrādei

Un pat ar zeltu saturošu elektronisko atkritumu ieguvi ar apstrādātā cukura palīdzību. Izšķīdina to ar slāpekļskābi un bromu un pēc tam atkal neitralizē šķīdumu, pievienojot alfa-ciklodekstrīnu, lai dārgmetālu izolētu no zeltu saturošajiem sakausējumiem. "Pēc tam iegūtais zelta komplekss tiek filtrēts, apstrādāts ar reducējošu līdzekli, un tad jums ir klāt zelts, " turpmāko ceļu raksturo pētnieki. "Pēc tam alfa-ciklodekstrīnu var atkārtoti kristalizēt un pēc tam atkal izmantot."

Pēc pētnieku domām, process ar alfa-ciklodekstrīnu piedāvā daudzsološu metodi, kā saudzīgi un videi draudzīgi atdalīt zeltu no izejvielām, piemēram, rūdām vai elektroniskajiem atkritumiem. Turklāt, tā kā process ir ļoti efektīvs, tas arī varētu palielināt ražu un tādējādi novest pie ekonomiski efektīvākas zelta atgūšanas. (Dabas sakari, 2013; doi: 10.1038 / ncomms2891)

(Dabas sakari, 15.05.2013. - NPO)