Kulta, hopea ja kupari kierrätysmateriaaleista aiempaa kestävämmillä menetelmillä

Nykyisin käytössä olevat erottelumenetelmät kuluttavat paljon energiaa ja ovat haitallisia ympäristölle. Erityisen vaarallinen niin käyttäjälle kuin ympäristölle on polttomenetelmä, jossa ympäristöön vapautuu vaarallisia kemikaaleja. Kehittyvissä maissa arvometalleja erotellaan edelleen alkeellisissa olosuhteissa kaatopaikoilla.

Vaikka edistyneet hydrometallurgiset prosessit ovat turvallisempia ja niiden avulla arvometallit pystytään liuottamaan, niin lopputuloksena on metalliseoksia, jotka vaativat jatkokäsittelyä.

Kemian professori Timo Revon johtaman Catalysis and Green Chemistry -tutkimusryhmän  tutkimustulokset on julkaistu Angewandte Chemie  -tiedelehdessä. Artikkelissa esitellään kolmivaiheinen prosessi, jossa elektroniikkajätteestä ensin liuotetaan kupari, sitten hopea ja lopuksi kulta. Näin metallit saadaan eroteltua muovista, keramiikasta ja muista materiaaleista selektiivisesti ja lopputuloksena on puhtaita arvometalleja. Lisäksi käytetty liuotin voidaan helposti kierrättää.

Helsingin yliopiston tutkijat testasivat orgaanisia liuottimia murskattuihin tietokoneen piirilevyihin, joista saatiin kulta ja kupari eristettyä. Hopea erotettiin murskatuista vanhoista aurinkopaneeleista. Tämä on erityisen mielenkiintoinen tulos, sillä aurinkopaneelit ovat suuren volyymin tuote ja niiden kierrättäminen on ollut tähän asti hyvin haasteellista.

– Tässä tutkimuksessa käytimme niin sanottuja syväeutektiset liuottimia, huoneenlämmössä ja normaalipaineessa kiinteitä aineita, kuten esimerkiksi siipikarjan rehussakin käytettyä koliinikloridia sekä ureaa sekä muita turvallisia orgaanisia yhdisteitä, kertoo tutkijatohtori Anže Zupanc Helsingin yliopiston kemian osastolta.

Syväeutektiset liuottimet ovat erityinen tyyppi liuottimia, jotka koostuvat kahdesta tai useammasta yksinkertaisesta yhdisteestä, jotka yhdessä muodostavat matalan sulamispisteen seoksen. Näitä liuottimia kutsutaan "syväeutektisiksi", koska niiden sulamispiste on huomattavasti matalampi kuin kunkin komponentin sulamispiste yksinään.

Syväeutektiset liuottimet ovat ympäristöystävällisiä, uusiutuvia ja usein biologisesti hajoavia. Niitä voidaan käyttää monissa sovelluksissa, kuten kemiallisissa reaktioissa, katalyysissä, liuottimina ja erotusmenetelmissä.

Tässä tutkimuksessa käytettiin liuottimena myös maitohappoa, sekä vetyperoksidia.

– Tärkeä tulos oli se, että liuottimet voitiin käyttää uudelleen ja näin toteuttaa vihreän kemian periaatteita, toteaa professori Timo Repo.

Nämä laboratorio-olosuhteissa saadut tulokset ovat merkittävä askel kohti kestäviä kemian prosesseja, hän jatkaa.

Lisätietoa: 
Professori Timo Repo, timo.repo@helsinki.fi, timo.repo@helsinki.fi, 0503602121

Tutkijatohtori Anže Zupanc,  anze.zupanc@helsinki.fi