فن آوری های جدید برای بازیافت زباله های الکترونیکی

ما متصل جامعه مصرفی تولید مقدار زیادی از زباله های الکترونیکی در حدود 50 میلیون تن در هر سال در سراسر جهان است. آن است که حتی در حال حاضر زباله نشان می دهد که قوی ترین رشد از یک سال به بعد. ارزش مواد خام موجود در این ضایعات حدود 50-60 میلیارد یورو بسته به نوع مواد قیمت. قوانین و بازیافت کانال برای این زباله ها سازمان یافته در بسیاری از کشورها با تشکر از گسترش تولید کننده مسئولیت سیستم های, اما در حال حاضر تنها 20 درصد بازیافت شده در گواهی روند . علاوه بر این از شصت و عناصر شیمیایی موجود در زباله های الکترونیکی تنها یک اقلیت قابل بازیافت است ده در number_: طلا, نقره, پلاتین و کبالت و قلع و مس و آهن و آلومینیوم و سرب). هر چیز دیگری به پایان می رسد تا _ در fine_ تلف در محل های دفن زباله.

ایده آل از نقطه نظر از دایره اقتصاد خواهد بود از یک طرف به طولانی به عنوان آنجا که ممکن است از عمر این دستگاه های الکترونیکی به ویژه در طولانی تر شدن استفاده و از سوی دیگر به منظور تسهیل و نفع استفاده مجدد و یا تعمیر. این واقعیت باقی می ماند که این محل های دفن زباله نمایندگی واقعی “شهری معادن”: پتانسیل سپرده برای کسانی که می دانند چگونه برای بهره برداری از آنها.

ما چگونه به مقابله با زباله های الکترونیکی?

بازیافت زباله های الکترونیکی به معنی جدا کردن مواد, مولکول یا عناصر شیمیایی به طوری که آنها می تواند فروخته شده به عنوان مواد خام برای تولید محصولات جدید است. اول شما باید برای از بین بردن دستگاه ها و اجزای آنها را مرتب سخت کار کردن آنها و در نهایت جدا کردن مواد اغلب با سوزاندن و سپس با راه حل مبتنی بر فرایندهای شیمیایی.

بیشتر مواد شیمیایی از شهری معدن آسان تر است از انجام گفت. زباله های الکترونیکی بسیار متنوع در طبیعت است و اغلب مخلوط با سایر انواع زباله. ترکیب زباله به درمان می شود بنابراین متفاوت از یک بیل از زباله زباله سوز را خاکستر یا از یک دسته از زباله های دیگر. این در تضاد با بهره برداری از یک “سنتی” معدن که در آن ترکیب سنگ بسیار ساده تر و ثابت حداقل در مقایسه با.

شیمیدان است که در مواجهه با یک بسیار پیچیده جدایی مشکل است. این تا حدودی توضیح می دهد که چرا صنعت بازیافت در حال حاضر تمرکز بر روی اکثر متمرکز و یا از لحاظ اقتصادی جذاب فلزات به بهبود می یابند از این رو لیست بالا.

استراتژی جدید: از بین بردن مرتب کردن, سخت کار کردن, حل

مرتب سازی با هدف به حداقل رساندن شیمیایی پیچیدگی مخلوط به درمان به عنوان به خوبی به عنوان آن تنوع. می توان آن را در همه مقیاس ها: که از دستگاه (نوع نسل) از آن ماژول (مدارهای چاپی, باتری خارجی, پاکت, فریم, و غیره.), از ابتدایی قطعات الکترونیکی (کابل مقاومت و ظرفیت چیپس سر تخته و غیره.), و یا حتی در سطح پودر حاصل از آسیاب است که می تواند انجام شود در همه مقیاس ها شرح داده شده است.

