Link tải luận văn miễn phí cho ae Kết Nối
MỞ ĐẦU 3
Chương 1: TỔNG QUAN 4
1.1 Giới thiệu chung về chất thải điện tử 4
1.1.1 Định nghĩa về chất thải điện tử (E-Waste) 4
1.1.2 Thành phần vật chất của chất thải điện tử 4
1.1.2.1 Thành phần vật chất chung có giá trị 4
1.1.2.2 Các thành phần và các chất nguy hại 5
1.2 Giới thiệu về bản mạch điện tử 8
1.2.1 Cấu tạo của bản mạch điện tử 8
1.2.2 Thành phần chủ yếu của bản mạch 11
1.3 Tác động môi trường và sức khỏe của chất thải điện tử 12
1.3.1 Các chất nguy hại trong chất thải điện tử 12
1.3.1.1 Đồng 12
1.3.1.2 Chì 13
1.3.1.3 Thiếc 13
1.3.1.4 Berili 14
1.3.1.5 Cadimi 14
1.3.1.6 Thuỷ ngân 15
1.3.1.7 Chất chống cháy trong phần nhựa (Brominated Flame Retardants) 15
1.3.2 Suy giảm sức khỏe và khả năng lao động của con người 15
1.3.3 Suy thoái chất lượng môi trường 16
1.4 Thuộc tính và ứng dụng của đồng 17
1.4.1 Tính chất vật lý của đồng 17
1.4.2 Tính chất hóa học 17
1.4.3 Ứng dụng của đồng và hợp chất của nó 18
1.4.4 Độc tính của đồng 20
1.5 Các phương pháp tái chế, thu hồi nguyên liệu từ bản mạch 20
1.5.1 Các phương pháp phân loại và xử lý cơ học 21
1.5.2 Các phương pháp nhiệt luyện 23
1.5.3 Các phương pháp thuỷ luyện 25
1.5.4 Các phương pháp điện phân 28
Chương 2: THỰC NGHIỆM 32
2.1 Mục tiêu và nội dung 32
2.2 Hóa chất, dụng cụ, và máy móc 32
2.2.1 Hóa chất 32
2.2.2 Dụng cụ, và máy móc 33
2.3 Các quy trình thực nghiệm 34
2.3.1 Quy tình tuyển tách cơ học làm giàu Cu 34
2.3.2 Quy trình thực nghiệm thu hồi Cu 36
2.4 Các phương pháp phân tích sử dụng trong nghiên cứu thực nghiệm 36
2.4.1 Chuẩn độ Cu2+ 36
2.4.2 Phân tích thành phần các kim loại bằng phương pháp ICP - MS 37
Chương 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 38
3.1 Khảo sát một số đặc tính của bản mạch điện tử 38
3.1.1 Khảo sát thành phần kim loại của bản mạch 38
3.1.2 Khảo ảnh hưởng của quá trình nghiền tới hiệu quả thu hồi Cu 39
3.1.3 Khảo sát thành phần Cu sau tuyển tách 40
3.2 Khảo sát ảnh hưởng của thành phần nhựa tới hiệu quả thu hồi Cu 41
3.3 Khảo sát hiệu quả thu hồi Cu bằng các tác nhân hoá học khác nhau 43
3.4 Khảo sát khả năng thu hồi đồng bằng dung dịch Fe2(SO4)3 46
3.4.1 Khảo sát khả năng thu hồi Cu bằng dung dịch Fe2(SO4)3 - H2O2 46
3.4.1.1 Khảo sát ảnh hưỏng của nồng độ Fe2(SO4)3 46
3.4.1.2 Khảo sát ảnh hưởng của thời gian phản ứng 47
3.4.1.3 Khảo sát hàm lượng H2O2 48
3.4.2 Khảo sát khả năng thu hồi Cu bằng dung dịch Fe2(SO4)3 và ôxi không khí 49
3.4.2.1. Khảo sát ảnh hưởng của nồng độ Fe3+ 49
3.4.2.2 Khảo sát ảnh hưởng của thời gian 50
