Quy trình xử lý, thu hồi đồng Cu từ bảng mạch điện tử thải bỏ
MỤC LỤC
Tác động môi trường và sức khỏe của chất thải điện tử
Các thiết bị điện, điện tử chứa những chất khác nhau đòi hỏi sự xử lý tốt trong suốt quá trình thu hồi và tái sinh vật liệu, để ngăn chặn những rủi ro cho người công nhân, cộng đồng và môi trường. Chì thường được tìm thấy trong những linh kiện điện và điện tử, được sử dụng với lượng rất nhỏ, dưới dạng hợp kim Pb-Sn, thành phần liên kết các linh kiện điện tử. Một lượng nhỏ những hợp chất chì được sử dụng trong một vài phần nhựa, chì vẫn được sử dụng trong PVC bọc kim loại (2-5%) và ứng dụng này của chì dần không được sử dụng nữa.
Trong thành phần tấm bản mạch cadimi xuất hiện trong những thành phần như là những điện trở lát mỏng, bộ phận dò hồng ngoại, chất bán dẫn, ngoài ra còn được xử dụng như một chất ổn định trong chất dẻo làm bản mạch..Những hỗn hợp Cadimi và Cadimi tích lũy trong cơ thể con ngừời, đặc biệt trong thận. Một vài hợp chất chống cháy khi cho vào thì tác dụng ngăn chặn ngọn lửa là do tính chất chống sự cháy của nó (nó như một bức tường ngăn lửa), một số khác thì lại cho vào như một chất hỗ trợ làm tăng khả năng chống cháy của nhựa (tạo ra các liên kết bền chặt hơn bên trong nhựa). Rất nhiều người dân trong vùng thu gom, tái chế và chôn lấp CTĐT, đặc biệt là trẻ em và công nhân làm việc tại những cơ sở thu gom, tái chế và chôn lấp CTĐT kém chất lượng đã mắc những bệnh liên quan đến đường hô hấp và bệnh ngoài da, nhiều người khác bị ung thư.
Chì được nung nóng trên chảo và năng lượng nhiệ làm bay hơi các kim loại độc như chì, cadimi, thủy ngân…giải phóng chúng vào không khí dưới dạng hơi sương đọc hại. Mặt khác việc không tận dụng để tái chế các phần có ích còn lại trong CTĐT đã gây lãng phí hàng triệu tấn vật chất và đồng thời lại gây tốn kém năng lượng và một khối lượng vật chất khác phải khai thác từ tự nhiên.
Thuộc tính và ứng dụng của đồng [2, 21]
Hai là vấn đề khai thác quá mức các nguồn tài nguyên nhằm sản xuất ra các mặt hàng điện tử khác thế hệ mới thay thế cho những mặt hàng lỗi thời bị thải bỏ. Các khoáng chất chẳng hạn như cacbonat azurit (2CuCO3Cu(OH)2) và malachit (CuCO3Cu(OH)2) là các nguồn nguyên liệu để sản xuất đồng, cùng với các sulfua như chalcopyrit (CuFeS2), bornit (Cu5FeS4), covellit (CuS), chalcocit (Cu2S) và các ôxít như cuprit (Cu2O). • Cuộn từ của nam châm điện, động cơ, đặc biệt là các động cơ điện, động cơ hơi nước của Watt, Rơ le điện, dây dẫn điện giữa các bảng mạch và các chuyển mạch điện, Việc sử dụng đồng trong các mạch IC đã trở nên phổ biến hơn để thay thế cho nhôm vì độ dẫn điện cao của nó.
Đồng được tìm thấy trong một số loại enzym, bao gồm nhân đồng của cytochrom c oxidas, enzym chứa Cu-Zn superoxid dismutas, và nó là kim loại trung tâm của chất chuyên chở ôxy hemocyanin. Người ta cho rằng kẽm và đồng là cạnh tranh về phương diện hấp thụ trong bộ máy tiêu hóa vì thế việc ăn uống dư thừa một chất này sẽ làm thiếu hụt chất kia. Các nghiên cứu cũng cho thấy một số người mắc bệnh về thần kinh như bệnh schizophrenia có nồng độ đồng cao hơn trong cơ thể.
Tuy nhiên, hiện vẫn chưa rừ mối liờn quan của đồng với bệnh này như thế nào (là do cơ thể cố gắng tích lũy đồng để chống lại bệnh hay nồng độ cao của đồng là do căn bệnh này gây ra). Nồng độ an toàn của đồng trong nước uống đối với con người dao động theo từng nguồn, nhưng có xu hướng nằm trong khoảng 1,5 - 2mg/lít.
THỰC NGHIỆM
- Hệ thống thí nghệm thu hồi Cu: Để chuẩn bị cho bước nghiên cứu quy mô Pilot chúng tôi tự chế tạo hệ thống thiết bị phản ứng với thể tích 1,5l và mô hình như hình vẽ 12. Mẫu được dùng trong nghiên cứu là bản mạch cũ hỏng thải bỏ được thu gom tại thôn Bùi Dâu - Mỹ Hào - Hưng Yên. Bản mạch điện tử thường chứa nhựa epoxy, Cu, Ni, Fe, Al, và một số kim loại quý như Au, Ag… Những vật liệu này, kim loại và các thiết bị điện được gắn lên tấm bản mạch bởi hợp kim Pb-Sn.
Bản mạch có gắn rất nhiều các linh kiện điện và điện tử nên cần được tách bóc sơ bộ. Tấm bản mạch sau khi tách bóc gồm có: tấm nhựa, lớp đồng, các mối hàn là hợp kim Pb-Sn và các kim loại khác nữa. Đối tượng nghiên cứu của chúng tôi là các tấm bản mạch cũ hỏng thải bỏ sau khi đã được tách bóc.
Phân đoạn có kích thước trên 1mm quay lại máy nghiền 4: Tuyển nổi phân đoạn <0.5mm thành hai phần: phần giàu kim loại và phần nghèo kim loại. Để khảo sát hiệu quả thu hồi Cu trong bản mạch chúng tôi tiến hành cân ag bản mạch đã tuyển hoà tan trong dung dịch. Đun sôi dung dịch và chuẩn độ bằng dung dịch chuẩn EDTA đến khi dung dịch chuyển từ tím đậm sang vàng lục, hết V1 ml.
