đề tài tái chế kim loại

đề tài tái chế kim loại

Viện KHCN & Quản Lý Môi Trường

SVTH: Nhóm 3

TPHCM, Tháng 5 năm 2012

Viện KHCN & Quản Lý Môi Trường

Nhóm 3:

Tp HCM, tháng 5, năm 2012

Chúng em xin chân thành cảm ơn Ban Giám Hiệu nhà trường và quý thầy cô viện khoa học công nghệ và quản lý môi trường và đặc biệt là thầy T.S Lê Hùng Anh đã tận tình hướng dẫn chúng em thực hiện đề tài này và toàn thể thầy cô Trường Đại học Công Nghiệp TPHCM đã tận tình giảng dạy, truyền đạt kiến thức cho chúng em trong thời gian qua, tạo cơ sở lí luận vững chắc cho chúng em hoàn thành đề tài này Tuy nhiên do đây là đề tài khó nên không thể tránh khỏi những sai sót mong được thầy nhận xét, đánh giá để lần sau thực hiện được tốt hơn.

Chúng em cũng xin chân thành cảm ơn gia đình và bạn bè đã nhiệt tình giúp đỡ chúng em hoàn thành tốt đề tài này và sự hỗ trợ của các thành viên trong nhóm đề tài

Chúng em xin chân thành cảm ơn!

NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN

Lời Nói Đầu

Môi trường là một trong những yếu tố vô cùng quan trọng và cần thiết với mỗi con người và mỗi quốc gia Nó là nền tảng của sự tồn tại và phát triển bền vững của xã hội, bất cứ hoạt động gì của con người cũng diễn ra trong môi trường và vì thế nó có những tác động nhất định tới môi trường Hiện nay với sự bùng nổ dân số trên toàn cầu và tốc độ công nghiệp hoá và đô thị hoá

đã gây ra những tổn thất to lớn cho môi trường Những tổn thất này đang là đe doạ cho toàn nhân loại Chính vì vậy một trong những vấn đề mang tính toàn cầu hiện nay là những biện pháp bảo vệ hiệu quả nhất cho môi trường của trái đất Việt Nam cũng không tránh khỏi những vấn đề nan giải về môi trường

Trong đó, vấn đề quản lý chất thải rắn và chất thải nguy hại là một vấn

đề bức thiết, đòi hỏi chúng ta phải có những biện pháp giải quyết Cùng với phát triển kinh tế, mức sinh hoạt của người dân ngày được nâng cao thì lượng chất thải này cũng tăng nhanh gây ảnh hưởng nghiêm trọng đến chất lượng môi trường và sức khoẻ con người

Chất thải rắn và chất thải nguy hại nói chung và chất thải kim loại nói riêng luôn là một trong những vấn đề môi trường trầm trọng nhất mà con người dù ở bất cứ đâu cũng phải tìm cách đối phó

Theo báo cáo mới được công bố của Chương trình môi trường Liên hợp quốc (UNEP), hiện có quá nhiều rác thải kim loại bị bỏ đi và chỉ có chưa tới 1/3 trong tổng số khoảng 60 loại kim loại được tái chế Điều này cho thấy các nước trên thế giới đang lãng phí cơ hội tiết kiệm nguyên liệu Ông Achim Steiner, Tổng thư ký, kiêm Giám đốc điều hành UNEP cho biết, kim loại có thể được tái sử dụng nhiều lần, giúp giảm thiểu nhu cầu khai thác và chế biến các nguyên vật liệu, qua đó tiết kiệm các nguồn năng lượng và nước, đồng thời hạn chế sự suy thoái của môi trường

Gắn với thực trạng hiện nay, việc nghiên cứu về tái chế kim loại là thật

sự cần thiết và hữu ích

Với khả năng nhận thức hiện tại, thời gian và nguồn tài liệu nghiên cứu

có hạn nên bài tiểu luận sẽ còn nhiều thiếu sót, kính mong thầy có ý kiến nhận xét để nhóm có thêm nhiều kinh nghiệm để việc viết tiểu luận ngày càng được tốt hơn

Phần 1: Tổng quan giới thiệu về kim loại

1.1. Giới thiệu về kim loại

Trong hóa học , kim loại (tiếng Hy Lạp là metallon) là nguyên tố có thể tạo ra các ion dương (cation) và có các liên kết kim loại Kim loại xuất hiện từ rất lâu trong cuộc sống con người, có từ thời kì nguyên thủy

Kim loại chiếm phần lớn vị trí trong bảng tuần hoàn, khoảng 80 % các nguyên tố là kim loại Một số kim loại được biết đến nhiều nhất

là nhôm, đồng, vàng, sắt, chì, bạc, titan, urani và kẽm

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

Hầu hết kim loại ở thể rắn tại nhiệt độ tiêu chuẩn (0 C), trừ Thuỷ Ngân (Hg)và Copernixi (Cn) là ở thể lỏng ở nhiệt độ phòng Trong tự nhiên,chỉ có 1

số ít kim loại như vàng,platin, tồn tại ở dạng tự do,hầu hết các kim loại còn tồn tại ở dạng hợp chất

1.2. Phân loại kim loại

 Kim loại được chia làm hai loại : Kim loại đen và kim loại màu.

