Các nhà nghiên cứu Mỹ vừa phát hiện công nghệ hoàn toàn mới giúp phân tách hiệu quả vàng, bạc, đồng… ra khỏi đá và quặng, với tỷ lệ thu hồi đạt xấp xỉ 100%. Công nghệ của họ là dùng các hạt nano dính vào nguyên liệu vừa đưa chúng vào bong bóng không khí trong máy tách. Robert Pelton và đồng nghiệp ở...
Các nhà nghiên cứu Mỹ vừa phát hiện công nghệ hoàn toàn mới giúp phân tách hiệu quả vàng, bạc, đồng… ra khỏi đá và quặng, với tỷ lệ thu hồi đạt xấp xỉ 100%.
Công nghệ của họ là dùng các hạt nano dính vào nguyên liệu vừa đưa chúng vào bong bóng không khí trong máy tách.
Robert Pelton và đồng nghiệp ở Hội Hóa học Mỹ giải thích rằng, các công ty dùng kỹ thuật tách bọt để xử lý khoảng 450 triệu tấn khoáng sản mỗi năm. Họ nghiền khoáng sản thành những hạt nhỏ, đưa chúng vào nước để tách các hạt kim loại có giá trị ra khỏi đất đá. Nước chứa những chất có tính chất “thu gom”, tức là có thể dính vào những hạt có giá trị, khiến chúng mất nước rồi nổi lên trên cùng để dễ dàng vớt ra.
Kỹ thuật tách bọt để thu hồi kim loại từ quặng (Ảnh: Flick)
Dùng công nghệ “thu gom” mới, các nhà nghiên cứu sử dụng những hạt nano siêu nhỏ có tính năng đẩy nước. Trong phòng thí nghiệm, họ dùng hạt thủy tinh để giả lập hạt khoáng sản trong thực tế. Các hạt nano dính chặt những hạt thủy tinh đến nỗi việc phân tách có thể đạt tỷ lệ thu hồi gần 100%.
Các nhà nghiên cứu Mỹ vừa công bố một công nghệ mới, được kỳ vọng giúp phân tách vàng, bạc, đồng cùng nhiều kim loại có giá trị khỏi đá và quặng hiệu quả hơn. Điểm đáng chú ý nhất nằm ở tỷ lệ thu hồi xấp xỉ 100%, mức hiệu suất rất cao nếu so với những phương pháp xử lý khoáng sản đang được sử dụng. Công nghệ này khai thác các hạt nano đặc biệt, có khả năng bám vào nguyên liệu rồi đưa những hạt chứa kim loại vào các bong bóng không khí trong máy tách. Theo Robert Pelton cùng các đồng nghiệp thuộc Hội Hóa học Mỹ, kỹ thuật tách bọt hiện được nhiều công ty sử dụng để xử lý khoảng 450 triệu tấn khoáng sản mỗi năm.
Quy trình thông thường bắt đầu bằng việc nghiền quặng thành những hạt rất nhỏ, sau đó đưa chúng vào nước để tách phần kim loại có giá trị khỏi đất đá. Trong hỗn hợp này, nước chứa các chất có tính chất “thu gom”, nghĩa là chúng có thể bám vào những hạt khoáng sản cần thu hồi. Khi đã bám vào các hạt mục tiêu, những chất thu gom khiến bề mặt hạt mất khả năng thấm nước, tạo điều kiện để chúng nổi lên phía trên. Nhờ nổi trên mặt nước, các hạt chứa kim loại có giá trị dễ được vớt ra, trong khi phần đất đá còn lại tiếp tục nằm trong hỗn hợp.
Kỹ thuật tách bọt vì vậy đóng vai trò quan trọng trong quá trình thu hồi kim loại từ quặng, đặc biệt với những loại khoáng sản cần xử lý trên quy mô lớn. Tuy nhiên, hiệu quả của quy trình phụ thuộc nhiều vào khả năng chất thu gom nhận diện và bám đúng vào các hạt có giá trị. Nếu sự bám dính không đủ chắc, một phần hạt kim loại có thể bị giữ lại cùng đất đá, khiến lượng vật liệu thu hồi giảm xuống. Công nghệ mới của nhóm nghiên cứu thay đổi bước quan trọng này bằng cách sử dụng những hạt nano siêu nhỏ có đặc tính đẩy nước.
Các hạt nano đó có thể dính vào những hạt nguyên liệu, sau đó hỗ trợ đưa chúng vào các bong bóng không khí trong thiết bị tách. Trong phòng thí nghiệm, nhóm nghiên cứu dùng các hạt thủy tinh để mô phỏng những hạt khoáng sản thường gặp trong hoạt động xử lý quặng thực tế. Mô hình thử nghiệm này cho phép các nhà khoa học quan sát rõ hơn cách hạt nano tiếp xúc, bám dính và hỗ trợ quá trình tách vật liệu. Kết quả cho thấy các hạt nano có thể bám chặt vào hạt thủy tinh, tạo ra liên kết đủ ổn định trong suốt quá trình phân tách.
Nhờ sự bám dính đó, hiệu suất thu hồi trong thí nghiệm đạt gần 100%, con số cho thấy tiềm năng đáng chú ý của phương pháp mới. Khác với cách chỉ dựa vào những chất thu gom hòa trong nước, công nghệ này sử dụng các hạt nano như thành phần trực tiếp gắn lên bề mặt vật liệu. Khi những hạt nano đã bám chắc, chúng hỗ trợ quá trình làm cho các hạt mục tiêu tương tác thuận lợi hơn với bong bóng không khí. Các hạt được đưa lên phía trên có thể tiếp tục được tách khỏi phần nước và đất đá, giúp quy trình thu hồi trở nên hiệu quả hơn.
Về nguyên tắc, phương pháp vẫn dựa trên cơ chế tách bọt quen thuộc, nhưng bổ sung một công cụ nano nhằm cải thiện khả năng chọn lọc vật liệu. Phát hiện này mở ra hướng nghiên cứu mới cho việc thu hồi vàng, bạc, đồng và những kim loại có giá trị khác từ quặng. Nếu có thể phát triển ngoài phòng thí nghiệm, công nghệ sẽ liên quan trực tiếp đến ngành xử lý hàng trăm triệu tấn khoáng sản mỗi năm. Dù vậy, thông tin hiện có mới tập trung vào kết quả thử nghiệm với hạt thủy tinh mô phỏng hạt khoáng sản, chưa mô tả các bước triển khai thương mại.
Giá trị nổi bật của nghiên cứu nằm ở khả năng kết hợp hạt nano đẩy nước với bong bóng không khí, qua đó đạt tỷ lệ thu hồi gần như toàn bộ vật liệu mục tiêu.
