BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH BỘ MÔN CÔNG NGHỆ HOÁ HỌC & - BÀI BÁO CÁO CÔNG NGHỆ TÁI SINH VÀ THU HỒI TÀI NGUYÊN GVHD: Th.S Lê Tấn Thanh Lâm SVTH: Lương Ánh Hồng Huỳnh Thị Thu Thuỷ Hồ Thị Trà My 10139073 10139228 10139131 Giang Phương Nga 10139135 Trần Thị Trúc Phương 10139177 TP HỒ CHÍ MINH MỤC LỤC I MỞ ĐẦU………………………………………………………………………… I.1 Đặt vấn đề…………………………………………………………………… I.2 Mục tiêu đề tài………………………………………………………………… II TỔNG QUAN VỀ NHÔM TÁI CHẾ II.1 Đối tượng nghiên cứu…………………………………………………… II.2 Các phương pháp tái chế nhôm…………………………………………… III QUY TRÌNH TÁI CHẾ NHÔM IV ỨNG DỤNG V KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ………………………………………… V.1 Kết luận ………………………………………………………………… V.2 Kiến nghị……………………………………………………………… I- Đặt vấn đề: Nhôm khắp nơi Chúng ta nhìn thấy lon nước giải khát, lon bia, bánh, lá, bao bì, máng xối, xoong, nồi, nhiều Nhưng hầu hết người không nhận nhôm vật liệu tái chế hoàn hảo Trong số vật liệu tái chế phổ biến rác thủy tinh, giấy, kim loại, tông,… Nhôm chất liệu không ngừng tái chế (tái chế 100%) Hằng năm, có hàng trăm nghìn sản phẩm (được sản xuất từ nhôm hoàn toàn hay phần từ nhôm) bị thải gây nên lãng phí lớn Các nhà khoa học tiến hành nghiên cứu tái chế nhôm từ phế thải Cho đến năm cuối thập niên 1960 – có bùng nổ việc sử dụng nhôm để làm vỏ loại đồ uống, tái chế nhôm nhận ý cộng đồng nhiều Ngành công nghiệp nhôm ngành sản xuất sử dụng nhiều điện yêu cầu vốn đầu tư lớn Đầu tư nhà máy điện phân nhôm cần trung bình khoảng 4500 – 5000 USD/tấn công suất, tiêu hao điện cho nhôm điện phân khoảng 13.000–14.000USDkWh/tấn Tổng lượng nhôm tái chế từ phế thải tăng từ 1,4 triệu năm 1980 lên 6,8 triệu vào năm 2004 Ngành vận tải nguồn cung cấp nhôm tái chế quan trọng Thế giới có khoảng 2/3 lượng nhôm sản xuất từ năm 1886 sử dụng Trong đó, từ năm 1990 – 2000 có 7,1 triệu lon/hộp nhôm bị bỏ tương đương với 8,236 tỷ USD doanh thu bị Lượng nhôm bỏ đủ để sản xuất lượng máy bay thương mại gấp 25 lần số máy bay có toàn giới Tại Mỹ, từ năm 1970 – 2001 có 903 tỷ lon/hộp nhôm bị bỏ Chỉ tính riêng năm 2001 có 50,7 tỷ lon/hộp nhôm bị vứt bỏ, số lượng tái chế tiết kiệm lượng tương đương với 16 triệu thùng dầu thô Đồng thời, việc tái chế ngăn chặn việc thải 75.000 khí thải dioxide sulfur oxit nitơ phát từ việc sản xuất nhôm tinh luyện II- Tổng quan nhôm: 1) Nhôm: a Nhôm có đâu? Nhôm nguyên tố phổ biến vỏ Trái đất lại dạng tự do, hầu hết nhôm tồn dạng hợp chất Nhôm kim loại tương đối sản xuất với quy mô công nghiệp khoảng 100 năm lại b Nhôm gì? Nhôm (tiếng Latinh: alumen, alum) , kí hiệu: Al số nguyên tử 13 Nguyên tử khối 27 đvC Khối lượng riêng 2,7 g/cm Nhiệt độ nóng chảy 660oC Từ "nhôm" tiếng Việt có nguồn gốc từ aluminium tiếng Pháp Nhôm bốn kim loại màu c Thuộc tính Nhôm kim loại mềm, nhẹ, tỷ trọng nhỏ, dễ uốn, dễ dàng gia công máy móc hay đúc (đặc biệt tạo hợp kim với nguyên tố khác) Nhôm có khả chống ăn mòn bền vững lớp ôxít bảo vệ Nhôm không nhiễm từ không cháy để không khí với điều kiện thông thường Cần cẩn thận không để nhôm tiếp xúc với số chất hóa học nào, có khả ăn mòn nhanh Ví dụ: lượng nhỏ thuỷ ngân tiếp xúc với bề mặt miếng nhôm phá hủy lớp ôxít nhôm bảo vệ thông thường có bề mặt nhôm Trong vài giờ, chí một xà có cấu trúc nặng nề bị làm yếu cách rõ rệt Vì lý này, loại nhiệt kế thủy ngân không phép có nhiều sân bay hãng hàng không, nhôm thành phần cấu trúc máy bay 2) Nhôm tái chế: a) Nhôm tái chế gì? Nhôm tái chế là trình nhôm phế liệu tái sử dụng sản phẩm sau sản xuất ban đầu Quá trình liên quan đến việc đơn giản làm tan chảy kim loại b) Tại lại tái chế nhôm? Nhôm tái chế mang lại lợi ích mặt môi trường, lợi ích kinh tế cộng đồng, giúp tiết kiệm lượng, thời gian, tiền bạc tài nguyên thiên nhiên quý giá tạo công ăn việc làm giúp trả tiền cho dịch vụ cộng đồng làm cho sống tốt cho hàng triệu người c) Xu hướng tái chế nhôm Nhôm sản xuất công nghiệp từ 1886, năm 1900 lượng nhôm sản xuất toàn cầu 1000 tấn, đến năm 1990 tổng sản lượng nhôm 28 triệu tấn, có triệu cso thể tái chế, chiếm 28,6%, năm 2007 tổng sản lượng nhôm 56 triệu tấn, có 18 triệu tái chế tăng 2.25 lần, nhôm điện phân (là nhôm sản xuất điện phân Alumin sản xuất từ bauxite) tăng 1.36 lần Các nguồn chủ yếu để thu hồi nhôm sau sử dụng: Năm 2002, lượng nhôm xe vận tải hành khách có bình quân từ 100kg đến 129kg; năm 2006: từ 110kg đến 140kg; dự báo đến năm 2009 lượng nhôm 120kg đến 150kg (H5) Đây nguồn thu hồi quan trọng để tái chê nhôm, thứ đến phải kể đến lượng nhôm thu hồi từ công trình xây dựng Trường đại học công nghệ Delft( Delft University of technology - TU DELFT) nghiên cứu số tòa nhà Châu Âu năm 2004 kết luận 85% nhôm thu hồi từ tòa nhà, cá biệt lên đến 95% Các tòa nhà Đức Anh sử dụng nhiều nhôm có tỉ lệ thu hồi cao  Nhôm thải từ bao bì nguồn thu hồi nhôm đáng kể.Tỉ lệ thu hồi bao bì nhôm phụ thuộc cách quản lý rác thải nước từ 25% đế 85% Ở Châu Âu lượng thu hồi bao bì khoảng 50% Riêng lon nhôm chứa nước uống có tỉ lệ thu hồi cao, từ 30 đến gần 100% Ở Việt Nam dù chưa có công bố thức thu hồi nhôm từ lon nước uống đoán tỉ lệ cao nhà nhà thu hồi lon nước uống để bán ve chai lon thải chảy lò nhôm thủ công III- QUY TRÌNH TÁI CHẾ NHÔM: Vòng đời thức uống có nhôm 60 ngày Trong thời gian ngắn, nước giải khát khỏi kệ cửa hàng tạp hóa cho người tiêu dùng, sau đến sở tái chế hình thành vào đồ uống nhôm với đặc tính vật lý không đổi Novelis tái chế lon nước giải khát nhôm lớn giới, nhôm tái chế trình đảm bảo suất tối đa, sử dụng lượng thấp sản phẩm chất lượng cao Quá trình tái chế diễn bốn bước bản: Giai đoạn - Shredding Trong bước đầu tiên, kiện lon nhôm cắt nhỏ thành miếng kích thước óc chó máy cắt 1000-mã lực Các mảnh vụn sau qua dấu phân cách trống đôi từ để loại bỏ thép trộn vào kiện Giai đoạn - De phủ Sau trình băm nhỏ có thể, sơn mài hay sơn nhôm loại bỏ cách thổi khí nóng (khoảng 550 ° C) thông qua mảnh vụn băng tải cách nhiệt từ từ di chuyển Các chất khí thải từ trình lần đầu qua buồng đốt sau sử dụng để làm nóng không khí đến thông qua trình trao đổi nhiệt, giảm thiểu nhu cầu lượng hệ thống Giai đoạn - nóng chảy Sau de phủ, mảnh vụn nhôm sau đưa vào lò nung nóng chảy có chứa thìa khuấy ngập nước tạo vòng xoáy vùng chứa nhôm nóng chảy kéo mảnh plastic cách nhanh chóng xuống tan chảy Quá trình đạt tỷ lệ tan chảy nhanh chóng suất cao Các lò nung tiết kiệm nhiên liệu, giảm lượng lượng sử dụng tác động môi trường Đảm bảo nhiệt độ thúc đẩy lưu thông kim loại lò Quá trình khuấy đảm bảo sản phẩm cuối chất lượng cao Giai đoạn - nhôm đúc Kim loại nóng chảy chuyển vào lò xử lý để loại bỏ tạp chất trước đúc nhôm Thỏi đúc lò giữ nghiêng đổ kim loại nóng chảy thành đơn vị đúc Kim loại xử lý trình hai giai đoạn để loại bỏ vi phi kim loại hạt khí lại, với thành phần hóa học kim loại thử nghiệm sản phẩm Khi kim loại chảy vào khuôn, làm lạnh tia nước mát bơm xung quanh thông qua sở khuôn mẫu Nhôm thỏi củng cố trình đúc, khoảng ba Hoàn thành 18-tấn thỏi đúc, có khoảng 1,5 triệu lon sử dụng, vận chuyển đến nhà máy để lăn vào bảng để tạo sản phẩm từ nhôm, sau sản xuất lon toàn trình bắt đầu lần Các loại khí thải từ quy trình: cắt nghiền, de phủ, tan chảy thao tác thực loại bỏ từ nhà máy thiết lập sở xử lý khí thải, bao gồm hệ thống thu gom bụi máy lọc bụi nóng lạnh Các máy lọc bụi lạnh sử dụng để loại bỏ khí thải từ băm nhỏ hoạt động truyền đạt máy lọc khí đốt bụi nóng kiểm soát khí từ tan chảy, loại bỏ sơn mài VI Nghi ên cứu ứng dụng: Ứng dụng:  Tính theo số lượng lẫn giá trị, việc sử dụng nhôm vượt tất kim loại khác, trừ sắt, đóng vai tṛ quan trọng kinh tế giới Nhôm nguyên chất có sức chịu kéo thấp, tạo hợp kim với nhiều nguyên tố đồng, kẽm, magiê, mangan silic Khi gia công cơ-nhiệt, hợp kim nhôm có thuộc tính học tăng lên đáng kể  Khi nhôm bay chân không, tạo lớp bao phủ phản xạ ánh sáng xạ nhiệt Các lớp bao phủ tạo thành lớp mỏng ôxít nhôm bảo vệ, không bị hư hỏng lớp bạc bao phủ hay bị Trên thực tế, gần toàn loại gương đại sản xuất sử dụng lớp phản xạ nhôm mặt sau thủy tinh Các gương kính thiên văn phủ lớp mỏng nhôm, mặt trước để tránh phản xạ bên điều làm cho bề mặt nhạy cảm với tổn thương  Các loại vỏ phủ nhôm dùng thay vỏ phủ vàng để phủ vệ tinh nhân tạo hay khí cầu để tăng nhiệt độ cho chúng, nhờ vào đặc tính hấp thụ xạ điện từ Mặt Trời tốt, mà xạ hồng ngoại vào ban đêm thấp  Chế tạo chi tiết phương tiện vận tải (ô tô, máy bay, xe tải, toa xe tàu hỏa, tàu biển, v.v.)  