Bản dịch tài liệu "Thu Hồi Vàng từ Rác Thải Điện Tử"

 

Bản dịch từ: 

International Journal of Students’ Research In Technology & Management

Vol 4, no 3, Nov 2016, pg 44-48

ISSN 2321-2543, doi: 10.18510/ijsrtm.2016.431

RECOVERY OF GOLD FROM E WASTE

Mona Mohammed Shihab Hamed Al Balushi, Dinesh Keloth kaithari1

Mechanical and industrial engineering department,

Caledonian college of engineering Muscat, Sultanate of Oman
Tóm Tắt Báo Cáo

Sự gia tăng nhanh chóng của rác thải điện tử (e-waste) đang đặt ra một thách thức môi trường và quản lý chất thải toàn cầu. Những sản phẩm này chứa các hóa chất độc hại, gây nguy hiểm cho môi trường và sức khỏe con người nếu không được xử lý đúng cách. Tuy nhiên, rác thải điện tử cũng là một nguồn tài nguyên tiềm năng, chứa các kim loại quý có giá trị. Nghiên cứu "Thu hồi Vàng từ Rác thải Điện tử" chứng minh tính khả thi của việc tái chế, biến rác thải thành một nguồn tài nguyên kinh tế.

Sử dụng phương pháp thủy luyện kim dựa trên dung dịch cường toan (aqua regia), nghiên cứu đã chiết tách thành công vàng từ các bảng mạch in (PCB) của máy tính. Kết quả thu được 0,05395 gram vàng với độ tinh khiết vượt trội 99,01% (tuổi vàng 23,76 karat), được xác minh qua phân tích vi cấu trúc EDAX và 99,35% qua phổ nhiễu xạ tia X. Thành công này khẳng định rằng việc tái chế rác thải điện tử không chỉ là một giải pháp môi trường cấp thiết mà còn là một cơ hội kinh tế hấp dẫn, giúp giảm thiểu hoạt động khai thác mỏ và bảo tồn tài nguyên thiên nhiên. Nghiên cứu cũng xem xét các phương pháp chiết tách khác như hỏa luyện kim và thủy luyện kim sinh học, cung cấp một cái nhìn tổng quan về các công nghệ hiện có trong lĩnh vực "khai thác đô thị" này.

--------------------------------------------------------------------------------

1. Vấn Đề Toàn Cầu về Rác Thải Điện Tử

Rác thải điện tử, hay Thiết bị Điện và Điện tử thải bỏ (WEEE), là một trong những dòng chất thải gia tăng nhanh nhất trên thế giới. Sự phát triển không ngừng của công nghệ và xu hướng tiêu dùng tìm kiếm sự đa dạng đã rút ngắn vòng đời của các thiết bị điện tử, dẫn đến khối lượng rác thải khổng lồ.

• Quy mô và Tốc độ Gia tăng: Các thiết bị như máy tính, TV, và điện thoại di động nhanh chóng trở nên lỗi thời. Chỉ riêng tại Hoa Kỳ, Cơ quan Bảo vệ Môi trường (EPA) ước tính có hơn 100 triệu máy tính bị vứt bỏ, và có tới 60 triệu tấn rác thải điện tử được đưa đến các bãi chôn lấp mỗi năm.

• Mối Nguy hại về Môi trường và Sức khỏe: Rác thải điện tử chứa nhiều kim loại nặng và hóa chất độc hại. Các phương pháp xử lý truyền thống như chôn lấp hoặc đốt đều gây ra những tác động tiêu cực đến môi trường và là mối đe dọa đối với sự sống.

    ◦ Nhiều WEEE được vận chuyển đến các nước đang phát triển như Trung Quốc, Đông Nam Á, Ấn Độ và Châu Phi, nơi chúng thường bị đổ ra các bãi rác lộ thiên, gây ô nhiễm nghiêm trọng.

    ◦ Các thành phần nguy hiểm bao gồm chì, thủy ngân, cadmium và beryllium, có thể gây hại cho cơ thể con người.

2. Tái Chế Rác Thải Điện Tử: Biến Thách Thức thành Cơ Hội

Cách tiếp cận hiệu quả nhất để xử lý rác thải điện tử là tái chế. Quá trình này không chỉ giải quyết vấn đề ô nhiễm mà còn mở ra cơ hội kinh tế đáng kể thông qua việc thu hồi các vật liệu quý.

• Lợi ích Kinh tế và Môi trường: Tái chế giúp thu hồi các kim loại quý và vật liệu có thể được sử dụng làm thành phần cho các sản phẩm mới. Điều này làm giảm nhu cầu khai thác tài nguyên từ lòng đất, qua đó giảm thiểu ô nhiễm và tác động môi trường của ngành công nghiệp khai khoáng.