3.4.2.3 Khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ 51
3.5 Thử nghiệm thiết bị thu hồi đồng từ bản mạch điện tử 52
3.5.1 Khảo sát ảnh hưởng của thời gian đến hiệu quả thu hồi Cu trong thiết bị thử nghiệm 52
3.5.2 Khảo sát ảnh hưởng của quá trình hoạt hóa nguyên liệu 54
3.5.3 Kết quả thử nghiệm thu hồi Cu kim loại 56
KẾT LUẬN 56
TÀI LIỆU THAM KHẢO 58
PHỤ LỤC
MỞ ĐẦU
Sự gia tăng nhanh chóng của lượng chất thải từ các thiết bị điện, điện tử trong vài năm gần đây đang được các nhà Khoa học cũng như kinh tế trên thế giới quan tâm đặc biệt. Các thiết bị điện, điện tử là những vật dụng hữu ích phục vụ cuộc sống con người, nhưng khi thải bỏ lại là chất thải nguy hại cần có biện pháp xử lý đặc biệt. Ở Việt Nam, Bộ Tài nguyên môi trường đang được thủ tướng giao soạn thảo quyết định về trách nhiệm của các nhà sản xuất, nhập khẩu, phân phối và tiêu dùng phải thu gom, xử lý các thiết bị điện tử hỏng, hết hạn sử dụng.
Bản mạch là một bộ phận thiết yếu trong thiết bị điện, điện tử có chứa lượng lớn kim loại có giá trị. Theo ước tính chứa khoảng 10% đồng và nhiều kim loại có giá trị khác. Điều đó cũng chỉ ra rằng, nếu thu hồi kim loại trong đó thì sẽ tiết kiệm được tài nguyên và có giá trị kinh tế. Ước tính khoảng 50.000 tấn bản mạch điện tử được sản xuất mỗi năm ở Anh và chỉ 15% được thu hồi, còn lại 85% được chôn lấp.
Đồng là kim loại chiếm tỉ lệ lớn nhất trong tổng số kim loại có trong bản mạch và ứng dụng nhiều trong đời sống. Do vậy, việc thu hồi Cu trong bản mạch thải bỏ không chỉ có ý nghĩa về mặt môi trường mà còn có giá trị kinh tế và bảo vệ tài nguyên. Chính vì vậy, trong luận văn này chúng tui đi sâu vào tìm hiểu và bước đầu “Nghiên cứu qui trình công nghệ xử lý, thu hồi Cu từ bản mạch điện tử thải bỏ”.
Chương 1: TỔNG QUAN
1.1 Giới thiệu chung về chất thải điện tử [1, 12]
1.1.1 Định nghĩa về chất thải điện tử (E-Waste)
Hiện nay vẫn chưa có một định nghĩa chính xác nào về chất thải điện tử do tính đa dạng và phức tạp của các sản phầm điện tử. Mỗi quốc gia có định nghĩa và giải thích riêng về chất thải điện tử. Theo OECD (tổ chức hợp tác và phát triển kinh tế) thì tất cả các thiết bị sử dụng năng lượng điện để vận hành khi đã hết khả năng sử dụng đều được coi là chất thải điện tử (E-Waste).
Một cách tổng quát: Chất thải điện tử (CTĐT) bao gồm toàn bộ các thiết bị, dụng cụ, máy móc điện, điện tử cũ, hỏng, lỗi thời không được sử dụng nữa cũng như các phế liệu, phế phẩm thải ra trong quá trình sản xuất, lắp ráp và tiêu thụ.