Đóng gói (can, giấy gói, v.v)  Xử lý nước:  Xây dựng (cửa sổ, cửa, ván, v.v)  Các hàng tiêu dùng có độ bền cao (trang thiết bị, đồ nấu bếp, v.v)  Các đường dây tải điện (mặc dù độ dẫn điện 60% đồng, nhẹ tính theo khối lượng rẻ tiền )  Chế tạo máy móc  Nhôm sử dụng thép MKM nam châm Alnico (vì tính chất không nhiễm từ  Nhôm siêu tinh khiết (SPA) chứa 99,980%-99,999% nhôm sử dụng công nghiệp điện tử sản xuất đĩa CD  Nhôm dạng bột thông thường sử dụng để tạo màu bạc sơn Các nhôm cho thêm vào sơn lót, chủ yếu xử lư gỗ — khô đi, nhôm tạo lớp kháng nước tốt  Phần lớn tản nhiệt cho CPU máy tính đại sản xuất từ nhôm dễ dàng sản xuất độ dẫn nhiệt cao  Ôxít nhôm, alumina, tìm thấy tự nhiên dạng corunđum, emery, ruby saphia sử dụng sản xuất thủy tinh Ruby saphia tổng hợp sử dụng ống tia laser để sản xuất ánh sáng có khả giao thoa  Sự ôxi hóa nhôm tỏa nhiều nhiệt, sử dụng để làm nguyên liệu rắn cho tên lửa, nhiệt nhôm thành phần pháo hoa  Phản ứng nhiệt nhôm dùng để điều chế kim loại có nhiệt độ nóng chảy cao ( crôm Cr Vonfarm W ) Một số sản phẩm đặc tính thị trường:  7075: Dùng làm khuôn loại khuôn thổi nhựa, khuôn giày, khuôn làm gold, c̣i hú, bột nhựa nổi, chuột máy tính, v.v  2024: Dùng chủ yếu cho ngành chế tạo máy bay, khuôn đinh ốc, niềng xe, thành phần cấu miếng, khuôn chế tạo.v v 2) Lợi ích: Theo Viện nghiên cứu Nhôm quốc tế (IAI), lợi ích mặt môi trường từ việc tái chế nhôm lớn: a Đối với môi trường: có 5% lượng CO2 thải suốt trình tái chế so với việc tinh luyện nhôm từ quặng bô-xít Giảm lượng rác thải chôn lấp Ngăn chặn việc thải 75.000 khí thải SO2 NO2 phát từ việc sản xuất nhôm tinh luyện Giảm khí nhà kính 80 triệu năm b Đối với kinh tế: Giúp tiết kiệm 80% nhu cầu lượng so với trình tinh chế nhôm từ nguyên liệu thô cắt giảm quy trình nung chảy tốn nhiều lượng Hạn chế việc mở rộng, khai thác mỏ, đất tự nhiên giới đỡ bị tàn phá Các nhà khoa học tính toán rằng, tái chế kg nhôm tiết kiệm 6kg bô-xít, 4kg hóa chất 14kWh điện Một lý khác nhôm dễ tái chế không bị ăn mòn, không giống kim loại khác sắt Nếu không bảo vệ, sắt biến đổi trình ăn mòn rỉ sét thành oxit sắt Khi điều xảy ra, kim loại trải qua điều trị tốn để loại bỏ oxy nhôm, không bị ăn mòn, đơn giản nấu chảy đúc thành sản phẩm Hạn chế:  Do cách tái chế thủ công nên lọc khử hết tạp chất Các tạp bẩn phát mắt thường, mà phải nhờ đến phương pháp vật chiếu tia quang phổ xác định loại tạp bẩn  Do đó, người tiêu dùng biết nguy gây hại sức khoẻ đến mức sử dụng loại xoong nồi chế biến thực phẩm ngày  Trong tŕnh tái chế, nhôm bẩn c̣òn độn thêm nhiều loại hoá chất, phụ gia để cán, đúc nên khó đảm bảo sản phẩm an toàn để sử dụng việc đun nấu, tiếp xúc với thực phẩm  Thời gian lưu trữ đun nấu thức ăn lâu làm cho xoong nồi nhôm bị xám màu rỗ nhanh Đặc biệt thức ăn mặn, chua chất xúc tác khiến cho tŕnh nhiễm ăn ṃòn kim loại xảy nhanh hơn, khiến cho bề mặt nhôm dễ bị nổ xám đen  Những độc hại đặc biệt gây cho hệ thần kinh với triệu chứng ngủ, căng thẳng, tinh thần bất ổn, giảm trí nhớ, đau đầu, sa sút trí tuệ Nhiễm độc