Luận văn thạc sĩ nghiên cứu tiền xử lý bản mạch in Điện tử thải bằng phương pháp cơ học kết hợp tuyển trọng lực trong môi trường không khí

* Nghiên cúu tiền xử lý bãn mạch in điện tử thải bằng phương pháp cơ học kết hợp Tuyễn trọng lực trong môi trường không khi”.. * Nghiên cúu tiền xử lý bãn mạch in điện tử thải bằng phươn

Trang 1

_ BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO -

'TRƯỜNG DẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI

NGUYÊN THÀNH TRUNG

1U TIỀN XỬ LÝ BẢN MẠCH IN BIEN ‘TU THAI BẰNG PHƯƠNG PHÁP CƠ HỌC KẾT HỢP TUYỂN TRỌNG LỰC

TRONG MÔI TRƯỜNG KHÔNG KIH

LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT QUAN LY TAI NGUYEN VA MOI TRUGNG

Hà Nôi - 2016

Trang 2

„ BỘ GIÁO DỤC VÀ DÀO TẠO |

TRUONG DAI HOC BACH KHOA HA NOI

NGUYEN THANH TRUNG

NGIDEN CUU TIEN XU LY BAN MACIIIN ĐIỆN TỬ THẢI

BANG PHUONG PHAP CO HOC KET HOP TUYEN TRONG LUC

TRONG MỖI TRƯỜNG KHÔNG: KHÍ

Chuyên ngành: Quân lý Tài nguyên và Môi trường

LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT

QUAN LY TÀI NGUYÊN VÀ MỖI TRƯỜNG

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KIIOA HỌC

PGS.TS HUYNH TRUNG HAI

Ha Nai — 2016

Trang 3

* Nghiên cúu tiền xử lý bãn mạch in điện tử thải bằng phương pháp cơ học kết hợp

Tuyễn trọng lực trong môi trường không khi”

LOI CAM ON

Bang tim lòng biết ơn sâu sắc, em xin chân thành cảm ơn sự hướng dan day

tinh than trách nhiệm về mặt khoa học của PTS.TS Huỳnh Trung Hải, Trưởng phòng Khoa học Công nghệ, giảng viên Viện Khoa học và Công nghệ Môi trường,

trường Đại học Bách khoa Hà Nội Thấy đã đảnh rat nhiều thời gian va tâm huyệt

thưởng dẫn em nghiền cứu và hoàn thành luận vấn tối nghiệp tây

Em xin chân thành cảm ơn các thấy, cổ, các cản bộ Viện Khoa học và Công, nghệ Môi trường, trường Đại học Bách khoa Hà Nội đã tận tinh day bao trong suất quá trình học tập và giúp đố em trong quá trình làm luận vẫu tốt nghiệp

Xin gửi lời cảm ơn đến T8 Hà Vĩnh Hưng va ‘Ths Dao Duy Nam cán bộ Viện Khoa học và Công nghệ Môi trường - Trường Dại học Bach Khoa TIA Noi cùng cán bộ, giảng viên Phòng thí nghiệm - Khoa Môi trường, Trường Đại học Tải nguyên và Môi trường Hả Nội, đã giúp đỡ em trong quả trinh làm thực nghiệm

Một lần nữa, em xin gửi lời cảm ơn đến gia đình, bạn bè, đồng nghiệp, đã

kiên động viên, giúp đỡ trong quá trinh học tập và nghiên cửu

Trang 4

LOI CAM DOAN

Tôi xin cam đoan: Luận văn “Nghiên cứu tiễn xử lý bản mạch ín điện tử thải bằng phương pháp cơ bọc kết hợp tuyển trọng lực trong môi trường không khi” do PGS.TS Huỳnh Trung Hải hướng dẫn là công trình nghiên cứu do

tôi thực hiện Những kết quả trong luận văn là đo tôi làm thực nghiệm

Hà Nội, ngày 15 tháng 11 năm 2016

Học viên

Nguyễn Thành Trung

THọc viên: Nguyên Thành Trng

Trang 5

DANII MUC CAC CLI VIET TAT

"Tên tiếng Anh

Basel Action Network Ministry of Environment and

Organization for Reonomie

Co- operation and Development Trinted Circuit Board

‘Urban Environment Company

'Tên tiếng Việt

Tổ chức Hợp tác và Phái triển

ân mạch in điện tứ

Quyết định của Thủ tướng Chính

phủ Quốc hội

Trang 6

Trang 7

DANG MUC CAC BANG

Bang 1.2 Lượng chất thải diện tử phát sinh theo khu vực năm 2014 5 Bang 1.3 Chat thải điện tử phát sinh ở một số nước Châu A năm 2014 Bang 1.4 Phản trăm khối lượng các kim loại chủ yêu rong PCBs - 12 Bảng 1.5 Tý lệ kun loại quý và kim loại có giả trị trong PCH& seseoie.13Ỷ

ng 1.7 So sánh hàm lượng ki loại rong PCBs va trong quặng 14 Bang 2.1 Các thiết bị sử đụng trong nghiên cửu enone 24

Bang 2.2 Héa chất được sử đụng trang nghiên cứu a5

Bang 3.3 Điển kiện tối ưu các thông số phân tích kim loại - - 31 Bang 3.1 Thanh phản kim loại trong PCBs sử dụng cho lai quả trính 33

Bang 3.2 Hàm lượng kim loại rước khi tuyển trọng lực trong mỗi trường không, khí ở các kích thước đối với quy trình nghiền bủa và nghiền cắt 35 Bang 3.3 Hiệu quả tuyển khí tương ứng với tốc độ khí tối ưu ở các kích thước 45

Hoc vien: Nguyen Thanh Trung —Y

Trang 8

lên cứu tiền xử Jÿ hãn mạch in điện từ thải bằng phương pháp cơ học kết hợp

Hình 1.1 Tỉ lệ các nhóm thiết bạ diện vá điện tứ thải -4

Tĩnh 1.2 Dễ thị ước tính lượng thiết bị điện tử gia đụng thải bỏ ở Việt Nam 8

Hình 1.3 Dòng tivi cũ nhập khẩu từ Nhật Bãn vào Việt Nam năm 2007 và 2008 9 Hình 1.4 Dòng chất thải điện điện tử tại Việt Nam "—.ˆ

inh 1.7 So dé minh hoa qua trình thu hỏi kim loại từ chất thái điện và điện tứ 15

Hình 2.2 Quy trinh nghiền búa 2 c2 222cc cretttrrrirrrrriirerrrrersrecic TỠ,

Hình 2.5 Sơ đồ cầu tạo máy nghiền cắt co KreeesE

Hình 3.1 Phần trăm khối lượng mẫu sau sảng với quy trình nghiền bủa 34

Hình 3.2 Phân bổ kim loại với phi kim sau nghiền búa - - 34 Hinh 3.3 Phin bé kim Joai va phi kim sau nghién ct «00 34 Tlinh 3.4 Tligu qua tayan miu (B1<0,25rưm) Keeeeeeireeo S7 Hình 3.5 Hiệu quả tuyến mẫu B2 (0,25 : 0,5 mm) - - 38 Hinh 3.6 Hiệu quả tuyển mau B3 (0,5 + 1,0 mm) eects SB

Hinh 3.9 Hiệu quả tuyển mẫu B6 >2,36 occu a

Hình 3.11 Hiệu quả tuyển tuẫu C2 ( 0,35 ~ 0,5m) - - 42 Hình 3.12 Hiệu quá tuyển mẫu C3 ( 0,5 +1,0 mm) "—-

Trang 9

Hình 3.13 Hiệu quả tuyển mẫu nghiền cất C4 ( 1,0 + 1,4mm) cece AB

linh 3.14 Liệu quả tuyển mẫu C5 ( 1,4+2,36 mưm) Hee

Hình 3.16, Hảm lượng kim loại và hiệu quả thu hồi kim loại ở kích thước khác nhau