1.1.2 Thành phần vật chất của chất thải điện tử
Chất thải điện tử là một loại chất thải rắn không đồng nhất và phức hợp về vật chất và thành phần. Để phát triển hệ thống tái chế thân thiện môi trường và có hiệu quả điều quan trọng là phân loại và nhận dạng vật liệu có giá trị, các chất nguy hại tiếp theo là các đặc trưng vật lý của luồng chất thải điện tử. Chất thải điện và điện tử chứa hơn 1000 chất khác nhau, trong đó có nhiều chất độc hại như : chì, thuỷ ngân, asen, cadmium, selennium, chất chống cháy có khả năng tạo ra dioxin khi cháy. Theo quan điểm tái chế có thể phân loại theo 2 nhóm:
1.1.2.1 Thành phần vật chất chung có giá trị
Theo Trung tâm Các vấn đề Quản lý Tài nguyên và Chất thải Châu Âu (ETC/RWM), sắt và thép là các nguyên liệu phổ biến nhất trong các thiết bị điện và điện tử và chiếm hơn 50% tổng lượng chất thải điện và điện tử. Nhựa là thành phần nhiều thứ hai chiếm xấp xỉ 21% ; kim loại khác bao gồm cả kim loại quý hiếm (Al, Zn, Cu, Pb, Sn, Cr, Au, Ag, Pt, Pd …) chiếm xấp xỉ 13% tổng trọng lượng chất thải điện và điện tử.
1.1.2.2 Các thành phần và các chất nguy hại
Chất thải điện và điện tử gồm rất nhiều thành phần có kích cỡ và hình dạng khác nhau, trong đó có một số thành phần có chứa các chất nguy hại cần được xử lý riêng.
Bảng 1. Các chất độc hại trong rác thải điện, điện tử
Dung dịch CuSO4 thu được từ thiết bị tiếp tục được tách Cu kim loại bằng cách dùng phoi sắt. Chúng tui sử dụng Fe làm tác nhân khử, đẩy Cu ra dưới dạng kim loại tinh khiết. Sau một thời gian tiến hành tinh chế chúng tui thu được 10,17g Cu. Kim loại Cu đã được tinh chế được chụp trong hình 29.
Hình 29: Đồng thu hồi
KẾT LUẬN
Qua quá trình thực nghiệm chúng tui thu được một số kết quả chính như sau:
1) Đã tìm hiểu, phân loại tuyển tách các thành phần trong bản mạch cũ hỏng thải bỏ. Và phân tích thành phần kim loại chứa trong bản mạch điện tử thải bỏ. Các kết quả cho thấy bản mạch có nhiều kim loại, trong đó Cu chiếm tỉ lệ lớn nhất trong toàn bộ các kim loại. Sau khi tuyển tách hàm lượng Cu có thể được làm giàu lên.
2) Đã khảo sát được ảnh hưởng của nhựa tới hiệu quả thu hồi Cu, khi nhiệt độ nhiệt phân càng cao thì khả năng tách Cu kim loại ra càng nhiều. Tuy nhiên, trong quá trình đốt, nhựa có thể bị thiêu hủy phát sinh vấn đề ô nhiễm không khí nếu không được kiểm soát. Vì vậy phương pháp nhiệt phân chỉ nên áp dụng trong điều kiện lò đốt được kiểm tra và xử lý khí thoát ra.
3) Đã khảo sát khả năng thu hồi Cu bằng các tác nhân H2SO4, HCl, HNO3, Fe2(SO4)3 và thấy rằng HNO3, Fe2(SO4)3 cho hiệu quả thu hồi Cu tốt hơn. Các kết quả khảo sát quá trính hóa tách đồng với dung dịch Fe2(SO4)3 cho thấy quy trình phù hợp là: Nồng độ Fe3+ thích hợp là 0,5M, thời gian tiến hành phản ứng tối ưu là 8h, nhiệt độ tối ưu cho phản ứng là 400C.
4) Đã chạy thử nghiệm hệ thống thu hồi đồng sử dụng ôxi không khí. Các kết quả cho thấy bột bản mạch (0,5
Do Drive thay đổi chính sách, nên một số link cũ yêu cầu duyệt download. các bạn chỉ cần làm theo hướng dẫn.