• Tiềm năng Thu hồi Kim loại Quý: Rác thải điện tử là một "mỏ vàng" đô thị.

    ◦ Theo báo cáo, 3% lượng vàng và bạc được khai thác hàng năm được sử dụng để sản xuất máy tính và điện thoại di động.

    ◦ Một tấn rác thải điện tử từ PCB và điện thoại di động có thể thu hồi được 340 gram vàng, cho thấy tiềm năng kinh tế to lớn cho các hoạt động tái chế và chiết tách quy mô lớn.

3. Các Phương Pháp Chiết Tách Vàng từ Rác Thải Điện Tử

Có ba phương pháp chính được sử dụng để thu hồi vàng và các kim loại quý khác từ rác thải điện tử, mỗi phương pháp có những ưu và nhược điểm riêng.

Hỏa Luyện kim (Pyrometallurgy)

• Quy trình: Các mẩu phế liệu chứa vàng được nghiền nát và đốt ở nhiệt độ cao bằng cách nấu chảy trong lò hồ quang plasma hoặc lò cao.

• Phân tích: Đây là một phương pháp hiệu quả để tách và nâng cấp các nguyên tố. Tuy nhiên, nó đòi hỏi vốn đầu tư lớn cho các lò luyện kim. Một nghiên cứu của Khaliq, Rhamdhani và Masood (2014) cho rằng phương pháp này có thể kinh tế và hiệu quả sinh thái nếu kiểm soát được khí thải độc hại.

Thủy Luyện kim (Hydrometallurgy)

• Quy trình: Phương pháp này bao gồm một chuỗi các bước ngâm chiết bằng axit hoặc dung dịch kiềm đối với vật liệu chứa vàng, sau đó là các quy trình tách và tinh chế.

• Phân tích: Đây là phương pháp phổ biến nhất trên thế giới để chiết tách vàng. Mặc dù việc sử dụng xyanua trong quá trình ngâm chiết gây lo ngại về môi trường, các chất thay thế ít độc hại hơn như thiourea đang được áp dụng. Phương pháp này là trọng tâm của nghiên cứu được phân tích.

Thủy Luyện kim Sinh học (Bio-hydrometallurgy)

• Quy trình: Sử dụng các vi sinh vật (như vi khuẩn, nấm, tảo) để chiết tách kim loại thông qua các phản ứng sinh học. Quá trình này bao gồm quá trình oxy hóa sinh học (sử dụng phản ứng có sự hỗ trợ của vi khuẩn) và hấp phụ sinh học (tiếp xúc hóa lý giữa các vi sinh vật và ion kim loại).

• Phân tích: Đây là một phương pháp có nhiều ưu điểm vượt trội: thân thiện với môi trường, chi phí thấp và giảm thiểu lượng bùn thải hóa học hoặc sinh học.

4. Phân Tích Chuyên Sâu: Nghiên Cứu Tình Huống Chiết Tách Vàng bằng Thủy Luyện Kim

Nghiên cứu của Al Balushi và kaithari đã thực hiện một quy trình thủy luyện kim chi tiết để thu hồi vàng từ một bảng mạch in (PCB) máy tính.

Mục tiêu và Phương pháp luận

Mục tiêu là chiết tách vàng bằng dung dịch cường toan (aqua regia) và đánh giá độ tinh khiết của sản phẩm cuối cùng. Quy trình gồm các bước chính sau:

1. Xử lý PCB bằng Axit clohydric (HCl): Hòa tan các lớp đồng và niken trên bảng mạch để giải phóng vàng.

2. Hòa tan vàng bằng Cường toan (Aqua Regia): Dung dịch cường toan (hỗn hợp axit nitric và axit clohydric) oxy hóa vàng thành các ion vàng (Au³⁺), sau đó phản ứng với các ion clorua để tạo thành các anion tetrachloroaurate (III) (AuCl₄⁻), giữ vàng ở dạng hòa tan.

3. Kết tủa Vàng: Sau khi lọc dung dịch, Sodium meta bisulfite (SMB - Na₂S₂O₅) được thêm vào để khử các ion vàng, tạo thành kết tủa vàng ở dạng bột màu nâu sẫm.

4. Tinh chế và Tạo khối: Bột vàng được gia nhiệt trong lò để loại bỏ tạp chất, sau đó sử dụng kỹ thuật hỏa luyện (fire assaying) để tạo thành một khối vàng rắn.

