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初创公司Still Bright计划通过新型化学工艺替代污染严重的传统铜冶炼法。

随着铜需求激增，其肮脏生产工艺导致的污染问题日益严峻。Still Bright的创始人宣称已找到更清洁高效的解决方案——采用基于电池技术的水基反应提纯铜，该方法可能比传统火法冶炼更具环保优势。据《麻省理工科技评论》最新报道，这项技术有望缓解日益紧张的铜供应链压力。公司联合创始人兼CEO兰迪·艾伦表示："我们正全力应对迫在眉睫的铜供应危机。"
从电线到炊具，铜已成为现代生活不可或缺的材料。光伏系统和电动汽车对铜资源的巨大需求，更推动可再生能源与电动交通领域用铜量激增。麻省理工学院预测，到2040年全球铜需求量将增长约40%。
随着需求攀升，从矿石提炼至纯金属的铜生产过程对气候环境的影响持续扩大。与此同时，铜供应链地理集中度引发担忧。全球铜矿开采与冶炼原本分散，过去多数矿区自带火法冶炼设备。传统火法冶炼需通过多级工序将矿石或回收废料加热至熔点，在燃料炉或感应炉中完成熔炼、合金化及铸造成型。如今冶炼业已整合为集中模式，多数矿区将铜精矿运往亚洲（尤其中国）的冶炼中心。
这种转变部分源于冶炼过程需消耗大量能源和化学品，并排放影响空气质量的含硫物质。内华达大学教授西蒙·乔维特指出："这实质是将环境与社会问题转移至他处。"虽然现代冶炼厂可通过净化技术控制排放，但作者凯西·克朗哈特强调，整体而言冶炼中心仍难称环保。即便美国这样拥有丰富铜矿资源的国家，也将铜精矿主要运往中国等地冶炼——目前全美仅存两座运营中的矿石冶炼厂。

摒弃火法冶炼工艺

Still Bright完全摒弃火法冶炼，转而采用受钒液流电池技术启发的化学提炼法。
在其反应器中，钒与铜精矿中的化合物发生反应，铜金属以固态析出，杂质则留存于液相。全程仅需30-90分钟，所得含铜量约70%的固体可进一步通过矿业成熟的溶剂萃取-电积工艺，最终获得纯度超99%的铜。这远非首次尝试水基化学法提铜，智利初创企业Ceibo正尝试将酸处理法应用于传统冶炼铜矿，而Still Bright的创新核心在于独特的钒基化学反应体系。
创始人乔恩·瓦德纳在研究铜反应与钒电池时突发奇想，将提铜反应与带电回收步骤结合。反应后的钒液混合物经电解槽通电再生，重新恢复反应活性——这本质上复制了钒电池的充电原理。相较于其他需高温或强酸环境的化学提纯法，该工艺可在常温下进行。
最大环保优势体现在污染控制：传统冶炼需加热至1200°C以上，释放含硫废气；新工艺仅产生硫化氢副产物，艾伦表示这种有毒气体可被有效捕获并转化为有用副产品。另一污染源是精炼残留的硫化物矿物，接触空气和水会形成硫酸（即矿区常见的酸性矿山排水）。新工艺虽也会产生酸性排水，但公司承诺实施严格监测防止地下水污染。
目前该技术正在新泽西州实验室测试，科罗拉多州年产两吨的试验工厂已在规划中。艾伦透露，下一步将建设年产500吨的示范反应器，预计2027或2028年在矿区投运。为推进产业化，公司刚完成1870万美元种子轮融资。
内华达大学乔维特教授指出，规模化成效将是技术成败的关键，也将决定保守的矿业界是否接纳："业界需要见证工业级应用实例。在此之前，人们可能持观望态度。"
来源：《麻省理工科技评论》

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