Kim loại đen: Như Sắt, Thép, Gang là hỗn hợp Sắt – Cacbon với một

số nguyên tố khác như Silic, Mangan, Photpho, Lưu huỳnh … Khi tăng luợng Cacbon, tính chất của sắt thép cũng thay đổi, độ dẻo giảm, cường độ

1.3. Tầm quan trọng của kim loại

Dựa vào tính chất vật lí và tính chất hóa học của kim loại mà kim loại được sử dụng trong cuộc sống của còn người

 Dùng trong điện tử viễn thông: điện thoại, dây cáp,máy tính….các thiết bị điện tử

 Công nghệ chế tạo máy: berili và nhôm được ứng dụng trong công nghệ chế tạo máy bay, các kim loại khác được sử dụng để chế tạo ô tô,xe máy, mạch điện,các thiết bị và dụng cụ điện tử……

 Ngành ngề sản xuất:các thiết bị dùng trong sản xuất cho mỗi dây chuyền công nghiệp, các máy dùng trong sản xuất nông nghiệp, công nghiệp, dịch vụ

 Vật liệu xây dựng: dây điện, phích điện, bình ác quy…

 Vật liệu gia dụng: đồ chơi trẻ em,các dụng cụ dùng trong nhà bếp, các vật dụng trong nhà…

 Phương tiện giao thông: ô tô, xe máy, xe đạp, máy bay, tàu hỏa… tất cả đều

sử dụng kim loại

 Các ngành công nghiệp hóa học: dệt, thực phẩm, các công nghệ sinh học

 Trang sức và thẩm mỹ: vàng, dây chuyền, nhẫn, bông tai, lắc tay, đồng hồ, vàng được dùng trong việc trám răng…

 Được ứng dụng trong các ngành nghề như các dụng cụ y tế, các thiết bị trường học…

Kim loại rất quan trọng và được ứng dụng trong tất cả các ngành nghề trong cuộc sống, có nhiều kim loại cần với số lượng rất ít nhưng không thể thiếu và thay thế được, ví dụ như vàng trong con chip điện tử, đất hiếm trong mạch điện, vonfram trong sợ tóc bóng đèn…

Ngày nay ở trên thế giới đã sản xuất hơn 70 kim loại màu và quý hiếm Có thể nói rằng không lĩnh vực nào là không sử dụng kim loại màu: điện, điện

tử, chế tạo máy bay, ô tô, công nghiệp hoá học, giao thong, xây dựng, kỹ thuật mới (nguyên tử, tên lửa, công cụ du hành vũ trụ vật dụng hàng

ngày, )Phần 2: Nội dung

2.1. Tái chế kim loại là gì?

Tái chế kim loại là hoạt động phân loại các loại kim loại như sắt, đồng, thép, nhôm từ dòng thải và sử dụng chúng như nguyên liệu để sản xuất ra các sản phẩm Chất lượng các sản phẩm này có thể kém hơn chất lượng sản phẩm ban đầu

2.2. Ý nghĩa việc tái chế kim loại

Nhu cầu sử dụng kim loại và sản phẩm từ kim loại rất lớn, tuy nhiên số

lượng quặng có giới hạn, do đó việc tái chế kim loại là cần thiết để đáp ứng

nhu cầu ngày càng tăng của con người.

Kim loại có thể được tái sử dụng nhiều lần, giúp:

 Giảm thiểu nhu cầu khai thác và chế biến các nguyên vật liệu

 Tiết kiệm các nguồn năng lượng và nước

 Hạn chế sự suy thoái của môi trường

 Làm giảm lượng rác thải ra môi trường

 Tạo thêm hàng hoá sử dụng

 Tạo công ăn việc làm cho những người làm công tác thu nhặt, phân loại rác

 Thay thế một phần nguyên liệu đầu vào

 Tiết kiệm được tài nguyên, khoáng sản và công khai thác chúng

 Góp phần thay đổi thói quen của con người trong tiêu thụ và thải loại

2.3. Công nghệ kỹ thuật tái chế kim loại

 Nguyên liệu đầu vào:

Nhôm từ chi tiết máy móc, vật dụng gia đình, lon nước ngọt, lon bia, sắt vụn, sắt thép phế liệu, đồng, pin ắc quy lò xo, ống bơ, vỏ thùng sơn, hộp hóa chất, máy móc cũ, sắt gỉ

 Nhiên liệu sử dụng:

Nhiên liệu chính đươc sử dụng là than và thường là than có chất lượngthấp, củi, dầu FO Trong đó than là nhiên liệu được sử dụng nhiều nhất

Quy trình tái chế kim loại

Kim loại tái chế

2.4. Điều kiện tiên quyết để tái chế các kim loại quan trọng một cách tối

ưu hóa.

