工业副产物强化生物浸出技术高效回收废弃内存中的黄金

本研究针对电子废弃物中黄金(Au)回收存在的环境风险与成本问题，创新性地采用工业乙醇发酵副产物浓缩蒸馏液(CDS)作为营养源，结合Fe2(SO4)3预处理和Chromobacterium violaceum生物浸出技术，实现WRAM中98.6%的Au回收率，为城市采矿提供绿色解决方案。

　　

随着电子产品迭代加速，全球电子废弃物年产量已达620亿公斤，但仅有22.3%被可持续回收。废弃内存(WRAM)等电子垃圾富含黄金(Au，浓度达427.1 mg/kg)，堪称"城市金矿"，但传统火法冶金释放二噁英，湿法冶金使用剧毒氰化物，均不符合近居民区操作的"城市采矿"需求。韩国环境产业技术研究院等机构的研究团队在《Bioresource Technology》发表研究，开创性地将乙醇工业副产物浓缩蒸馏液(CDS)转化为生物浸出营养源，结合三步法工艺实现黄金高效绿色回收。

研究采用Fe₂(SO₄)₃预处理去除竞争金属、CDS培养基优化菌株代谢、生物氰化浸出等关键技术。从韩国Woossung Steel公司获取的WRAM经破碎筛分后，通过ICP-OES分析金属组分，采用100 mM Fe₂(SO₄)₃选择性浸出基体金属，再以CDS替代合成培养基培养Chromobacterium violaceum产氰。

金属组分分析
WRAM中铜(Cu)占比高达32.4%，而金仅占0.0427%。这种悬殊比例导致直接生物浸出时，99%的氰根会与铜形成[Cu(CN)₄]^3-，凸显预处理必要性。

铁盐预处理优化
100 mM Fe₂(SO₄)₃在18小时内去除99.7%的铜，而金损失可忽略。铁(III)的高标准电极电位(0.77 V)使其能选择性氧化基体金属，同时不溶解贵金属。

CDS增强生物浸出
8% CDS浓度提供最佳营养组合：含谷氨酰胺等氨基酸促进菌体生长，微量元素铁、镁等激活氰化酶系。相比合成培养基，CDS使单位成本降低62%。

多参数协同优化
在10 g/L WRAM浓度、3 g/L甘氨酸、pH 7.0条件下，金浸出率达98.6%。甘氨酸作为氰化物前体，其氧化路径经C₂H₅NO₂→C₂H₃NO₃→HCN多步转化，最终形成[Au(CN)₂]^-可溶复合物。

该研究开创了"工业废料治电子废料"的新范式：CDS作为廉价氮源使生物浸出成本降低至传统方法的1/5；铁盐预处理步骤使氰化物消耗量减少89%；菌株自带的氰化物降解机制确保环境安全。这种"以废治废"策略为电子废弃物资源化提供了兼具经济性(节约试剂成本$380/吨)与生态性的解决方案，尤其适合在城镇周边建立分布式回收站点。未来通过菌株代谢工程改造，有望进一步提升对复杂电子废弃物的广谱回收能力。