Hình 3.17 Hàm lượng kưu loại và hiệu quả thu hồi kim loại ở kích thước khác nhau

Đằng quy trình nghiễn cất 2n 12110112112 cece AB

THọc viên: Nguyên Thành Trng vit

Trang 10

LOI CAM DOAN

DANG MUC CAC BANG

DANII MUC CAC INI VE, DO THI

CHUGNG I: TONG QUAN VE CIIAT TIAI BIEN TU’

1.1 Giới thiệu chung vẻ chất thải diễn tử ` co

1.1.3 Hiện trạng phát sinh chất thấi điện tử trên Thế giới và Việt Nam 4

1.2 Giới thiệu về bản mạch diện tữ con ae sec ¬" ÔÐ

1.3 Công nghệ tái chế chất thải diện tử co —-

1.3.3 Thu hỏi vật lệu eeiieiieeereeaeoei TÐ

1.4 Hiện trạng tái chất thái điện tứ ở Việt Nam "

3.1 Nội dụng nghiên đứu sen nHeriiiiirriererreuerieee.22

2.2 Đôi tượng nghiên cứu 11c ¬

2.4.1 Quy trinh tiên xử lý mỗu soceeerire _ 2.4.2 Quy trình thực nghiệm tuyển trọng lực trang môi trường không khí .29

3.5.3 Xác định hàm lượng cúa từng kim loại - - 31 2.5.3 Tỉnh toàn và xữ lý số lêu àcceeserreeeiereeeeouÐ]

Học viên: Nụ n Thanh Trung vi

Trang 11

3.1 TIiệu quả phân tách kim loại và phi kim của bai quá trình xử lý cơ học 33

3.1.3 Phân bổ hàm lượng kim loại sau khi sảng - 34

3.2 Ảnh hướng của tốo độ khí đến quá trình phân tách lrọng lượng 36

3.2.1 Ảnh hướng của tốc độ khi đối với các mẫu sau khi nghiên bủa 37 3.2.2 Ánh hướng của tốc độ khí đổi với các mẫu sau khi nghiên cắt 40 3.3 Ảnh hướng của kich thước hạt đến qua tinh phan tach trọng lượng 45

Trang 12

MỞ ĐẦU

Thiết bị điện và điện tử gia đụng thải (WEEE) hay còn gọi là chất thải điện

tử (E- Wasle) dang dan trõ thành vấn để nan giải cho các quốc gia trên toàn thể giới, đặc biệt là quốc gia dang phát triển như Việt Nam Mức sông gia tăng củng với qua

trình phát triển kinh tê - xã hội đã khiển nhu cầu sử đựng các thiết bị điện tử của

người dân ngày càng gia tăng, mặt khác sự tiến bộ của khoa học kỹ thuật đã làm

thay déi va da dang hoa mẫu mã cũng như dặc tỉnh của sản phẩm, diễu dó dã khiển tuổi thọ của thiết bị điện tử ngây cảng bị rút ngắn lại Đây có thể được coi là những, Trguyên nhận chính khiến cho lượng chất (hai điện lử gia tăng một cách nhanh chong trong thời gian qua, tạo nên sức ép không nhỏ đến việc quản lý loại chất thái này

của các cơ quan chức năng,

ân mạch m điện tử (PCBs), là phân thiết yếu của thiết bi diện tử trong đỏ có chứa khoảng 20 30% kim loại gốm nhiều kim loại máu vả kim loại quý có giả trị

cao, bên cạnh đó 'CBs cũng chứa cáo thành phan gây hại như chỉ (Pb), thủy ngân

(Hg), cadimi (Cđ), [1] Vì vậy, tái chế H- Waste nói cung và PCHs nói riêng

không chỉ giảm thiểu tác động xấu đến môi trường mả còn đem lại lợi ích kinh tế cững như góp phân bảo tốn tải nguyên không tái tạo

Có nhiều gách để phân tách và thu hỏi kim loại trưng PCBs như phương phảp tach vat ly, phương, pháp hỏa luyện hay thủy luyện, mỗi phương pháp đêu có những,

tu, nhược điểm riêng trong đó phương pháp phân lách vật lý có ưu điểm không sử

dụng hóa chất, quy trình vận hành đơn giản, phủ hợp với diễu kiên Việt Nam Tuy

nhiên để nang cao hiệu quả trong phân tách vật lý, việc nghiên cứu phương pháp

tiểu xử lý cơ học là rất cẩn nốt, mặt khác quá trình phân lách vật lý đạt hiệu quả

cao sẽ giám chủ phí hỏa chất cho các quả trình thủy luyện hay hỏa luyện Chính vị

vậy để tài “Nghiên cứu thần xữ H bần mạch in điện từ thải bằng phương pháp cơ

học kết hợp tuyễn trọng lực trong mỗi trường không Rlứu”, với mục dịch đánh giả

các yếu tổ ảnh hướng toi quả trình phân tách trọng lượng, tối ưu hóa quy trình va

lâm tăng hiệu quả phân tách kim loại và phi kim

THọc viên: Nguyên Thành Trung T

Trang 13

CIIUONG 1: TONG QUAN VE CIIAT THÁI ĐIỆN TỬ

VA QUA TRINH TIEN XU LY 1.1 Giới thiệu chung về chất thải điện tử

Ngày nay, cing với sự tiên bộ của kinh tế xã hội, sự gia tăng dân số và các quả

trình đồ thị hỏa, công nghiệp hóa trên toàn cảu, các chất thải nói chung và chất thải

điện tử nói riêng ngày càng gia Lắng về số lượng, thành phần và chủng loại, trưng đó chất thải điện điện tử đang trở thành nguồn chất thái rắn phát sinh lớn nhất trên toàn thế giới, việc xử lý chất thải điện tử là một vấn đẻ mà thế giới quan tâm [9]

Chất Hải điện từ là tên gọi phố biển chính thức cho các sân phẩm điện tử bị

thải bỏ sau thời gian sử dụng như, tủ lạnh, máy giặt,

tính xách tay cho đến máy nghe nhạc CD/DVD, điện thoại di động, máy ảnh, các

„ tivi, máy tính cả nhân, may

thiết bị chiếu sáng, đỗ chơi diện tử, dung cu điện, thiết bị điện Hiện nay vẫu chưa

có một định nghĩa chính xác nào về chất thải điện tử do tính đa dạng và phức tạp

của các sản phẩm điện tử Mỗi quốc gia có định nghữa và giải thích riêng về chất thải diện tử

Theo quan điểm của tô chức hợp tác và phát triển kinh tế (O2CD) thì tắt cả

cáo thiết bị sử đụng năng lượng điện để vận hành khi đã hết khả năng sử đụng đều

dược coi là chất thải diện tử (H-Waste)

Theo quan điểm của UNIP thì các thiết bị điện tử và điện gia dụng thải bao gêm toàn bộ các thành phân, từng cụm thiết bị đã được lấp ráp - là một bộ phận

"hoặc toàn bộ sán phẩm thiết bị điện, điện tử tại thời điểm chủng bị thải bó,

Thiết bị điện, điện tủ lả chất thải bao gồm toàn bộ các linh kiện, phụ kiện và có thể sử dụng, là bộ phận cầu thành riên sản phẩm tại thời điểm thải bỏ (EU WEEE Directive)

Một cách tổng quát: Chất thải điện tử bao gdm toàn bộ các thiết bị, dụng cụ,

zmáy móc điện, điện từ cũ, hông, lỗi thời không âược xứ dụng nữa cũng như các phế liệu, phế phẩm thải ra trong quả trình sản xuất, lắp rúp và tiêu thụ,