Password giải nén nếu cần: ket-noi.com | Bấm trực tiếp vào Link để tải:
MỞ ĐẦU 3
Chương 1: TỔNG QUAN 4
1.1 Giới thiệu chung về chất thải điện tử 4
1.1.1 Định nghĩa về chất thải điện tử (E-Waste) 4
1.1.2 Thành phần vật chất của chất thải điện tử 4
1.1.2.1 Thành phần vật chất chung có giá trị 4
1.1.2.2 Các thành phần và các chất nguy hại 5
1.2 Giới thiệu về bản mạch điện tử 8
1.2.1 Cấu tạo của bản mạch điện tử 8
1.2.2 Thành phần chủ yếu của bản mạch 11
1.3 Tác động môi trường và sức khỏe của chất thải điện tử 12
1.3.1 Các chất nguy hại trong chất thải điện tử 12
1.3.1.1 Đồng 12
1.3.1.2 Chì 13
1.3.1.3 Thiếc 13
1.3.1.4 Berili 14
1.3.1.5 Cadimi 14
1.3.1.6 Thuỷ ngân 15
1.3.1.7 Chất chống cháy trong phần nhựa (Brominated Flame Retardants) 15
1.3.2 Suy giảm sức khỏe và khả năng lao động của con người 15
1.3.3 Suy thoái chất lượng môi trường 16
1.4 Thuộc tính và ứng dụng của đồng 17
1.4.1 Tính chất vật lý của đồng 17
1.4.2 Tính chất hóa học 17
1.4.3 Ứng dụng của đồng và hợp chất của nó 18
1.4.4 Độc tính của đồng 20
1.5 Các phương pháp tái chế, thu hồi nguyên liệu từ bản mạch 20
1.5.1 Các phương pháp phân loại và xử lý cơ học 21
1.5.2 Các phương pháp nhiệt luyện 23
1.5.3 Các phương pháp thuỷ luyện 25
1.5.4 Các phương pháp điện phân 28
Chương 2: THỰC NGHIỆM 32
2.1 Mục tiêu và nội dung 32
2.2 Hóa chất, dụng cụ, và máy móc 32
2.2.1 Hóa chất 32
2.2.2 Dụng cụ, và máy móc 33
2.3 Các quy trình thực nghiệm 34
2.3.1 Quy tình tuyển tách cơ học làm giàu Cu 34
2.3.2 Quy trình thực nghiệm thu hồi Cu 36
2.4 Các phương pháp phân tích sử dụng trong nghiên cứu thực nghiệm 36
2.4.1 Chuẩn độ Cu2+ 36
2.4.2 Phân tích thành phần các kim loại bằng phương pháp ICP - MS 37
Chương 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 38
3.1 Khảo sát một số đặc tính của bản mạch điện tử 38
3.1.1 Khảo sát thành phần kim loại của bản mạch 38
3.1.2 Khảo ảnh hưởng của quá trình nghiền tới hiệu quả thu hồi Cu 39
3.1.3 Khảo sát thành phần Cu sau tuyển tách 40
3.2 Khảo sát ảnh hưởng của thành phần nhựa tới hiệu quả thu hồi Cu 41
3.3 Khảo sát hiệu quả thu hồi Cu bằng các tác nhân hoá học khác nhau 43
3.4 Khảo sát khả năng thu hồi đồng bằng dung dịch Fe2(SO4)3 46
3.4.1 Khảo sát khả năng thu hồi Cu bằng dung dịch Fe2(SO4)3 - H2O2 46
3.4.1.1 Khảo sát ảnh hưỏng của nồng độ Fe2(SO4)3 46
3.4.1.2 Khảo sát ảnh hưởng của thời gian phản ứng 47
3.4.1.3 Khảo sát hàm lượng H2O2 48
3.4.2 Khảo sát khả năng thu hồi Cu bằng dung dịch Fe2(SO4)3 và ôxi không khí 49
3.4.2.1. Khảo sát ảnh hưởng của nồng độ Fe3+ 49