Kết quả và Xác minh

Thí nghiệm đã thu được kết quả ấn tượng, xác nhận hiệu quả của quy trình. Dữ liệu định lượng chính được tóm tắt dưới đây:

Chỉ số	Kết quả	Phương pháp Xác minh
Khối lượng Vàng Thu được	0,05395 gram	Cân trọng lượng sau khi tinh chế bằng axit nitric
Độ tinh khiết (theo EDAX)	99,01%	Phân tích Vi cấu trúc Tán sắc Năng lượng tia X (EDAX)
Tuổi vàng (Karat)	23,76 K	Dựa trên phân tích EDAX
Độ tinh khiết (theo tia X)	99,35%	Phổ Nhiễu xạ Tia X
Thành phần Phụ	0,65% Bạc	Phổ Nhiễu xạ Tia X

Kết luận của Nghiên cứu

• Quy trình thủy luyện kim sử dụng dung dịch cường toan là một phương pháp rất hiệu quả để thu hồi vàng có độ tinh khiết cao từ các mảnh PCB lớn.

• Kết quả phân tích từ hai phương pháp EDAX và Nhiễu xạ tia X rất tương đồng, khẳng định độ chính xác của phép đo độ tinh khiết.

• Nghiên cứu đề xuất các hướng cải tiến trong tương lai, bao gồm việc tối ưu hóa nồng độ hóa chất, nhiệt độ và thời gian kết tủa để tăng hiệu suất thu hồi vàng. Hơn nữa, quy trình có thể được mở rộng để chiết tách các kim loại có giá trị khác như đồng, bạc, kẽm và palladium có trong rác thải điện tử.

Link download Tiếng Anh: https://drive.google.com/file/d/1d_Z8n7WGl4iHva2N8vgQFO8GK6zhco2A/view?usp=sharing

Natri Dichloroisocyanurate -(SDIC)-viên 2g-TQ-5kg-Tính chất hóa lý và các ứng dụng khử trùng nước

 

I. TÍNH CHẤT LÝ HÓA HỌC CỦA SDIC

1. Công thức và cấu trúc

• Công thức phân tử: C₃N₃O₃Cl₂Na
• Khối lượng phân tử: 219.95 g/mol
• Tên IUPAC: Sodium dichloroisocyanurate
• CAS Number: 2893-78-9

2. Tính chất vật lý

• Dạng: Tinh thể màu trắng, dạng bột hoặc viên nén
• Mùi: Mùi chlorine đặc trưng nhẹ
• Tỷ trọng: 0.74-0.80 g/cm³ (dạng viên)
• Độ ổn định: Khá ổn định ở điều kiện khô ráo, thoáng mát
• Độ tan trong nước (25°C): ~25 g/100ml

3. Tính chất hóa học

• Hàm lượng chlorine hoạt tính: 55-64% (thường 60-62%)
• pH (dung dịch 1%): 5.5-7.0
• Cơ chế tác dụng: Khi hòa tan trong nước, SDIC phân ly và thủy phân giải phóng HOCl (hypochlorous acid):

C₃N₃O₃Cl₂Na + 2H₂O ⟶ 2HOCl + C₃N₃O₃NaH₂
HOCl ⇄ H⁺ + OCl⁻

• HOCl là dạng có khả năng khử trùng mạnh nhất, có hiệu quả diệt khuẩn cao hơn OCl⁻ (hypochlorite ion) khoảng 80-100 lần

4. Hiệu quả diệt khuẩn

• Vi khuẩn: 99.9% trong 1-5 phút
• Virus: 99.99% trong 5-10 phút
• Bào tử nấm: trong 10-30 phút
• Tảo: hiệu quả cao

---

II. TỶ LỆ SỬ DỤNG SDIC THEO ỨNG DỤNG

1. Xử lý nước sinh hoạt

a) Khử trùng thông thường:

• Liều lượng: 2-4 mg Cl₂/L (tương đương 3-7 mg SDIC/L)
• Cách tính: Với SDIC 60% Cl₂ hoạt tính:
  • 1 viên 2g xử lý được: 300-600 lít nước
  • Nồng độ dư Cl₂ còn lại: 0.3-0.5 mg/L (theo WHO)

b) Nước nhiễm bẩn nặng:

• Liều lượng: 5-10 mg Cl₂/L (8-17 mg SDIC/L)
• 1 viên 2g: xử lý 120-250 lít nước
• Thời gian tiếp xúc: 30-60 phút

2. Xử lý nước lũ

a) Khử trùng sơ bộ:

• Liều lượng: 10-15 mg Cl₂/L (17-25 mg SDIC/L)
• 1 viên 2g: xử lý 80-120 lít nước
• Thời gian: 60-120 phút trước khi sử dụng

b) Nước đục cao (>50 NTU):