1.1.1 Phân loại chất thải điện tử

Theo Liên mình Châu Ân, các loại chải thải lừ thiết bị điện và điện tử gia

Hoo viên: Nguyên Thành Trung 3

Trang 14

dụng có thể được chia thành mười nhóm như liệt kế trong bảng 1.1

Bảng 1.1 Phân loại thiết bị điện, điện tử thải theo Lién minh Chau Au

hòa, may rita bái

2— | Thiết bị gia dụng cỡ nhỏ Ban la, máy hút bụi, máy pha cả phê

¿ — | Thiết bị công nghệ thông lún va] May in, may vi tinb, may đánh chữ,

4 “Thiết bị tiểu dùng,

âm, âm ly, nhạc cụ

5 | Thiết bị chiếu sáng

natri hạ áp

2 | ng củ điện và điện từ (ngoại rã | Máy khoan, mây cưa, máy khôu, dạng

các dưng cụ cô định quy mô lớn) — | cụ hàn

7 Dồ chơi, thiết bị giải trí và thê thao :

tử cầm tay

ạ_- | Thất bị ÿ tố (ngogl trừ cáo sản| Thất bị phống xa, ny lọc mâu thiết

phẩm cây ghép và truyền nhiễm) | bị tim mạch, máy hả hấp

- Máy điển nhiệ, máy đồ khói thiết

9 Tụng cụ theo đổi và kiểm soát

Học viên: Nguyên Thành Trung

Trang 15

“Nghién citu tiền xữ Iÿ bân mạch in điện từ thải bằng phương pháp cơ học kết hop

tuyên trọng lực trong môi trường không khứ"

Dung cu dign va Bd chơi, 1.90%

Hình 1.1 Tï lệ các nhóm thiết bị điện và điện tử thải (Nguồn:

APME)

1.1.2 Hiện trạng phát sinh chất thải điện tử trên Thể giới và Việt Nam

Các thiết bị điện vả điện tử ngày cảng được các nhá sản xuất thay đổi về tính năng, hình dảng vả công nghé kem theo là sự giảm đáng kể về tuổi thọ buộc người tiêu dùng phải thay đôi sản phẩm, đây lả những nguyên nhân chính tạo lượng chất

thải điện tử ở mức độ ngày cảng lớn Vỉ dụ tuổi thọ trung bính của một chiếc máy vỉ tỉnh mới đã giảm từ 4,5 năm vảo năm 1992 xuống cỏn 2 năm vảo năm 2005, cũng, tương tự như vậy vòng đời của một chiếc điện thoại di động là dưới 2 năm [8]

Trên thể giới: Chât thải điện tử là một trong những loại chất thải rằn có tỷ lệ gia tăng nhanh nhất, theo ước tỉnh của tổ chức Liên hợp quốc, lượng chất thải điên tử phát sinh hằng năm trên toản thể giới vào khoảng 20-50 triệu tân chiếm 1 - 3% tông lượng chất thải đô thị phát sinh hàng năm [17] Ở Mỹ mỗi hộ gia đình sử dụng

khoảng 344 các loại thiết bị điện và điện tử, kết quả là tao ra 5 triệu tin chat thải điên

tử mỗi năm [4]

Tại các nước phát trên, lượng chất thải điện tử trung bình hàng năm bằng

% lượng chat thai ran phat sinh, trong khi lượng chất thải điên tử tại các nước đang, phát triển chiếm khoảng 0,01 — 1% tổng lượng chất thải rắn đồ thí [11] Theo nghiên cứu của Liên minh Chau Âu, chất thải điện từ đang gia tăng với tỷ lẻ là từ 3

— 5% mỗi năm, nhanh gấp 3 lân so với các loại chất thải rắn khác [18] Lượng chất thải điện tử phát sinh trên toàn thẻ giới năm 2014 là 41,8 triệu tấn, trong đó có 1

Học viên: Nguyên Thành Trung 3

Trang 16

triệu tân đền các loại, 3 triệu tân thiết bị công nghệ thông tin (diễn thoại di dộng, amv tinh xách tay, máy tỉnh bỏ túi, máy in, ), 6,3 triệu tấn màn bình, 7 triệu tân thiết bị nhiệt (máy lạnh, hệ thống cấp đông), 11,8 triệu tiết bị gia dụng cỡ lớn (máy giặt, máy sảy quần áo, máy rửa chén, lỏ điện, ), 12,B triệu tân thiết bị gia dụng cỡ

nhỏ (thiết bị làm sạch chân không, lò vi sóng, lò nướng, đầu vidso, camera, ) [3]-

Dự báo lượng chất thải điện tử loàn cầu đến năm 2018 sẽ là 49.8 trĩ , lượng chất thái phát sinh tý lệ với tốc độ phát triển kinh tế và dân số của từng quốc gia hay từng khu vực, điều này được thể hiện trong bảng 1.2

Bang 1.2 Tượng chất thải điện tử nhát sình theo khu vực năm 2014 [3]

Tượng chất thải điện tử phát

Bang 1.2 cho thay, Chau A là khu vực phát sinh nhiêu chất thải điện từ nhất

trên thể giới (16.0 triệu tắn năm 2014), tiếp đó là Châu Mỹ (11,7 triệu tân) và Châu

Âu (11,6 triệu tấn) Tuy nhiên, nếu tỉnh lượng chất thái điện tứ phát sinh theo đầu

người thì các quốc gia có nên kinh tế phát triển thuộc Chân Mỹ, Chân Âu và Châu

ày ở Châu Âu là 15.6 kg/người“năm và Châu Đại Dương là 15,2 kgingườinăm

‘Tai Chau A, Trung Quốc lá quốc gia có lượng phát sinh chất thải diện tứ lớn nhất với 6 033 tân chất thải điện tử nắm 2014, chỉ xếp san Mỹ với 7.072 nghìn tân,

kế đến là Nhật Bản, Ân Độ và Hàn Quác Nếu tính bình quân lượng chất thải điện

Trang 17

tử phát sinh trêu đầu người di với các quốc gia thuộc Châu A, thì Hồng Kông là nước có tý lệ lớn nhất (21,5 kg/ngườinăm), xếp sau đỏ là Singapore (19,6 kgngười năm) Tượng chất thải điện tũ phát gình ð một số nước Châu Á năm 2014 được thể hiên trong bảng 1.3

Bảng 1.3 Chất thải tử phát sinh ở một số nước Châu Á năm 2014 |3|

; Tượng chất thái điện tử

Tại Châu Phi, trong thip ky qua Nigeria la quốc gia có ngành công nghệ

thang tin và truyền thông phát triển với tắc độ nhanh nhất ở châu lục này, trong đỏ

phân lớn là đựa trên các thiết bị điển Lữ cũ được nhập khẩu từ các nước phát triển,

xăm 2006 có khoảng 25 triệu điện thoại di động được bán ra thị tưởng, kết quả là

có 120 nghìn điện thoại có định bị thải bỏ, nghiên cứu cho thấy một điện thoại đi

dộng tại quốc gia này có thể được sử dụng trong vòng 7 năm vì ây lượng pin và bộ sạc bị thái bỏ trong giai đoạn từ năm 2001-2006 váo khoảng 12.500 tắn, mặt khác

mỗi năm có khoảng 15 - 45 nghìn lấn ö cứng của máy tính được nhập khâu vào Nigeria trong dé chi tap trung tháo dỡ thu hỏi một số thành phân có giá trị, phần còn lại chú yếu là thải bó, đốt để giảm khỏi lượng hoặc đem chôn lắp [14]

Tượng chất thai điện tử không chỉ phát sình và lưu lại ö gác nước bản địa mà

THọc viên: Nguyên Thành Trung

Trang 18

chúng còn được xuất khẩu sang các quốc gia khác, các nghiên cứu cho thấy dỗi với những quốc gia có nên công nghiệp phát triển nhất thế giới như LU, M¥, Nhật, hay

