- LÊ CAO KHẢI ĐỀ TÀI: NGHIÊN CỨU LÀM GIÀU KIM LOẠI TRONG BẢN MẠCH ĐIỆN TỬ THẢI LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC NGÀNH: KỸ THUẬT MÔI TRƯỜNG NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS.TS. - Trang Lời cảm ơn iLời cam đoan iiDanh mục các bảng iiiDanh mục các hình vẽ, đồ thị ivMỞ ĐẦU 1CHƯƠNG 1 - TỔNG QUAN VỀ CHẤT THẢI ĐIỆN TỬ 31.1. - Hiện trạng phát thải và quản lý chất thải điện tử trên thế giới 31.1.1. - Lượng phát thải chất thải điện tử trên thế giới 31.1.2. - Hiện trạng thu gom, tái sử dụng, tái chế và quản lý chất thải điện tử trên thế giới 61.1.2.1. - Tái chế 71.1.2.3. - Hiện trạng quản lý chất thải điện tử trên thế giới 91.2. - Hiện trạng phát thải và quản lý chất thải điện tử ở Việt Nam 181.2.1. - Nguồn phát thải chất thải điện tử ở Việt Nam 181.2.2. - Hiện trạng thu gom, tái sử dụng, tái chế và quản lý chất thải điện tử ở Việt Nam 221.2.2.1. - Hiện trạng tái chế và tái sử dụng chất thải điện tử ở Việt Nam 221.2.2.3. - Công cụ pháp lý, chính sách để quản lý chất thải điện tử ở Việt Nam 251.3. - Ảnh hưởng của chất thải điện tử tới môi trường 26CHƯƠNG 2 - QUY TRÌNH THỰC NGHIỆM LÀM GIÀU KIM LOẠI TRONG BẢN MẠCH ĐIỆN TỬ THẢI 302.1. - Xác định hàm lượng kim loại 322.2.1. - Xác định hàm lượng tổng kim loại 322.2.2. - Xác định hàm lượng từng kim loại 322.3. - Kết quả xác định hàm lượng của một số kim loại chính 393.3. - Ảnh hưởng của điện thế đến sự phân bố vật liệu, phân bố kim loại theo khoảng cách 473.4.1.1. - Ảnh hưởng của điện thế đến sự phân bố vật liệu, phân bố kim loại theo khoảng cách khi tuyển mẫu F µm) 473.4.1.2. - Ảnh hưởng của điện thế đến sự phân bố vật liệu, phân bố kim loại theo khoảng cách khi tuyển mẫu F µm) 513.4.1.3. - Ảnh hưởng của điện thế đến sự phân bố vật liệu, phân bố kim loại theo khoảng cách khi tuyển mẫu F µm) 543.4.1.4. - Ảnh hưởng của điện thế đến sự phân bố vật liệu, phân bố kim loại theo khoảng cách khi tuyển mẫu F µm) 583.4.1.5. - Ảnh hưởng của điện thế đến sự phân bố vật liệu, phân bố kim loại theo khoảng cách khi tuyển mẫu F µm) 613.4.1.6. - Ảnh hưởng của điện thế đến sự phân bố vật liệu, phân bố kim loại theo khoảng cách khi tuyển mẫu F6 (63 ÷ 150µm) 653.4.2. - Ảnh hưởng của điện thế đến sự phân bố hàm lượng kim loại theo khoảng cách 70 3.4.3. - Kết quả phân tích hàm lượng đồng ở phần thu hồi kim loại sau tuyển điện của các mẫu từ F1 ÷ F6 ở điện thế 25KV 76KẾT LUẬN 77TÀI LIỆU THAM KHẢO 79 DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 1.1: Số lượng các thiết bị điện tử gia dụng bị thải ở Việt Nam mỗi năm Bảng 1.2: Số lượng các thiết bị điện tử bị thải đi đến năm 2020 ở Việt Nam Bảng 3.1: Phân bố khối lượng, hàm lượng tổng kim loại và phân bố hàm lượng tổng kim loại theo kích thước hạt Bảng 3.2: Hàm lượng từng kim loại trong mẫu trước khi sàng và của các phân đoạn kích thước sau khi sàng Bảng 3.3: Hiệu quả tuyển tương ứng với tốc độ khí tối ưu Bảng 3.4: Kết quả phân tích hàm lượng đồng ở phần thu