3.4.2.2 Khảo sát ảnh hưởng của thời gian 50
3.4.2.3 Khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ 51
3.5 Thử nghiệm thiết bị thu hồi đồng từ bản mạch điện tử 52
3.5.1 Khảo sát ảnh hưởng của thời gian đến hiệu quả thu hồi Cu trong thiết bị thử nghiệm 52
3.5.2 Khảo sát ảnh hưởng của quá trình hoạt hóa nguyên liệu 54
3.5.3 Kết quả thử nghiệm thu hồi Cu kim loại 56
KẾT LUẬN 56
TÀI LIỆU THAM KHẢO 58
PHỤ LỤC
MỞ ĐẦU
Sự gia tăng nhanh chóng của lượng chất thải từ các thiết bị điện, điện tử trong vài năm gần đây đang được các nhà Khoa học cũng như kinh tế trên thế giới quan tâm đặc biệt. Các thiết bị điện, điện tử là những vật dụng hữu ích phục vụ cuộc sống con người, nhưng khi thải bỏ lại là chất thải nguy hại cần có biện pháp xử lý đặc biệt. Ở Việt Nam, Bộ Tài nguyên môi trường đang được thủ tướng giao soạn thảo quyết định về trách nhiệm của các nhà sản xuất, nhập khẩu, phân phối và tiêu dùng phải thu gom, xử lý các thiết bị điện tử hỏng, hết hạn sử dụng.
Bản mạch là một bộ phận thiết yếu trong thiết bị điện, điện tử có chứa lượng lớn kim loại có giá trị. Theo ước tính chứa khoảng 10% đồng và nhiều kim loại có giá trị khác. Điều đó cũng chỉ ra rằng, nếu thu hồi kim loại trong đó thì sẽ tiết kiệm được tài nguyên và có giá trị kinh tế. Ước tính khoảng 50.000 tấn bản mạch điện tử được sản xuất mỗi năm ở Anh và chỉ 15% được thu hồi, còn lại 85% được chôn lấp.
Đồng là kim loại chiếm tỉ lệ lớn nhất trong tổng số kim loại có trong bản mạch và ứng dụng nhiều trong đời sống. Do vậy, việc thu hồi Cu trong bản mạch thải bỏ không chỉ có ý nghĩa về mặt môi trường mà còn có giá trị kinh tế và bảo vệ tài nguyên. Chính vì vậy, trong luận văn này chúng tui đi sâu vào tìm hiểu và bước đầu “Nghiên cứu qui trình công nghệ xử lý, thu hồi Cu từ bản mạch điện tử thải bỏ”.
Chương 1: TỔNG QUAN
1.1 Giới thiệu chung về chất thải điện tử [1, 12]
1.1.1 Định nghĩa về chất thải điện tử (E-Waste)
Hiện nay vẫn chưa có một định nghĩa chính xác nào về chất thải điện tử do tính đa dạng và phức tạp của các sản phầm điện tử. Mỗi quốc gia có định nghĩa và giải thích riêng về chất thải điện tử. Theo OECD (tổ chức hợp tác và phát triển kinh tế) thì tất cả các thiết bị sử dụng năng lượng điện để vận hành khi đã hết khả năng sử dụng đều được coi là chất thải điện tử (E-Waste).
Một cách tổng quát: Chất thải điện tử (CTĐT) bao gồm toàn bộ các thiết bị, dụng cụ, máy móc điện, điện tử cũ, hỏng, lỗi thời không được sử dụng nữa cũng như các phế liệu, phế phẩm thải ra trong quá trình sản xuất, lắp ráp và tiêu thụ.