• Tiền xử lý: Kết hợp phèn sét (alum) 20-50 mg/L để keo tụ
• Sau lắng: Khử trùng với SDIC 15-20 mg Cl₂/L
• 1 viên 2g: xử lý 60-80 lít nước đã lắng

3. Nuôi trồng thủy sản

a) Khử trùng ao/bể trước khi thả giống:

• Liều lượng: 30-50 mg Cl₂/L (50-83 mg SDIC/L)
• Áp dụng: Ao không có cá, để khử trùng hoàn toàn
• Thời gian: 24-48 giờ, sau đó thay nước hoàn toàn

b) Xử lý nước nuôi định kỳ:

• Liều lượng: 0.3-0.5 mg Cl₂/L (0.5-0.8 mg SDIC/L)
• Tần suất: 7-10 ngày/lần
• Lưu ý: Rải đều, buổi sáng sớm, tránh nắng gắt

c) Phòng bệnh (nước có cá):

• Liều lượng: 1-2 mg Cl₂/L (1.7-3.3 mg SDIC/L)
• Áp dụng: Khi có dấu hiệu bệnh, nước chuyển màu
• Thời gian: Xử lý 2-3 ngày liên tiếp

d) Khử trùng dụng cụ:

• Nồng độ: 100-200 mg Cl₂/L (167-333 mg SDIC/L)
• Ngâm: 15-30 phút

---

III. CÔNG THỨC TÍNH LIỀU LƯỢNG

Khối lượng SDIC (g) = [V(L) × C_mong muốn(mg/L)] / [% Cl₂ hoạt tính × 10]

Trong đó:

• V: Thể tích nước cần xử lý (lít)
• C: Nồng độ Cl₂ mong muốn (mg/L)
• % Cl₂: Thường lấy 60% cho SDIC

Ví dụ: Xử lý 1000L nước sinh hoạt với nồng độ 3 mg Cl₂/L: Khối lượng = (1000 × 3) / (60 × 10) = 5g SDIC ⟹ Sử dụng 2.5 viên × 2g

---

IV. LƯU Ý KỸ THUẬT VÀ AN TOÀN

1. Điều kiện ảnh hưởng hiệu quả

• pH: Tối ưu 6.5-7.5 (HOCl chiếm ưu thế)
• Nhiệt độ: 20-30°C (tăng nhiệt độ tăng tốc độ phản ứng)
• Chất hữu cơ: Tiêu tốn Cl₂, cần tăng liều nếu COD/BOD cao
• Kim loại: Fe²⁺, Mn²⁺ tiêu tốn chlorine

2. Bảo quản

• Nơi khô ráo, thoáng mát, tránh ánh sáng trực tiếp
• Nhiệt độ < 30°C
• Tránh xa vật liệu hữu cơ, axit mạnh
• Thời hạn: 12-24 tháng (kín)

3. An toàn lao động

• Đeo găng tay, khẩu trang khi xử lý
• Tránh hít phải bụi
• Rửa tay sau khi sử dụng
• Không trộn với axit, ammonia

---

V. SO SÁNH VỚI CÁC CHẤT KHỬ TRÙNG KHÁC

Tiêu chí	SDIC	Ca(OCl)₂	NaOCl
Cl₂ hoạt tính	55-64%	65-70%	12-15%
Độ ổn định	Cao	Trung bình	Kém
pH dung dịch	5.5-7.0	10-11	11-13
Dễ sử dụng	Rất tốt	Tốt	Khó (lỏng)
Chi phí	Trung bình	Thấp	Thấp

Ứng dụng khử khuẩn rộng: Nước uống, hồ bơi, công nghiệp tuần hoàn, chăn nuôi, dệt sợi, bề mặt dụng cụ; SDIC là nguồn chlorine giải phóng HOCl chậm và hiệu quả trong nhiều bối cảnh xử lý nước

 

PEG400-Mailai-CN-225kg-Tính chất lý hóa và ứng dụng của nó

 

Tính chất lý hóa của PEG400

Cấu trúc và đặc điểm cơ bản:

• Công thức: HO-(CH₂-CH₂-O)n-H với n ≈ 8-9
• Khối lượng phân tử trung bình: 380-420 Da
• Dạng: Chất lỏng trong suốt, không màu, nhớt
• Độ nhớt (25°C): 105-130 cP
• Tỷ trọng (25°C): 1.124-1.128 g/cm³
• Điểm sôi: >250°C
• Điểm chớp cháy: >200°C
• pH (5% dd): 4.5-7.5

Tính chất hòa tan:

• Tan hoàn toàn trong nước ở mọi tỷ lệ
• Tan tốt trong ethanol, acetone, chloroform
• Không tan trong ether, hexane
• Khả năng tạo liên kết hydro mạnh

