随着电子废弃物产生量持续增长,其中蕴含的铁、镍、银、铅等高价值金属资源回收利用受到广泛关注。然而,电子废弃物浸出液成分复杂,多种金属离子共存,传统沉淀、萃取等回收工艺往往存在选择性不足、流程复杂、药剂消耗大及二次污染等问题,难以实现多种金属的高效分离与全组分资源化利用。因此,开发绿色、高效且具有高选择性的新型金属回收技术,对推动电子废弃物资源循环利用和实现低碳可持续发展具有重要意义。
对此,南京大学任洪强院士团队曲展课题组在《Environmental Science & Technology》发表研究成果,提出了一种葡萄糖介导电子废弃物多金属梯级回收新策略。该策略利用葡萄糖水热转化过程中产生的小分子有机酸及活性官能团,与不同金属离子之间的差异化配位作用,实现铁、银、铅、镍等多种金属的精准分离与高值资源化。其中,铁优先转化为高纯度氧化铁,贵金属和有价金属则分别回收为单质银、硫酸铅和氢氧化镍等产品,同时实现反应液循环利用,显著降低二次污染,为电子废弃物绿色低碳、高值资源化利用提供了新的解决方案。

研究进一步揭示了葡萄糖促进电子废弃物多金属梯级回收的作用机制。葡萄糖在水热条件下逐步转化为乙酸等小分子有机酸,并释放出羟基、醛基等活性官能团,这些物质能够与不同金属离子形成差异化配位作用。由于铁离子与有机配体之间具有更强的结合能力,可优先发生配位富集并转化为高纯度氧化铁,而银、铅、镍等金属则保留在液相中,随后通过不同工艺依次回收,该技术实现了多种金属的梯级分离与高值资源化,技术经济分析表明,每处理一吨电子废物可创造2460美元的净利润。该策略充分利用葡萄糖水热转化过程中产生的天然配位能力,调控不同金属离子的迁移与转化行为,为复杂电子废弃物中多金属的绿色、高效回收提供了新的理论基础和技术路径。

本研究以"Selective and Sustainable Recovery of High-Value Metals from e‑Waste via a Glucose-Mediated Hydrothermal Process "为题,发表于环境领域国际权威期刊Environmental Science & Technology(原文链接:https://doi.org/10.1021/acs.est.5c14597)。南京大学前沿科学学院环境与健康研究院曲展助理教授和任洪强院士为共同通讯作者。研究工作得到国家自然科学基金项目、江苏省重点研发计划等专项资助。