Dựa vào tình hình hiện tại và phát triển sắp tới các nhà khoa học đã xác định ba lĩnh vực khác nhau để thúc đẩy việc tái chế các kim loại quan trọng trong tương lai và đảm bảo cơ sở cung cấp cho các công nghệ trong tương lai một cách bền vững

 Việc mở rộng khả năng tái chế,

 Phát triển và thực hiện các công nghệ tái chế mới

 Tăng tốc việc cải thiện cơ sở hạ tầng tái chế quốc tế

2.5. Ảnh hưởng của quá trình tái chế kim loại

Trong quá trình tái chế kim loại thì đã thải ra ngoài môi trường một lượng lớn chất thải, chất khí làm ô nhiễm nguồn nước, ô nhiễm không khí, ô nhiễm đất và quan trọng nhất làm ảnh hưởng đến sức khỏe của con người

 Ảnh hưởng đến môi trường:

Ô nhiễm nguồn nước:

Một số ngành như tái chế, chế tác kim loại, đúc đồng có nhu cầu nước không lớn nhưng nước thải bị ô nhiễm các chất rất độc hại như các hóa chất, axit, muối kim loại, xianua và các kim loại nặng Nước thải mạ có độ màu rất cao, đặc biệt hàm lượng các kim loại nặng như Cr6+, Zn2+, Pb2+ lớn hơn từ 1,5- 10 lần tiêu chuẩn cho phép Nước thải chưa được xử lí và thải trực tiếp ra ngoài môi trường làm ô nhiễm nguồn nước

Không khí bị ô nhiễm do: Khí thải và bụi phát sinh chủ yếu từ quá trình nấu luyện chì Đặc trưng của khí thải có chứa nhiều khí axit như SO2; CO2 và bụi chì.Các chất này ra môi trường làm ô nhiễm không khí và rất độc hại cho con người.

Việc xử lý khí thải khó giải quyết triệt để do khả năng ăn mòn lớn của hơi axit sulfuric ở nhiệt độ cao gây rò rỉ đường ống Chưa có hệ thống xử lý mùi trong phân xưởng sản xuất Việc phân loại ắc quy, tháo dỡ hầu hết được làm thủ công Đây là công đoạn quan trọng, có ảnh hưởng lớn tới hiệu quả của quá trình tái chế Người công nhân trực tiếp thực hiện việc phân loại và tháo dỡ bằng các dụng cụ khá đơn giản: dao, rổ nhựa Nhìn chung, trong các công đoạn sản xuất thì mức độ cơ khí hóa là chưa cao, ước tỉnh khoảng 45%

 Ảnh hưởng đến sức khỏe con người:

Trong quá trình tái chế đã làm ô nhiễm nguồn nước, không khí đất, nên chất lượng sống của con người bị giảm xuống, xung quanh khu vực tái chế kim loại có nhiều nơi bị ô nhiễm nghiêm trọng làm cho người dân xung quanh đó mắc phải một số bệnh như ung thư, bệnh ngoài da, bệnh đường hô hấp… Có nhiều chất độc tích tụ trong cơ thể con người lâu ngày mới phát sinh bệnh Khi xử lí các chất trong quá trình tái chế có tạo ra nhiều chất độc hại, gây nguy hiểm rất lớn cho sức khỏe con người

Các cơ sở tái chế kim loại còn sử dụng các phương pháp thủ công nên công nhân làm trong các cơ sở này phải trực tiếp và sức khỏe bị ảnh hưởng

í dụ: Trong quá trình tái chế vàng lấy từ dung dịch mạ điện xianua thì có tạo

ra một số hợp chất của xianua rất độc hại cho sức khỏe con người, nếu bị nhiễm độc thì rất nguy hiểm

Việc phân loại ắc quy, tháo dỡ hầu hết được làm thủ công Đây là công đoạn quan trọng, có ảnh hưởng lớn tới hiệu quả của quá trình tái chế Người công nhân trực tiếp thực hiện việc phân loại và tháo dỡ bằng các dụng cụ khá đơn giản: dao, rổ nhựa Nhìn chung, trong các công đoạn sản xuất thì mức