nhôm ảnh hưởng đến khả tiêu hóa người, ngăn cản xương phát triển làm giảm mật độ xương Độc tính để lại hậu đau cơ, có vấn đề ngôn ngữ, thiếu máu, giảm chức gan, thận Theo quy định, nhôm có thành phần silic, magiê không 5%, đồng không 4% kẽm không 3% Do đó, đồ nhôm tái chế không nhiễm chì hay số kim loại nặng vượt tiêu chuẩn cho phép tiêu chuẩn quy định cho phép Bộ Y tế (QĐ 46/2001 BYT mg/kg) Tình trạng nhôm thị trường:  Nhận biết đồ nhôm tái chế theo cảm quan bên nồi nhôm tái chế có lẫn nhiều tạp chất nên bề mặt thường có nhiều vết màu xám đen, không bóng, có vệt đem  Đồ nhôm từ nhôm phế liệu, không xử lý hết tạp chất, không tạo bề mặt trơ với môi trường đun nấu, chứa đựng thực phẩm dễ tạo ion nhôm ngấm vào thực phẩm gây hại cho sức khoẻ V- Kết luận v kiến nghị: Tác dụng chất trợ dung Phương pháp loại bỏ sơn mài VI- Tài liệu tham khảo: - http://www.moitruongxanh.info - thegioidulieu.com - bee.net.vn - ThienNhien.net - www.greenhome.com - www.world-aluminium.org -Viet Bao (Theo KH&ĐS) - www.wasteonline.org.uk [...]... Đồ nhôm từ nhôm phế liệu, không xử lý hết tạp chất, không tạo được bề mặt trơ với môi trường thì khi đun nấu, chứa đựng thực phẩm dễ tạo ra các ion nhôm ngấm vào thực phẩm gây hại cho sức khoẻ V- Kết luận v à kiến nghị: Tác dụng của chất trợ dung Phương pháp loại bỏ sơn mài VI- Tài liệu tham khảo: - http://www.moitruongxanh.info - thegioidulieu.com - bee.net.vn - ThienNhien.net - www.greenhome.com -. .. trong nhôm có các thành phần như silic, magiê không được quá 5%, đồng không được quá 4% và kẽm không được quá 3% Do đó, đối với những đồ nhôm tái chế không được nhiễm chì hay một số kim loại nặng vượt quá tiêu chuẩn cho phép tiêu chuẩn quy định cho phép của Bộ Y tế (QĐ 46/2001 BYT là 7 mg/kg) 3 Tình trạng nhôm trên thị trường:  Nhận biết đồ nhôm tái chế theo cảm quan bên ngoài thì nồi nhôm tái chế. .. nhu cầu năng lượng so với quá trình tinh chế nhôm mới từ nguyên liệu thô vì nó cắt giảm đi các quy trình nung chảy tốn nhiều năng lượng Hạn chế việc mở rộng, khai thác mỏ, đất tự nhiên trên thế giới sẽ đỡ bị tàn phá hơn Các nhà khoa học đã tính toán được rằng, tái chế 1 kg nhôm tiết kiệm được 6kg bô-xít, 4kg hóa chất và 14kWh điện Một lý do khác nhôm là dễ tái chế hơn là bởi vì nó không bị ăn mòn, không...  Chế tạo máy móc  Nhôm được sử dụng trong thép MKM và các nam châm Alnico (vì tính chất không nhiễm từ  Nhôm siêu tinh khiết (SPA) chứa 99,980 %-9 9,999% nhôm được sử dụng trong công nghiệp điện tử và sản xuất đĩa CD  Nhôm dạng bột thông thường được sử dụng để tạo màu bạc trong sơn Các bông nhôm có thể cho thêm vào trong sơn lót, chủ yếu là trong xử lư gỗ — khi khô đi, các bông nhôm sẽ tạo ra một... tạo.v v 2) Lợi ích: Theo Viện nghiên cứu Nhôm quốc tế (IAI), lợi ích về mặt môi trường từ việc tái chế nhôm là rất lớn: a Đối với môi trường: chỉ có 5% lượng CO2 được thải ra