Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Nghiên cứu thí nghiệm về xử lý bảng mạch in thải bằng phương pháp oxy hóa muối nóng chảy
Tóm tắt
Quản lý chất thải điện tử là một thách thức đáng kể, đặc biệt là trong việc xử lý các bảng mạch in thải (WPCB). Có nhu cầu lớn về một công nghệ tái chế hiệu quả, kinh tế và thân thiện với môi trường. Oxy hóa muối nóng chảy (MSO) là một quá trình nhiệt mạnh mẽ, có khả năng vốn có trong việc phá hủy các thành phần hữu cơ của chất thải trong khi giữ lại các thành phần vô cơ trong muối nóng chảy. Trong nghiên cứu hiện tại, MSO được sử dụng để xử lý các bảng mạch in thải nhằm mô tả phương pháp xử lý WPCB bằng MSO và đánh giá hiệu quả của phương pháp thay thế này. Các thí nghiệm oxy hóa muối nóng chảy WPCB đã được thực hiện trong một lò phản ứng muối nóng chảy quy mô phòng thí nghiệm sử dụng muối cacbonat ba (Li, Na, K)2CO3. Các thông số vận hành được nghiên cứu bao gồm nhiệt độ của muối nóng chảy, yếu tố không khí dư thừa và thời gian lưu trú của các tác nhân trong bể muối. Kết quả cho thấy hiệu suất giữ lại bromine cao hơn 99,9%, bất kể các điều kiện vận hành. Khí thải CO và SO2 giảm khi nhiệt độ tăng, trong khi khí NOx đầu tiên giảm sau đó lại tăng. Và khi thời gian lưu trú kéo dài, khí thải CO, NOx và SO2 giảm. So với vai trò của nhiệt độ và thời gian lưu trú, tác động của yếu tố không khí dư thừa đối với khí thải CO, NOx và SO2 là tương đối nhỏ. Hơn 95% đồng trong WPCB được tái chế. Sợi thủy tinh, thành phần chính của hàm lượng tro, được hòa tan bởi các cacbonat nóng chảy và giữ lại trong bể muối. Kết quả của nghiên cứu hiện tại cho thấy oxy hóa muối nóng chảy là một công nghệ thân thiện với môi trường và hiệu quả cho việc xử lý WPCB.
Từ khóa
#xử lý chất thải điện tử #bảng mạch in thải #oxy hóa muối nóng chảy #tái chế đồng #công nghệ thân thiện với môi trườngTài liệu tham khảo
Hadi, P., Xu, M., Lin, C.S.K., Hui, C., McKay, G.: Waste printed circuit board recycling techniques and product utilization. J. Hazard. Mater. 283, 234–243 (2015)
Ongondo, F.O., Williams, I.D., Cherrett, T.J.: How are WEEE doing? A global review of the management of electrical and electronic wastes. Waste Manag. 31, 714–730 (2011)
Ghosh, B., Ghosh, M.K., Parhi, P., Mukherjee, P.S., Mishra, B.K.: Waste printed circuit boards recycling: an extensive assessment of current status. J. Clean. Prod. 94, 5–19 (2015)
Ni, M., Xiao, H., Chi, Y., Yan, J., Buekens, A., Jin, Y., Lu, S.: Combustion and inorganic bromine emission of waste printed circuit boards in a high temperature furnace. Waste Manag. 32, 568–574 (2012)
Tsydenova, O., Bengtsson, M.: Chemical hazards associated with treatment of waste electrical and electronic equipment. Waste Manag. 31, 45–58 (2011)
United Nations Environment Program. Recycling from e-waste to resource (2009). http://www.unep.org/pdf/pressreleases/E-waste_publication_screen_finalversion-sml.pdf.
