Nội dung chính
Các nhà khoa học Trung Quốc vừa công bố quy trình mới cho phép thu hồi tới 98% vàng từ điện thoại cũ chỉ trong 20 phút và với chi phí chỉ 1.455 USD cho mỗi ounce.
Phương pháp chiết xuất vàng tự xúc tác – Cơ chế và quy trình
Nhóm nghiên cứu từ Viện Chuyển đổi Năng lượng Quảng Châu và Đại học Công nghệ Nam Trung Quốc đã phát triển một quy trình dựa trên tự xúc tác. Thay vì dùng chất xúc tác bên ngoài, kim loại quý (vàng, palladium) trên bo mạch tự trở thành chất xúc tác, kích hoạt phản ứng oxy hoá khi tiếp xúc với dung dịch chứa kali peroxymonosulfat (PMS) và kali clorua (KCl).
Quy trình gồm các bước cơ bản:
- Pha chế dung dịch: PMS + KCl trong nước.
- Ngâm bo mạch: Bo mạch điện tử được ngâm trong dung dịch ở nhiệt độ phòng trong khoảng 20 phút.
- Kích hoạt oxy hoá: PMS và ion Cl⁻ tạo ra các chất oxy hoá mạnh (HOCl, oxy đơn bội) phá vỡ liên kết kim loại.
- Thu hồi kim loại: Các ion kim loại hòa tan được tách ra qua quá trình khử và tinh chế, cho ra vàng thuần cao.
Hiệu suất và chi phí so với các công nghệ truyền thống
Theo số liệu của nhóm nghiên cứu, phương pháp này đạt hiệu suất chiết xuất 98,2% vàng và 93,4% palladium từ CPU và PCB. Đối với 10 kg bo mạch, thu được khoảng 1,4 g vàng, với tổng chi phí chỉ khoảng 72 USD. Như vậy, chi phí mỗi ounce vàng chỉ 1.455 USD – thấp hơn một phần ba giá bán vàng trên thị trường (4.455 USD/ounce vào tháng 1/2024).
So với các phương pháp truyền thống dùng axit cyanua hoặc nitric, quy trình mới giảm 62,5% tiêu thụ năng lượng (vì phản ứng diễn ra ở nhiệt độ phòng) và giảm hơn 93% chi phí hóa chất nhờ không cần chất xúc tác đắt tiền.
Tiềm năng mở rộng và tác động môi trường
Rác điện tử hiện là dòng chất thải nhanh nhất toàn cầu. Báo cáo Giám sát Rác điện tử của Liên Hợp Quốc cho biết lượng e‑waste năm 2024 đạt 62 triệu tấn – gần gấp đôi mức năm 2010. Mỗi tấn bo mạch chứa hàng gram vàng, biến chúng thành “mỏ vàng ảo” có giá trị kinh tế và môi trường.
Quy trình mới không sinh ra chất thải độc hại, giảm đáng kể nguy cơ ô nhiễm nước và không gây hại cho sức khỏe người lao động. Với khả năng mở rộng quy mô, công nghệ này hứa hẹn giảm sự phụ thuộc vào khai thác mỏ vàng truyền thống và thúc đẩy nền công nghiệp thu hồi kim loại quý xanh hơn.
Câu hỏi thường gặp
- Quy trình có áp dụng được cho các loại thiết bị khác? Hiện tại đã thử nghiệm thành công trên CPU, PCB, và một số linh kiện điện tử khác; dự kiến sẽ mở rộng sang laptop, máy tính bảng.
- Chi phí đầu tư ban đầu như thế nào? Ngoài chi phí hoá chất (PMS, KCl) rất thấp, thiết bị chỉ cần bồn ngâm và hệ thống lọc – chi phí ban đầu ước tính dưới 5.000 USD cho một dây chuyền quy mô vừa.
- Liệu vàng thu được có đạt tiêu chuẩn? Vàng được tinh chế đạt độ tinh khiết >99,9%, đủ tiêu chuẩn thương mại.
Theo China Science Daily, công nghệ này đã được kiểm chứng trong phòng thí nghiệm và đang lên kế hoạch thí điểm tại các trung tâm tái chế rác điện tử ở Bắc Kinh và Thượng Hải.
Một nhà khoa học thu hồi vàng từ bảng mạch. Ảnh: Interesting Engineering