Australia lại chính là nơi thải bố nhiều thiết bị điện tử và điện gia dụng Tuy nhiên

thay vi tái chế tại chỗ, các nước nay lại chọn giải pháp xuất khâu sang, các nước khác, điểm đến là các quốc gia kém phát triển và đang phát triển đưới dạng đỗ cũ để

tổ chức Grecnpeaee từ 50 - 80%, thiết bị

‘ban hoặc tai cl

Theo nghiên cứu cũ

điện, điện tử thải ở Mỹ được xuất khẩu sang Trung Quốc và Ân Độ, ở Châu Âu lượng chất thải điện tử được thu gora và xử lý của 27 nước thành viên BU chỉ đạt

3,1 triệu tắn, tương đương 25% sơ với tổng lượng thải bỏ, phân còn lại chiếm 75%

thường không đước nhắc tới và cũng không có số liệu chỉnh xác nảo về những gì

xây ra với số rác nay, không ai rõ liệu chúng đang được hm giữ ở châu Au hay đã

được xuất sang các quốc gia khác

Chất thải điện tử không chỉ là vấn để riêng của các nước phát triển mà đổi với các quốc gia đang phát triển như Việt Nam cũng đang trổ thành một vẫn nạn

Tại Việt Nam: Cac chính sách phốt triển kinh tế - xã hội đến năm 2020 đã chỉ

10, Việt Nam sẽ phấn đâu trở thành một nước công nghiệp với một số quan điểm

chữ đạo là cơi việc phát triển công nghiệp điện lử và công nghệ thông tin là một trong những ngành xuôi nhọn Là một ngành sảu xuất còn rất nơn trẻ, dic diém chủ

yếu của công nghiệp điện tứ Việt Nam trong giải đoạn đầu của sự phát triển là nhập khẩu công nghệ, nhập khẩu linh kiện, lắp ráp các mặt bàng, thiết bị điện Lừ công, nghiệp vá tiêu dùng,

Theo Tổng cục thông kê, số lượng gia đình sở hữu đổ điện và điện tử gia dụng đang tăng với tốc độ cao, tỷ lệ sở hữu tivi đá tăng từ 0,698 chiếc/hệ năm 2004

đến 0,973 chiếc/hộ năm 2012, con số nảy với tủ lạnh là 0,166 chiếo/hộ và 0,497 chiêc/hộ, điển hòa nhiệt độ là 0,027 chiếc/hộ và 0,116 chiếc/hộ, máy giặt là 0,062

chiêc/hệ và 0,227 chiếc/hộ [2] Bên gạnh các Hiêt bị điện tử mới thí một luợng các

thiết bị điện tủ đã qua sứ dựng vẫn được đưa trở lại cho người tiêu dùng sau khi

được sửa chữa và tan trang Với giá trị chỉ bằng 20% giá trị các sản phẩm mới,

những thiết bị điện tử này đang giúp cho những người thủ nhập thâp có được những,

THọc viên: Nguyên Thành Trung

Trang 19

sản phẩm họ muốn với gid cả hợp lý, đồng thời làm tăng vòng dời thiết bị diện tử, nhờ đó gdp phan lam giám lượng phát sinh chất thái điện tử

Theo kết quả nghiên cửu từ (URENGO) ở Hà Nội số lượng rác công nghệ

cao tăng mạnh từ năm 2007 dẻn 2020 Theo tính toán dến hết năm 2016 tại Việt

Nam cỏ khoảng 9,5 triệu thiết bị điện tử gia dụng bị thải bổ (bao gồm 2,28 triệu

chiếc TV, 737 nghìn máy tỉnh cả nhân, 1,19 triệu tô lanh, 409,6 nghìn chiếc diễn hỏa không khí, 1,44 triệu máy giặt và 3,4 triệu điện thoại dì động các loạu, luợng

chất thải này còn tiếp tục tăng trong vai năm tới, ước tính đến năm 2020 lượng chất

thải điện tử gia dụng bị tải bỏ tăng lên tới 10,6 triệu thiết bị (bao gồm 4,85 triệu

chiếc T'V, 1,44 triệu máy tính cá nhân, 2,27 triệu tủ lạnh, 873,2 nghìn chiếc điều hỏa khéng khí, 2,63 triệu máy giặt và 3,53 triệu điện thoại di đông các loại) [L6]

Kết quả từ một nghiên cửu khác cũng cho thấy, lượng tuết bị điện tử (bao gềm tivi, tủ lạnh, máy giặt và điều hòa) tăng mạnh bắt đầu từ năm 2005 cho đến nam 2025 ví dụ, năm 2015 ước tính có hơn 100 nghìn tân ti lạnh bị thãi bô, đến xăm 2025 thì lượng tả lạnh bị thải bỏ lên tới hơn 200 nghìn lấn tử lạnh bị thải bỏ, tăng sản gấp đôi trong vòng 10 năm [7] (Hình 1.2)

Trang 20

“Nghiên cứu tiền xữ {ý bãn mạch in điện từ thải bằng phương pháp cơ học kết hợp

tuyên trọng lực trong môi trường không khí

Bén cạnh nguon chat thai điện tử bị thải bỏ sau quả trình sử dụng thi lượng,

chat thai phát sinh từ việc nhập khẩu cũng chiếm lượng không hè nhỏ Nghiên cửu duy nhất tại Việt Nam là chương trình hợp tác ba bên giữa Bộ Môi trường Nhật

Bản, Bộ Tài nguyên và Môi trường Việt Nam và Tập đoàn EX cũng chỉ đừng lại ở mức thông kê khối lượng chất thải điện — điện tử phát sinh toàn quốc tập trung vao

các nhóm sản phẩm như tivi, máy vị tính, điện thoại di động, tủ lạnh, máy điều hòa nhiệt độ, may giat va pin,

Theo nghiên cửu khác của TSA Terazono thuộc Viện Nghiên cứu Môi

trường Nhật Ban (NIES) ve hé thong quản lý chất thải điện — điện tử của Nhật Bản

cỏ đề cập tới dòng chuyển động của một số chất thải điện — điện tử tại Việt Nam Kết quả nghiên cửu đã cho thây từ năm 2006 — 2008 lượng tivi cũ được nhập khâu

từ Nhật Bản vào Việt Nam lả 60.371 cái vào năm 2006 con số nảy tăng lên 838.168

cái trong năm 2007 (Hình 1.3)

Hình 1.3 Dòng tivi cũ nhập khẩu từ Nhật Bán vào Uiệt Nam năm 2007 và 2008

Nghiên cửu cũng chỉ ra rằng thành phó Hỗ Chỉ Minh là nơi tập trung chất thải điện — điện tử từ các nơi khác chuyển về như các tỉnh/thành thuộc Đồng Bằng Sông Cửu Long và nhập khẩu trái phép từ Campuchia sang, sau đỏ chuyên đi nơi khác tiêu thụ, mả đa phân là thị trường Trung Quốc bằng con đường tiêu ngạch

(Hình 1.4)

Trang 21

“Nghiên cứu tiền xữ {ý bãn mạch in điện từ thải bằng phương pháp cơ học kết hợp

tuyên trọng lực trong môi trường không khí”

Ghí chủ

— PCB

—: PC sesse>: TỰ

Hình 1.4 Dòng chất thải điện — điện tie tai Viet Nam

Nhu vay có thẻ thấy, cho đến nay, chất thải điện tử có chiều hướng ngảy một

gia tăng nhanh chóng trên phạm vi toản cầu, đĩ nhiên chỉ cỏ một phân các bộ phận

trong thiết bị thải ra sẽ trở thành chất thải điện tử, phần còn lại đều được qua các

quả trình tải chế, tái sử dụng hoặc được cải tiền, tân trang và lắp ráp lại nhằm tăng,

thêm thời gian sử dụng Mặc dù vậy, vẫn cỏn số lượng dang ké E- Waste thai bé ra

môi trường mà không qua các quá trình tải chế, tải sử dụng, trong khi đó các nguồn tải nguyên không tái tao, von đang được sử dụng phục vụ chủ yếu cho hoạt đông

phát triển của con người đang ngảy cảng cạn kiệt, gây áp lực lớn cho xã hội, trước

thực trạng nảy việc quản lý vả xử lý chất thải điện tử cản được quan tam va chi y đặc biệt từ các cơ quan quản lý và chính phủ

