Urban Mining Technology could enable Gold veins to be mined in the city

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La technologie d'exploitation minière urbaine pourrait permettre d'exploiter des filons d'or dans la ville

Image-Gold recovery concept of material (left) and its performance (right). Image by Korea Institute of Science and Technology (KIST).

En Corée du Sud, qui dépend des importations pour 99,3 % des ressources métalliques, la consommation de ressources métalliques par habitant est la plus élevée de l'OCDE (Organisation de coopération et de développement économiques), et la consommation de métaux précieux dans diverses industries telles que les énergies renouvelables l'énergie, la santé et les semi-conducteurs est en augmentation.

Parmi les différents métaux précieux, l'or est demandé dans divers domaines tels que les batteries, les véhicules électriques et les énergies renouvelables dans les industries électriques et électroniques, mais agit toujours comme une grande variable dans l'industrie en raison de sa disponibilité limitée et de son coût élevé. Ainsi, la recherche sur « l'exploitation minière urbaine », qui extrait les métaux précieux des déchets, est activement menée dans le monde entier.

Cependant, la plupart des technologies d'extraction d'or de haute pureté à l'aide de déchets nécessitent de grandes quantités de produits chimiques et des températures de fonctionnement élevées. par conséquent, il a des réglementations environnementales et des problèmes d'efficacité.

Une équipe de recherche coréenne a développé une technologie qui peut augmenter considérablement le taux de récupération des métaux précieux à partir des déchets. L'équipe de recherche composée du Dr Jae Woo Choi et du Dr Kyung-Won Jung du Centre de recherche sur le cycle de l'eau de l'Institut coréen des sciences et technologies (KIST, président Seok-Jin Yoon) a indiqué qu'elle avait développé un processus de récupération de l'or avec le l'efficacité de récupération la plus élevée au monde de 99,9 % en développant un matériau de type capsule dans lequel une coque polymère entoure une structure interne multicouche.

Le matériau développé présente l'avantage d'une efficacité de récupération élevée par rapport aux matériaux d'adsorption conventionnels puisque le matériau piège les ions d'or à l'intérieur de la capsule pour la récupération. Le matériau présente également l'avantage d'empêcher le colmatage de la structure poreuse interne puisque l'enveloppe polymérique laisse pénétrer les ions d'or tout en étant imperméable aux solides en suspension présents avec l'or. En introduisant des groupes fonctionnels qui réagissent uniquement avec les ions d'or dans la structure interne multicouche, l'or qui a traversé la coque polymère pourrait être récupéré de manière stable même avec la coexistence de 14 types d'ions et de 3 types de solides en suspension. Le matériau de type capsule peut être produit par un processus continu basé sur la méthode d'échange de solvant, et son efficacité et sa stabilité ont été démontrées en maintenant une performance de récupération de 99,9 % ou plus même lorsque le matériau a été réutilisé 10 fois.

Le Dr Choi et le Dr Jung ont déclaré : « Le matériau développé grâce à cette recherche résout les problèmes des matériaux conventionnels développés pour la récupération des métaux précieux. De plus, il peut être immédiatement appliqué aux processus industriels connexes car ils peuvent être facilement synthétisés en grande quantité ». Ils ont également déclaré: "Grâce à cette étude, il était évident que les propriétés chimiques et la morphologie du matériau récupéré pouvaient également jouer un rôle très important dans la récupération des ressources métalliques de l'eau."

L'auteur principal, le Dr Youngkyun Jung du KIST, a déclaré : « Les résultats de cette recherche devraient servir de base au développement du premier procédé respectueux de l'environnement en Corée, capable de récupérer et d'affiner de manière sélective les ressources métalliques à partir de déchets et de métaux précieux. déchets métalliques générés dans diverses industries, telles que l'automobile et la pétrochimie.

Le KIST a été créé en 1966 en tant que premier institut de recherche financé par le gouvernement à établir une stratégie de développement national basée sur la science et la technologie et à diffuser diverses technologies industrielles pour développer les principales industries. Le KIST élève désormais le statut de la science et de la technologie coréennes grâce à une recherche et un développement innovants de classe mondiale.

