《Sustainable Chemistry for Climate Action》：Advances in Green Electrochemical Pathways for Sustainable Mineral and Metal Processing
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矿物和金属行业脱碳的需求增强了人们对电化学技术的兴趣，将其作为传统湿法冶金和火法冶金工艺的可持续替代方案。通过使用电子作为清洁且可控的氧化还原试剂，电化学途径能够在相对温和的条件下实现选择性金属溶解、沉积、分离和转化，同时减少危险试剂使用和二次废物产生。本综述
矿物和金属行业脱碳的需求增强了人们对电化学技术的兴趣，将其作为传统湿法冶金和火法冶金工艺的可持续替代方案。通过使用电子作为清洁且可控的氧化还原试剂，电化学途径能够在相对温和的条件下实现选择性金属溶解、沉积、分离和转化，同时减少危险试剂使用和二次废物产生。本综述对可持续矿物与金属加工的绿色电化学途径进行了综合评估。首先讨论了控制电化学冶金转变的基本原理，包括氧化还原热力学、pH依赖性稳定性、电极电位控制、界面反应动力学和传质行为。随后考察了关键技术组件，包括反应器构型、电极材料、膜和电解质体系，并关联到过程效率、能量需求、选择性和运行稳定性。对主要电化学路线进行了批判性评估，包括氧化和还原途径、矿浆电解、膜辅助体系、熔盐电解、电动分离和外场强化电化学过程。该综述进一步考察了从工业废物和二次资源中电化学回收金属，包括电子废弃物（e-waste）、废电池、冶金炉渣、飞灰、废催化剂、磁体废料和其他残余物，重点强调循环资源利用、废物增值利用和闭环金属回收。还讨论了经济障碍和生命周期评估（LCA）考量，以评估这些技术的实际可行性和环境性能。最后，强调了未来的研究方向，包括人工智能（AI）辅助过程优化、生物电化学混合体系、可再生电力整合、电解质回收利用、反应器放大和基于生命周期的过程设计，以支持低碳和循环冶金加工。
矿物与金属加工业是全球能耗和环境污染的重要来源。传统火法冶金依赖高温（1000–1600°C），能耗高、产生大量气体和炉渣；湿法冶金虽温度较低，但消耗大量酸碱和氧化剂，产生含金属废水和中和渣。在碳中和与循环经济背景下，迫切需要开发清洁、高选择性、低废弃的替代技术。电化学途径以电子作为氧化还原试剂，通过电位控制可实现温和条件下的金属溶解、沉积与分离，直接契合绿色化学原则。然而，反应器成本高、电极在侵蚀性电解质中退化、离子选择性膜寿命短、溶液电导率受限以及副反应导致
