Dokonano przeglądu bieżących postępów w górnictwie miejskim związanych z recyklingiem odpadów elektronicznych, a także oceniono połączone z nimi najnowocześniejsze technologie recyklingu. Ponieważ niewystarczająca ilość e-odpadów jest czynnikiem ograniczającym ich gospodarkę recyklingową, podkreśla się potrzebę ustanowienia skutecznych mechanizmów gromadzenia odpadów elektronicznych o małym zużyciu końcowym (ang. EoL). W tym celu potrzeba skutecznej polityki rządu, zwiększonej świadomości społecznej, zachęt ekonomicznych, ustanawiania finansowanych przez przemysł porozumień o współregulacjach itp.

Dokonano przeglądu metod recyklingu e-odpadów na drodze piro- i hydrometalurgicznej. Opisano niedociągnięcia w łańcuchach recyklingu e-odpadów i podano propozycje zwiększenia niskiej obecnie prędkości gromadzenia odpadów elektronicznych o małym zużyciu końcowym, urządzeń takich jak telefony komórkowe. Omówiono sposoby optymalizacji odzysku krytycznych metali i energii za pomocą różnych opcji przeróbczych.

Odpady radioelektroniki (złom elektroniczny) są cennym źródłem metali rzadkich, metali ziem rzadkich i szlachetnych, a miniaturyzacja części elektronicznych i obniżenie w nich zawartości składników użytecznych, wymaga opracowania nowych procedur w zakresie ich przeróbki.

Przedstawiono stan wiedzy na temat przeróbki złomu elektronicznego w charakterze podstawowych czynników utrudniających proces utylizacji. Zauważono obniżenie zawartości metali szlachetnych i miniaturyzacji części elektronicznych. Rozparzono perspektywiczne metody rozwiązania określonych problemów i konstrukcje urządzeń do ich realizacji. Zaproponowano nową konstrukcję separatora tryboelektrycznego z połączonym działaniem wibracji, pola elektrostatycznego i efektu aerodynamicznego.

Rozpatrzono możliwość przeróbki odpadów wzbogacania poprzez flotację rudy ze złoża Salkija w Kazachstanie z zastosowaniem kombinowanego zbieracza oraz genereratora mikroemulsji wodno–powietrznej. Zbieracz kombinowany stanowi mieszaninę zbieracza kompozytowego, tionokarbaminianu TC-100 i ksantogenianu butylowego w stosunku 1 : 1 : 3.

Proponowany zbieracz  ma w swym składzie dwie grupy polarne. W procesie flotacji może on działać jako zbieracz, adsorbując się na powierzchni minerału i tworząc kompleksy metali z grupami polarnymi. Rodniki apolarne flokulują oszlamowane komponenty użyteczne, polepszając tym samym proces flotacji. Surowcem do otrzymania zbieracza kompozytowego była mieszanina alkoholi C₃H₇ -C₆H₁₃-OH wydzielona z osuszonej frakcji alkoholowej oleju fuzlowego.

Dla polepszenia flotowalności części szlamowych komponentów użytecznych zastosowano generator mikropęcherzyków powietrza, pozwalający na otrzymanie wodno-powietrznej emulsji odczynnika flotacyjnego. Zastosowanie kombinowanego zbieracza w porównaniu z warunkami podstawowymi, prowadzi do zwiększenia masowego udziału ołowiu w koncentracie o 5%. Uzysk cynku do surowego koncentratu cynkowego zwiększa się o 9,13%. Oprócz tego, zużycie modyfikowanego odczynnika w porównaniu ze zbieraczem podstawowym obniża się o 15–20%.

Przy równoczesnym stosowaniu zbieracza kombinowanego i generatora emulsji wodno-powietrznej, masowy udział ołowiu w surowym koncentracie ołowiowym w porównaniu z warunkami podstawowymi zwiększa się o 7,1%, uzyk – o 5,83%; masowy udział cynku w surowym koncentracie cynku wrasta o 3,8%, uzyk – o 14,13%.

Badania wykazały obiecujące wyniki, pokazujące możliwość oddzielenia siarczków arsenowo-miedziowych z minerałów miedziowych poprzez kontrolę potencjału pulpy flotacyjnej.

Większość badań przeprowadzono na układach pojedynczych minerałów, a selektywne usuwanie minerałów arsenowo-miedziowych w rzeczywistych układach rudy nie jest dobrze zrozumiane, co szczególnie dotyczy własności mineralogicznych, takich jak uwolnienie i związki mineralogiczne.

W prowadzonym badaniu ze złoża miedzi-złota Tampakan (Filipiny) wybrano dwie różne próbki rudy, nazywane próbką niskoarsenową (ang. LAS) i wysokoarsenową (ang.  HAS), zapewniające zakres poziomów arsenu. Dla obu próbek badano selektywne oddzielenie enargitu z innych minerałów siarczkowych miedzi w bardziej surowym układzie flotacji przy kontrolowanym potencjale pulpy. 

