Phấn đấu tới năm 2050, tất cả các loại chất thải rắn phát sinh đều được thu gom, tái sử dụng, tái chế và xử lý triệt để bằng những công nghệ tiên tiến, thân thiện với môi trường và hạn
Trang 1Tái chế kim loại
GVHD: T.S Lê Hùng Anh
Trang 3Giới thiệu tổng quát về kim loại
Kim loại rất quan trọng và được ứng dụng trong tất cả các ngành nghề trong cuộc sống con người
Dùng trong đi n t vi n thông ệ ử ễ
Công ngh ch t o máy ệ ế ạ
Ngành ngh s n xu t ề ả ấ
V t li u gia d ng ậ ệ ụ
Ph ươ ng ti n giao thông ệ
Các ngành công nghi p hóa h c ệ ọ
Trang s c và th m m ứ ẩ ỹ
Trang 4Giới thiệu tổng quát về kim loại
Các kim loại có những đặc trưng sau:
Chúng thông thường có ánh kim, có khối lượng riêng tương đối lớn, dễ kéo dài và dát mỏng, thông thường có điểm nóng chảy cao, cứng, có khả năng dẫn nhiệt và điện tốt.
Trang 5Giới thiệu tổng quát về kim loại
Kim loại được
chia làm 2 loại
Kim loại màu
Trang 6Tái chế kim loại là gì?
Tái ch kim lo i là ho t đ ng phân ế ạ ạ ộ
lo i các lo i kim lo i nh s t, ạ ạ ạ ư ắ
đ ng, thép, nhôm t dòng th i và ồ ừ ả
s d ng chúng nh nguyên li u đ ử ụ ư ệ ể
s n xu t ra các s n ph m ả ấ ả ẩ
Trang 7Tái chế kim loại là gì?
Trang 8Ý nghĩa của tái chế kim loại
Trang 9Công nghệ kỹ thuật tái chế
Kim lo i tái ch ạ ế
Phân lo i ạ
Gia công s b ơ ộ (t y r , r a) ẩ ỉ ử C tắ
sắt gỉ
Nhiên liệu:
than, củi, dầu
FO
Trang 113 điều kiện để thúc đẩy tái chế kim loại
Việc mở rộng khả năng tái chế
1 2 3
Phát triển và thực hiện các công nghệ tái chế mới
Tăng tốc việc cải thiện cơ sở
hạ tầng tái chế quốc tế
Trang 12nh h ng c a quá trình tái ch kim lo i
bệnh đường hô hấp…
Trang 13 Tỷ lệ tái chế 60 kim loại được nghiên cứu theo nguồn của UNEP (2011):
Tình hình tái ch kim lo i trên th gi i ế ạ ế ớ
Tỷ lệ tái chế được hơn 50% có 18 kim loại
Tỷ lệ tái chế từ 25 đến 50% có 3 kim loại
Tỷ lệ tái chế từ 10 đến 25% có 3 kim loại
Tỷ lệ tái chế ít hơn 1% có 34 nguyên tố
Tỷ lệ tái chế từ 1 đến 10% có 2 Nguyên tố
Trang 14Tình hình tái ch kim lo i trên th gi i ế ạ ế ớ
Ngành công nghiệp tái chế kim loại thu về khoảng 5,6
tỷ bảng Anh trên thế giới, hơn 400 triệu tấn kim loại được tái chế mỗi năm
Trong năm 2005, 13 triệu tấn kim loại được tái chế ở Anh
Ở Đức tỷ lệ tái chế từ 80% - 90%
Hoa Kỳ tái chế 150 triệu tấn phế liệu mỗi năm
Châu Âu thành lập cơ quan EMR, ở Úc có hiệp hội AMRIA những tổ chức này hỗ trợ cho các công ty về kỹ thuật tái chế, tham gia xuất nhập khẩu trong ngành tái chế kim loại và cùng các
cơ quan có thẩm quyền đưa ra những chính sách
hỗ trợ việc tái chế kim loại
Trang 15 Hàng loạt nhà máy sản xuất tái chế kim loại mọc lên.
Các cơ sở tái chế này thuộc dạng nhỏ hoặc vừa.
Các cơ sở này hoạt động tập trung và hình thành nên những làng nghề tái chế kim loại.
Tình hình tái ch kim lo i Vi t Nam ế ạ ở ệ
Công nghệ sản xuất và thiết bị ở các làng nghề phần lớn lạc
hậu, chắp vá.