hồi kim loại sau tuyển điện của các mẫu từ F1 ÷ F6 ở điện thế 25KV DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ Hình 1.1: Sơ đồ vòng đời sản phẩm theo quan điểm quản lý môi trường Hình 2.1: Sơ đồ quy trình làm giàu kim loại trong bản mạch điện tử thải Hình 2.2: Sơ đồ quy trình chuẩn bị vật liệu Hình 2.3: Sơ đồ thiết bị tuyển khí Hình 2.4: Sơ đồ thiết bị tuyển điện Hình 2.5: Thiết bị tuyển điện Hình 3.1: Hiệu quả tuyển mẫu F1 kích thước 850 ÷ 1000µm Hình 3.2: Hiệu quả tuyển mẫu F2 kích thước 600 ÷ 850µm Hình 3.3: Hiệu quả tuyển mẫu F3 kích thước 425 ÷ 600µm Hình 3.4: Hiệu quả tuyển mẫu F4 kích thước 212 ÷ 425µm Hình 3.5: Hiệu quả tuyển mẫu F5 kích thước 150 ÷ 212µm Hình 3.6: Hiệu quả tuyển mẫu F6 kích thước 63 ÷ 150µm Hình 3.7: Ảnh hưởng của tốc độ nạp liệu đến phần trăm khối lượng phần pha nhẹ sau khi tuyển khí ở tốc độ khí tối ưu cho từng phân đoạn kích thước hạt Hình 3.8: Phân bố phần trăm khối lượng vật liệu theo khoảng cách khi tuyển mẫu F1 Hình 3.9: Phân bố phần trăm khối lượng nhựa và kim loại theo khoảng cách khi tuyển mẫu F1 - 10KV Hình 3.10: Phân bố phần trăm khối lượng nhựa và kim loại theo khoảng cách khi tuyển mẫu F1 - 15KV Hình 3.11: Phân bố phần trăm khối lượng nhựa và kim loại theo khoảng cách khi tuyển mẫu F1 - 20KV Hình 3.12: Phân bố phần trăm khối lượng nhựa và kim loại theo khoảng cách khi tuyển mẫu F1 - 25KV Hình 3.13: Phân bố phần trăm khối lượng nhựa và kim loại theo khoảng cách khi tuyển mẫu F1 - 27,5KV Hình 3.14: Phân bố phần trăm khối lượng tổng kim loại theo khoảng cách khi tuyển mẫu F1 Hình 3.15: Phân bố phần trăm khối lượng vật liệu theo khoảng cách khi tuyển mẫu F2 Hình 3.16: Phân bố phần trăm khối lượng nhựa và kim loại theo khoảng cách khi tuyển mẫu F2 - 10KV Hình 3.17: Phân bố phần trăm khối lượng nhựa và kim loại theo khoảng cách khi tuyển mẫu F2 - 15KV Hình 3.18: Phân bố phần trăm khối lượng nhựa và kim loại theo khoảng cách khi tuyển mẫu F2 - 20KV Hình 3.19: Phân bố phần trăm khối lượng nhựa và kim loại theo khoảng cách khi tuyển mẫu F2 - 25KV Hình 3.20: Phân bố phần trăm khối lượng nhựa và kim loại theo khoảng cách khi tuyển mẫu F2 - 27,5KV Hình 3.21: Phân bố phần trăm khối lượng tổng kim loại theo khoảng cách khi tuyển mẫu F2 Hình 3.22: Phân bố phần trăm khối lượng vật liệu theo khoảng cách khi tuyển mẫu F3 Hình 3.23: Phân bố phần trăm khối lượng nhựa và kim loại theo khoảng cách khi tuyển mẫu F3 - 10KV Hình 3.24: Phân bố phần trăm khối lượng nhựa và kim loại theo khoảng cách khi tuyển mẫu F3 - 15KV Hình 3.25: Phân bố phần trăm khối lượng nhựa và kim loại theo khoảng cách khi tuyển mẫu F3 - 20KV Hình 3.26: Phân bố phần trăm khối lượng nhựa và kim loại theo khoảng cách khi tuyển mẫu F3 - 25KV Hình 3.27: Phân bố phần trăm khối lượng nhựa và kim loại theo khoảng cách khi tuyển mẫu F3 - 27,5KV Hình 3.28: Phân bố phần trăm khối lượng tổng kim loại theo khoảng cách khi tuyển mẫu F3 Hình 3.29: Phân bố phần trăm khối lượng vật liệu theo