1.2 Giới thiệu về bản mạch điện tử

Bản mạch điện tử trong tiếng anh lả motherboard hay main board, logic board, systemboard gọi chung la printed circuit board (PCB), la thanh phan không,

thể thiểu của bất kỷ thiết bị điện tử nào, nó kết nói thiết bị

trợ các thành phân điện tử khác (Hình 1.5) Về cơ bản cẩu trúc của PCP là đồng, nhựa epoxy gia cường sợi thủy tỉnh vả một số kim loại khác, mặt khác sự tập trung,

với máy móc và hỗ

của các kèm loại quý như; Âu, Ág, El và PL có bam lượng cao hơn nhiều so với cáo

nguồn tài nguyên khác, làm cho chất thải PCB càng hập dân vẻ mặt kinh tẻ

Học viên: Nguyên Thành Trung, 10

Trang 22

*Nghiên cứu tiền xử lý bản mạch in điện tử thải bằng phương pháp cơ học kết hợp

Hình 1.5 Hình ảnh bản mạch điện tử

1.2.1 Cầu tạo của bản mạch điện tử

Trước đây một bản mạch đơn giản chỉ là một lớp đồng được dát mỏng và

các tắm sợi thủy tỉnh với lớp phủ bên ngoải bằng hợp kim hàn độ dày khoảng

0.0005 inh để chống axit và dễ tạo mỗi hàn (gọi là bản mạch đơn lớp) Ngày nay khi

khoa học phát triển, bản mạch in điện tử được sử dụng trong các thiết bị điện tử có

câu tạo hai lớp hay đa lớp (Hình 1.6)

Các linh kiện điện tử

Lớp đồng

Lớp lồi cách điện Phân bản

mach in

Lớp phủ bảo vệ

Hình 1.6 Cầu tạo bản mạch điện tứ hai lớp

Moi ban mach điện tử đều được cau tạo từ 2 thành phản chỉnh là phan bản

mạch m điện tử (PCP) và các linh kiện điện tử được gắn phía bên trên phan ban

mạch Trong đó, phản bản mạch in điện tử được câu tạo từ 3 lớp: lớp lõi cách điện, lớp đỏng và lớp phủ bảo vệ

~ Lõi cảch điện cỏ độ day khoảng 0,13 — 0,97 mm Tủy thuộc vào các loại ban mạch khác nhau thi vật liệu cách điện được sử dụng khác nhau nhưng phổ biển

nhat la soi thity tinh (fiber-glass), ceramic va nhựa epoxy [19]

Trang 23

Ngày nay phần lớn các thiết bị điển,

vi vậy trong kỹ thuật tái chế việc phân tách kim loại ra khỏi hấn hợp phi kim ngày

cảng trở nên khó khăn hơn

1.2.2 Thành phần chính của bản mạch điện (tử

Ban mach dién tir cé thé chia lam 2 thành phần chính là kim loại và phi kim,

trang đỏ thành phẩn phi kim chiếm khoảng 70% khối lượng của toàn bản mạch,

được Tạo ra từ hỗn hợp rnư sợi thủy lĩnh, ccranne có thành phần chỉnh là SiO;

chiếm 60 — 70%, nhựa cứng chiểm 20 — 30%, các thành phân khác rihư chất xúc tác, chat tao màu [5] Thành phan kim loại trong bản mạch điện tử chiếm từ 27 — 30%

khối lượng, phổ biến là các kim loại như Cu, AI, Fe, Su, Zn, N, Pb [15], trong đó

bam lượng đồng chiếm nhiều nhất với tý lệ khoảng 16% [13], các thành phan khác

được chỉ ra Irong bằng 1.4

Bang 1.4, Phan tram khoi lugng các kim loai chủ yéu trong PCBs [13]

Trang 24

“Trọng lượng 'Trợng lượng

Fe Cu Po Ni Ag | Au | Pd Ban mach TV thai 2% 10 10 03 280 | 20 | 10 Ban mach PCB thi 12 10 12 085 280 | 110 | -

Ban mach chi PC thai 45 143 22 11 639 | 566 | ho

Bang 1.6 Gid trị kim loại quý trong PCBs [9]

Giá trị kinh tế (%4)

Chất thải diện tứ

Gia ca (1000 USDAan) 03 | 7,736] 3,58 3,115] 430 | 24490 11660

Ban mach chu PC thai 9 6 o 2 2 81 91

Bang 1.5 va 1.6 cho thấy, mặc đủ phan trim gia ti cila mdl.s6 kim loai phd

biển không cao, tuy nhiên các kim loại này lại chiếm phân trăm khối hrong lem, dc

tiệt là đồng có trong PCB thai và PC thải chiếm 10% và 14.3% khối lượng, trong, khi phần trăm về giá trị kinh tế là 19% và 68% Chính vì vay, PCB và PC thải thường, được lựa chọn trong tái chế nhằm thu hồi kim loại trong đó kim loại đẳng chiếm ưu

thé

Mặt khác nêu sơ sánh hàm lượng, kim loại có trong bản mạch diện tử so với trong quặng khoáng tự nhiên được chỉ ra trong bảng 1.7 cho thấy, hàm lượng một số

kim loại như Cu, Pb trong ban mạch diện tử cao hơn từ 5 - 7 lần so với hàm lượng

của chúng có trong quặng vả khoảng tự nhiên [6]

Trang 25

Bảng 1.7 So sánh hàm lượng kim loại trong PCBs và frong quặng ]9][6]

trường và lợi ích kinh tế Lợi ích đầu tiên là thu hồi được đòng thãi để bố sung vào

nguyên liệu của dòng vào, và làm giảm bớt việc sử dụng nguyên liệu thô, dẫn dến giảm chị phí săn xuất Lợi ích thứ hai là giảm được mức độ ô nhiễm của chất thái, bảo vệ môi trường sinh thái [1]

1.3 Công nghệ tái chế chất thái điện tứ

Trước đây, ở các quốc gia phát triển, chất thải điện tử thường được xử lý như

những loại chất thải thông thường khác bằng hai phương pháp chủ yêu là chôn lắp

và đối Tuy nhiên, khi bất đâu nhận thức được mỗi nguy hại của chát thải điện lử

đến môi trường cũng như lợi ích về kinh tế khi thu hồi nguồn tải nguyên không tái

tạo trong chất thải điện lử, nhiều quốc gia trên thế giới đặc biệt là ở những nước phát triển, tải chế loại chất thải này đã dược bắt dâu thực hiện như một yêu cầu bắt buộc rong quy trinh tải chế I2Waste, công đoạn tiên xứ lý rất quan trọng để thảo đời, phân loại và nghiền nhỏ vật lên, loại bỗ các cấu tử nguy hại và làm lắng nông

độ kim loại dẫn tới lảm tăng tính kinh tế vả thuận lợi trong quá trình tái chế, Đặc biệt là đối với quá trình thủy luyện, kích cð của vật liệu ảnh hưởng rất lớn đến quá trình hỏa tan của các kim loại Một quy trình công nghệ tải chế chất thải điên tử báo gdm các bước sau đây (Hình 1.7)

THọc viên: Nguyên Thành Trung 14

Trang 26

“Nghiên cứu tiền xử lý bản mạch in điện tử thải bằng phương pháp cơ học kết hợp

tuyên trọng lực trong môi trường không khi”

*

Vật liêu tử tính / vật Phần loại vật lý (trọng lượng, tử tính

(hòa tách + tính chế (nầu chày)