Badania kinetyczne przyczepności pęcherzyków i adsorpcji amyloksantogenianu (AX) do powierzchni aktywowanego za pomocą CuSO4  (Cu) sfalerytu i pirytu, zbadano stosując nowatorskie podejście in-situ z mikroskopią wideo o wysokiej prędkości (HSVM) i kriogeniczną rentgenowską spektroskopią fotoelektronową (Cryo- XPS).

Szybkość odwadniania (DR) cienkich warstw pomiędzy pęcherzykiem i powierzchniami była powiązana z szybkością adsorpcji AX na powierzchniach minerałów. Badania pojedynczych minerałów wykazały, że szybkość drenażu (i adsorpcji) na wypolerowanym pirycie była wyższa niż na polerowanym sfalerycie po obróbce AX. Jednak szybkość adsorpcji AX wykazywała wyższą wartość na sfalerycie aktywowanym Cu niż na pirycie aktywowanym Cu, co wskazuje na różne składniki powierzchni utworzone na powierzchniach minerałów i ich różne zdolności do wychwytywania jonów Cu.

Modelowanie szybkości adsorpcji AX na nieaktywowanych i aktywowanych minerałach za pomocą równania szybkości pseudo pierwszego rzędu wykazało zależność szybkości drenażu (i adsorpcji) od początkowego stężenia AX i dostępnych miejsc aktywnych na powierzchniach minerałów.

W przypadku układu dwóch minerałów wyniki obróbki za pomocą AX wykazały znaczny spadek szybkości adsorpcji AX w aktywowanym sfalerycie przy zwiększeniu stosunku powierzchni sfalerytu do pirytu z 1 : 1 do 1 : 6. Potwierdziło to zależność szybkości adsorpcji AX od dostępnych aktywnych miejsc na minerałach.

Spektroskopia Cryo-XPS potwierdziła, że kompleks Cu ksantogenianu na aktywowanym za pomocą Cu sfalerycie i dwuksantogenianu na pirycie aktywowanym Cu były dominującymi składnikami powierzchni po obróbce za pomocą AX. Wyniki wykazały selektywność AX na aktywowanym sfalerycie z utworzeniem ksantogenianu Cu przez chemisorpcję. Jednak zużycie AX z pirytem aktywowanym Cu w postaci dwuksantogenianu oraz kompleksów ksantogenianów Cu lub Fe było nieuniknione, szczególnie, gdy dostępna powierzchnia pirytu była wysoka w mieszanym układzie mineralnym.

Przedstawiono nowatorską metodologię numerycznej rekonstrukcji trójwymiarowej tekstury (3D) do symulacji skały polimineralnej   i oceny własności cząstek oraz charakterystyki uwolnienia produktów jej złamania. Opracowano stochastyczny model geometryczny do opisu nienaruszonej struktury rud w dowolnej skali, potencjalnie zawierającej kilka rodzajów minerałów, każdy o unikatowej klasie i parametrach rozkładu wielkości ziarn.

Dodatkowa kontrola nienaruszonej tekstury obejmuje zdolność do zmiany proporcji wtrąceń ziarn w ziarnach różnych faz mineralnych oraz zmiany stopnia przestrzennego grupowania ziarn w teksturze. Powtarzane losowe cięcie 2D i 3D tekstury 3D w celu symulacji produkcji cząstek i obliczenia ich składów jest stosowane do generowania wyników porównywalnych z raportami z systemów analizy uwolnienia minerałów; obejmuje rozkłady gęstości, rozkłady uwolnienia i rozkłady klas cząstek. Te wyniki pozwalają na dopasowanie parametrów tekstury do odpowiednich zmierzonych danych uwolnienia i były pokazane dla rudy siarczkowej złożonej z 4 minerałów, co daje realistyczny rozkład właściwości cząstek, niezbędny do dokładnego modelowania rozdziału cząstek.

Przeprowadzono próby mieszania z kwasem siarkowym i ługowania kolumnowego utlenionej rudy miedziowo-kobaltowej (1,44% Cu i 1,04% Co) w celu zbadania możliwości ich wykorzystania do ekstrakcji metali miedzi i kobaltu w warunkach redukujących. Utlenione rudy miedziowo-kobaltowe  z kongijskiego pasa miedziowego zawierają dużą ilość kobaltu w postaci trójwartościowej, który jest łatwo rozpuszczalny w roztworach kwasu siarkowego, pod warunkiem, że obecny jest również czynnik redukujący.