khoảng cách khi tuyển mẫu F4 Hình 3.30: Phân bố phần trăm khối lượng nhựa và kim loại theo khoảng cách khi tuyển mẫu F4 - 10KV Hình 3.31: Phân bố phần trăm khối lượng nhựa và kim loại theo khoảng cách khi tuyển mẫu F4 - 15KV Hình 3.32: Phân bố phần trăm khối lượng nhựa và kim loại theo khoảng cách khi tuyển mẫu F4 - 20KV Hình 3.33: Phân bố phần trăm khối lượng nhựa và kim loại theo khoảng cách khi tuyển mẫu F4 - 25KV Hình 3.34: Phân bố phần trăm khối lượng nhựa và kim loại theo khoảng cách khi tuyển mẫu F4 - 27,5KV Hình 3.35: Phân bố phần trăm khối lượng tổng kim loại theo khoảng cách khi tuyển mẫu F4 Hình 3.36: Phân bố phần trăm khối lượng vật liệu theo khoảng cách khi tuyển mẫu F5 Hình 3.37: Phân bố phần trăm khối lượng nhựa và kim loại theo khoảng cách khi tuyển mẫu F5 - 10KV Hình 3.38: Phân bố phần trăm khối lượng nhựa và kim loại theo khoảng cách khi tuyển mẫu F5 - 15KV Hình 3.39: Phân bố phần trăm khối lượng nhựa và kim loại theo khoảng cách khi tuyển mẫu F5 - 20KV Hình 3.40: Phân bố phần trăm khối lượng nhựa và kim loại theo khoảng cách khi tuyển mẫu F5 - 25KV Hình 3.41: Phân bố phần trăm khối lượng nhựa và kim loại theo khoảng cách khi tuyển mẫu F5 - 27,5KV Hình 3.42: Phân bố phần trăm khối lượng tổng kim loại theo khoảng cách khi tuyển mẫu F5 Hình 3.43: Phân bố phần trăm khối lượng vật liệu theo khoảng cách khi tuyển mẫu F6 Hình 3.44: Phân bố phần trăm khối lượng nhựa và kim loại theo khoảng cách khi tuyển mẫu F6 - 10KV Hình 3.45: Phân bố phần trăm khối lượng nhựa và kim loại theo khoảng cách khi tuyển mẫu F6 - 15KV Hình 3.46: Phân bố phần trăm khối lượng nhựa và kim loại theo khoảng cách khi tuyển mẫu F6 - 20KV Hình 3.47: Phân bố phần trăm khối lượng nhựa và kim loại theo khoảng cách khi tuyển mẫu F6 - 25KV Hình 3.48: Phân bố phần trăm khối lượng nhựa và kim loại theo khoảng cách khi tuyển mẫu F6 - 27,5KV Hình 3.49: Phân bố phần trăm khối lượng tổng kim loại theo khoảng cách sau tuyển điện mẫu F6 Hình 3.50: Phân bố hàm lượng tổng kim loại theo khoảng cách khi tuyển mẫu F1 Hình 3.51: Phân bố hàm lượng tổng kim loại theo khoảng cách khi tuyển mẫu F2 Hình 3.52: Phân bố hàm lượng tổng kim loại theo khoảng cách khi tuyển mẫu F3 Hình 3.53: Phân bố hàm lượng tổng kim loại theo khoảng cách khi tuyển mẫu F4 Hình 3.54: Phân bố hàm lượng tổng kim loại theo khoảng cách khi tuyển mẫu F5 Hình 3.55: Phân bố hàm lượng tổng kim loại theo khoảng cách khi tuyển mẫu F6 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan: Luận văn "Nghiên cứu làm giàu kim loại trong bản mạch điện tử thải" do PGS.TS. - Hà Nội, ngày 20 tháng 10 năm 2010 Tác giả luận văn: Lê Cao Khải LỜI CẢM ƠN Bằng tấm lòng biết ơn sâu sắc em xin chân thành cảm ơn sự hướng dẫn nhiệt tình đầy tinh thần trách nhiệm về mặt khoa học của PGS.TS. - Huỳnh Trung Hải, Viện trưởng Viện Khoa học và Công nghệ Môi trường, trường Đại học Bách khoa Hà Nội đã dành rất nhiều thời gian và tâm huyết hướng dẫn em nghiên cứu và hoàn