1.1.2 Thành phần vật chất của chất thải điện tử
Chất thải điện tử là một loại chất thải rắn không đồng nhất và phức hợp về vật chất và thành phần. Để phát triển hệ thống tái chế thân thiện môi trường và có hiệu quả điều quan trọng là phân loại và nhận dạng vật liệu có giá trị, các chất nguy hại tiếp theo là các đặc trưng vật lý của luồng chất thải điện tử. Chất thải điện và điện tử chứa hơn 1000 chất khác nhau, trong đó có nhiều chất độc hại như : chì, thuỷ ngân, asen, cadmium, selennium, chất chống cháy có khả năng tạo ra dioxin khi cháy. Theo quan điểm tái chế có thể phân loại theo 2 nhóm:
1.1.2.1 Thành phần vật chất chung có giá trị
Theo Trung tâm Các vấn đề Quản lý Tài nguyên và Chất thải Châu Âu (ETC/RWM), sắt và thép là các nguyên liệu phổ biến nhất trong các thiết bị điện và điện tử và chiếm hơn 50% tổng lượng chất thải điện và điện tử. Nhựa là thành phần nhiều thứ hai chiếm xấp xỉ 21% ; kim loại khác bao gồm cả kim loại quý hiếm (Al, Zn, Cu, Pb, Sn, Cr, Au, Ag, Pt, Pd …) chiếm xấp xỉ 13% tổng trọng lượng chất thải điện và điện tử.
1.1.2.2 Các thành phần và các chất nguy hại
Chất thải điện và điện tử gồm rất nhiều thành phần có kích cỡ và hình dạng khác nhau, trong đó có một số thành phần có chứa các chất nguy hại cần được xử lý riêng.
Bảng 1. Các chất độc hại trong rác thải điện, điện tử
Dung dịch CuSO4 thu được từ thiết bị tiếp tục được tách Cu kim loại bằng cách dùng phoi sắt. Chúng tui sử dụng Fe làm tác nhân khử, đẩy Cu ra dưới dạng kim loại tinh khiết. Sau một thời gian tiến hành tinh chế chúng tui thu được 10,17g Cu. Kim loại Cu đã được tinh chế được chụp trong hình 29.
Hình 29: Đồng thu hồi
KẾT LUẬN
Qua quá trình thực nghiệm chúng tui thu được một số kết quả chính như sau:
1) Đã tìm hiểu, phân loại tuyển tách các thành phần trong bản mạch cũ hỏng thải bỏ. Và phân tích thành phần kim loại chứa trong bản mạch điện tử thải bỏ. Các kết quả cho thấy bản mạch có nhiều kim loại, trong đó Cu chiếm tỉ lệ lớn nhất trong toàn bộ các kim loại. Sau khi tuyển tách hàm lượng Cu có thể được làm giàu lên.
2) Đã khảo sát được ảnh hưởng của nhựa tới hiệu quả thu hồi Cu, khi nhiệt độ nhiệt phân càng cao thì khả năng tách Cu kim loại ra càng nhiều. Tuy nhiên, trong quá trình đốt, nhựa có thể bị thiêu hủy phát sinh vấn đề ô nhiễm không khí nếu không được kiểm soát. Vì vậy phương pháp nhiệt phân chỉ nên áp dụng trong điều kiện lò đốt được kiểm tra và xử lý khí thoát ra.
3) Đã khảo sát khả năng thu hồi Cu bằng các tác nhân H2SO4, HCl, HNO3, Fe2(SO4)3 và thấy rằng HNO3, Fe2(SO4)3 cho hiệu quả thu hồi Cu tốt hơn. Các kết quả khảo sát quá trính hóa tách đồng với dung dịch Fe2(SO4)3 cho thấy quy trình phù hợp là: Nồng độ Fe3+ thích hợp là 0,5M, thời gian tiến hành phản ứng tối ưu là 8h, nhiệt độ tối ưu cho phản ứng là 400C.
4) Đã chạy thử nghiệm hệ thống thu hồi đồng sử dụng ôxi không khí. Các kết quả cho thấy bột bản mạch (0,5
Do Drive thay đổi chính sách, nên một số link cũ yêu cầu duyệt download. các bạn chỉ cần làm theo hướng dẫn.
Password giải nén nếu cần: ket-noi.com | Bấm trực tiếp vào Link để tải:
You must be registered for see links
Last edited by a moderator: