कीमती धातुओं की पुनर्चक्रण तकनीक दक्षता, चयनात्मकता और पर्यावरणीय स्थिरता पर केंद्रित महत्वपूर्ण बदलावों से गुजर रही है। डोंगशेंग के कीमती धातु पुनर्चक्रणकर्ताओं ने पाया है कि नवीनतम पुनर्चक्रण तकनीकों का मूल बुद्धिमान, सटीक पृथक्करण विधियों के विकास में निहित है। धातु-कार्बनिक फ्रेमवर्क (एमओएफ) एक महत्वपूर्ण प्रगति का प्रतिनिधित्व करते हैं, जो इलेक्ट्रॉनिक कचरे जैसी जटिल सामग्रियों से कुशल पृथक्करण के लिए समाधानों में विशिष्ट कीमती धातु आयनों को लक्षित रूप से पकड़ने में सक्षम बनाते हैं। डोंगशेंग द्वारा अपनाई गई एक अन्य अत्याधुनिक तकनीक उन्नत जलधातु विज्ञान को भौतिक रासायनिक विधियों के साथ एकीकृत करती है। उदाहरण के लिए, झिल्ली पृथक्करण और चयनात्मक अवक्षेपण को संयोजित करने वाली एकीकृत प्रक्रियाएं कम सांद्रता वाले अपशिष्ट तरल पदार्थों से प्राप्त सोने और चांदी की शुद्धता और उपज को काफी बढ़ाती हैं। कम ऊर्जा खपत वाली एक नई कीमती धातु पुनर्प्राप्ति तकनीक के रूप में फोटोकैटलिटिक पुनर्प्राप्ति भी ध्यान आकर्षित कर रही है। यह प्रतिक्रियाओं को संचालित करने के लिए प्रकाश ऊर्जा का उपयोग करती है, जिससे रासायनिक खपत कम हो जाती है। इन नवीनतम कीमती धातु पुनर्प्राप्ति तकनीकों का सामान्य लक्ष्य पारंपरिक प्रक्रियाओं की ऊर्जा खपत और रासायनिक पदचिह्न को कम करना है उदाहरण के लिए, शोध ने धातु गलाने से निकलने वाले अपशिष्ट के उपचार हेतु आयन विनिमय प्रक्रियाओं को अनुकूलित किया है, जिससे अधिक टिकाऊ धातु निष्कर्षण संभव हो पाया है। ये प्रगति बहुमूल्य धातु पुनर्प्राप्ति प्रौद्योगिकी में व्यापक प्रसंस्करण से आणविक स्तर पर सटीक संसाधन पुनर्चक्रण की ओर एक महत्वपूर्ण बदलाव का संकेत देती है।
पिछले पंद्रह वर्षों में, पुनर्चक्रणकर्ताओं द्वारा बहुमूल्य धातु पुनर्प्राप्ति प्रौद्योगिकियों में सुधार मुख्य रूप से कार्यप्रणाली में विविधता, पर्यावरण-अनुकूलन और जटिल फीडस्टॉक के अनुकूलन के रूप में सामने आया है। हालांकि पारंपरिक पायरोमेटलर्जिकल और हाइड्रोमेटलर्जिकल विधियां अभी भी व्यापक रूप से उपयोग में हैं, नई प्रौद्योगिकियों और एकीकृत प्रक्रियाओं ने सीमाओं का काफी विस्तार किया है। नीचे दी गई तालिका प्रमुख विकास पथों को दर्शाती है।
| अवधि | तकनीकी फोकस | प्रतिनिधि विधियाँ | प्रमुख प्रगति और विशेषताएँ |
|---|---|---|---|
| लगभग 2010 | पारंपरिक विधियाँ प्रमुख | पायरोमेटलर्जी (उच्च तापमान गलाने की प्रक्रिया), पारंपरिक हाइड्रोमेटलर्जी (साइनाइडेशन, एक्वा रेजिया विघटन) | उच्च पुनर्प्राप्ति दर (80-99%), परिपक्व प्रक्रियाएं; हालांकि, उच्च ऊर्जा खपत, महत्वपूर्ण रासायनिक अभिकर्मकों का उपयोग और उल्लेखनीय पर्यावरणीय प्रदूषण जोखिम। |
| लगभग 2015 | हरित विलायक और जैव प्रौद्योगिकी का उदय | आयनिक तरल निष्कर्षण, जैव लीचिंग | आयनिक द्रव: उच्च चयनात्मकता, पुनर्चक्रणीय, लेकिन अपेक्षाकृत उच्च लागत। जैव-लीचिंग: पर्यावरण के अनुकूल, कम ऊर्जा खपत, लेकिन प्रसंस्करण चक्र लंबा होता है। |
| लगभग 2020 | चयनात्मक पुनर्प्राप्ति और एकीकृत प्रक्रियाएँ | चयनात्मक अवक्षेपण, विलायक निष्कर्षण, झिल्ली पृथक्करण | जटिल द्वितीयक संसाधनों (जैसे, प्रयुक्त उत्प्रेरक, इलेक्ट्रॉनिक अपशिष्ट) के लिए उच्च-चयनात्मकता पृथक्करण प्रौद्योगिकियां विकसित की गईं, जिससे कई धातुओं की चरणबद्ध पुनर्प्राप्ति संभव हुई और समग्र संसाधन उपयोग दरों में वृद्धि हुई। |