độ cơ khí hóa là chưa cao, ước tỉnh khoảng 45%, việc làm thủ công này là ảnh hưởng đến sức khoẻ của công nhân tái chế

Tái chế kim loại thải ra một lượng chì, Chì là nguyên tố có độc tính

cao đối với sức khoẻ con người Chì gây độc cho hệ thần kinh trung ương, hệ thần kinh ngoại biên, tác động lên hệ enzim có nhóm hoạt động chứa hyđro Người bị nhiễm độc chì sẽ bị rối loạn bộ phận tạo huyết (tuỷ xương) Tuỳ theo mức độ nhiễm độc có thể bị đau bụng, đau khớp, viêm thận, cao huyết

áp, tai biến não, nhiễm độc nặng có thể gây tử vong Đặc tính nổi bật là sau khi xâm nhập vào cơ thể, chì ít bị đào thải mà tích tụ theo thời gian rồi mới gây độc Chì đi vào cơ thể con người qua nước uống, không khí và thức ăn bị nhiễm chì Chì tích tụ ở xương, kìm hãm quá trình chuyển hoá canxi bằng cách kìm hãm sự chuyển hoá vitamin D.Tiêu chuẩn tối đa cho phép theo WHO nồng độ chì trong nước uống: < 0,05 mg/ml

Thuỷ ngân (Hg): tính độc phụ thuộc vào dạng hoá học của nó Thuỷ ngân nguyên tố tương đối trơ, không độc Nếu nuốt phải thuỷ ngân kim loại thì sau đó sẽ được thải ra mà không gây hậu quả nghiêm trọng Nhưng thuỷ ngân dễ bay hơi ở nhiệt độ thường nên nếu hít phải sẽ rất độc Thuỷ ngân có khả năng phản ứng với axit amin chứa lưu huỳnh, các hemoglobin, abumin;

có khả năng liên kết màng tế bào, làm thay đổi hàm lượng kali, thay đổi cân bằng axit bazơ của các mô, làm thiếu hụt năng lượng cung cấp cho tế bào thần kinh Trẻ em bị ngộ độc thuỷ ngân sẽ bị phân liệt, co giật không chủ động Trong nước, metyl thủy ngân là dạng độc nhất, nó làm phân liệt nhiễm sắc thể

và ngăn cản quá trình phân chia tế bào Thuỷ ngân đưa vào môi trường từ các chất thải, bụi khói của các nhà máy luyện kim, sản xuất đèn huỳnh quang, nhiệt kế, thuốc bảo vệ thực vật, bột giấy…

Cađimi (Cd): là kim loại được sử dụng trong công nghiệp luyện kim,

chế tạo đồ nhựa; hợp chất cađimi được sử dụng để sản xuất pin

Nguồn tự nhiên gây ô nhiễm cađimi do bụi núi lửa, bụi vũ trụ, cháy rừng… Nguồn nhân tạo là từ công nghiệp luyện kim, mạ, sơn, chất dẻo…

.Cađimi xâm nhập vào cơ thể người qua con đường hô hấp, thực phẩm Theo nhiều nghiên cứu thì người hút thuốc lá có nguy cơ bị nhiễm cađimi.Cađimi xâm nhập vào cơ thể được tích tụ ở thận và xương; gây nhiễu hoạt động của một số enzim, gây tăng huyết áp, ung thư phổi, thủng vách ngăn mũi, làm rối loạn chức năng thận, phá huỷ tuỷ xương, gây ảnh hưởng đến nội tiết, máu, tim mạch

Và còn nhiều chất khác được tạo ra trong quá trình tái chế gây hại cho sức khỏe con người

2.6. Tình hình tái chế kim loại trên thế giới.

Tỷ lệ tái chế 60 kim loại được nghiên cứu theo nguồn của UNEP (2011):

Tỷ lệ tái chế được hơn 50% có 18 kim loại:

1. Chì (thành phần chính trong: pin)

2. Vàng (thành phần chính trong: đồ trang sức, điện tử)

3. Bạc (thành phần chính trong: điện tử, ứng dụng công nghiệp (chất xúc tác, pin, kính/ gương), đồ trang sức)

4. Nhôm (thành phần chính trong: xây dựng và giao thông vận tải, vật dụng gia đình và công nghiệp…)

5. Tin (thành phần chính trong: hộp và chất hàn)

6. Đồng (sử dụng chính: dẫn điện và nhiệt)

