- Sở Giáo dục Đào tạo tỉnh Hà Giang - Trường: THPT Mậu Duệ - Địa chỉ: xã Mậu Duệ, huyện Yên Minh, tỉnh Hà GIang - Điện thoại: 02193502586 - Email: thptmaudue@hagiang.edu.vn BÀI DỰ THI Cuộc thi Vận dụng kiến thức liên môn để giải tình thực tiễn cho học sinh trung học - Thông tin học sinh: Họ tên: NGUYỄN THỊ LAN Ngày sinh: 04/ 4/ 2000 Lớp: 10C4 Họ tên: NGUYỄN VĂN QUANG Ngày sinh: 04/ 3/ 2000 Lớp: 10C4 Mậu Duệ, tháng 12 năm 2015 I TÊN TÌNH HUỐNG “XỬ LÍ RÁC THẢI ĐIỆN TỬ” II MỤC TIÊU GIẢI QUYẾT TÌNH HUỐNG Vận dụng kiến thức liên môn đểgiải vấn đề rác thải điện tử, giúp giảm thiểu ô nhiễm môi trường loại rác thải gây ra, giảm bớt gánh nặng cho xã hội III TỔNG QUAN VỀ CÁC NGHIÊN CỨU LIÊN QUAN ĐẾN VIỆC GIẢI QUYẾT TÌNH HUỐNG Để giải vấn đề nêu cách hiệu quả, cần áp dụng kiến thức số lĩnh vực sau: + Trong lĩnh vực Toán học: thống kê lượng rác thải điện tử cần xử lí, tính toán diện tích đầu tư + Trong lĩnh vực Hóa học: tìm hiểu thành phần hóa học, chất độc hại rác thải qua phân loại chúngđồng thời nghiên cứu phản ứng hóa học xảy để dễ dàng xử lí cho phù hợp hiệu + Trong lĩnh vực Sinh học: đảm bảo hạn chế tối đa ô nhiễm môi trường, đảm bảo sức khỏe người + Trong lĩnh vực Công nghệ: Đảm bảo quy trình xử lý rác thải Kiểm tra chất lượng xử lí IV GIẢI PHÁP VÀ THUYẾT TRÌNH QUÁ TRÌNH GIẢI QUYẾT TÌNH HUỐNG - Trong sống đại ngày nay, thiết bị điện tử ngày phổ biến trở nên thiết yếu như: máy tính, ti vi, tủ lạnh, Song song với công nghệ ngày phát triển, thiết bị ngày đại nên rác thải từ máy móc cũ ngày nhiều:năm 1998, Hoa Kỳ loại bỏ 20 triệu máy tính; đến năm 2009 số tăng lên mức 47,4 triệu Trong năm 2011, Trung Quốc cho “nghỉ hưu” 160 triệu thiết bị điện tử, 40% Hoa Kỳ Ước tính năm có khoảng 50 triệu rác điện tử, theo Cơ quan Bảo vệ Môi trường (EPA), 15-20% số rác tái chế Báo cáo công ty tư vấn Pike Research năm 2011 ước tính khối lượng phế liệu điện tử toàn cầu tăng nhiều lần vòng 15 năm tới.Rác thải điện tử gồm nhiều vật liệu: kim loại, chất hữu cao phân tử, kim loại quý (Al, Zn, Cu, Pb, Sn, Cr, Au, Ag, Pt, Pd…)mà cóchất độc hại: chì, thủy ngân, cadmium,selenium gây bệnh nguy hiểm ung thư, suy thận Mặc khác chúng trở thành rác thải với tốc độ gấp ba lần so với loại rác khác.Vì xử lí rác thải điện tử quan trọng Hình:Rác thải điện tử Dưới số ý tưởng việc xử lí rác thải điện tử: - Một cách để xử lí loại rác thải tái sử dụngnhững thiết bị sử dụng lại cho thư viện, trường học hay nước phát triển để giảm thiểu rác - Đối với thiết bị khả tái sử dụng xử lí sau: + Đầu tiên phân loại chúng thành phận có điểm chung, chẳng hạn chất liệu hay phận gần giống để dễ xử lí + Chúng ta tiến hành xử lí phần tử bên (vỏ máy ) thiết bị điện Các vỏ máy thường có chất liệu nhựa nên tái sử dụng cách làm chúng để sử dụng lại Còn trường hợp chúng bị hư hỏng nặng tiến hành tái chế loại nhựa thông thường + Bộ phận lại: ruột máy chứa phần tử cuộn cảm, tụ điện, đặc biệt vi mạch Chúng ta tiến hành gỡ thủ công phận có kích thước lớn tách rời điện trở, cuộn cảm, dây dẫn nối mạch hay phận biến đổi điện áp,…để tái sử dụng tiến hành tái chế chúng (do chúng thường đượclàm kim loại).Còn phận gắn liền với mạch phận tạo nên từ polime kim loại (vàng, thiết, chì, sắt, vật liệu bán dẫn silic, điện môi vi mạch) áp dụng phương pháp sau: Hình: Bản mạch Bước mạch nghiền nhỏthành bột (lúc cần phun nước vào để hạn chế bụi bay ra), sử dụng số loại máy nghiền đá xây dựng hay số loại máy nghiền vật cứng.Chobột chảy qua mương nước, kim loại nặng lắng xuống, bột nhựa lên tách theo dòng nước, kim loại tách khỏi hỗn hợp, sau đưa qua máy quay lợi dụng lực li tâm để tách phần tử giàu nghèo kim loại khỏi nhau(phần tử