Thiết bị phần lớn là đơn giản không đảm bảo yêu cầu kỹ thuật,
an toàn và vệ sinh môi trường.
Thường sử dụng các nhiên liệu rẻ tiền, hóa chất độc hại (kể cả
đã cấm sử dụng) để nhằm hạ giá thành sản phẩm
Trình độ người lao động ở các làng nghề, chủ yếu là lao động
thủ công, văn hóa thấp, số lao động chỉ tốt nghiệp cấp I, II
chiếm trên 60%.
Kiến thức tay nghề không toàn diện dẫn tới tiêu hao nhiều
nguyên nhiên liệu, làm tăng phát thải nhiều chất ô nhiễm môi trường
Trang 16Chính sách khuyến khích của Chính Phủ
Thủ tướng đã phê duyệt Chiến lược quốc gia về quản lý tổng hợp chất thải rắn đến năm 2025, tầm nhìn đến năm 2050.
Phấn đấu tới năm 2050, tất cả các loại chất thải rắn phát sinh đều được thu gom, tái sử dụng, tái chế và xử lý triệt để bằng những công nghệ tiên tiến, thân thiện với môi trường và hạn chế khối
lượng chất thải rắn phải chôn lấp đến mức thấp nhất
Trang 17Chính sách khuyến khích của Chính Phủ
Quỹ tái chế chất thải rắn cũng sẽ được thành lập.
Đồng thời huy động mọi nguồn vốn đầu tư cho công tác quản lý chất thải rắn, tìm kiếm hỗ trợ từ các nguồn vốn ODA.
Theo kế hoạch, từ nay đến năm 2025 sẽ có 10
chương trình thực hiện Chiến lược quốc gia về quản lý tổng hợp chất thải rắn được hoàn thành.
Trang 18Tình hình tái chế một vài kim loại điển hình
Trang 19Nhôm
Biểu Đồ: Tỷ lệ nhôm được sử dụng trên thế giới năm 2007( nguồn Viện Nhôm quốc
tế (IAI)
Nhôm có thể tái chế nhiều lần và không mất đi các thuộc tính, vì vậy tận dụng nhôm thải để có nguồn cung cấp nhôm ít tác hại đến môi trường và ít tiêu tốn năng lượng hơn khái thác Boxit là hướng mà
nhiều quốc gia đang nhắm đến
Trang 21Quy trình tái chế nhôm
Trang 22Biểu đồ: phát triển của nhôm điện phân và nhôm tái chế trên thế giới
Trang 23Biểu đồ: Lượng nhôm phế liệu thu được theo các lĩnh vực trên toàn cầu
Trang 24Tái chế Sắt
Trang 25 Hiện nay, Việt Nam chưa có các giải pháp cho
việc xử lý và tái chế các loại bụi thép và chưa có bất kỳ một công nghệ nào liên quan đến việc xử
lý này được đưa vào sử dụng
Trang 26Tái chế Sắt
Đ i s quán Pháp t i Vi t Nam cho r ng, ạ ứ ạ ệ ằ
n u Vi t Nam áp d ng công ngh OxIndus ế ệ ụ ệ
đ x lý và tái ch các lo i b i thép thì s ể ử ế ạ ụ ẽ
gi m đ ả ượ c ô nhi m môi tr ễ ườ ng.
Trang 27 Công nghệ OxIndus giúp giải quyết vấn đề bụi thép sinh
ra từ lò hồ quang điện, gồm có hai quy trình:
Tái chế Sắt
Quy trình tái chế hoàn toàn bụi thép (quy trình Black Line) triển khai tại nhà máy thép, tập trung ở khâu trộn bụi thép với các chất phụ gia và tái tuần hoàn vào lò hồ quang cho phép thu hồi lượng sắt hao hụt, nâng cao hàm lượng các kim loại có giá trị (kẽm) chứa trong bụi, giảm phát thải các khí độc hại và thu hồi được một loại bụi mới, giàu kẽm và chứa rất ít sắt
Quy trình xử lý tinh (quy trình White Line) nhằm xử lý triệt để bụi thu hồi được từ quy trình Black Line, cho phép loại bỏ Chlore và giảm thiểu hàm lượng Fluor, được xử lý tập trung trong một nhà máy có khả năng tiếp nhận toàn
bộ lượng bụi thép từ các nhà máy thép
Trang 28 L c l ự ượ ng lao đ ng: 104 ng ộ ườ i (39 h ), không phân bi t tu i tác, ộ ệ ổ
gi i tính ớ
S n ph m: c ng chiêng, đ i h ng chung (chuông l n), ti u h ng ả ẩ ồ ạ ồ ớ ể ồ chung ( chuông nh ), thanh la, l h ỏ ư ươ ng đèn, bình hoa, hàng l u ư
ni m, đ gia d ng ệ ồ ụ
Trang 29Tái chế đồng
Trang 30Tái chế đồng
Trang 33TÁI CHẾ CHÌ
Chì là một nguyên liệu rất dễ dàng tái chế Nó có thể được tái tan chảy bất kỳ số lần, và cung cấp
đủ các quy trình để loại bỏ các tạp chất, các sản phẩm cuối cùng (gọi là chì thứ cấp) là không thể phân biệt sản xuất chì sơ cấp từ quặng.