7. Chromium (sử dụng chính: thép không gỉ)

8. Nickel (sử dụng chính: thép không gỉ và siêu hợp kim)

9. Niobi (sử dụng chính: thép hợp kim có độ bền cao / thấp và siêu hợp kim)

10. Mangan ( thành phần chính trong: thép)

11. Kẽm ( thành phần chính trong: lớp phủ thép mạ kẽm)

12. Sắt (cơ sở và thành phần chính của tất cả các kim loại màu)

13. Cobalt (sử dụng chính: siêu hợp kim, các chất xúc tác, pin)

14. Reni (một thành phần hợp kim siêu; thành phần chính trong: tua bin khí (có lẽ 60%sử dụng), và chất xúc tác)

15. Titanium (sử dụng chính: sơn, giao thông vận tải)

16. 16-18 Palladium, Platinum, Rhodium ( thành phần chính trong tất cả ba: chất xúc tác tự động)

Tỷ lệ tái chế từ 25 đến 50% có 3 kim loại:

1. Magnesium (sử dụng chính: xây dựng và giao thông vận tải)

2. Molypden (sử dụng chính: thép không gỉ hiệu suất cao)

3. Iridium (sử dụng chính: điện hóa học, nồi nấu kim loại đơn tinh thể phát triển, tia lửa phích cắm)

Tỷ lệ tái chế từ 10 đến 25% có 3 kim loại:

Tỷ lệ tái chế ít hơn 1% có 34 nguyên tố

1. Beryllium ( thành phần chính trong: điện tử)

2. Gali (sử dụng chính: điện tử: IC, đèn LED, diode, các tế bào năng lượng mặt trời

3. Indium ( thành phần chính trong như một lớp phủ màn hình phẳng)

4. Selenium (sử dụng chính: sản xuất thủy tinh, sản xuất mangan, đèn LED, quang điện, quang học hồng ngoại)

5. Strontium ( thành phần chính trong: pháo hoa, gốm nam châm ferrite cho các thiết bị điện tử)

6. Tantalium ( thành phần chính trong trong tụ điện trong điện tử)

7. Germanium (sử dụng chính: trong tầm nhìn ban đêm (hồng ngoại) ống kính (30%), PET chất xúc tác (30%), tế bào năng lượng mặt trời tập kết, sợi quang học)

8. Erbium ( thành phần chính trong: sợi quang học)

9. Tellurium (sử dụng chính: thép chất phụ gia, các tế bào năng lượng mặt trời, nhiệt-điện tử)

10. Hafnium ( thành phần chính trong trong các lò phản ứng hạt nhân, và đến một mức độ nhỏ trong ngành điện tử)

11. Zirconium (thành phần chính trong trong các lò phản ứng hạt nhân)

12. Thallium (thỉnh thoảng sử dụng trang thiết bị y tế)

13. Vanadium (sử dụng chính: thép hợp kim có độ bền cao-thấp)

14. Thạch tín (asen kim loại được sử dụng trong các chất bán dẫn (điện tử, quang điện) và như một yếu tố hợp kim, oxit asen được sử dụng trong bảo quản gỗ và thủy tinh sản xuất)

15. Bari (thành phần chính trong: khoan chất lỏng (có lẽ 80% sử dụng), như là một chất độn trong chất dẻo, sơn và cao su (khoảng 20%)

16. Bismuth (chủ yếu sử dụng: phụ gia luyện kim và thành phần hợp kim)

17. Lithium (thành phần chính trong trong pin)

18. Lanthanum ( thành phần chính trong trong pin)

19. Scandium (sử dụng chính: hợp kim nhôm)

20. Yttrium ( thành phần chính trong như là một phosphor)

21. Europium (sử dụng chính: phosphor)

22. Ytterbium ( thành phần chính trong như là một phosphor)

23. Lutetium ( thành phần chính trong: a scintillator chụp cắt lớp vi tính)

24. Cerium ( thành phần chính trong như một chất xúc tác)

25. Osmium (đôi khi được sử dụng như một chất xúc tác, nhưng ít có tầm quan trọng công nghiệp)

26. Thulium (không có ý nghĩa sử dụng)

27. Praseodymium (sử dụng chính: sản xuất thủy tinh và nam châm)

28. Gadolinium ( thành phần chính trong: trong gốm và nam châm)

29. Boron ( thành phần chính trong trong thủy tinh, gốm sứ, nam châm)30-34 Neodymium, Samarium, chất hóa học, dysprosium, Holmium (năm thành phần chính trong nam châm)

Tái chế kim loại cung cấp một ngành công nghiệp lớn trên toàn thế giới Sản xuất kim loại tiếp tục là một trong các lĩnh vực sản xuất lớn nhất Vương quốc Anh, sử dụng nhiều người hơn, và đóng góp giá trị cho nền kinh

tế Anh, có thể so sánh với lĩnh vực động cơ và hàng không vũ trụ

Kim loại tái chế có giá trị kinh tế đáng kể và do đó phế liệu kim loại hiếm khi bỏ đi hoặc đem đến bãi chôn lấp