thành luận văn tốt nghiệp này. - Em xin chân thành cảm ơn đến các Thầy, các Cô, các cán bộ Viện Khoa học Công nghệ Môi trường, trường Đại học Bách khoa Hà Nội đã tận tình dạy bảo em trong suốt quá trình học thạc sỹ và giúp đỡ em trong quá trình làm luận văn tốt nghiệp. - Học viên: Lê Cao Khải VIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ MÔI TRƯỜNG LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC HỌC VIÊN: LÊ CAO KHẢI LỚP KTMT MỞ ĐẦU Cùng với quá trình phát triển kinh tế - xã hội, nhu cầu sử dụng thiết bị điện, điện tử ở Việt Nam đang ngày càng gia tăng, phản ánh sự tăng trưởng trong thu nhập và mức sống của người dân. - Hiện nay, Việt Nam đã là thành viên của nhiều tổ chức quốc tế nên thuế nhập khẩu đối với thiết bị điện và điện tử gia dụng đang được cắt giảm. - Bên cạnh đó các loại thiết bị điện, điện tử gia dụng đã qua sử dụng vẫn đang tiếp tục đổ vào Việt Nam theo nhiều con đường không chính thức. - Ngoài ra, tốc độ phát triển khoa học công nghệ ngày càng cao, cùng với sự thay đổi thị hiếu của người tiêu dùng nên đã dẫn đến sự đa dạng hóa về mẫu mã và chủng loại, làm cho tuổi thọ trung bình của loại thiết bị này ngày càng giảm. - Chính vì các nguyên nhân nêu trên nên lượng thiết bị điện, điện tử gia dụng thải bỏ (gọi chung là chất thải điện tử) cũng ngày càng gia tăng, tác động nghiêm trọng đến môi trường và sức khỏe người dân, đồng thời cũng không ngừng tạo áp lực đến các nhà quản lý. - Thiết bị điện, điện tử chứa nhiều chất nguy hại như vật liệu kim loại nặng trong đó có chì, cadimi, thủy ngân hay các chất hữu cơ như polychlorinatted biphenyls… Bên cạnh đó loại thiết bị này cũng chứa nhiều kim loại màu và kim loại quý như đồng, vàng, bạc, Indium, Ziricon, v.v… Như vậy, chất thải điện tử không những được coi là nguồn gây ô nhiễm môi trường mà còn có thể xem xét như một nguồn tài nguyên quan trọng của những loại nguyên liệu không tái tạo. - Hiện nay, việc kiểm soát các loại chất thải này nhằm thu hồi tiết kiệm tài nguyên thiên nhiên không tái tạo cũng như bảo vệ môi trường đã được phát triển tương đối ổn định tại các nước phát triển. - Việc tái chế, tái sử dụng thiết bị điện và điện tử gia dụng thải ở Việt Nam mới chỉ dừng ở quy mô nhỏ, phân tán với công nghệ - kỹ thuật cũng như thiết bị lạc hậu, nên làm thất thoát tài nguyên và ô nhiễm môi trường. - Trong những năm gần đây, Việt Nam đã có một vài công trình nghiên cứu về loại chất thải này, tuy nhiên các nghiên cứu còn rời rạc, chưa mang tính hệ thống. - VIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ MÔI TRƯỜNG LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC HỌC VIÊN: LÊ CAO KHẢI LỚP KTMT Trước thực trạng và lợi ích nêu trên đòi hỏi phải có sự nghiên cứu đầy đủ công nghệ thu hồi kim loại trong bản mạch điện tử thải. - Chính vì vậy, đề tài này tập trung nghiên cứu làm giàu kim loại trong bảng mạch điện tử thải là công đoạn đầu của hệ thống tái chế với hai phương pháp là tuyển dựa vào