Cette recherche a été soutenue par le programme institutionnel KIST et le projet d'innovation matérielle financé par le ministère des Sciences et des TIC (ministre Hye-Sook Lim), et les résultats de la recherche ont été publiés dans le dernier numéro du 'Chemical Engineering Journal' ( IF : 13.273, top 2.448% dans le domaine JCR), une revue scientifique internationale dans le domaine du génie chimique.
NJC.© Infos National Research Council of Science & Technology

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22/07/22-English

Urban Mining Technology could enable Gold veins to be mined in the city

Image-Gold recovery concept of material (left) and its performance (right). Image by Korea Institute of Science and Technology (KIST).

In South Korea, which relies on imports for 99.3% of metal resources, the per capita consumption of metal resources is the highest in the OECD (Organization for Economic Co-operation and Development), and consumption of precious metals in various industries such as renewable energy, healthcare, and semiconductors is increasing.

Among the different precious metals, gold is in demand in various fields such as batteries, electric vehicles, and renewable energy in the electric and electronic industries but always acts as a big variable in the industry due to its limited availability and high cost. Thus, research on ‘urban mining,’ which extracts precious metals from waste, is being actively conducted around the world.

However, most of the technologies for extracting high-purity gold using waste resources require large amounts of chemicals and high operating temperatures; therefore, it has environmental regulations and efficiency problems.

A Korean research team has developed a technology that can dramatically increase the recovery rate of precious metals from waste. The research team comprising Dr. Jae Woo Choi and Dr. Kyung-Won Jung from the Center for Water Cycle Research at the Korea Institute of Science and Technology (KIST, President Seok-Jin Yoon) reported that they developed a gold recovery process with the world’s highest recovery efficiency of 99.9 % by developing a capsule-type material in which a polymeric shell surrounds a multi-layered internal structure.

The developed material has the advantage of high recovery efficiency compared to conventional adsorption materials since the material traps gold ions inside the capsule for recovery. The material also has the advantage of preventing the clogging of the internal porous structure since the polymeric shell allows gold ions to penetrate while being impermeable to suspended solids present with gold. By introducing functional groups that react only with gold ions in the multi-layered internal structure, gold that has passed through the polymeric shell could be stably recovered even with the coexistence of 14 types of ions and 3 types of suspended solids. Capsule-type material can be produced through a continuous process based on the solvent exchange method, and its efficiency and stability were demonstrated by maintaining a recovery performance of 99.9% or more even when the material was reused 10 times.

Dr. Choi and Dr. Jung, stated: “The material developed through this research solves the problems of conventional materials developed for the recovery of precious metals. Moreover, it can be immediately applied to related industrial processes as they can be easily synthesized in large quantities”. They also stated, “Through this study, it was evident that the chemical properties and morphology of the recovered material could also play a very important role in recovering metal resources from the water.”

The lead author, Dr. Youngkyun Jung of KIST, said: “The results of this research are expected to serve as a basis for the development of the first eco-friendly process in Korea that can selectively recover and refine metal resources from waste and precious metal scraps generated in various industries, such as automobiles and petrochemicals.”

KIST was established in 1966 as the first government-funded research institute to establish a national development strategy based on science and technology and disseminate various industrial technologies to develop major industries. KIST is now raising Korean science and technology status through world-leading innovative research and development.

This research was supported by the KIST institutional program and the Material Innovation Project funded by the Ministry of Science and ICT (Minister Hye-Sook Lim), and the results of the research were published in the latest issue of the ‘Chemical Engineering Journal’ (IF: 13.273, top 2.448% in the JCR field), an international scientific journal in the field of chemical engineering.
NJC.© Info National Research Council of Science & Technology

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22/07/22-NL

Urban Mining Technology zou het mogelijk kunnen maken om goudaders in de stad te ontginnen

Image-Gold recovery concept of material (left) and its performance (right). Image by Korea Institute of Science and Technology (KIST).

In Zuid-Korea, dat voor 99,3% van de metaalbronnen afhankelijk is van invoer, is het verbruik van metaalbronnen per hoofd van de bevolking het hoogst in de OESO (Organisatie voor Economische Samenwerking en Ontwikkeling), en het verbruik van edele metalen in verschillende industrieën, zoals hernieuwbare energie, gezondheidszorg en halfgeleiders neemt toe.