Trong năm 2005, 13 triệu tấn kim loại được tái chế ở Anh Khoảng 40% sản lượng tái chế được này đã được sử dụng ở Anh, và 60% còn lại xuất khẩu trên toàn thế giới: Vương quốc Anh sản xuất phế liệu là cần thiết cho thị trường trong nước Phế liệu kim loại màu: 4,6 triệu tấn sắt, thép và phế liệu thép không gỉ được cung cấp cho nhà máy thép ở Anh, và 0,9 triệu tấn các xưởng đúc Vương quốc Anh; 6,1 triệu tấn đã được xuất khẩu Các thị trường lớn là châu Âu, đặc biệt là Tây Ban Nha, và châu Á, đặc biệt là Ấn Độ Các thị trường trên toàn thế giới đối với phế liệu kim loại màu được dự đoán sẽ tiếp tục tăng trưởng ổn định, trung bình khoảng 5% mỗi năm trong vòng 12 năm qua.

Kim loại màu: hơn một triệu tấn được xử lý Khoảng 45% số này là nhôm, đồng, 31% và số lượng đáng kể của niken, kẽm, đồng và chì Kim loại không chứa sắt được giao dịch trên sàn London Metal Exchange Anh xuất khẩu đứng đầu 800.000 tấn trong năm 2005, tăng 20% so với năm trước Châu Âu, Trung Quốc và Ấn Độ là những điểm đến chính

Vương quốc Anh là một trong năm nước tái chế kim loại phế liệu lớn nhất xuất khẩu trên thế giới

Các điểm đến xuất khẩu kim loại tái chế đóng góp nhiều hơn bất kỳ lĩnh vực kinh tế nào giúp Anh đạt mục tiêu cho công tác phòng chống chất thải thông qua thu hồi phế thải

Bao bì: 2 tỷ lon nhôm và thép được tái chế mỗi năm

Phương tiện đi lại: trên 75% của một chiếc xe hơi là kim loại - gần 90% được tái chế

WEEED: ngành công nghiệp này đã tái chế các thiết bị gia đình bỏ đi Hàng điện tử và viễn thông là những chất thải kim loại không chứa sắt

Và bởi vì rất nhiều các sản phẩm kim loại, tái chế kim loại cũng dẫn đầu trong nghiên cứu và phát triển để tách và tái chế các vật liệu khác, chẳng hạn như thủy tinh và nhựa hỗn hợp

Tái chế kim loại là một “kim tự tháp” ngành công nghiệp bao gồm nhiều công ty gia đình nhỏ, trong nước cũng như các doanh nghiệp lớn quốc

tế Các nhà khai thác thực hiện một loạt các chức năng thường bao gồm một

số các hoạt động sau đây với những hoạt động nhỏ hơn cung cấp kim loại xử

lý một phần hoặc đầy đủ để các nhà khai thác lớn hơn và thương nhân: Thu gom, phân loại và phân phối kim loại : giúp đỡ một loạt các nhà cung cấp, bao gồm cả kỹ thuật công nghiệp, thương nhân nhỏ, chẳng hạn như thợ sửa ống nước, các trang web cơ quan thu gom địa phương và các hộ gia đình

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

Hầu như tất cả các kim loại có thể được tái chế thành kim loại mới chất lượng cao Quá trình thay đổi đối với kim loại khác nhau, nhưng nhìn chung sản xuất kim loại chất lượng tương đương

Không nơi đâu trên thế giới lại có nhiều nguyên liệu được khai thác từ rác như ở Đức và vì thế công nghệ tái chế của Đức đã nổi tiếng trên toàn thế giới Tỷ lệ tái chế đối với thuỷ tinh, kim loại, giấy là từ 80% - 90% Riêng sắt thép phế liệu còn là một loại hàng hoá hấp dẫn do giá thành cao

Hoa Kỳ tái chế 150 triệu tấn phế liệu mỗi năm, bao gồm cả sắt và thép

85 triệu tấn; 5,5 triệu tấn nhôm; 1,8 triệu tấn đồng, 2 triệu tấn thép không gỉ, 1,2 triệu tấn chì và 420.000 tấn kẽm, theo Viện Công nghiệp tái chế phế liệu (ISRI) Kim loại khác như đồng, magiê, đồng và thiếc được tái chế là tốt Trong năm 2008, ngành công nghiệp tái chế phế liệu tạo ra 86 tỷ USD và hỗ trợ 85.000 việc làm Tái chế vật liệu hàng năm được sử dụng cho sản xuất công nghiệp trên khắp thế giới Trong năm 2008, Hoa Kỳ đã xuất khẩu 28,6 tỷ USD, khoảng 44 triệu tấn các mặt hàng phế liệu, đóng góp đáng kể vào cán cân thương mại Mỹ Trong đó tái chế kim loại chiếm hơn 50%

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.

