在乳清蛋白的帮助下 从电子垃圾中提取黄金突然变得有利可图

在一项新的研究中，来自瑞士苏黎世联邦理工学院的研究人员详细介绍了一种可持续的、具有成本效益的从电子废物中选择性提取黄金的方法。

该研究的通讯作者拉法埃莱-梅赞加（Raffaele Mezzenga）说："我最喜欢的一点是，我们利用食品工业的副产品从电子垃圾中提取黄金。没有比这更可持续的了！"

梅赞加所说的食品工业副产品是乳清，即制作奶酪时从凝乳中分离出来的牛奶含水部分。在这里，研究人员将这种乳制品废料转化为蛋白质淀粉样纤维基质，并将其用作吸附剂，选择性地从电子垃圾中提取金。

在酸性条件和高温下，乳清蛋白被变性--蛋白质的主要结构被破坏，变成更松散、更随意的结构--导致它们在凝胶中聚集成纳米纤维。凝胶干燥后形成海绵。

利用食品工业副产品从电子垃圾中回收黄金的工艺示意图

研究人员从 20 块旧电脑主板中提取了金属部件，并将其溶解在酸浴中，使金属离子化或分离成正离子和负离子。当把蛋白质纤维海绵放入金属离子溶液中时，金离子就会粘在上面。虽然其他金属（例如铜和铁）也能被海绵吸收，但金的吸收效率要高得多。

吸收金离子后，蛋白质纤维海绵受热，将离子还原成片状，最终熔化成质量约为 500 毫克的金块。分析表明，金块主要由金构成（90.8 wt%），铜和镍分别占 10.9 wt% 和 0.018 wt%。这些发现表明金块的纯度很高，相当于 21 或 22 克拉。

在论文中，研究人员证明了他们的方法在商业上的可行性。包括原材料采购成本和整个过程的能源成本在内，从电子垃圾中回收 1 克黄金的总成本比回收黄金的价值低 50 倍。

而且从环保角度来看，这种方法更好。使用传统活性炭从电子垃圾中回收 1 克黄金会产生约 116 克二氧化碳，而蛋白质纤维海绵的碳足迹较低，仅产生约 87 克温室气体。使用活性炭对环境影响较大的主要原因是，活性炭在生产过程中的能耗较高，这主要是由于使用了不可再生的燃料，再加上活性炭的吸附能力低于海绵。

以前的提金尝试都有其缺点，例如可扩展性。由于乳清是一种动物性蛋白质，蛋白质纤维海绵可能会比活性炭对生态系统造成更大的破坏。因此，研究人员将探索是否可以用植物性蛋白质（如从豌豆和土豆中提取的蛋白质）代替乳清。

研究人员计划将这项技术推向市场。虽然电子垃圾是提取黄金的一个很有前景的起始来源，但他们也在关注其他来源，包括微芯片制造或镀金过程中产生的工业废料。

这项研究发表在《先进材料》杂志上。