Ứng dụng công nghiệp với liều lượng cụ thể

1. Công nghiệp Dược phẩm

• Dung môi đồng dung môi: 10-50% w/w trong các dạng thuốc tiêm
• Chất tạo ẩm trong viên nang mềm: 3-10%
• Chất tăng hòa tan: 20-40% cho API kém tan
• Chất bôi trơn viên nén: 1-5%
• Base suppository: 70-100%

2. Mỹ phẩm và Chăm sóc cá nhân

• Kem dưỡng da: 2-10%
• Sữa rửa mặt: 5-15%
• Kem đánh răng: 10-25%
• Dầu gội/Sữa tắm: 1-5%
• Son môi: 5-15%
• Mặt nạ: 3-8%

3. Công nghiệp Sơn và Phủ

• Chất điều chỉnh độ nhớt: 0.5-3%
• Chất tạo màng: 2-8%
• Chất phân tán: 1-5%

4. Công nghiệp Hóa chất

• Chất hút ẩm: 5-20%
• Chất chống đông: 10-30% trong hệ nước
• Chất trung gian tổng hợp: 100% (nguyên chất)
• Chất tách chiết lỏng-lỏng: 20-50%

5. Công nghiệp Thực phẩm (E1521)

• Chất mang hương liệu: 10-30%
• Chất chống khô trong bánh: 0.5-2%
• Chất nhũ hóa: 0.1-1%

6. Công nghiệp Dệt may

• Chất làm mềm vải: 1-5%
• Chất trợ nhuộm: 2-10%
• Chất chống tĩnh điện: 0.5-3%

7. Công nghiệp Giấy

• Chất tạo ẩm: 0.5-2%
• Chất chống dính: 1-3%

8. Công nghiệp Cao su và Nhựa

• Chất hóa dẻo: 2-10%
• Chất bôi trơn khuôn: 1-5%
• Chất phân tán: 0.5-3%

9. Công nghiệp In ấn

• Chất điều chỉnh độ nhớt mực in: 1-8%
• Chất tăng độ bám dính: 2-6%

10. Ứng dụng Sinh học - Y học

• Môi trường nuôi cấy tế bào: 0.1-1%
• Chất bảo quản mô: 5-20%
• Chất trợ kết tủa protein: 10-30%

Ưu điểm kỹ thuật

1. Không độc, sinh tương thích cao
2. Ổn định nhiệt và hóa học tốt
3. Không gây kích ứng
4. Giá thành hợp lý
5. Khả năng pha trộn đa dạng

Lưu ý bảo quản

• Nhiệt độ: 15-25°C
• Tránh ánh sáng trực tiếp
• Đóng kín tránh hút ẩm
• Thời hạn: 2-3 năm trong điều kiện phù hợp

Thiourea dioxxit-CH₄N₂O₂S-FAS-Trung quốc-Công nghiệp-25kg-Tính chất hóa lý và ứng dụng công nghiệp của nó

 

I. TÍNH CHẤT LÝ HÓA

1. Tính chất vật lý

• Công thức: CH₄N₂O₂S hoặc (NH₂)₂CSO₂
• Tên gọi khác: Formamidine sulfinic acid, TDO
• Khối lượng phân tử: 108.12 g/mol
• Dạng: Tinh thể màu trắng
• Nhiệt độ nóng chảy: 126-132°C (phân hủy)
• Độ tan: Tan tốt trong nước (27 g/L ở 20°C), tan ít trong ethanol
• pH: 6.0-7.0 (dung dịch 1%)

2. Tính chất hóa học

• Tính khử mạnh: Là chất khử không chứa sulfite, ổn định hơn Na₂S₂O₄
• Khả năng khử chọn lọc: Khử được nhiều hợp chất oxy hóa nhưng không ảnh hưởng đến thuốc nhuộm azo
• Ổn định nhiệt: Bền nhiệt tốt hơn các chất khử khác ở nhiệt độ cao
• An toàn môi trường: Phân hủy thành urê và muối sulfat, không độc hại

II. ỨNG DỤNG TRONG CÔNG NGHIỆP TÁCH VÀNG

1. Vai trò trong xử lý quặng vàng Việt Nam

a) Khử Au³⁺ thành Au⁰:

• Trong dung dịch acid: Thiourea dioxide khử phức Au-thiourea
• Ưu điểm so với phương pháp xyanua: An toàn hơn, thân thiện môi trường

b) Quy trình tách vàng bằng thiourea:

Quặng nghiền → Ngâm chiết với thiourea (pH 1-2) 
→ Tạo phức [Au(CS(NH₂)₂)₂]⁺ 
→ Khử bằng thiourea dioxide 
→ Kết tủa Au kim loại

c) Liều lượng trong tách vàng:

