As tecnologias de reciclagem de metais preciosos estão a sofrer iterações críticas focadas na eficiência, seletividade e sustentabilidade ambiental. Os recicladores de metais preciosos da DONGSHENG descobriram que o cerne das mais recentes tecnologias de reciclagem reside no desenvolvimento de métodos de separação inteligentes e precisos. As estruturas metalorgânicas (MOFs) representam um avanço significativo, permitindo a captura direcionada de iões específicos de metais preciosos em soluções para uma separação eficiente de materiais complexos, como os resíduos eletrónicos. Outra técnica de ponta adotada pela DONGSHENG integra a hidrometalurgia avançada com métodos físico-químicos. Por exemplo, os processos integrados que combinam a separação por membrana e a precipitação seletiva aumentam significativamente a pureza e o rendimento do ouro e da prata recuperados a partir de líquidos residuais de baixa concentração. A recuperação fotocatalítica, como uma nova técnica de recuperação de metais preciosos de baixo consumo energético, também está a ganhar destaque. Utiliza a energia da luz para impulsionar as reações, reduzindo o consumo de produtos químicos. O objetivo comum destas mais recentes tecnologias de recuperação de metais preciosos é reduzir o consumo de energia e a pegada química dos processos tradicionais. Por exemplo, a investigação tem otimizado os processos de troca iónica para tratar lixiviados de escória de fundição, possibilitando uma extração de metais mais sustentável. Estes avanços marcam uma mudança na tecnologia de recuperação de metais preciosos, passando do processamento extensivo para a reciclagem de recursos com precisão a nível molecular.
Nos últimos quinze anos, as melhorias nas tecnologias de recuperação de metais preciosos por parte dos recicladores manifestaram-se principalmente na diversificação metodológica, na adoção de práticas sustentáveis e na adaptabilidade a matérias-primas complexas. Embora os métodos pirometalúrgicos e hidrometalúrgicos tradicionais continuem a ser amplamente utilizados, as novas tecnologias e processos integrados alargaram significativamente os limites. A tabela abaixo descreve as principais trajetórias evolutivas.
| Período | Foco técnico | Métodos representativos | Principais avanços e características |
|---|---|---|---|
| Por volta de 2010 | Os métodos tradicionais predominam | Pirometalurgia (fundição a alta temperatura), hidrometalurgia convencional (cianetação, dissolução em água régia) | Taxas de recuperação elevadas (80-99%), processos consolidados; no entanto, elevado consumo de energia, utilização significativa de reagentes químicos e riscos consideráveis de poluição ambiental. |
| Por volta de 2015 | Emergência dos solventes verdes e biotecnologia | Extração com líquido iónico, biolixiviação | Líquidos iónicos: Elevada seletividade, recicláveis, mas com um custo relativamente elevado. Biolixiviação: Ecológica, baixo consumo energético, mas com ciclos de processamento mais longos. |
| Por volta de 2020 | Recuperação seletiva e processos integrados | Precipitação seletiva, extração por solvente, separação por membrana | Desenvolvemos tecnologias de separação de alta seletividade para recursos secundários complexos (por exemplo, catalisadores usados, resíduos eletrónicos), permitindo a recuperação gradual de múltiplos metais e aumentando as taxas gerais de utilização de recursos. |
| Fronteira 2025 | Separação de Precisão e Inteligência | Adsorção, fotocatálise, integração e otimização de estruturas metalorgânicas (MOFs). | Materiais MOF: Permitem a adsorção com precisão a nível iónico através de estruturas de poros projetáveis. Integração de processos: Acoplamento inteligente de diferentes operações unitárias (por exemplo, lixiviação-separação por membrana-eletrodeposição) e otimização através de software de simulação de processos (por exemplo, Aspen Plus) para alcançar uma recuperação eficiente e com baixo desperdício de metais preciosos. |
As tecnologias clássicas de recuperação de metais preciosos mais amplamente aplicadas na indústria dividem-se em duas categorias principais: pirometalurgia e hidrometalurgia. A pirometalurgia baseia-se na fusão a alta temperatura, processando resíduos que contenham metais preciosos (por exemplo, placas de circuito impresso descartadas, catalisadores) a temperaturas superiores a 1200 °C para concentrar os metais preciosos em fases metálicas ou sulfuretos. Este processo lida com grandes volumes e é adequado para resíduos sólidos complexos, servindo como base da recuperação de metais preciosos em larga escala . A recuperação clássica de metais preciosos por hidrometalurgia centra-se na dissolução química, utilizando água régia, soluções de cianeto ou sistemas de ácido clorídrico-cloro para lixiviar os metais preciosos dos materiais. Os metais são então recuperados da solução através de deslocamento, precipitação química ou adsorção em carvão ativado. Embora a hidrometalurgia gere efluentes, a sua capacidade de dissolução seletiva torna-a insubstituível para o processamento de fluxos de resíduos específicos. Estas duas tecnologias clássicas de recuperação de metais preciosos continuam a desempenhar um papel central nas fundições e refinarias de grande escala devido à sua capacidade de processamento, fiabilidade e relação custo-benefício.
As tecnologias de recuperação de metais preciosos mais ecológicas visam eliminar a poluição na origem e reduzir o consumo de energia. A biolixiviação utiliza microrganismos ou os seus produtos metabólicos para lixiviar metais, provocando um impacto ambiental mínimo e representando um método de recuperação de metais preciosos essencialmente verde. A extracção com líquido iónico, com a sua volatilidade extremamente baixa e reutilização, substitui eficazmente os solventes orgânicos voláteis tradicionais, reduzindo as emissões atmosféricas durante a recuperação. A extracção com fluido supercrítico, particularmente utilizando dióxido de carbono, produz praticamente nenhum resíduo químico e recupera metais de elevada pureza, embora implique custos mais elevados de equipamento e energia. Além disso, o processamento sinérgico de materiais residuais oferece uma abordagem inovadora. Por exemplo, um estudo de 2025 fundiu pasta de chumbo com escória amarela de sulfato de ferro e potássio a 1200 °C, recuperando não só ligas ricas em prata, mas também fixando o enxofre na escória para evitar a geração de dióxido de enxofre na fonte. Estas tecnologias de recuperação de metais preciosos verdes partilham uma característica comum: a adesão aos princípios da química verde, dedicada à regeneração de recursos em sistemas de circuito fechado. Representam a direção futura sustentável para a tecnologia de recuperação de metais preciosos.
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