‘Bien phan (tinh che)

đoạn, phân loại thủ công, phân loại cơ học giảm kích thước (đập nghiền, nén ép ),

sảng phân loại kich thước, quá trình làm giảu vật liêu (tuyển trọng lực, tuyển từ) và quá trình thu hỏi bằng thủy luyện hay hỏa luyện

1.3.1.1 Tháo đỡ thả công

Quả trình tháo đời cho phép loại bỏ các cầu tử nguy hại và làm tăng nông độ

kim loại dẫn đền tăng hiệu quả kinh tế vả thuận lợi trong quả trình tải chế, các thiết

bị điện điện tử thải, như; máy git, tủ lạnh, điều hỏa không khi, tỉ vi, máy tính, được thảo dời thủ công, nhằm mục đích chia thiết bị điện tử thành các bộ phân hoặc các

phần nguyên liêu phục vụ quả trình tải chế phía sau, hiện nay đã cỏ một số dây chuyên tự động hỏa đã được nghiên cứu tuy nhiên chưa được ứng dụng vào thực tế

do; sự đa dạng của chất thải, chỉ phí vận hành cao, hiệu quả công nghệ thắp, theo

Trang 27

“Nghién citu tiền xữ Iÿ bân mạch in điện từ thải bằng phương pháp cơ học kết hop

tuyên trọng lực trong môi trường khôn, i

danh giả của các chuyên gia quả trình tự đồng hóa thảo dỡ thiết bị điện tử gia dụng, thải chỉ cỏ thể bắt đâu sau năm 2020

1.3.1.2 Đập nghiền giăm kích thước

Đập nghiên là khâu chuẩn bị vật liệu cho các quả trình vật lý, hóa lý, hóa học

vả sinh học tiếp theo Trong quá trình đập hoặc nghiền dưới tác dụng của ngoại lực

hạt vật liêu bị phá vỡ thành nhiều hạt có kich thước nhỏ hơn (lam tăng diện tích bè

mặt riêng), tạo điều kiện để dàng đề thực hiện các công đoạn tiếp theo Trong quả trình đập cân tiêu tốn năng lượng đề phả vỡ liên kết ban đầu nhằm giảm kich thước hạt vật liệu, năng lượng tiều tồn sẽ phụ thuộc vảo các yêu tổ như; hình dang và kích thước vật liệu, bản chất và phương thức đập nghiên, cỏ nhiều hình thức đập nghiền như nghiên búa, nghiên cắt, nghiên má, nghiên bì hay nghiên cỏi [1]

Dua vao tính chất vật lý như giới han bên của vật liêu đẻ lựa chọn phương

thức làm nhỏ vật liệu phủ hợp, với vật liêu cửng vả giỏn cỏ giới hạn bền lớn thì

đủng phương pháp đập, chèn; vật liệu có độ cứng và giòn nhỏ lựa chọn hình thức đập, chả sát, nêu vật liệu có tính đèo và có độ cứng trung bình thì lựa chọn phương

pháp chèn ép và cắt, quá trình này được mô tả trong (Hinh 1.8)

Đổi với bản mạch điện tử được câu tạo bởi nhiều thành phần khác nhau như

kăm loại, nhựa, ceranne, thủy tình và các chất độn khác, vi vậy đẻ tăng hiệu quả quả trình giảm kích thước của vật liệu thì cân phải kết hợp bởi hai hoặc nhiều phương pháp tác dụng lực đồng thời, điều nảy thường được tỉnh đến trong thiết ke cầu tao vả nguyên

lý hoạt động của từng thiết bị, điển hình là máy nghiên cắt hay máy nghiền búa

Hình 1.8 Các phương thức đập nghiền cơ bán

Trang 28

1.3.1.3 Phân tách vật lý

'Trong phân tách vật lý, kỹ thuật phân tách trọng lượng đã được img dung tir

lâu và sử đụng rộng rối trong việc làm giảu quảng để chế biển khoáng sẵm, ngày nay phương pháp cũng này dược áp dụng trong kỹ thuật tải chế chất thải diện tử, bởi chỉ phí đầu tư vận hành thấp, quá trình thực hiện thường không sử dụng hóa chất, nhiệt

cung cấp không quá lớn và quan trọng hơn cả là thâu thiện với mỗi trường

Quả trình nảy dựa trên sự khác biệt vẻ trọng, lượng riêng của hai hay nhiều

thành phân trong hệ thẳng, việc phân tách được thực hiện trong môi trường chất

lồng hoặc trong môi trưởng không khí, trong đỏ sự khác nhau về tỷ trọng vật liệu

đóng vai trò quyết định Trong thiết bị phần tách trọng lượng do tác dụng của lực

ma sát giữa lưu chất (không khí, nước) với các hạt, chúng trở nên nhẹ hơn tạo nên

quy luật chuyển động tùy thuộc vào tỷ trọng của nó và do đó được phân lách thành các phân đoạn khác nhau

a Phân tách trọng lượng khô

Để làm giảu vật liệu có thể sử dụng kỹ thuật phân tách trọng lượng khô hoặc tướt, tuy nhiên đối với phương pháp ướt nhược điểm la phat sinh chit thai dang long

có thể gây ô nhiễm môi trưởng nước, trong khí đó phương pháp kỹ thuật phân tách trong lượng khô lại phát sinh bụi, tuy nhiên có thẻ kiểm soát lượng bụi nảy bằng các

thiết bị thu hết như cyolone vả tôi lọc khí

Nguyên lý hoạt động đối với kỹ thuật phân tách trọng lượng khô như sau, khi

các vật Hệu rơi qua dòng không khi chuyển động hầu hết các bạt cỏ xu hưởng lắng xuống khoảng cách chuyển động của các hạt phự thuộc vào tỷ lệ giữa diện tích bề mặt

và trọng lượng của chúng Do đó các hạt có trọng lượng lớn hơn sẽ lắng xuống trước, các hạt có tý trọng nhỏ hơn bị kéo theo không khi một khoảng cách lớn hơn Các phân đoạn của vật liệu với tỷ trọng khác rhau sẽ được tách ra thông qua các ngăn chứa với

khoảng cách khác nhau, quá trình này có thẻ áp dụng phủ hợp với các vật liệu có kích thước nhỏ và khô, Tuy nhiên quá trình này phát sinh bụi vi vậy khi vận bảnh thường được sử đụng với các oyclone, các thiết bị loc bui để giảm ở nhiễm bụi [1]

Trang 29

- Zig -Zag: Vat liéu dược nạp xuống từ phểu di vao éng zig-zag tix wén xuống, dòng khỏng khí được tạo ra bởi quạt vả đi vào ống zig-zag tir dudi lén Tai

xuổi đoạn zig-zag, dưới lác dụng của tổng hợp các lực tác dụng lồn hạt vật liệu, các

hạt vật liệu được phân chia thành hai đóng, pha nặng di xuống ngược chiêu với

dòng khí, còn các hạt vật liệu pha nhẹ bị dòng khí cuồn theo bởi lựo nâng lớn hơn trọng lực

- Buông ngang: Buồng phân tách trọng lượng, hình ngang lả một hộp rồng,

với các phếu thu vật liệu ở phía đưới Diện tích mặt cắt ngang của buồng là đủ lớn