کامل جداسازی قطعات از دستگاه های است که به لحاظ نظری موثر ترین روش است. اما با توجه به تعدد و پیچیدگی تجهیزات آن را دشوار است به طور خودکار این مرحله: جداسازی قطعات است که هنوز هم عمدتا به انجام دستی که بدان معنی است که هزینه های آن است که اغلب بیش از حد بالا اجازه می دهد تا مرتب سازی را به سطح ابتدایی اجزاء.

در نتیجه رایج ترین رویکرد در میان بازیافت (MTB Paprec, Véolia) قبل از هر گونه مواد شیمیایی است که از سنگ زنی در مقیاس دستگاه و یا ماژول خود به دنبال مراحل جداسازی ذرات توسط روش های فیزیکی با استفاده از تفاوت در تراکم و یا خواص مغناطیسی. بسته به خلوص پودر به دست آمده حرارتی یا شیمیایی درمان می شوند و سپس مورد استفاده قرار گیرد برای اصلاح ترکیب محصولات نهایی.

پالس استخراج ستون 5 سانتی متر قطر. JCP گابریل CEA Marcoule DES/ISEC/DMRC, نویسنده ارائه شده

در مورد دومی بیشتر استفاده می شود روند جدایی در راه حل از عناصر شیمیایی است که به اصطلاح استخراج مایع-مایع. معمولا متشکل از حل کردن فلزات و یا اکسیدهای خود را در اسید (برای مثال اسید نیتریک) و سپس ساخت یک امولسیون است که معادل فرانسوی سرکه بریزید. محلول اسيد (“سرکه”) است که با شور و نشاط مخلوط با حلال آلی (مانند نفت “نفت”) در استخراج یک ستون و یک یا چند مولکول (“خردل”) داشتن اموال ترویج انتقال برخی از فلزات (“ود”) از اسید به حلال. به عنوان این جدایی گام به ندرت کامل آن تکرار شده است در مجموعه ای به منظور رسیدن به نقطه مورد نظر خلوص سطوح. چند ده و حتی چند صد پی در پی استخراج گاهی اوقات لازم است برای رسیدن به مطلوب خلوص.

بهینه سازی هزینه ها و بهره وری از جمله فرآیندهای نیاز به مطالعه تاثیر تعداد بسیار زیادی از پارامترهای (به عنوان مثال غلظت گونه های شیمیایی اسیدی و درجه حرارت و غیره.) به منظور تعریف ترکیبی که نشان دهنده بهترین سازش.

فرآیندهای جدید برای افزایش نرخ بازیافت

در آزمایشگاه کمیاب, ما در حال کار بر روی فرآیندهای جدید است که در نهایت اجازه می دهد تا ” افزایش تعداد عناصر شیمیایی بازیافت و افزایش نرخ بازیافت: از یک طرف با فرآیندهای مکانیکی (اتوماسیون جداسازی قطعات و مرتب سازی) از سوی دیگر با مواد شیمیایی استخراج فرآیندهای در راه حل.

به عنوان ما را دیده اند که ترکیب شیمیایی زباله های الکترونیکی بسیار متغیر است. توسعه یک فرایند استخراج برای خاص ترکیب شیمیایی به راحتی می توانید نگاهی به پنج تا ده سال تحقیق و بهینه سازی و اقتباس از یک فرایند موجود را به یک ترکیب جدید (برای مثال فلزی جدید) نیاز به چند ماه تا چند سال. این است که به سختی سازگار با این حجم از اتلاف منابع و زمان در دسترس برای بازیافت زباله.

میکروسکوپی لوله کشی برای بهینه سازی استخراج عناصر

به منظور کاهش زمان و هزینه های جدید در حال توسعه استخراج فرآیندهای ما کوچک و یکپارچه در یک دستگاه واحد microfluidics خودکار تمام تجهیزات لازم برای یک فرایند مطالعه است. در یک ميکروفلوييدی دستگاه لوله کشی کوچکتر از یک میلیمتر (در مورد ما 100 ميکرومتر ضخامت, ضخامت دو تار مو و یا کمتر). این اجازه می دهد تا مقدار بسیار کمی از مواد استفاده می شود: چند microliters حلال و اسیدهای به جای میلی لیتر و چند میلی گرم از ترکیبات شیمیایی به جای گرم. با ادغام روش های تحلیل (X-اشعه مادون قرمز و سنسور) ما می توانیم بررسی ترکیب های مختلف از پارامترهای به طور مداوم و به طور خودکار و به سرعت. این اجازه می دهد تا ما را به انجام یک مطالعه در چند روز است که می تواند به طور معمول تا چند ماه.

