Đã hơn 100 năm nay, trong các cơ sở tinh chế vàng, người ta dùng cyanua để tách vàng từ quặng. Quặng được nghiền, sau đó tuyển lấy phần giầu kim loại quý rối xử lý bằng dung dịch natri cyanua (NaCN) hoặc kali cyanua (KCN). Vàng cùng với cyanua tạo thành phức chất tan trong nước nên bằng phương pháp này có thể tách hầu như toàn bộ kim loại quý.
Hiện nay, khoảng hơn 85% các doanh nghiệp sản xuất vàng trên thế giới sử dụng Natri cyanua (NaCN) phục vụ trong việc sản xuất vàng. Vì Natri cyanua (NaCN) là một hóa chất độc hại và nguy hiểm có khả năng gây ra ô nhiễm môi trường, gây ngộ độc và các loại nguy cơ xã hội khác, đôi khi xảy ra trong quá trình vận chuyển, bảo quản và sử dụng. Natri cyanua (NaCN) gây ra mối lo ngại giữa chính quyền địa phương hoặc người dân sinh sống xung quanh khu vực có các cơ sở sản xuất. Natri cyanua (NaCN) đã bị cấm sử dụng ở nhiều quốc gia và vùng lãnh thổ trên thế giới.
Chính quyền địa phương, các doanh nghiệp khai mỏ vàng hoặc người dân địa phương xung quanh các cơ sở sản xuất, tất cả đều mong đợi một hóa chất thân thiết với môi trường hơn thay thế cho Natri cyanua (NaCN) trong ngành khai thác mỏ vàng để làm giảm nhẹ những tổn hại mang lại cho môi trường sống của con người bởi sự phát triển của ngành công nghiệp khai thác và chế biến kim loại vàng…
Để giải quyết vấn đề trên, những năm gần đây, các nhà khoa học Mỹ đã tạo ra sản phẩm thay thế một phần cyanua ít độc hại với môi trường hơn và dùng tương đương như Natri cyanua (NaCN) trong quá trình chiết tách vàng từ quặng, hỗn hợp này có thành phần chủ yếu là : SC(NH2)2, Na2SiO3 và NaOH, (NaPO3)6
Với những yêu cầu về môi trường ngày càng cao trong quá trình khai thác và chế biến khoáng sản, các nhà khoa học tại đại học Northwestern, Illinois đã khám phá ra một quy trình thu hồi vàng mới bằng cách sử dụng một thành phần không độc hại có trong tinh bột bắp (ngô), đó là alpha-cyclodetrin.
Quá trình tự hình thành và sắp xếp giữa α·Br với các phức chất của vàng. Nguồn: Nature Communications
Quy trình này được phát hiện một cách tình cờ khi nghiên cứu sinh tiền tiến sĩ Zhichang Liu đang tìm cách tạo ra một cấu trúc lập phương siêu nhỏ có thể sử dụng để lưu trữ khí và phân tử. Liu đã trộn 2 dung dịch gồm một loại muối vàng hòa tan có tên aurate và một dung dịch chứa alpha-cyclodextrin (α-CD), là một đoạn tinh bộ bắp chứa 6 thành phần mạch vòng phân tử glucose, ở nhiệt độ phòng.
Điều khiến Liu ngạc nhiên là chưa đầy một phút sau khi 2 dung dịch được trộn vào nhau, thành phần vàng đã hình thành thành những cây kim nhỏ dạng rắn. Những chiếc kim này tạo thành một bó gồm 4000 sợi vàng siêu nhỏ, mỗi sợi có đường kính 1,3 nm. Mặc dù có kích thước rất nhỏ nhưng chúng có thể được thu hoạch từ phần còn lại của dung dịch lỏng.
Quy trình này tạo ra muối kim loại rẻ hơn như là một sản phẩm phụ và được đánh giá là có hiệu quả trong việc tách vàng tốt hơn so với các phương pháp hiện có. Hơn nữa, quy trình cũng có thể được sử dụng để thu hồi vàng từ rác thải điện tử.
Sự hình thành và đồng kết tủa của α·Br from KAuBr4 và α-CD. Nguồn: Nature Communications
Trưởng nhóm nghiên cứu, giáo sư hóa học Fraser Stoddart cho biết: “Alpha-cyclodextrin xứng đáng nhận huy chương vàng. Zhichang đã tình cờ phát hiện một phép thuật để tách vàng từ mọi thứ theo một phương pháp thân thiện với môi trường.”
Sơ đồ quá trình thu hồi vàng từ quặng. Nguồn: Nature Communications
Công trình nghiên cứu này đã được công bố trên tạp chí có uy tính trên thế giới hôm 14 tháng 5 năm 2013 Nature Communications.
Hoahocngaynay.com/Hoahoc.info
Nguồn: Nature Communications/Gizmag