nghèo kim loại nhẹ nên bị tách sớm hơn) sau phần giàu kim loại tuyển từ từ qua từ trường để tách sắt vật liệu từ nam châm Còn bộphận giàu kim loại thu đượctánh sau dùng phương pháp điện phân hóa học để tách thu hồi kim loại khác Còn phần bột nhựa lên thu gom, sau tiến hành dùng nhiệt nung chúng nóng chảy để chất lại kết lại với tiến hành tái chế chúng Hình: Máy nghiền Hình: Bản điện sau nghiền + Ngoài phương pháp trên, dùng phương pháp khác thu hồi thiếc chì (những kim loại có nhiều rác thải điện tử) từ mạch điện tử phương pháp thủy luyện sử dụng axit HCl Thiếc chì được hòa tách đồng thời với hiệu suất cao dung dịch axit HCl nồng độ cao(khoảng 5M) nhiệt độ 800oC thời gian gần (để axit hòa tan kim loại với hiệu suất cao) Trong điều kiện, đồng không tan Chì thu hồi dạng chì clorua, thiếc thu hồi dạng thiếcoxit với hiệu suất thu hồi tương ứng 80% lượng kim loại mạch độ tinh khiết đạt khoảng 90% hai loại Sau thu thiếc chì tiến hành thu hồi đồng, cho dung dịch H 2SO4 H2O2 vào phần lại đồng tan hết vào dung dịch, tách đồng (cần đun nhẹ để đuổiH2O2 ra) cách tạo môi trường có pH từ 12 đến 14 kiềm để có kết tủa Cu(OH)2, lọc lấy nung dược CuO khử số tác nhân CO, H2… Các sản phẩm thu hồi làm nguyên liệu cho sở tinh luyện kim loại màu Hình: Chì thiếc mạch + Còn phương pháp để xử lí mạch có nhiều đồng thành phần.Phần mạch bao gồm đồng dát mỏng (loại 142g đồng/30,5 cm2) sợi thủy tinh với lớp phủ bên hợp kim hàn (37% chì, 63% thiếc) độ dày khoảng 0.0005 inch để chống axit dễ hàn Hình cấu tạo mạch: Với mạch nhiều lớp (một mạch với lớp đồng) mảnh nhựa tổng hợp đặt tạo thành lõi cách điện, có chất dính bổ sung dính chặt lớp đồng bên bên vào Hình hình ảnh lớp nhựa: Chúng ta tiến hành xử lí nhiệt Các bắt đầu bộc lộ dấu hiệu tách lớp từ nhiệt độ 2500C, khoảng nhiệt độ tốt để tách lớp xảy nhiều 3250C đến 3500C thời gian nhiệt độ 15 đến 30 phút, trình tách lớp diễn khó khăn dùng số dung môi hữu (toluen…) hòa tan polime để tách kim loại dễ Khi mẻ 200g mảnh mạch nung lò nung kín nhiệt độ 3500C 20 phút, khối lượng khoảng 20% Bằng cách bóc đồng từ sợi thuỷ tinh tách chúng cách thủ công, mảnh đồng chiếm đến 55% khối lượng sợi thủy tinh 45% Hình: Cấu tạo mạch V Ý NGHĨA CỦA VIỆC GIẢI QUYẾT TÌNH HUỐNG Cùng với phát triển vũ bão công nghệ,sự gia tăng nhanh chóng khối lượng rác thải điện tử tạo mối hiểm họa khó lường, chẳng khác “quả bom hẹn giờ” treo trước tương lai nhân loại Rác thải điện tử hủy hoại môi trường nghiêm trọng,ảnh hưởng tiêu cực đến sức khỏe người Vì vậy, xử lí rác thải điện tử vấn đề cấp bách cần phải thực cách nhanh chóng hiệu Bằng phương pháp xử lí nêu thu nguồn kim loại nhựa lớn tái sử dụng, giúp hạn chế tác hại rác thải điện tử đến môi trường sức khỏe người tận dụng lại nguồn nguyên liệu cách hiệu Trên ý tưởng chút hiểu biết số môn học chúng em Mong phương pháp xử lí rác thải đưa vào thực tiễn thực thành công Tuy nhiều hạn chế mong người thông cảm cho chúng em lời khuyên Chân thành cảm ơn! Mậu Duệ, ngày 15 tháng 12 năm 2015 Người viết Nguyễn Thị Lan Nguyễn Văn Quang ... thành rác thải với tốc độ gấp ba lần so với loại rác khác.Vì xử lí rác thải điện tử quan trọng Hình :Rác thải điện tử Dưới số ý tưởng việc xử lí rác thải điện tử: - Một cách để xử lí loại rác thải. .. TÊN TÌNH HUỐNG “XỬ LÍ RÁC THẢI ĐIỆN TỬ” II MỤC TIÊU GIẢI QUYẾT TÌNH HUỐNG Vận dụng kiến thức liên môn đểgiải vấn đề rác thải điện tử, giúp giảm thiểu ô nhiễm môi trường loại rác thải gây ra, giảm... người Vì vậy, xử lí rác thải điện tử vấn đề cấp bách cần phải thực cách nhanh chóng hiệu Bằng phương pháp xử lí nêu thu nguồn kim loại nhựa lớn tái sử dụng, giúp hạn chế tác hại rác thải điện tử