| 2025 फ्रंटियर | सटीक पृथक्करण और बुद्धिमत्ता | धातु-कार्बनिक फ्रेमवर्क (एमओएफ) सोखना, फोटोकैटलिसिस, प्रक्रिया एकीकरण और अनुकूलन | MOFs सामग्री: डिज़ाइन करने योग्य छिद्र संरचनाओं के माध्यम से आयन-स्तर की सटीक अधिशोषण क्षमता प्राप्त करना। प्रक्रिया एकीकरण: कुशल और कम अपशिष्ट वाली बहुमूल्य धातु पुनर्प्राप्ति प्राप्त करने के लिए विभिन्न इकाई संचालनों (जैसे, लीचिंग-झिल्ली पृथक्करण-इलेक्ट्रोडिपोजिशन) को बुद्धिमत्तापूर्वक जोड़ना और प्रक्रिया सिमुलेशन सॉफ़्टवेयर (जैसे, एस्पेन प्लस) के माध्यम से अनुकूलन करना। |
उद्योग में सबसे व्यापक रूप से उपयोग की जाने वाली पारंपरिक बहुमूल्य धातु पुनर्प्राप्ति प्रौद्योगिकियां दो प्रमुख श्रेणियों में आती हैं: पायरोमेटलर्जी और हाइड्रोमेटलर्जी। पायरोमेटलर्जी उच्च तापमान पर गलाने पर आधारित है, जिसमें बहुमूल्य धातु युक्त अपशिष्ट (जैसे, बेकार सर्किट बोर्ड, उत्प्रेरक) को 1200°C से अधिक तापमान पर संसाधित करके बहुमूल्य धातुओं को धात्विक अवस्थाओं या सल्फाइड में केंद्रित किया जाता है। यह प्रक्रिया बड़ी मात्रा में अपशिष्टों को संसाधित कर सकती है और जटिल ठोस अपशिष्टों के लिए उपयुक्त है, जो उच्च-उत्पादन बहुमूल्य धातु पुनर्प्राप्ति का आधार है। पारंपरिक हाइड्रोमेटलर्जिकल बहुमूल्य धातु पुनर्प्राप्ति रासायनिक विघटन पर केंद्रित है, जिसमें सामग्रियों से बहुमूल्य धातुओं को निकालने के लिए एक्वा रेजिया, साइनाइड विलयन या हाइड्रोक्लोरिक अम्ल-क्लोरीन प्रणालियों का उपयोग किया जाता है। इसके बाद धातुओं को विस्थापन, रासायनिक अवक्षेपण या सक्रिय कार्बन अधिशोषण के माध्यम से विलयन से पुनर्प्राप्त किया जाता है। हालांकि हाइड्रोमेटलर्जी अपशिष्ट जल उत्पन्न करती है, लेकिन इसकी चयनात्मक विघटन क्षमता इसे विशिष्ट अपशिष्ट धाराओं के प्रसंस्करण के लिए अपरिहार्य बनाती है। ये दो पारंपरिक बहुमूल्य धातु पुनर्प्राप्ति प्रौद्योगिकियां अपनी प्रसंस्करण क्षमता, विश्वसनीयता और लागत-प्रभावशीलता के कारण बड़े पैमाने पर गलाने वाले संयंत्रों और रिफाइनरियों में केंद्रीय भूमिका निभाती रहती हैं।
पर्यावरण के अनुकूल सबसे अधिक मूल्यवान धातु पुनर्प्राप्ति प्रौद्योगिकियों का उद्देश्य स्रोत पर ही प्रदूषण को समाप्त करना और ऊर्जा खपत को कम करना है। बायोलीचिंग धातुओं को निकालने के लिए सूक्ष्मजीवों या उनके चयापचय उत्पादों का उपयोग करती है, जिससे पर्यावरण पर न्यूनतम प्रभाव पड़ता है और यह एक उत्कृष्ट हरित मूल्यवान धातु पुनर्प्राप्ति विधि है। आयनिक द्रव निष्कर्षण, अपनी अत्यंत कम वाष्पशीलता और पुन: प्रयोज्यता के साथ, पारंपरिक वाष्पशील कार्बनिक विलायकों का प्रभावी रूप से स्थान लेता है, जिससे पुनर्प्राप्ति के दौरान वायुमंडलीय उत्सर्जन कम होता है। सुपरक्रिटिकल द्रव निष्कर्षण, विशेष रूप से कार्बन डाइऑक्साइड का उपयोग करके, लगभग कोई रासायनिक अपशिष्ट उत्पन्न नहीं करता है और उच्च शुद्धता वाली धातुओं को पुनर्प्राप्त करता है, हालांकि इसमें उपकरण और ऊर्जा की लागत अधिक होती है। इसके अतिरिक्त, अपशिष्ट पदार्थों का सहक्रियात्मक प्रसंस्करण एक अभिनव दृष्टिकोण प्रदान करता है। उदाहरण के लिए, 2025 के एक अध्ययन में 1200°C पर पीले पोटेशियम आयरन सल्फेट स्लैग के साथ सीसा पेस्ट को सह-पिघलाया गया, जिससे न केवल चांदी से भरपूर मिश्र धातुओं की पुनर्प्राप्ति हुई, बल्कि स्रोत पर सल्फर डाइऑक्साइड के उत्पादन को रोकने के लिए स्लैग में सल्फर का स्थिरीकरण भी हुआ। इन हरित मूल्यवान धातु पुनर्प्राप्ति प्रौद्योगिकियों में एक सामान्य विशेषता है: हरित रसायन सिद्धांतों का पालन, जो बंद-लूप प्रणालियों के भीतर संसाधन पुनर्जनन प्राप्त करने के लिए समर्पित हैं। वे बहुमूल्य धातु पुनर्प्राप्ति प्रौद्योगिकी के लिए टिकाऊ भविष्य की दिशा का प्रतिनिधित्व करते हैं।