Tách, thu hồi nhôm, nhựa thành công nhờ phương pháp thủy luyện
Các nhà khoa học của Viện Khoa học và Công nghệ (KH&CN) và Quản lý môi trường, Trường Đại học Công nghiệp TP.HCM vừa tách và thu hồi thành công nhôm từ vỏ hộp sữa bằng phương pháp thủy luyện, từ đó dùng để tái chế một cách hiệu quả.
Công trình nghiên cứu mới đây của các nhà khoa học của Viện KH&CN và Quản lý môi trường, Trường Đại học Công nghiệp TP HCM đã tìm ra phương pháp thu hồi nhôm từ vỏ hộp sữa giấy bằng công nghệ thủy luyện một cách hiệu quả.
Hiện nay, để tách nhôm khỏi vỏ hộp sữa giấy, hai phương pháp được sử dụng phổ biến rộng rãi là phương pháp hỏa luyện và phương pháp thủy luyện. Hỏa luyện là quá trình hoàn nguyên kim loại ở nhiệt độ cao. Phản ứng hoàn nguyên chủ yếu là nhờ các chất có ái lực hóa học mạnh để tách kim loại ra khỏi hợp chất của nó trong quặng, từ đó thu được kim loại. Tuy nhiên, phản ứng hoàn nguyên thường tỏa nhiều nhiệt, gây ô nhiễm không khí trong khi tỉ lệ thu hồi kim loại không cao.
Phương pháp thủy luyện còn gọi là phương pháp ướt, được dùng để điều chế những kim loại có độ hoạt động hóa học thấp như Au, Ag, Hg, Cu… Cơ sở của phương pháp này là dùng những dung dịch thích hợp, như dung dịch H2SO4, NaOH…, để hòa tan kim loại hoặc hợp chất của kim loại và tách ra khỏi phần không tan có trong quặng. Sau đó các ion kim loại trong dung dịch được khử bằng kim loại có tính khử mạnh hơn, như Fe, Zn…
Ưu điểm của hương pháp thủy luyện là ít phát sinh các chất thải độc hại do có thể dễ dàng kiểm soát các phản ứng hóa học. Công nghệ này còn dễ vận hành với chi phí thấp, có thể thu hồi được lượng kim loại nhất định. Do đó, các nhà khoa học của Viện KH&CN và Quản lý môi trường, Trường Đại học Công nghiệp TP HCM đã lựa chọn phương pháp thủy luyện sử dụng dung dịch NH4OH để tách nhôm và nhựa từ vỏ hộp sữa.
Tiến hành thí nghiệm, nhóm nghiên cứu thu gom vỏ hộp sữa giấy, rửa bằng nước sạch và phơi khô. Sau đó, vỏ hộp sữa được cắt nhỏ và ngâm trong dung dịch NH4OH pha loãng. Dùng máy khuấy từ gia nhiệt được để khuấy trộn điều khiển nhiệt độ dung dịch.
Sau nhiều lần thử nghiệm, nhóm nghiên cứu tìm ra nhiệt độ tối ưu để tách nhôm, nhựa và giấy ra khỏi vỏ hộp sữa là 70oC, trong thời gian 30 phút với nồng độ dung dịch NH4OH là 5 M, kích thước mẫu vỏ sữa (1x1cm), sẽ cho hiệu suất thu hồi cao nhất là 97,82%.
Với việc tách và thu hồi thành công các thành phần cấu tạo nên vỏ hộp sữa, bao gồm nhôm, giấy và nhựa sẽ giúp phân loại và tái chế chúng một cách hiệu quả, góp phần bảo vệ môi trường, đồng thời thúc đẩy sự phát triển của nền kinh tế tuần hoàn trong tương lai.
Nhìn nhận về xu hướng sử dụng rác thải làm nguyên liệu thứ cấp, Tổ chức Phát triển Công nghiệp Liên Hợp Quốc (UNIDO) cho biết, nền kinh tế tuần hoàn là một chu trình sản xuất khép kín, các chất thải được quay trở lại, trở thành nguyên liệu cho sản xuất, từ đó giảm mọi tác động tiêu cực đến môi trường, bảo vệ hệ sinh thái và sức khỏe con người.
Kinh tế tuần hoàn đem lại 4 lợi ích cơ bản thông qua tận dụng tối đa các nguồn lực, bao gồm: Tiết kiệm tài nguyên, bảo vệ môi trường, thúc đẩy phát triển kinh tế, lợi ích xã hội.
Theo các nghiên cứu, mỗi năm, Việt Nam thải ra trung bình khoảng 10-15 tỉ vỏ hộp sữa giấy. Thành phần vỏ hộp sữa có nhôm và giấy. Từ vỏ hộp sữa, có thể tái chế thành tấm lợp, tấm lót sàn, bột giấy cùng nhiều sản phẩm gia dụng khác. Mặc dù là loại rác có thể tái chế nhưng vỏ hộp sữa thường bị vứt bừa bãi hoặc xử lý bằng cách đốt hoặc chôn lấp ở các bãi rác gây lãng phí và ô nhiễm môi trường.
Nguyên Đỗ