• Thiourea trong ngâm chiết: 5-20 g/L
• Thiourea dioxide cho khử: 0.5-2.0 g/L (50-200 kg/tấn quặng)
• pH tối ưu: 1.5-2.0 (H₂SO₄)
• Thời gian khử: 2-6 giờ
• Nhiệt độ: 40-60°C

d) Hiệu suất thu hồi:

• Quặng oxy hóa: 85-92%
• Quặng sulfide: 75-85%
• Quặng laterite có vàng (phổ biến VN): 80-90%

2. Ưu điểm so với xyanua trong điều kiện Việt Nam

• An toàn hơn với công nhân
• Phù hợp với quặng có hàm lượng đồng, sắt cao
• Thời gian ngâm chiết ngắn hơn
• Xử lý môi trường đơn giản hơn

III. ỨNG DỤNG TRONG TẨY TRẮNG

1. Tẩy trắng bột giấy

Liều lượng:

• Bột giấy cơ khí: 0.2-0.5% (trên khối lượng khô)
• Bột giấy hóa học: 0.1-0.3%
• pH: 5.0-7.0
• Nhiệt độ: 60-80°C
• Thời gian: 30-90 phút

Ưu điểm:

• Không làm giảm độ bền của sợi
• Giữ được độ trắng lâu dài
• Thân thiện môi trường

2. Tẩy trắng vải dệt

Liều lượng:

• Cotton: 1-3 g/L
• Len: 0.5-2 g/L
• Tơ tằm: 0.2-1 g/L
• Nhiệt độ: 60-95°C
• pH: 6-8
• Thời gian: 20-60 phút

3. Tẩy trắng kaolin, talc

• Liều lượng: 0.5-2.0% (trên khối lượng khoáng)
• pH: 4-6
• Nhiệt độ: 70-90°C

IV. CÁC ỨNG DỤNG CÔNG NGHIỆP KHÁC

1. Công nghiệp dệt nhuộm

a) Khử màu thuốc nhuộm:

• Liều lượng: 0.5-5 g/L
• Khử màu vải bị nhuộm sai
• Điều chỉnh độ sâu màu

b) Ngăn cản oxy hóa trong nhuộm vải:

• Liều lượng: 0.2-1.0 g/L
• Bảo vệ thuốc nhuộm khỏi bị oxy hóa

2. Công nghiệp polymer

Điều chỉnh phản ứng trùng hợp:

• Liều lượng: 0.01-0.5% (trên monomer)
• Làm chất chuyển mạch chain transfer agent
• Kiểm soát khối lượng phân tử

3. Công nghiệp mỹ phẩm

Chất khử trong kem/gel duỗi tóc:

• Liều lượng: 3-8% (trong sản phẩm)
• An toàn hơn thioglycolic acid
• pH: 7-9

4. Công nghiệp nhiếp ảnh

Chất khử trong hiển ảnh:

• Liều lượng: 5-20 g/L
• Thay thế cho hydroquinone độc hại

5. Xử lý nước thải

Khử ion kim loại nặng:

• Liều lượng: 0.1-1.0 g/L
• Khử Cr⁶⁺ → Cr³⁺
• Xử lý nước thải xi mạ

6. Công nghiệp giấy tái chế

Tẩy mực in:

• Liều lượng: 0.3-1.0% (trên bột giấy)
• pH: 9-11 (kết hợp với kiềm)
• Nhiệt độ: 45-65°C

V. BẢNG TỔNG HỢP LIỀU LƯỢNG

Ứng dụng	Liều lượng	pH	Nhiệt độ
Tách vàng (khử)	0.5-2.0 g/L	1.5-2.0	40-60°C
Tẩy trắng bột giấy	0.1-0.5%	5-7	60-80°C
Tẩy trắng vải cotton	1-3 g/L	6-8	60-95°C
Khử màu dệt nhuộm	0.5-5 g/L	5-7	50-80°C
Duỗi tóc	3-8%	7-9	25-40°C
Tẩy mực giấy	0.3-1.0%	9-11	45-65°C
Xử lý Cr⁶⁺	0.1-1.0 g/L	2-4	25-50°C

VI. KINH NGHIỆM ỨNG DỤNG TẠI VIỆT NAM

Đối với quặng vàng Việt Nam:

1. Quặng Bồng Miêu (Quảng Nam): Chứa nhiều FeS₂ → Cần tăng thiourea lên 15-20 g/L
2. Quặng Phước Sơn: Quặng oxy hóa → Hiệu quả tốt với 10-12 g/L thiourea
3. Quặng Bản Páo (Cao Bằng): Có Cu cao → Cần kiểm soát pH chặt chẽ ở 1.8-2.0