để động khi mang đi qua được giâm vận Lốc và chiều đài của buông đủ dài để thời gian lưu của vật liệu khoáng 1Ú 15 giây Ở thời gian lưu nảy, các hạt cả khối

lượng lớn ban sẽ bị ảnh hưởng bỏi luc hap dan va roi xuống đưới các phếu tủy theo kích thước hoặc tỷ trong eda hat |1]

b Phân tách trọng lượng uớt

Trong phân tách trọng lượng ướt, nước thường được sử đụng làm chất dẫn lưu Các lạt nhọ được raang Theo đồng lưu chất trong khi các hại nắng chín xuống dười Nguyên liệu đầu vào là hỗn hợp nước và vật liệu rắn cản tuyển với hàm lượng, chất rắn từ 15 — 45% trọng lượng được nạp vào ở trên cũng của đường xoắn ốc Khi

chảy xuống, các hạt tao nên phân tằng do tác dòng kết hợp của luc ly tâm, sự khác

nhau về tỷ trọng của hạt và ánh hướng của kế chấy qua các lớp hạt Hạt có tý trọng thấp được cuốn theo dòng nuớc và hướng ra ngoài của hình xoắn ốc Trong khi đó, các hạt có tỹ trọng lớn di chuyển về phía trưng tâm của xoẫn ốc

e Tách từ hoặc tách fink dign Phưeng pháp tách từ là quả trình phân tách vật liệu kim loại dựa vào tính chất tỉr

và kích thước của vật liệu, quả trình nảy phủ hợp đẻ tách những phân rất nhỏ vật liệu từ tỉnh ra khỏi hỗn hợp vật liệu, đẳng thời tách được các kim loại có từ tính háo rihau trong

Tiến hợp kim loại; hơn nữa cùng có thé sử dưng phương pháp tách tĩnh điện là cong nghé

tách vật liệu dựa trên sự chênh lệch về độ cẫn điện của vật liệu

THọc viên: Nguyên Thành Trung T8

Trang 30

1.3.2 Thu hải vật liệu

Vật liệu sau các quá trinh giảm kích thước, phân tách sẽ được thu héi bằng

phương pháp nhiệt luyện hay thủy luyện

- Phương pháp nhiệt luyện: Lả quả trình thu hỏi kim loại được thực hiện

‘bang cách khử trực tiếp các osit của chúng ở nhiệt độ lớn hơn 1000°C

- Phương pháp thủy luyễn: Đa phan các hoại động thu hồi kim loại từ chát

thải điện tử đều tập trung vào kỹ thuật này, quá trình thủy luyện là quá tình hòa tách hỗn hợp kim loại vào dung địch bằng các tác nhân hóa học là dung địch axit hoặc hỗn hợp hai hay nhiễu axit [12], tạo nên dụng dịch chứa hợp chất kim loại đó

ở đọng hỏa tan, từ đỏ kim loại có thể được thu hồi bằng một trong các kỹ thuật như:

trích ly, trao đối ion, điện phân, kết tủa hay kết tỉnh

- Phương pháp điền phân: Điện phân là một trong những phương pháp tách kim loại thường được đàng đo có ưu điểm nhờ tính chọn lọc cao, kim loại thu được

có độ tỉnh khiết cao, tuy nhiên phương pháp này đòi hỏi yêu câu cao về công nghệ

và kỹ thuật vận hành

1.4 Hiện trạng tái chất thải điện tử ở Việt Nam

Tiện nay, phân lớn chút thải điện tử ở Việt Nam đều được xử lý bởi các đơn

vị không chính thức, hoạt động này chỉ tập trang vào việc thảo lắp hoặc sửa chữa lại

thiết bị, hơn là tải chế chủng, Phương pháp phổ biển nhất để xử lý chất thái điện tir

là tháo đỡ chứng thành: các phân vật liệu khác nhau Tuy nhiền, cáo công đoạn tháo

đỡ và bóc tách đều dược thực hiện thủ công và không an toàn, diễu nảy gây ra rất thiểu vấn đề Hêu cực cho môi trường và sức khỏe cộng đồng

Theo kết quả khảo sát của Viên Khoa học và Môi trường cho thấy, tí lệ thu

hồi chất thải điện, điện tử hiện nay đạt kết quả rất thấp chỉ có 3⁄15 cơ sở được cấp

'phép có đây đủ công nghệ, trang thiết hị tái chế T5-Waste Quy mô tải chế của các cơ

sở này chỉ đại khoảng 25 đến 30 tan/ngay, chiém tỉ lệ rãi nhỏ so với số hượng chất thải điện, điện tứ phát sinh (theo tinh toán, số lượng I;-Waste phat sinh dat tir

61.000 tới 113.000 tắn/năm 2010) Khảo sát thực tế cho thây, E-Waste phát sinh

chủ yếu là các thành phế; vì vậy thành phố cảng lớn cảng dễ xui hiện các làng

Hoo vien: Nguyen Thành Trung 19

Trang 31

nghệ tải chế, ví dụ diễn hình ở làng Triểu Khúc tại Hà Nội, thôn Đông Mai tai Hung

Yên bay phường Tràng Minh tại Llái Phòng Dặc thủ của các làng nghề nảy là tự phát và “công nghệ” xử lý thô sơ Cúc phương pháp xử lý và tái chế được sử dụng

đổi với chất thải điện tử chủ yếu là nghiền, dót, nấu chảy hoặc hòa tan trong axit, vi vậy gây hậu quả ô nhiễm môi trường xung quanh, mặt khác hiệu quả tái chế mới chỉ

thủ hếi được một vài các kirn loại dũnz dẳng, nhôm, sắt

Một trong những nguyên nhân khảe dân đến hoạt động tái chế chưa phát

triển và có thể mạng lại hiệu quả cao, bởi thị trường tiêu thụ các vật liện tái chế

chưa đã để khuyên khích xây đựng một lệ thông đây chuyển tải chế chính quy Đây

la một thách thức lớn cho Việt Nam khi bắt đầu đặt chất thái điện tử đưới sự quản lý

của chính phủ va đưa ra các chính sách liên quan đến chúng như nhiều quỏe gia

khác đã thực hiện Tuy nhiên, nỗ cũng mỡ ra một cơ hội cho việc phút triển các đơn

vị tái chế chất thải chính thức, đẩy mạnh phát triển công nghệ tiến tới thu hỏi không chỉ những vật liệu phố biên mà còn những vật liệu hiểm có giá trị kinh tế cao [7]

Cùng với những nỗ lực để hoàn thiên quy trình công nghệ nhằm nâng cao hiệu quả trong hoạt động tái chế H- Waste, Việt Nam cần cỏ văn bản pháp lý chi dan cụ thể về việc thu gom, lái chế và xử lý đối với chất thải điện tử, chính vì vậy

trong những năm gần dây, các văn bản pháp chế và quyết định liên quan đến chất

thai điện tử được ban hành nhằm khuyến khích hoạt động tải chế chất thấi điện tử ở Việt Nam như Tuuậi Bão về môi trường sửa đổi năm 2004 (nay được thay thể bằng

Luật Bão vệ môi trường số 55/2014/QH13 năm 2015), Chiến lược quốc gia về quản

lý tổng hop chat thai rắn đến năm 2025, tảm nhìn đến năm 2050 (được phê duyệt bởi quyết định số 2149/QD-TTg ngày 17/12/2009) và Nghị định số 38/201 5/ND-CP

về quan ly chit thai va phế liệu [7] Ngày 09/08/2013, Thú tướng Chính phú đã ký

Quyết định số 50/2013/QD-TTg (Nay được thay thế bằng quyết định 16/2015/QD-

TT ban hành ngày 22/05/2105) về lu hồi và xử

với doanh nghiệp sẵn xuất, nhập khâu, người tiêu ding va tổ chức, cá nhân liên

an phẩm thải bỏ, áp đụng đối

quan đến hoạt động †hu hỏi và xử lý sản phẩm thải bỏ trên lãnh thổ Việt Nam, với lộ

trình liên quan đến chất thải điện tử được quy định như sau: đầu năm 2015 thu héi

Trang 32

bổ tới những nơi thich hyp [7] Ngoài những chính sách được đưa ra giúp thúc dẫy

phát triển tải chế chất thái điện tứ, các dự án đầu tư nước ngoài cing gia ting nhanh

hư chương trình tái chẻ miễn phí các sản phẩm điện tử bị lỗi được tài trọ bởi Apple

và HP (2015)