عنصری جزء 5 سانتی متر سمت استخراج ميکروفلوييدی تراشه. جریان مایعات از طریق نیم لوله در یک الگوی کج و معوج و عناصر شیمیایی از طریق یک غشاء ساندویچ بین دو جمله قطعات. لوله کشی پمپ ها و تجزیه و تحلیل ماژول به عنوان مثال مادون قرمز اضافه شده است. A. El Mangaar, JCP گابریل, CEA, نویسنده ارائه شده

مزیت اضافی microfluidics نسبت به متعارف دستگاه: ما در درک بهتر پدیده های انتقال از عناصر شیمیایی در رابط بین آب و نفت است. در واقع ما شاهد هر دو ارز سطحی بین آب و نفت به لطف استفاده از یک متخلخل غشاها به عنوان به خوبی به عنوان زمان تماس بین دو فاز است که در حال تحت فشار قرار دادند به ميکروفلوييدی کانال با استفاده از کامپیوتر کنترل پمپ سرنگ. جریان مواد می تواند پس از آن محاسبه شده دقیقا.

بازیابی عناصر خاکی کمیاب: گرانبها و کمی مواد بازیافتی

این رویکرد به تازگی به ما اجازه مطالعه استخراج فلزات استراتژیک موجود در گوشی های تلفن همراه. این فلزات اساسی در فن آوری های مدرن تولید می شوند و عمدتا در چین و کوچک بازیافت شده در حال حاضر زیر 5 درصد. این است که از همه بیشتر مایه تاسف است که تولید آنها بسیار گران است و می تواند مطرح اجتماعی و مشکلات زیست محیطی.

نتایج ما نشان می دهد که ترکیبی از دو خاص استخراج مولکول باعث می شود آن را ممکن است برای استخراج عناصر خاکی کمیاب با کارایی تقریبا 100 برابر بیشتر از بازده استخراج با مولکول ها استفاده می شود به طور جداگانه. علاوه بر این ما نشان داده اند کارآمد استخراج در غلظت اسید 10 تا 100 برابر کمتر از کسانی که مورد استفاده در صنعت که تولید آلودگی کمتر. ما همچنین شناسایی ترکیبی از پارامترهای است که آن را ممکن است برای جدا کردن عناصر خاکی کمیاب بسیار موثر تر از هر دیگری که مرسوم است بسیار دشوار است برای رسیدن به در چند مرحله. ما اکنون در حال مطالعه این تقدم و تاخر این نتایج به دست آمده در مقیاس بسیار کوچک را که از تولید صنعتی ابزار.

در نهایت ما ميکروفلوييدی رویکرد واحدی است که بدان معنی است که هر یک از این ماژول می توانید پیدا کردن آن مفید و در موارد دیگر برای مثال در استخراج مایع-مایع ماژول می تواند مفید باشد برای مطالعه فرآیندهای استخراج از مولکولهای آلی (اسانس); و یا طیف سنجی مادون قرمز ماژول به صورت آنلاین نظارت agrifood یا دارویی فرآیندهای. این اجازه می دهد تا شما را به تعیین میزان بی بند و بار آب آن آب که در اطراف مولکول است که در آن حل می شود اما این که آیا ارتباط برقرار کردن با آنها یک پارامتر کلیدی به دنبال در فرمولاسیون بسیاری از این صنایع است.

tinyurlis.gdv.gdv.htclck.ruulvis.netshrtco.de

خرید کتاب زبان اصلی

آموزش سئو