trọng lực (tuyển khí) và tuyển điện. - VIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ MÔI TRƯỜNG LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC HỌC VIÊN: LÊ CAO KHẢI LỚP KTMT CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ CHẤT THẢI ĐIỆN TỬ Chất thải điện tử là tên gọi phổ biến chính thức, cho các sản phẩm điện tử gần cuối của "thời gian hữu ích." như: máy tính, ti vi, màn hình, các loại đầu đĩa, radio, máy nghe nhạc, thiết bị âm thanh nổi, điện thoại, máy photocopy, máy fax, tủ lạnh, máy giặt, điều hoà, máy sấy, máy hút bụi, máy pha cà phê, lò nướng bánh, bàn là, thiết bị chiếu sáng (đèn huỳnh quang), đồ chơi điện tử, thiết bị thể thao, thiết bị giải trí, dụng cụ điện và thiết bị điện (máy khoan, máy may, máy cắt cỏ. - máy bán vé tự động và các sản phẩm điện tử thông thường khác [2]. - Hiện trạng phát thải và quản lý chất thải điện tử trên thế giới 1.1.1. - Lượng phát thải chất thải điện tử trên thế giới Trong những năm gần đây nền kinh tế và khoa học kỹ thuật phát triển mạnh mẽ thì các thiết bị điện tử như ti vi, máy tính, điện thoại… ngày càng đóng vai trò không thể thiếu trong cuộc sống hiện đại. - Nhưng sau một thời gian hữu ích, các thiết bị này bỏ đi, trở thành chất thải. - Ngày nay thiết bị điện và điện tử gia dụng thải đang được coi là một hiểm họa mới đối với nhân loại. - Chất thải điện tử là một trong những loại chất thải rắn tăng nhanh nhất thế giới. - Theo như nghiên cứu của liên minh Châu Âu, đang tăng với tỷ lệ 3-5% mỗi năm, nó tăng nhanh gấp 3 lần so với các loại chất thải rắn khác. - Việc tiếp thu nhanh chóng các công nghệ thông tin trên thế giới với sự ra đời của các công nghệ và thiết kế mới một cách đều đặn trong lĩnh vực điện tử, điều này đã làm cho nhiều đồ điện tử trên thế giới nhanh chóng bị lỗi thời. - Mỹ là quốc gia có lượng chất thải điện tử lớn nhất thế giới, ước tính hàng năm có hơn 100 VIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ MÔI TRƯỜNG LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC HỌC VIÊN: LÊ CAO KHẢI LỚP KTMT triệu máy vi tính, màn hình máy tính và ti vi bị lỗi thời và con số này còn tăng nữa. - Theo liên minh Châu Âu tổng số chất thải điện tử năm 2005 được tính là 9,3 triệu tấn trong đó bao gồm 40 triệu máy tính cá nhân và 32 triệu ti vi. - Ở Trung Quốc, 5 triệu máy tính mới và 10 triệu ti vi mới được tiêu thụ mỗi năm kể từ năm 2003 và khoảng 1,11 triệu tấn chất thải điện tử được tạo ra mỗi năm tới chủ yếu từ sản xuất điện, điện tử và quy trình sản xuất, từ các thiết bị điện tử hỏng và nhập từ các nước khác. - Canada, 140.000 tấn chất thải điện và điện tử bị chôn lấp mỗi năm, trong khi đó tại Hàn Quốc, năm 2004 hơn 3 triệu máy tính và 15 triệu điện thoại di động bị hỏng. - Hàng năm hơn 130 triệu điện thoại di động ở Mỹ và hơn 105 triệu chiếc ở Châu Âu bị hỏng và bị bỏ đi, kết quả là, chất thải điện và điện tử đã trở thành một vấn đề xã hội nghiêm trọng, một hiểm họa môi trường với nhiều quốc