Une occasion en or de réduire les déchets toxiques de l'électronique et des mines
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Une découverte majeure réalisée par une équipe interdisciplinaire d’experts en chimie verte, en ingénierie et en physique de l’Université Flinders en Australie a permis de trouver une approche plus sûre et plus durable pour extraire et récupérer l’or du minerai et des déchets électroniques.
La technique d'extraction d'or scintillante, dévoilée dans la revue mondiale de premier plan Nature Sustainability , promet de réduire les niveaux de déchets toxiques provenant de l'exploitation minière et montre que de l'or de haute pureté peut être récupéré à partir du recyclage de composants précieux dans les circuits imprimés des ordinateurs mis au rebut.
Les déchets électroniques (DEEE) constituent l'un des flux de déchets solides connaissant la croissance la plus rapide au monde. En 2022, on estimait à 62 millions de tonnes la production mondiale de DEEE. Seuls 22,3 % d'entre eux ont été officiellement collectés et recyclés. Les DEEE sont considérés comme des déchets dangereux .
Partout dans le monde, les mineurs d'or artisanaux et à petite échelle utilisent du mercure , qui se lie aux particules d'or des minerais, pour créer ce que l'on appelle des amalgames. Ceux-ci sont ensuite chauffés pour évaporer le mercure, laissant derrière eux de l'or mais dégageant des vapeurs toxiques. Des études indiquent que jusqu'à 33 % des mineurs artisanaux souffrent d'une intoxication modérée aux vapeurs de mercure métallique.
L'équipe de projet de l'Université Flinders, dirigée par le professeur Justin Chalker de Matthew Flinders , a appliqué cette méthode intégrée pour l'extraction d'or à haut rendement à partir de nombreuses sources, récupérant même des traces d'or trouvées dans les flux de déchets scientifiques.
Les progrès vers une récupération de l’or plus sûre et plus durable ont été démontrés pour les déchets électroniques, les déchets métalliques mixtes et les concentrés de minerai.
« L'étude a présenté de nombreuses innovations, notamment un nouveau réactif de lixiviation recyclable dérivé d'un composé utilisé pour désinfecter l'eau », explique le professeur de chimie Justin Chalker, qui dirige le laboratoire Chalker au College of Science and Engineering de l'université Flinders.
« L'équipe a également développé une toute nouvelle méthode pour fabriquer le sorbant polymère, ou le matériau qui lie l'or après extraction dans l'eau, en utilisant la lumière pour initier la réaction clé. »
Une enquête approfondie sur les mécanismes, la portée et les limites des méthodes est rapportée dans la nouvelle étude, et l'équipe prévoit maintenant de travailler avec des opérations minières et de recyclage des déchets électroniques pour tester la méthode à plus grande échelle.
Le mercure est souvent utilisé dans les mines d’or artisanales et à petite échelle, ce qui affecte les travailleurs et l’environnement.
« L'objectif est de fournir des méthodes efficaces de récupération de l'or qui favorisent ses multiples utilisations, tout en réduisant son impact sur l'environnement et la santé humaine », explique le professeur Chalker. En savoir plus ici .
Le nouveau procédé utilise un composé peu coûteux et inoffensif pour extraire l'or. Ce réactif (l'acide trichloroisocyanurique) est largement utilisé pour l'assainissement et la désinfection de l'eau. Activé par l'eau salée, ce réactif peut dissoudre l'or.
L'or peut ensuite être lié sélectivement à un nouveau polymère riche en soufre développé par l'équipe de Flinders. La sélectivité du polymère permet de récupérer l'or même dans des mélanges très complexes.
L'or peut ensuite être récupéré en décomposant le polymère et en le reconvertissant en monomère. Cela permet de récupérer l'or et de recycler et de réutiliser le polymère.
La demande mondiale d'or est stimulée par sa valeur économique et monétaire élevée, mais il constitue également un élément essentiel de l'électronique, de la médecine, des technologies aérospatiales et d'autres produits et industries. Cependant, l'extraction de ce métal peut impliquer l'utilisation de substances hautement toxiques comme le cyanure et le mercure, ainsi que d'autres impacts environnementaux négatifs sur l'eau, l'air et les sols, notamment les émissions de CO₂ et la déforestation.
L’objectif du projet mené par Flinders était de fournir des méthodes alternatives plus sûres que le mercure ou le cyanure dans l’extraction et la récupération de l’or.
L'équipe a également collaboré avec des experts aux États-Unis et au Pérou pour valider la méthode sur le minerai, dans le but de soutenir les mines à petite échelle qui dépendent autrement du mercure toxique pour amalgamer l'or.
L'extraction de l'or utilise généralement du cyanure hautement toxique pour extraire l'or du minerai, ce qui présente des risques pour la faune et l'environnement en général s'il n'est pas correctement confiné. Les mines d'or artisanales et à petite échelle utilisent encore du mercure pour amalgamer l'or. Malheureusement, l'utilisation du mercure dans l'extraction de l'or est l'une des plus importantes sources de pollution au mercure sur Terre.
Les docteurs Flinders, Dr Patel, Dr Lisboa et Dr Nicholls, développent la méthode de recyclage des déchets électroniques.
Le professeur Chalker affirme que les collaborations de recherche interdisciplinaire avec l’industrie et les groupes environnementaux aideront à résoudre des problèmes très complexes qui soutiennent l’économie et l’environnement.
« Nous sommes particulièrement reconnaissants envers nos partenaires d’ingénierie, d’exploitation minière et philanthropiques pour leur soutien à la traduction des découvertes de laboratoire en démonstrations à plus grande échelle des techniques de récupération de l’or. »
Les auteurs principaux de cette nouvelle étude majeure – les Dr Max Mann , Thomas Nicholls , Harshal Patel et Lynn Lisboa, chercheurs postdoctoraux de l'Université Flinders – ont testé en profondeur cette nouvelle technique sur des piles de déchets électroniques, dans le but de trouver des solutions d'économie circulaire plus durables pour mieux utiliser des ressources de plus en plus rares dans le monde. De nombreux composants des déchets électroniques, tels que les unités de traitement d'ordinateurs et les cartes RAM, contiennent des métaux précieux comme l'or et le cuivre.
Le Dr Mann déclare : « Cet article montre que des collaborations interdisciplinaires sont nécessaires pour résoudre les grands problèmes mondiaux liés à la gestion des stocks croissants de déchets électroniques. »
Le Dr Nicholls, membre de l'ARC DECRA, ajoute : « Le nouveau sorbant d'or est fabriqué selon une approche durable, utilisant la lumière UV pour produire le polymère riche en soufre. Le recyclage du polymère après récupération de l'or renforce encore l'impact écologique de cette méthode. »
Le Dr Patel déclare : « Nous avons plongé dans un tas de déchets électroniques et en sommes ressortis avec un bloc d'or ! J'espère que cette recherche inspirera des solutions efficaces aux défis mondiaux urgents. »
« Avec la demande technologique et sociétale toujours croissante en or, il est de plus en plus important de développer des méthodes sûres et polyvalentes pour purifier l’or provenant de diverses sources », conclut le Dr Lisboa.
https://news.flinders.edu.au/blog/2025/06/27/golden-opportunity-to-reduce-toxic-waste/