Chỉnh vi vậy, việc đây mạnh nghiên cứu, phát triển công nghệ tái chế chất

thải điện tử đang được đặt ra như một phương thức phù hợp nhất với điều kiện Việt

Tam là rái cần thiết để hạn chế được nguy cơ gây ô nhiễm môi trường cũng như đem lại nguồn lợi về kinh tế

Trang 33

CHƯƠNG 2: QUY TRÌNII THỰC NGIIEM TIEN XỬ LÝ BẢN MẠCH ĐIỆN TỬ VẢ LÀM GIÀU KIM LOẠI

Các phương pháp xử lý chất thải điện tử hiện nay ở Việt Xam còn nhiều han

chế, công nghệ tái chế chính quy chất thải điện tủ mới chỉ tập trung vào các quả trình

có học nhằm phan cal PCBs thanh những mẫu vật liệu nhỏ sau đó thực hiện ngay đến các quá trình xứ lý hòa học, như thúy luyện hay hóa luyện mà bỏ qua bước phân tách vật lý, quá trình nãy không những gây ô nhiễm môi trường mà còn giảm hiệu quả thụ tiốt vật liệu có giá trị trưng bâm mạch điện tử Chính vi vậy, việc kết hợp giữa các phương pháp cơ học vá phân tách trọng lượng, đễ làm giàu kim loại có vai trở hết sức quan trọng trước khi tiển hành các quá trình thu hải kim loại

21 lội dung nghiên cứu

Khao sat hiệu quả của hai phương thức nghiên đập bằng thiết bị nghiền búa

iL

va nghién

Khao sat anh hưởng, của tốc độ khí đến hiệu quả phân tách trọng lượng

Khảo sát ảnh hướng của kích thước hạt đến hiệu quả phân tách trọng lượng

2.2 Đỗi tượng nghiên cứu

Đổi tượng được sứ dụng trong nghiên cửu là các bản mạch in diện tử thải của

amy tinh cả nhân, được thu gom từ các cơ sở phế liệu và cơ sở sửa chữa điện tử,

TCBs có kích thước 20x30em hoặc 25x30cm

Bán mạch được gắn các linh kiện điện tứ có thánh phân thuần kừn loại như

cáo tâm tản nhiệt, khe cắm cpu, các tắm ốp biển thế sẽ được tháo dỡ thủ công bằng

tay, các thành phan nay không đưa vào quy trình nghiên cứu

Ban mach sau khi loại bổ thành phân trên dược cắt nhỏ dến kích thước

SxSmm bằng thiết bị cắt thé (Sheader) voi tốc độ cắt L000 vòng/phút Mẫu sau khi

dắt đến kích thước 5x5œn được trộn đếu và chứa làm 2 phần, phần thử nhật tiến hành thực nghiệm bằng quy trình nghiên búa, phân thứ 2 thực nghiệm bằng quy

trình nghiên cắt (Hinh 2.1)

Trang 34

*Nghiên cứu tiền xử lý bản mạch in điện tử thải bằng phương pháp cơ học kết hợp

Hình 2.1 Sơ đồ quy trình thực nghiệm

2.3 Thiết bị thí nghiệm và hóa chất

Các thiết bị sử dụng trong nghiên cứu nảy được cung cấp bởi dur an nang cao năng lực nghiên cửu phát triển và chuyên giao công nghệ tái chế chat thai ở Việt

Nam, quá trình thực nghiệm được tiến hành tại Viên Khoa học và Công nghệ Môi

trường — Đại học Bách Khoa Hà Nội, như trình bảy trong bảng 2.1

Trang 35

Máy cắt TOP- 10- |llàn Quốc | -Kich thước sau cất 5x5em,

- Tốc độ tối ưu: 1000 vòng/phút Máy ughién |Top- 03H |HànQuốc |-Kiehthước saucft 4x4mm;

- Tốc độ tôi ưu: 1000 vòng/phút

‘May nghiên cắc | Top~— 0SCC | Hàn Quốc | -Kích thước sau cất: 4x4mm;

- Công suất: 3,5kw

- Tốc độ tôi ưu: 1000 vòng/phút

Thiết bị tuyến | V§-T0T Hàn Quốc |- Phân tách mâu thành phá nặng

Thiết bị sàng J-VSS Jisico-lian - | - Công suất: 500W

các phân đoạn kháo nhau

Máy khuấy lử | MSH-200 | Danhan- - Khiệt dộ tôi da 700°C

gia nhiệt Tần Quốc - Tắc độ khuây 80 -1 500 vòng/phút

Trang 36

quả trinh hòa tách và phân tích mẫu, như trình bày trong bang 2.2

Bảng 2.2 Hoa chất được sử đựng trong nghiêu cứu

Dung địch chuẩn đẳng Cu(NO,) trong LINO; 5M Merck- Due

Dung dich chuẩn sắt Fe(NO;) trong TINO; SM 'Merck- Dức

Dung, địch chuẩn kẽm Zn(NG;) trong HNO; 5M Merok- Đức

‘Dung dich chuan niken —_| Ni(NO;) trong HNO; SM Merok- Đức

Diumg dich chuain chi Pb(NO,) trong HNO; 5M 'Merck- Đức

2.4 Quy trình thực nghiệm

Dé khảo sát hiệu quá của quá trinh tiên xứ lý bản mạch điện tứ, để tài tiến

hành nghiên cứu theo hai quy trinh được thục hiện trên hai thiết bị nghiển cơ học

khác nhau là máy nghiền bửa và indy nghiền cất Với mỗi quy trừnh, gác bước thực luện dễu dược tiến hành một cách tương tự và dộc lập với nhau Phương pháp nghiên cứu trong luận văn này được thế hiện trên hình 2.2 và 2.3

Trang 37

“Nghiên cứu tiền xử lý bản mạch in điện tử thải bằng phương pháp cơ học kết hợp

Pha ning Pha nhẹ Pha nặng Pha nhẹ

Hình 2.2 Quy trình nghiền búa Hình 2.3 Quy trình nghiền cắt

2.4.1 Quy trình tiên xử lý mẫu

Đối với từng quy trình nghiền cắt hoặc nghiên búa, quá trình thực nghiệm được tiển hành lặp 2 lân, mỗi lan 5kg mâu PCBs đã cắt đạt tới kích thước 5x5cm, mâu được đưa vào thiết bị đề thực hiện quả trình nghiền nhỏ đền kích thước dưới 4mm, mâu sau nghiền đem sảng phân loại kích thước, cơ chế nghiên mâu được mô tả chỉ tiết trong sơ

đồ quy trình như thể hiện trên hình 2.4 vả hình 2.5

s* Công đoạn nghiền bản mạch bằng thiết bị nghiền búa

Dé tang hiệu qua cho quá trình làm giảu kim loại bằng phương pháp tuyên

trọng lực trong môi trường không khi, vật liệu để phan tách đỏi hỏi phải có kích

thước nhỏ hơn 4mm, quả trình nảy được thực hiện bằng thiết bị nghiền bủa, với sơ

đồ cầu tạo máy vả nguyên lý hoạt động được mô tả trên hình 2.4

Tiêu đề	Nghiên cứu tiền xử lý bản mạch in điện tử thải bằng phương pháp cơ học kết hợp tuyển trọng lực trong môi trường không khí
Tác giả	Nguyễn Thành Trung
Người hướng dẫn	PGS.TS. Huỳnh Trung Hải
Trường học	Trường Đại Học Bách Khoa Hà Nội
Chuyên ngành	Quản lý Tài nguyên và Môi trường
Thể loại	Luận văn thạc sĩ
Năm xuất bản	2016
Thành phố	Hà Nội

Định dạng
Số trang	74
Dung lượng	1,94 MB