Lưu ý kỹ thuật:

• Thiourea dioxide dễ hút ẩm → Bảo quản nơi khô ráo
• Không trộn với chất oxy hóa mạnh
• Hiệu quả tốt nhất khi phối hợp với siêu âm trong tách vàng
• Cần có hệ thống thông gió tốt (mặc dù ít độc hơn xyanua)

TCE-Trichloethylen-Nhật-Công nghiệp-300kg-Tính chất hóa lý và ứng dụng của nó

 

I. TÍNH CHẤT HÓA LÝ

1. Tính chất vật lý

• Công thức hóa học: C₂HCl₃ (CHCl=CCl₂)
• Khối lượng phân tử: 131.39 g/mol
• Trạng thái: Chất lỏng không màu, trong suốt
• Mùi: Mùi ngọt đặc trưng, giống chloroform
• Điểm sôi: 87°C (189°F)
• Điểm nóng chảy: -84.7°C
• Tỷ trọng: 1.46 g/cm³ (25°C) - nặng hơn nước
• Độ hòa tan trong nước: 1.28 g/L (25°C) - ít tan
• Áp suất hơi: 58 mmHg (20°C)
• Điểm chớp cháy: Không cháy ở điều kiện thường
• Độ nhớt: 0.57 cP (25°C)

2. Tính chất hóa học

a) Cấu trúc phân tử:

• Là alkene halogen hóa với liên kết đôi C=C
• Có 3 nguyên tử chlorine làm tăng tính phân cực

b) Phản ứng đặc trưng:

• Phân hủy bởi ánh sáng và nhiệt: TCE + UV/O₂ → phosgene (COCl₂) + HCl
• Phản ứng với base mạnh: Tạo dichloroacetylene (chất nổ)
• Oxy hóa: Tạo acid trichloroacetic và phosgene
• Khử: Có thể khử thành dichloroethylene

c) Tính ổn định:

• Ổn định ở điều kiện thường nhưng phân hủy dưới ánh sáng UV
• Không ổn định với kiềm mạnh
• Tương thích với hầu hết kim loại trừ nhôm, magie (khi có nước)

II. ỨNG DỤNG TẨY RỬA DẦU MỠ

1. Nồng độ TCE trong các ứng dụng tẩy rửa

Ứng dụng	% TCE	Ghi chú
Tẩy rửa hơi (Vapor Degreasing)	95-100%	TCE nguyên chất hoặc gần nguyên chất
Tẩy rửa ngâm nguội	85-95%	Có thể pha thêm surfactant
Tẩy rửa phun	80-90%	Kết hợp với áp suất cơ học
Công thức tẩy rửa thương mại	50-80%	Pha với dung môi khác (methylene chloride, perchloroethylene)
Tẩy rửa điện tử	90-98%	Độ tinh khiết cao

2. Cơ chế tẩy rửa dầu mỡ

Nguyên lý hoạt động:

• Hòa tan phi cực: TCE có độ phân cực thấp, hòa tan tốt dầu mỡ, mỡ động vật, dầu khoáng
• Hệ số phân bố: Log P = 2.42 (ưa mỡ cao)
• Sức căng bề mặt thấp: 29 dyne/cm → thấm sâu vào khe hở
• Khả năng bay hơi nhanh: Không để lại cặn

Hiệu quả tẩy rửa:

• Dầu khoáng: 99%
• Mỡ động vật: 95-98%
• Wax, paraffin: 98%
• Dầu silicone: 85-90%

3. Phương pháp tẩy rửa

a) Vapor Degreasing (Tẩy rửa hơi) - Phổ biến nhất

• Đun sôi TCE tạo hơi
• Chi tiết ngâm trong vùng hơi
• Hơi ngưng tụ trên bề mặt lạnh → cuốn dầu mỡ
• Hiệu quả: 99%, không cần chà rửa

b) Cold Cleaning (Ngâm nguội)

• Ngâm chi tiết trong TCE lỏng
• Có thể kết hợp siêu âm
• Nhiệt độ: 20-40°C

c) Spray Cleaning (Tẩy phun)

• Phun TCE dưới áp suất cao
• Kết hợp lực cơ học và hóa học

III. ỨNG DỤNG TRONG CÁC NGÀNH CÔNG NGHIỆP

1. Ngành Cơ khí - Kim loại (40-50% thị trường)

Ứng dụng:

• Tẩy dầu mỡ chi tiết gia công chính xác
• Làm sạch vòng bi, bánh răng, piston
• Chuẩn bị bề mặt trước mạ, sơn
• Tẩy dầu công nghiệp sau dập, phay, tiện