Ở các nước châu Á, Châu Phi, Mỹ La Tinh, do trình độ khoa học và còn nhiều khó khăn nên việc tái chế kim loại còn rất hạn chế

2.7. Tình hình tái chế kim loại ở Việt Nam.

Luyện kim ở Việt Nam cũng khá phát triển Ở nơi nào có mỏ kim loại thì nơi đó có lò luyện kim

Điều này sẽ góp phần tạo ra một lượng lớn rác thải kim loại Hàng loạt nhà máy sản xuất tái chế kim loại mọc lên, nhưng do những hạn chế về công nghệ vốn…nên đa số các cơ sở này thuộc dạng nhỏ hoặc vừa Ở nhiều nơi các

cơ sở này hoạt động tập trung và hình thành nên những làng nghề tái chế kim loại

 Hiện trạng hoạt động của các làng nghề tái chế kim loại:

Hầu hết các làng nghề tái chế kim loại ở nước ta hiện nay đều có quy trình tái chế tương đối đơn giản, dễ vận hành, hoàn toàn bằng thủ công Họ thu mua các phế thải như thép vụn, phế liệu do máy móc, dụng cụ sắt bị hư hỏng, vật dụng gia đình tái chế lại thành sản phẩm mới theo sự đặt hàng của người mua.

Đặc thù của các làng nghề 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 nước, đất, không khí, ảnh hưởng tới giá thành sản phẩm và chất lượng môi trường

Theo khảo sát và qua các phương tiện thông tin đại chúng, hiện nay các làng nghề tái chế kim loại gây ô nhiễm nặng nhất trong số các làng nghề Việt Nam Kết quả khảo sát 52 làng nghề điển hình trong cả nước của Đề tài KC 08.09 cho thấy, có đến 46% làng nghề có môi trường bị ô nhiễm nặng, 27% ô nhiễm vừa và 27% ô nhiễm nhẹ

Khi bước vào bất kỳ một làng nghề nào người ta đều thấy những tiếng động ầm ầm đập vào tai, mùi nồng nồng, khó thở bao phủ không khí trong làng Sông, nơi đón nhận tất cả nguồn nước thải có màu đen kịt, mùi hôi rất khó chịu và độ lưu thông của dòng nước rất thấp Rãnh nước dẫn nước thải từ các hộ dân làm nghề nhôm, rèn sắt đặc sệt màu vàng sánh Bụi bám thành lớp dày trên mái nhà, khi trời mưa sẽ hoà tan lượng hoá chất độc hại bám trên mái, nếu xối vào chân tay sẽ bị phồng rộp rất rát Nước thải tự do ra hồ, ao ngấm vào lòng đất, cả không khí, đất, nước đều bị ô nhiễm nặng nề Bởi lẽ ở

các làng nghề hiện nay chưa có hệ thống thu gom, xử lý các khí thải hay nước thải Vấn đề ô nhiễm đang ngày một nghiêm trọng.

Ở Việt Nam, việc giảm thiểu chất thải trong các hoạt động sản xuất, dịch vụ và tiêu dùng hầu như chưa được chú trọng Điển hình là chưa có những chính sách khuyến khích và chế tài bắt buộc người dân giảm thiểu chất thải rắn một cách cụ thể Hoạt động tái sử dụng và tái chế chất thải thì phổ biến hơn, được thực hiện bởi hệ thống những người thu mua cá nhân và những người nhặt rác Phần lớn các hộ gia đình Việt Nam đều đã có thói quen phân loại riêng các loại chất thải có thể tái chế như nhựa, giấy, kim loại để bán Hoạt động phân loại chất thải rắn tại nguồn thì vẫn còn khá mới mẻ, chưa phổ biến và chỉ dừng lại ở các dự án thí điểm ở các thành phố lớn

Một số làng nghề tái chế về giấy, nhựa, kim loại… đã góp phần tạo công ăn việc làm, xóa đói giảm nghèo Tuy nhiên, tình trạng công nghệ tái chế lạc hậu, không có các thiết bị xử lý chất thải lại gây ô nhiễm nặng nề Nên việc tái chế kim loại còn khá mới mẻ và lạc hậu

2.8. Các chương trình khuyến khích tái chế kim loại

Chính 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 (12-2009) Chiến lược đặt ra mục tiêu đến năm 2025: 100% các đô thị có công trình tái chế chất thải rắn thực hiện phân loại tại hộ gia đình; 100% tổng lượng chất thải rắn sinh hoạt