gia trên thế giới. - Liên Hợp Quốc thống kê cả thế giới thải ra 20 ÷ 50 triệu tấn chất thải điện tử mỗi năm. - Báo cáo gần đây nhất của Liên Hợp Quốc đã dự đoán rằng đến năm 2020 lượng chất thải điện tử từ máy tính cũ sẽ tăng nhảy vọt khoảng ở khu vực Nam Phi và Trung Quốc, và 500% ở Ấn Độ so với lượng chất thải điện tử của năm 2007. - Đến năm 2020 lượng chất thải điện tử từ điện thoại di động hỏng so với năm 2007 tăng 7 lần ở Trung Quốc và 18 lần ở Ấn Độ. - Số các loại sản phẩm điện tử khác trên thế giới như máy vi tính, ti vi, máy chơi điện tử… bán ra cũng tăng từ 10 ÷ 40% mỗi năm. - Các nước như Senegan và Uganda lượng chất thải điện tử từ máy tính cá nhân sẽ tăng từ 4 đến 8 lần vào năm 2020 [4]. - VIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ MÔI TRƯỜNG LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC HỌC VIÊN: LÊ CAO KHẢI LỚP KTMT Theo Silicon Valley Toxics Coalition, một tổ chức bảo vệ môi trường có trụ sở San Jose (California, Mỹ), mỗi năm có khoảng từ 20 ÷ 50 triệu tấn chất thải điện tử, trong đó có khoảng 130 triệu chiếc điện thoại di động, có từ 20 ÷ 24 triệu ti vi và máy tính chưa được xử lý, vẫn được lưu giữ tại nhà ở và văn phòng. - Tỷ lệ tái chế máy tính trên thế giới không vượt quá 9%. - Còn ở Châu Âu, hiện còn hơn 6 triệu thiết bị điện, điện tử thải chưa được tái chế. - Tại Châu Mỹ Latin, theo số liệu của Viện Sinh Thái quốc gia Mexico, 80% thiết bị điện và điện tử gia dụng ở các nước Mỹ Latin được bỏ ở các bãi rác hoặc chất gom tại nhà ở, cơ quan, xí nghiệp, 15% được thu gom theo chương trình tái chế, 20% được tái sử dụng và chỉ có 1% được cấp chứng chỉ về xử lý môi trường. - Các quốc gia có ngành công nghiệp điện tử phát triển nhất thế giới như EU, Mỹ, Nhật Bản, Hàn Quốc, Australia lại chính là các quốc gia thải bỏ nhiều nhất các thiết bị điện và điện tử gia dụng. - Phần lớn thiết bị điện, điện tử thải được xuất khẩu sang các quốc gia đang phát triển dưới dạng đồ cũ để bán lại hoặc tái chế. - Theo tổ chức Greenpeace, từ 50 ÷ 80% thiết bị điện, điện tử thải ở Mỹ được xuất khẩu sang Trung Quốc, Ấn Độ và các quốc gia đang phát triển khác. - Ở Châu Âu, lượng chất thải điện tử thu gom và xử lý của 27 quốc gia thành viên EU chỉ đạt khoảng 2,1 triệu tấn tương đương với 25% trong tổng số chất thải điện tử của khối này (khoảng 8,7 triệu tấn/năm). - 75% còn lại thường không được nhắc tới và cũng không có số liệu chính xác nào về những gì xảy ra với số chất thải này. - Theo Greenpeace, một phần trong số 25% lượng thiết bị điện, điện tử thải đã được thu gom và xử lý nói trên cũng được xuất khẩu và không ai biết rõ lượng thực tế chính xác là bao nhiêu. - Sở dĩ các nước phát triển không muốn tái chế thiết bị điện, điện tử thải mà lại xuất khẩu ra nước ngoài bởi vì làm như vậy, vừa giảm chi phí vừa đỡ ô nhiễm môi trường. - Theo cơ quan môi trường Mỹ, việc xuất khẩu chất thải sang các
Xem thử không khả dụng, vui lòng xem tại trang nguồn hoặc xem
Tóm tắt