trong suốt quá trình tái chế so với việc tinh luyện nhôm mới từ quặng bô-xít Giảm lượng rác thải chôn lấp Ngăn chặn được việc thải ra 75.000 tấn khí thải SO2 và NO2 phát ra từ việc sản xuất nhôm tinh luyện mới Giảm khí nhà kính 80... xuất từ nhôm vì nó dễ dàng trong sản xuất và độ dẫn nhiệt cao  Ôxít nhôm, alumina, được tìm thấy trong tự nhiên dưới dạng corunđum, emery, ruby và saphia và được sử dụng trong sản xuất thủy tinh Ruby và saphia tổng hợp được sử dụng trong các ống tia laser để sản xuất ánh sáng có khả năng giao thoa  Sự ôxi hóa nhôm tỏa ra nhiều nhiệt, nó sử dụng để làm nguyên liệu rắn cho tên lửa, nhiệt nhôm và các... giờ Hoàn thành 18-tấn thỏi đúc, có khoảng 1,5 triệu lon sử dụng, được vận chuyển đến nhà máy để lăn vào bảng để tạo các sản phẩm từ nhôm, sau đó sản xuất lon mới và toàn bộ quá trình bắt đầu một lần nữa Các loại khí thải từ những quy trình: cắt nghiền, de phủ, tan chảy và các thao tác thực hiện được loại bỏ từ nhà máy và thiết lập cơ sở xử lý khí thải, bao gồm cả hệ thống thu gom bụi và máy lọc bụi nóng... nhưng tạo ra các hợp kim với nhiều nguyên tố như đồng, kẽm, magiê, mangan và silic Khi được gia công cơ-nhiệt, các hợp kim nhôm này có các thu c tính cơ học tăng lên đáng kể  Khi nhôm được bay hơi trong chân không, nó tạo ra lớp bao phủ phản xạ cả ánh sáng và bức xạ nhiệt Các lớp bao phủ này tạo thành một lớp mỏng của ôxít nhôm bảo vệ, nó không bị hư hỏng như các lớp bạc bao phủ vẫn hay bị Trên thực... bởi quá trình ăn mòn của rỉ sét thành oxit sắt Khi điều đó xảy ra, kim loại đã trải qua điều trị tốn kém để loại bỏ oxy trong khi nhôm, không bị ăn mòn, chỉ đơn giản là có thể được nấu chảy và đúc thành một sản phẩm mới 2 Hạn chế:  Do cách tái chế thủ công nên không thể lọc và khử hết tạp chất được Các tạp bẩn này không thể phát hiện được bằng mắt thường, mà phải nhờ đến phương pháp vật chiếu tia quang... nào khi sử dụng các loại xoong nồi này trong chế biến thực phẩm hằng ngày  Trong quá tŕnh tái chế, nhôm bẩn c̣òn được độn thêm nhiều loại hoá chất, phụ gia để cán, đúc nên khó có thể đảm bảo những sản phẩm này an toàn để sử dụng trong việc đun nấu, tiếp xúc với thực phẩm  Thời gian lưu trữ và đun nấu thức ăn càng lâu sẽ làm cho xoong nồi nhôm bị xám màu và rỗ càng nhanh hơn Đặc biệt là các thức ăn ... thải 75. 000 khí thải dioxide sulfur oxit nitơ phát từ việc sản xuất nhôm tinh luyện II- Tổng quan nhôm: 1) Nhôm: a Nhôm có đâu? Nhôm nguyên tố phổ biến vỏ Trái đất lại dạng tự do, hầu hết nhôm. .. đến 95% Các tòa nhà Đức Anh sử dụng nhiều nhôm có tỉ lệ thu hồi cao  Nhôm thải từ bao bì nguồn thu hồi nhôm đáng kể.Tỉ lệ thu hồi bao bì nhôm phụ thuộc cách quản lý rác thải nước từ 25% đế 85% ... http://www.moitruongxanh.info - thegioidulieu.com - bee.net.vn - ThienNhien.net - www.greenhome.com - www.world-aluminium.org -Viet Bao (Theo KH&ĐS) - www.wasteonline.org.uk