đô thị, 100% tổng lượng chất thải rắn công nghiệp không nguy hại và nguy hại, 90% tổng lượng chất thải rắn xây dựng đô thị và 90% lượng chất thải rắn phát sinh tại các điểm dân cư nông thôn được thu gom và xử lý đảm bảo môi trường; lượng túi nylon sử dụng tại các siêu thị và trung tâm thương mại sẽ giảm 85% so với năm 2010 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

Theo đó, tất cả các tỉnh, thành phố sẽ lập và thực hiện quy hoạch quản

lý chất thải rắn, xây dựng và thực hiện quy hoạch xây dựng khu xử lý chất

thải rắn tới tận phường, xã Các ban ngành liên quan phải hoàn thiện hệ thống văn bản pháp luật, cơ chế chính sách; xây dựng và thực hiện các chiến dịch truyền thông nâng cao nhận thức cộng đồng; khuyến khích hoạt động phân loại rác tại nguồn; giảm thiểu, tái chế, tái sử dụng chất thải rắn; hạn chế sử dụng túi nylon Quỹ tái chế chất thải rắn cũng sẽ được thành lập Đồng thời phải 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

Ngoài ra, mới đây Bộ TN&MT có xây dựng dự thảo quy định về thu hồi, xử lý sản phẩm hết hạn sử dụng hoặc thải bỏ Theo đó, doanh nghiệp sản xuất, nhập khẩu các sản phẩm như thiết bị điện, điện tử, pin và ắc-quy… phải

có trách nhiệm thu hồi, xử lý các sản phẩm này khi hết hạn sử dụng Điều này phù hợp và tạo điều kiện thuận lợi cho ngành công nghiệp tái chế kim loại phát triển

2.9. Tình hình tái chế một vài kim loại điển hình

2.9.1. Nhôm

Vài nét về nhôm

 Phát hiện trong thập niên 1820, nhôm là kim loại phong phú nhất trên trái đất

 Hơn 50% sản xuất lon nhôm tái chế

 Nhôm được sử dụng có thể tái chế và trở lại trên kệ hàng tạp hóa,

 Mỗi phút mỗi ngày, trung bình 113.204 lon nhôm tái chế

 Năm 1972, 24.000 tấn nhôm sử dụng làm lon nước giải khát (UBSS) được tái chế Năm 1998, tăng lên hơn 879.000 tấn

Nhôm và hợp kim Nhôm được sử dụng nhiều trong việc chế tạo máy móc, máy bay, tên lửa, ôtô,…chúng còn được sử dụng nhiều trong bao gói, xây dựng, trang trí, vật dụng trong bếp,

Biểu Đồ: Tỷ lệ nhôm được sử dụng trên thế giới năm 2007( nguồn Viện Nhôm quốc tế (IAI).

Sau sử dụng, 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

Nhôm được sản xuất công nghiệp từ năm 1886, năm 1900 lượng nhôm được sản xuất trên toàn cầu là 1000 tấn, đến năm 1990 tổng sản lượng là 28 triệu tấn, trong đó có 8 triệu tấn được tái chế, chiếm 28,6%, năm 2007 tổng sản lượng là 56 triệu tấn trong đó 18 triệu tấn được tái chế tỉ lệ tăng lên 32% như vậy trong gần 10 năm lượng nhôm tái chế tăng 2,25 lần trong khi nhôm điện phân chỉ tăng 1,36 lần

Biểu đồ: Tỉ lệ nhôm tái chế và lượng nhôm điện phân trên TG (nguồn IAI)

Biểu đồ: phát triển của nhôm điện phân và nhôm tái chế trên thế giới

Bắc Mỹ và Châu Âu tận dụng nhôm để tái chế nhiều hơn cả, trong khi

đó Châu Mỹ LaTinh, Châu Úc và vùng Caribe lại khai thác Boxit để luyện nhôm và Trung quốc dẫn đầu về điện phân nhôm nhưng khai thác Boxit ở Trung Quốc lại không nhiều

Biểu đồ: sản xuất boxit, alumina và nhôm ở các vùng 2007

Bảng: số lượng các nhà máy tái chế thu hồi nhôm ở các vùng năm 2008

Vùng Số lượng nhà máy Vùng Số lượng nhà máy

Biểu đồ: Lượng nhôm phế liệu thu được theo các lĩnh vực trên toàn cầu.

Hình: Ô tô cũ và lon nhôm đóng góp một phần lớn nhôm tái chế

Quy trình tái chế nhôm

Sử dụng công nghệ Hall – Héroult trong chiết tách nhôm trong các phế phẩm kim loại như trong chiết tách nhôm từ quặng alumina

Hỗn hợp dung dịch cryolit với tinh quăng alumina đã bị hòa tan được

điện phân khiến nhôm ở thể lỏng chuyển dịch về phía cathode và tích tụ ở trên dương cực này trong khi đó cực âm anode bằng Cacbon bị oxi hóa thành