Trên 50% chì tiêu thụ có nguồn gốc từ tái chế
hoặc tái sử dụng vật liệu; các con số này cao hơn
ở Tây Âu (60%) và Hoa Kỳ (70%).
Trang 35Công nghệ tái chế
Trang 36Phế phẩm chì Nấu chảy
Trang 37Xử lý chì phế liệu
Chuẩn bị nguồn chì phế liệu tương tự như trình bày trong mục ở trên.
Quy trình xử lý bình ắcquy chì thải bỏ
Bán cho đơn vị sản xuất bình acquy hoặc tái chế nhựa
Trang 38Quy trình tinh luyện chì
Tinh luyện trong lò nồi có đặc điểm như sau:
Lò nồi có tác dụng tinh luyện chì đã tái sinh khỏi một
số tạp chất hoặc tinh luyện thành chì có độ sạch cao
Nhiệt độ khi tinh luyện trong lò nồi là 340-6900C
Có 2 phương pháp tinh luyện chính trong lò nồi là tinh luyện thiên tích và tinh luyện bằng các phản ứng hoá học để chuyển tạp chất vào xỉ
Xỉ thải ra trong quá trình tinh luyện trong lò nồi sẽ
được chuyển sang xử lý trên lò đốt
Trang 39Chì thô Lắng tách (khử sơ bộ Cu) Chì đã khử bớt Cu Sunfua hóa (khử Cu) Chì không chứa Cu
Tinh luyện oxy hóa (khử Sn,
Bã kiềm Tái sinh Chì còn chứa Au, Ag, Bi
Khử Ag, Au Chì đã lấy hết Ag, Au NaOH + NaCl Khử kẽm dư
Chì còn chứa Bi Khử Bi Chì còn chứa Ca, Mg dư Khử Ca, Mg dư Chì nguyên chất (99,99%)
từ chì đã qua tái sinh.
Trang 40Tái chế vàng
Trang 41Tái chế vàng
Các phế liệu chứa vàng bao gồm các dung dịch thải, đồ trang sức cũ và bụi rác của xưởng kim hoàn, các chi tiết đặc biệt dùng trong công nghiệp điện và điện tử, chất
xác tác, vật liệu hàn răng
Để xử lý các phế liệu trên người ta
dùng nhiều phương pháp khác tùy thuộc vào bản chất của từng phế liệu
Trang 42Tái chế vàng từ các
dung dịch
Dung dịch nước cường thủy
chứa vàng Dung dịch mạ điện xianua
Tái chế vàng từ các
lớp mạ
Tái chế vàng
Trang 43Tái chế vàng từ phế liệu của xưởng kim hoàn
Xưởng kim hoàn chứa một nguồn phế thải quan trọng gồm kim loại quý: Au, Ag, Pt, Pd… Lẫn với một số các kim loại cở sở khác như: Cu, Ni, Zn, Fe
Các phế thải kim loại này thường ở dạng bột hay mẫu thừa hỗn tạp tạo ra sau khi mài bóng,tạo hình hàn ghép các đồ trang sức Chúng thường lẫn với tro bụi của
xưởng và các phế thải hữu cơ khác tạo thành một loại bụi rác chưa kim loại quý, đặc biệt là vàng cần được thu hồi
Trang 44ph n Na2CO3, hai ph n borac và m t ph n th y tinh ầ ầ ộ ầ ủ
v n Cu i cùng thì đ ụ ố ượ c h p kim ch a vàng d ợ ứ ở ướ i đáy
c a n i n u, tách kh i ph n x n m trên ủ ồ ấ ỏ ầ ỉ ằ ở
Tái chế vàng từ phế liệu của xưởng kim hoàn
Trang 45 X lý hóa luy n kim: ử ệ
Đem kh i s n ph m h p kim ch a vàng thu đ ố ả ẩ ợ ứ ượ c hòa tách trong dung d ch HCl đ hòa tan Zn, Sn, Al… l c ị ể ọ
đ tách k t t a và dung d ch ể ế ủ ị
K t t a đ ế ủ ượ ử c r a s ch b ng n ạ ằ ướ ồ c r i cho hòa tách
ti p b ng dung d ch HNO3 loãng nhi t đ th ế ằ ị ở ệ ộ ườ ng
đ hòa tan Cu, Ni, Pb ể
Sau đó l i l c và r a k t t a b ng n ạ ọ ử ế ủ ằ ướ c K t t a thu ế ủ
đ ượ c là h p kim vàng b c có ch a platin ợ ạ ứ
Tái chế vàng từ phế liệu của xưởng kim hoàn
Để tách Ag thì cho kết tủa hòa tách nóng vào HNO3 cho
tới khi bay hết hơi NO2 màu đỏ.