Van de verschillende edele metalen is er vraag naar goud op verschillende gebieden, zoals batterijen, elektrische voertuigen en hernieuwbare energie in de elektrische en elektronische industrie, maar fungeert altijd als een grote variabele in de industrie vanwege de beperkte beschikbaarheid en hoge kosten. Zo wordt er over de hele wereld actief onderzoek gedaan naar 'urban mining', waarbij edele metalen uit afval worden gewonnen.

De meeste technologieën voor het winnen van zeer zuiver goud met behulp van afvalbronnen vereisen echter grote hoeveelheden chemicaliën en hoge bedrijfstemperaturen; daarom heeft het milieuvoorschriften en efficiëntieproblemen.

Een Koreaans onderzoeksteam heeft een technologie ontwikkeld die de terugwinning van edele metalen uit afval drastisch kan verhogen. Het onderzoeksteam bestaande uit Dr. Jae Woo Choi en Dr. Kyung-Won Jung van het Center for Water Cycle Research van het Korea Institute of Science and Technology (KIST, President Seok-Jin Yoon) meldde dat ze een goudwinningsproces ontwikkelden met de 's werelds hoogste terugwinningsefficiëntie van 99,9% door een capsuleachtig materiaal te ontwikkelen waarin een polymeer omhulsel een meerlagige interne structuur omringt.

Het ontwikkelde materiaal heeft het voordeel van een hoge terugwinningsefficiëntie in vergelijking met conventionele adsorptiematerialen, aangezien het materiaal goudionen opsluit in de capsule voor terugwinning. Het materiaal heeft ook het voordeel dat het verstopping van de interne poreuze structuur voorkomt, aangezien de polymere schil goudionen laat doordringen terwijl het ondoordringbaar is voor gesuspendeerde vaste stoffen die aanwezig zijn met goud. Door functionele groepen te introduceren die alleen met goudionen reageren in de meerlagige interne structuur, kan goud dat door de polymere schil is gegaan stabiel worden teruggewonnen, zelfs met het naast elkaar bestaan ​​van 14 soorten ionen en 3 soorten gesuspendeerde vaste stoffen. Materiaal van het capsuletype kan worden geproduceerd via een continu proces op basis van de methode voor het uitwisselen van oplosmiddelen, en de efficiëntie en stabiliteit ervan werden aangetoond door een terugwinningsprestatie van 99,9% of meer te behouden, zelfs wanneer het materiaal 10 keer opnieuw werd gebruikt.

Dr. Choi en Dr. Jung, verklaarden: “Het materiaal dat door dit onderzoek is ontwikkeld, lost de problemen op van conventionele materialen die zijn ontwikkeld voor het terugwinnen van edele metalen. Bovendien kan het onmiddellijk worden toegepast op gerelateerde industriële processen, omdat ze gemakkelijk in grote hoeveelheden kunnen worden gesynthetiseerd”. Ze verklaarden ook: "Door deze studie was het duidelijk dat de chemische eigenschappen en morfologie van het teruggewonnen materiaal ook een zeer belangrijke rol zouden kunnen spelen bij het terugwinnen van metaalbronnen uit het water."

De hoofdauteur, Dr. Youngkyun Jung van KIST, zei: "De resultaten van dit onderzoek zullen naar verwachting dienen als basis voor de ontwikkeling van het eerste milieuvriendelijke proces in Korea dat selectief metaalbronnen kan terugwinnen en verfijnen uit afval en kostbare metaalschroot dat wordt gegenereerd in verschillende industrieën, zoals auto's en petrochemie."

KIST werd in 1966 opgericht als het eerste door de overheid gefinancierde onderzoeksinstituut dat een nationale ontwikkelingsstrategie opstelde op basis van wetenschap en technologie en verschillende industriële technologieën verspreidde om belangrijke industrieën te ontwikkelen. KIST verhoogt nu de status van Koreaanse wetenschap en technologie door toonaangevend innovatief onderzoek en ontwikkeling.

Dit onderzoek werd ondersteund door het KIST institutionele programma en het Material Innovation Project gefinancierd door het Ministerie van Wetenschap en ICT (Minister Hye-Sook Lim), en de resultaten van het onderzoek zijn gepubliceerd in het laatste nummer van het 'Chemical Engineering Journal' ( IF: 13.273, top 2.448% in het JCR-veld), een internationaal wetenschappelijk tijdschrift op het gebied van chemische technologie.
NJC.© Info National Research Council of Science & Technology

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