Ogromny rozwój techniki w ubiegłych latach pociągnął za sobą wzrost zapotrzebowania na metale szlachetne takie jak: złoto, pallad, platyna pallad, iryd, rod, ruten, srebro oraz na pierwiastki z grupy lantanowców i aktynowców. Tyczy się to zwłaszcza rozwoju elektroniki i energetyki jądrowej, Większość z nich nie posiadają własnych rud. Występują w ziemi w stanie rozproszonym i towarzyszą innym metalom. Z tego powodu uzyskanie ich w stanie czystym jest drogie i trudne technologicznie. Dodatkowo ze względu na to, że występują w skorupie ziemskiej w niewielkich ilościach, pojawiło się zainteresowanie pewnym tematem. Jest nim odzysk metali szlachetnych z odpadów przemysłowych i ze zużytych już wyrobów.
Metody hydrometalurgiczne
W celu uzyskania cennych pierwiastków z ich surowców coraz częściej stosowane są metody hydrometalurgiczne. Polegają one zazwyczaj na oddzieleniu metalu od matrycy poprzez ługowanie w wodzie królewskiej, kwasie azotowym, cyjankach, stopionych alkaliach lub roztworach amoniakalnych. Następnie wydziela się w sposób selektywny dany jon stosując metody takie jak: ekstrakcja rozpuszczalnikowa, strącanie, krystalizacja, elektroliza, wymiana jonowa. Skuteczność danej metody zależy od stężenia metalu w otrzymanym roztworze.
Rozdział na jonitach
W przypadku, gdy stężenie pierwiastka w roztworze po ługowaniu jest małe, zastosowanie znajdują jonity. Są to ciała stałe, które są nierozpuszczalne w wodzie i innych rozpuszczalnikach. Są też zdolne do wymiany jonów znajdujących się w roztworze. Wymiana jest możliwa dzięki obecności na ich powierzchni grup jonowymiennych. Ze względu na rodzaj tych grup dzielą się na:
- anionity (wymieniają z roztworem aniony, w swej strukturze zawierają grupy zasadowe)
- kationity (wymieniają z roztworem kationy, w swej strukturze zawierają grupy kwasowe)
Odzysk metali szlachetnych
Ze względu na pochodzenie można wyróżnić jonity pochodzenia naturalnego i syntetycznego. Z jonitów naturalnych, najważniejsza jest grupa minerałów zwana zeolitami. Są to uwodnione wapniowe i sodowe glinokrzemiany. Jonity syntetyczne to otrzymywane w wyniku syntez organicznych polimery zawierające różnorodne grupy jonowymienne. Charakteryzujące się dużą trwałością chemiczną i mechaniczną. Te cechy sprawiają, że cieszą się coraz większym zainteresowaniem w rozdziale jonów metali oraz zatężaniu metali w roztworach po ługowaniu rud metalonośnych.
Sprawdź, jak inwestować w złoto!
FAQ – najczęściej zadawane pytania
Dlaczego wzrosło zapotrzebowanie na metale szlachetne i inne cenne pierwiastki?
Ogromny rozwój techniki w ubiegłych latach, zwłaszcza w elektronice i energetyce jądrowej, pociągnął za sobą wzrost zapotrzebowania na metale szlachetne, takie jak złoto, pallad, platyna, iryd, rod, ruten, srebro, oraz na pierwiastki z grupy lantanowców i aktynowców.
Jakie są główne wyzwania związane z pozyskiwaniem metali szlachetnych z ziemi?
Większość metali szlachetnych nie posiada własnych rud, występują w ziemi w stanie rozproszonym i towarzyszą innym metalom, co sprawia, że uzyskanie ich w stanie czystym jest drogie i trudne technologicznie. Dodatkowo występują one w skorupie ziemskiej w niewielkich ilościach.
Czym są metody hydrometalurgiczne i na czym polegają w kontekście odzysku pierwiastków?
Metody hydrometalurgiczne polegają zazwyczaj na oddzieleniu metalu od matrycy poprzez ługowanie w wodzie królewskiej, kwasie azotowym, cyjankach, stopionych alkaliach lub roztworach amoniakalnych. Następnie wydziela się w sposób selektywny dany jon stosując metody takie jak: ekstrakcja rozpuszczalnikowa, strącanie, krystalizacja, elektroliza, wymiana jonowa.
Kiedy stosuje się jonity w procesie odzysku metali?
Jonity znajdują zastosowanie w przypadku, gdy stężenie pierwiastka w roztworze po ługowaniu jest małe.
Jakie są główne rodzaje jonitów ze względu na rodzaj grup jonowymiennych?
Ze względu na rodzaj grup jonowymiennych, jonity dzielą się na anionity, które wymieniają z roztworem aniony i w swej strukturze zawierają grupy zasadowe, oraz kationity, które wymieniają z roztworem kationy i w swej strukturze zawierają grupy kwasowe.
Czym charakteryzują się jonity syntetyczne?
Jonity syntetyczne to otrzymywane w wyniku syntez organicznych polimery zawierające różnorodne grupy jonowymienne. Charakteryzują się dużą trwałością chemiczną i mechaniczną, co sprawia, że cieszą się coraz większym zainteresowaniem w rozdziale jonów metali oraz zatężaniu metali w roztworach po ługowaniu rud metalonośnych.