Li, H., Yu, L., Sheng, G., Fu, J., Peng, P.: Severe PCDD/F and PBDD/F pollution in air around an electronic waste dismantling area in China. Environ. Sci. Technol. 41, 5641–5646 (2007)
Ma, J., Kannan, K., Cheng, J., Horii, Y., Wu, Q., Wang, W.: Concentrations, profiles, and estimated human exposures for polychlorinated dibenzo-p-dioxins and dibenzofurans from electronic waste recycling facilities and a chemical industrial complex in Eastern China. Environ. Sci. Technol. 42, 8252–8259 (2008)
Kiddee, P., Naidu, R., Wong, M.H.: Electronic waste management approaches: an overview. Waste Manag. 33, 1237–1250 (2013)
Widmer, R., Oswald-Krapf, H., Sinha-Khetriwal, D., Schnellmann, M., Böni, H.: Global perspectives on e-waste. Environ. Impact Assess. Rev. 25, 436–458 (2005)
Wu, J., Li, J., Xu, Z.: Electrostatic separation for recovering metals and nonmetals from waste printed circuit board: problems and improvements. Environ. Sci. Technol. 42, 5272–5276 (2008)
Flandinet, L., Tedjar, F., Ghetta, V., Fouletier, J.: Metals recovering from waste printed circuit boards (WPCBs) using molten salts. J. Hazard. Mater. 213, 485–490 (2012)
Tuncuk, A., Stazi, V., Akcil, A., Yazici, E.Y., Deveci, H.: Aqueous metal recovery techniques from e-scrap: hydrometallurgy in recycling. Miner. Eng. 25, 28–37 (2012)
Lemieux, P.M., Ryan, J.V.: Enhanced formation of dioxins and furans from combustion devices by addition of trace quantities of bromine. Waste Manag. 18, 361–370 (1998)
Söderström, G., Marklund, S.: PBCDD and PBCDF from incineration of waste-containing brominated flame retardants. Environ. Sci. Technol. 36, 1959–1964 (2002)
Moltó, J., Egea, S., Conesa, J.A., Font, R.: Thermal decomposition of electronic wastes: mobile phone case and other parts. Waste Manag. 31, 2546–2552 (2011)
Cui, J., Zhang, L.: Metallurgical recovery of metals from electronic waste: a review. J. Hazard. Mater. 158, 228–256 (2008)
Hsu, P.C., Foster, K.G., Ford, T.D., Wallman, P.H., Watkins, B.E., Pruneda, C.O., Adamson, M.G.: Treatment of solid wastes with molten salt oxidation. Waste Manag. 20, 363–368 (2000)
Griffiths, T.R., Volkovich, V.A., Anghel, E.M., Carper, W.R.: Molten salt oxidation for the efficient destruction of radioactive, hazardous chemical, medical waste and munitions. 24th International Conference on Incineration and Thermal Treatment Technologies, Galveston, Texas; (2005)
Yao, Z., Li, J., Zhao, X.: Molten salt oxidation: A versatile and promising technology for the destruction of organic-containing wastes. Chemosphere. 84, 1167–1174 (2011)
Yang, H.C., Cho, Y.J., Yun, J.S., Kim, J.H.: Destruction of halogenated plastics in a molten salt oxidation reactor. J. Chem. Eng. 81, 713–718 (2003)
Yao, Z., Zhao, X., Li, J.: Study on 1, 2, 3-trichlorobenzene destruction in a binary (Na, K) 2CO3 molten salt oxidation system. Environ. Prog. Sustain. 33, 65–69(2014)
Yang, H., Cho, Y., Eun, H., Yoo, J., Kim, J.: Molten salt oxidation of ion-exchange resins doped with toxic metals and radioactive metal surrogates. J. Nucl. Sci. Technol. 42, 123–129 (2005)
Yao, Z., Li, J., Zhao, X.: Destruction of decabromodiphenyl ether (BDE-209) in a ternary carbonate molten salt reactor. J. Environ. Manag. 127, 244–248 (2013)
Adamson, M.G., Hsu, P.C., Hippie, D.L., Foster, K.G., Hopper, R.W., Ford, T.D.: Organic waste processing using molten salt oxidation. Euchem Conference on Molten Salts, Porquerolles, 27 June–3 July (1998).