Ưu điểm:

• Không ăn mòn kim loại
• Làm sạch nhanh, không cần chà
• Thấm sâu vào khe hở nhỏ

2. Ngành Điện tử (15-20%)

Ứng dụng:

• Tẩy flux sau hàn mạch in
• Làm sạch linh kiện bán dẫn
• Tẩy dầu trên connector, relay
• Làm sạch đầu đọc ổ cứng (trước đây)

Đặc điểm:

• Độ tinh khiết cao (>99%)
• Không dẫn điện
• Bay hơi nhanh, không để cặn

3. Ngành Hàng không - Vũ trụ (10-15%)

Ứng dụng:

• Tẩy rửa động cơ phản lực
• Làm sạch linh kiện thuỷ lực
• Tẩy dầu ổ đỡ chính xác cao
• Làm sạch sensor, van điều khiển

Yêu cầu:

• Tiêu chuẩn MIL-SPEC
• Không để lại cặn ion
• Tương thích với hợp kim đặc biệt

4. Ngành Dệt may (10-15%)

Ứng dụng:

• Tẩy sáp, mỡ khâu trên vải
• Làm sạch thiết bị dệt
• Dry cleaning (giặt khô) - đã bị thay thế

5. Công nghiệp Hóa chất (10-12%)

Ứng dụng:

• Dung môi chiết xuất trong sản xuất dược phẩm
• Tổng hợp hữu cơ (trung gian phản ứng)
• Sản xuất chất làm lạnh (HFC-134a)
• Chiết caffeine từ cà phê (trước đây)

6. Ngành Ô tô (5-8%)

Ứng dụng:

• Tẩy dầu động cơ, hộp số
• Làm sạch phụ tùng tái chế
• Tẩy rửa khuôn mẫu
• Làm sạch bơm nhiên liệu

7. Các ngành khác (5-8%)

• Y tế: Tẩy rửa thiết bị (bị hạn chế)
• In ấn: Làm sạch trục lăn
• Quang học: Tẩy rửa thấu kính
• Phòng thí nghiệm: Dung môi phân tích

IV. ƯU - NHƯỢC ĐIỂM

Ưu điểm:

✓ Khả năng hòa tan dầu mỡ xuất sắc ✓ Không cháy nổ ✓ Bay hơi nhanh, làm khô nhanh ✓ Không để lại cặn ✓ Tương thích với hầu hết kim loại ✓ Chi phí thấp hơn so với dung môi thân thiện môi trường

Nhược điểm:

✗ Độc tính cao: Gây ung thư (Group 1 - IARC) ✗ Hại gan, thận, thần kinh ✗ Ô nhiễm môi trường (không phân hủy sinh học) ✗ Bị kiểm soát chặt chẽ bởi EPA, EU ✗ Phân hủy tạo phosgene độc

V. TÌNH HÌNH HIỆN NAY VÀ XU HƯỚNG

1. Quy định pháp luật

• EU: Cấm hoặc hạn chế nghiêm ngặt (REACH)
• Mỹ: EPA hạn chế mạnh, cấm nhiều ứng dụng
• Việt Nam: Có trong danh mục hạn chế

2. Chất thay thế

• n-Propyl bromide (nPB)
• Modified alcohols
• Hydrocarbon solvents
• Aqueous cleaning (tẩy rửa nước)
• Supercritical CO₂

3. Xu hướng thị trường

• Giảm mạnh ở các nước phát triển
• Còn sử dụng ở một số nước đang phát triển
• Thị trường toàn cầu giảm 5-8%/năm

VI. KHUYẾN NGHỊ AN TOÀN

Nếu vẫn phải sử dụng TCE:

1. Bảo hộ lao động:
   • Găng tay nitrile/neoprene
   • Mặt nạ phòng độc với phin hữu cơ
   • Quần áo chống thấm
   • Hệ thống thông gió cưỡng bức
2. Giới hạn phơi nhiễm:
   • OSHA PEL: 100 ppm (8h)
   • ACGIH TLV: 10 ppm (8h)
3. Xử lý chất thải:
   • Thu gom đúng quy định
   • Tái chưng cất tái sử dụng
   • Xử lý tại cơ sở có giấy phép

---

Kết luận: TCE từng là "vua dung môi" trong tẩy rửa công nghiệp nhờ hiệu quả vượt trội. Tuy nhiên, do độc tính và áp lực môi trường, ngành đang chuyển dịch mạnh sang các giải pháp xanh hơn. Khuyến nghị nghiên cứu các chất thay thế cho ứng dụng cụ thể của bạn, hoặc chuyển sang công nghệ tẩy rửa nước kết hợp siêu âm - xu hướng tương lai của ngành.