Jednym z najbardziej zalecanych czynników redukujących jest metabisiarczyn sodu (Na₂S₂O₅), ale jego dodatek podczas fazy ługowania może powodować znaczne problemy środowiskowe i mieć wpływ na odzysk miedzi, jeżeli jest obecny w dużych ilościach. Podczas ługowania metabisiarczyn sodu reaguje z kwasem siarkowym i dysocjuje do postaci SO₂, który faktycznie redukuje Co(III). Jednakże SO₂  jest wykorzystywany jedynie częściowo, a znaczna jego część nie przereagowuje w roztworze ługującym. Duże nagromadzenie SO₂ może stać się niekontrolowalne i jeżeli nie zostanie zużyte przez rudę, przeniknie do środowiska.

Omówiono badania wpływu recyrkulacji cieczy ługującej po ponownym dostosowaniu do pH 1,5 na minimalizację nieprzereagowanego SO₂ unoszonego w cieczy ługującej, zużycie kwasu siarkowego oraz ogólną poprawę wydajności ekstrakcji miedzi i kobaltu. Ustalono, że recyrkulacja cieczy ługującej jest bardzo użyteczna w redukcji ilości nieprzereagowanego SO₂  i znacznie zwiększa wydajności odzyskanych metali, przy małym zużyciu kwasu. Ponadto, wstrzyknięcie roztworu Na₂S₂O₅do 75% wysokości złoża kolumny znacznie redukuje potencjalne ryzyko wydzielania SO₂.

Aktywacja minerałów siarczkowych za pomocą siarczanu miedzi jest powszechną praktyką w zakładach wzbogacania minerałów z grupy platyny (PGM). Jednakże rola siarczanu miedzi we flotacji PGM jest nadal niejasna, szczególnie w przypadku tych rud PGM, które zawierają stosunkowo niskie stężenia siarczków.

Badanie przeprowadzono w celu określenia, za pomocą technik elektrochemicznych, wpływu obecności siarczanu miedzi na reakcje powierzchniowe zachodzące pomiędzy kolektorami ksantogenianowymi i minerałami, które są reprezentatywne dla poddawanych obróbce w zakładach wzbogacania PGM. W szczególności pomiary potencjału szczątkowego i cykliczne pomiary woltamperometryczne przeprowadzono na minerałach moncheitu (PtTe₂) i kuperytu (PtS) przy pH 6, 8 i 10. Wyniki interpretowano, odnosząc je do poprzednich raportów, stosując te same minerały, co obejmowało badania mikroflotacji i  spektroskopii fotoelektronowej.

Stwierdzono, że reakcje elektrochemiczne między kuperytem a CuSO₄ występują we wszystkich rozważanych wartościach pH, podczas gdy nie zaobserwowano znaczących interakcji w przypadku moncheitu. W obecności ksantogenianu etylowo-sodowego jako kolektora wykazano, że CuSO4 hamuje elektrochemiczne oddziaływania ksantogenianu z  powierzchniami minerałów siarczku i tellurku, co jest zgodne z przytaczanymi uprzednio obserwacjami dotyczącymi negatywnego wpływu siarczanu miedzi na flotację tych minerałów.

Podsumowano podstawowe zagadnienia związane z wytwarzaniem pierwiastków ziem rzadkich (REE), szczególnie w odniesieniu do ekstrakcji pierwiastków ziem rzadkich. Ekstrakcja ciecz–ciecz (LLE) jest znana, jako najczęstsza metoda stosowana w ekstrakcji REE. Ma ona jednak kilka wad z uwagi na słabą powierzchnię kontaktu i tworzenie trzeciej fazy podczas procesu ekstrakcji. Ekstrakcja w układzie ciało stałe–ciecz (SLE) kompensuje większość wad w LLE, takich jak tworzenie trzeciej fazy i słaby kontakt pomiędzy ekstrahentem i pożądanymi pierwiastkami.

Dokonano przeglądu ewolucji ekstrakcji REE i odkrycia potencjału ekstrakcji REE poprzez SLE. Środki ekstrakcyjne są szeroko dostępne, ale gdy są wspomagane przez materiał nośnikowy poprzez unieruchomienie, teoretycznie podnosi on obszar kontaktu pomiędzy ekstrahentem i pożądanym REE i pojęcie to jest znane jako materiał unieruchamiający ekstrahent (EIM).

EIM między unieruchomionymi materiałami nośnymi ekstrahenta zwiększa potencjał ekstrahowania REE z fazy wodnej. Materiał nie jest ograniczony do żywicy polimerowej, krzemionki i membrany, ale także do mikroorganizmów, materiałów pochodzenia biologicznego i materiałów hybrydowych. Oczekuje się, że EIM zwiększy powierzchnię kontaktu, uniknie powstawania trzeciej fazy i ograniczy zużycie chemikaliów, zwiększając ekstrakcję i selektywność REE. Ponadto EIM w SLE może potencjalnie przewyższyć konwencjonalną metodę LLE pod względem ilości i jakości.