Li, F., Zhao, Z., Li, H., Chen, Y., Wang, X.: Gasification of waste printed circuit boards (PCB) in molten salts: III experimental study on metal distribution and recovery. Acta Sci. Circum. 28, 1586–1592 (2008)
Popescu, C.: Integral method to analyze the kinetics of heterogeneous reactions under non-isothermal conditions A variant on the Ozawa-Flynn-Wall method. Thermochim. Acta 285, 309–323 (1996)
Barontini, F., Cozzani, V.: Formation of hydrogen bromide and organobrominated compounds in the thermal degradation of electronic boards. J. Anal. Appl. Pyrol. 77, 41–55 (2006)
Weber, R., Kuch, B.: Relevance of BFRs and thermal conditions on the formation pathways of brominated and brominated–chlorinated dibenzodioxins and dibenzofurans. Environ. Int. 29, 699–710 (2003)
Wichmann, H., Dettmer, F.T., Bahadir, M.: Thermal formation of PBDD/F from tetrabromobisphenol A––a comparison of polymer linked TBBP A with its additive incorporation in thermoplastics. Chemosphere. 47, 349–355 (2002)
Sakai, S., Watanabe, J., Honda, Y., Takatsuki, H., Aoki, I., Futamatsu, M., Shiozaki: Combustion of brominated flame retardants and behavior of its byproducts. Chemosphere. 42, 519–531 (2001)
Jin, Y., Tao, L., Chi, Y., Yan, J.: Conversion of bromine during thermal decomposition of printed circuit boards at high temperature. J. Hazard. Mater. 186, 707–712 (2011)
Chien, Y., Paul Wang, H., Lin, K., Huang, Y., Yang, Y.: Fate of bromine in pyrolysis of printed circuit board wastes. Chemosphere. 40, 383–387 (2000)
Ebert, J., Bahadir, M.: Formation of PBDD/F from flame-retarded plastic materials under thermal stress. Environ. Int. 29, 711–716 (2003)
Oleszek, S., Grabda, M., Shibata, E., Nakamura, T.: Distribution of copper, silver and gold during thermal treatment with brominated flame retardants. Waste Manag. 33, 1835–1842 (2013)
Yang, H., Cho, Y., Eun, H., Kim, E.: Destruction of chlorobenzene and carbon tetrachloride in a two-stage molten salt oxidation reactor system. Chemosphere 73, S311- S315 (2008)
Pandeti, S., Buckley, S.G.: Molten salt oxidation of chlorobenzene. Combust. Sci. Technol. 176, 257–276 (2004)
Yamauchi, Y., Takeda, O., Hoshi, M., Yamamura, T., Sato, Y.: Decomposition of carbon tetrachloride and mono-chlorobenzen by using basic molten salts. Electrochemistry 80, 974–979 (2012)
Snabre, P., Magnifotcham, F.I.: Formation and rise of a bubble stream in a viscous liquid. Eur. Phys. J. B. 4, 369–377 (1998)
Hsu, P.C., Hipple, D.L., Foster, K.G., Ford, T.D., Hopper, R.W., Adamson, M.G.: Molten salt oxidation for treating low-level mixed wastes: UCFL-JC-131718, Lawrence Livermore National Lab; (1998)
Sugiura, K., Minami, K., Yamauchi, M., Morimitsu, S., Tanimoto, K.: Gasification characteristics of organic waste by molten salt. J. Power Sources. 171, 228–236 (2007)
Raharjo, S., Yasuaki, U., Yoshiie, R., Naruse, I.: Hot gas desulfurization and regeneration characteristics with molten alkali carbonates. Int. J. Eng. Chem. Appl. 1, 96–102 (2010)