Lúc đó bạc sẽ được hòa tan vào dung dịch Lọc dung lịch
khỏi bã rắn và đem dung dịch đi kết tủa Ag bằng dd NaCl.
Ag sẽ kết tủa ở dạng AgCl, tiếp đó kết tủa Ag được nấu
chảy với Na2CO3 để thu hồi Ag kim loại Để tách platin, người ta đem phần kết tủa sau khi hòa tan Ag xử lý bằng
dd cường toan, khi đó vàng và bạch kim đều bị hòa tan, tiến hành lắng gạn rồi cô đặc dd NH4Cl để kết tủa platin
ở dạng muối có màu vàng đẹp, nung chảy kết tủa platin trong nồi sứ để thu được platin kim loại.
DD sau khi kết tủa muối platin chứa vàng ở dạng
AuCl3
Pha loãng dung dịch này bằng nước rồi cho vào đó
hoàn nguyên FeSO4 Vàng sẽ kết tủa dưới dạng bột nâu mịn, lọc và rửa rồi nấu chảy với borac để thu được vàng sạch tách khỏi xỉ
Trang 46Các biện pháp kiếm soát ô nhiễm MT
Tăng c ườ ng
qu n lý n i vi ả ộ
Phân lo i ạ nguyên li u ệ
Tính toán và đ a ra đ nh m c s d ng nguyên li u, nhiên ư ị ứ ử ụ ệ
li u h p lý ệ ợ
Tăng c ườ ng b o ôn, cách nhi t đ i v i lò n u kim lo i ả ệ ố ớ ấ ạ
L p đ t các d ng c đo nhi t đ lò n u kim lo i đ ắ ặ ụ ụ ệ ộ ở ấ ạ ể
theo dõi nhi t đ trong lò nh m duy trì nhi t đ t i u ệ ộ ằ ệ ộ ố ư
trong lò.
Đi u ch nh l ề ỉ ượ ng không khí c p vào ấ
Các thao tác trong quá trình đúc nên nhanh, g n, liên t c ọ ụ
Trang b b o h lao đ ng cho công nhân: kh u trang, ị ả ộ ộ ẩ
C n ph i tăng cầ ả ường ki m tra khâu phân lo i các ể ạ
ph li u thu mua đế ệ ược đ lo i b các ch t đ c ể ạ ỏ ấ ộ
h i nguy hi m, các lo i ph li u không đ t yêu ạ ể ạ ế ệ ạ
c u.ầ
Thay nhiên li u than, d u FO sang d u DO, khí ệ ầ ầ
thiên nhiên
Đ i lò n u đ ng b ng đ t sét th công mi ng h ổ ấ ồ ằ ấ ủ ệ ởthành lò n u đ ng ki u đ ng.ấ ồ ể ứ
Trang 47K t lu n ế ậ
Việt Nam là nước đang phát triển vì thế nhu cầu sử dụng các sản phẩm, vật liệu có nguồn gốc từ kim loại cũng tăng lên từng ngày, nhưng nguồn nguyên liệu thì không thể tự sinh ra nên không thể đáp ứng đủ nhu cầu cho người dùng trong tương lai
Việc tái chế kim loại là rất cần thiết vì vừa mang lại lợi ích kinh tế cho các cơ sở sản xuất và người dân, vừa giảm bớt lượng lớn chất thải ra môi trường, vừa tiết kiệm được lượng kim loại lớn và tài nguyên của đất nước, có những kim loại không thể thay thế được, đến một lúc nào đó lượng kim loại đó bị cạn kiệt thì phương án tái chế kim loại là phương án tối ưu nhất.