Sự tiến bộ nhanh chóng của công nghệ trong lĩnh vực thiết bị điện, điện tử dẫn tới

Sự tiến bộ nhanh chóng của công nghệ trong lĩnh vực thiết bị điện, điện tử dẫn tới tuổi đời của thiết bị ngày càng ngắn đi. Các thiết bị cũ, lỗi thời bị thải ra và thay thế bằng các thiết bị mới hơn, tiên tiến hơn. Tuổi đời của thiết bị rút ngắn đồng nghĩa với việc một lượng lớn rác thải phát sinh. Mỗi năm thế giới thải ra tới khoảng 50 triệu tấn thiết bị điện tử, được biết đến như rác thải điện tử.

Các bảng mạch in (PCBs) chiếm khoảng 3% khối lượng của rác thải điện tử được thải ra trên toàn thế giới. PCB là một trong những thành phần quan trọng nhất của một thiết bị điện tử. Các PCB có thành phần phức tạp, chủ yếu gồm các kim loại (40%), chất hữu cơ và gốm sứ (mỗi loại 30%). Trong số các kim loại khác nhau thường có trong PCBs, đồng là kim loại có hàm lượng lớn nhất (có thể lên tới 27%), do đó có giá trị đáng kể. Các nỗ lực nhằm thu hồi kim loại từ PCB thải không chỉ giúp xử lý rác thải mà còn đem lại hiệu quả kinh tế, giảm sự phụ thuộc vào nguồn kim loại từ quặng.

Bản mạch điện tử thải là nguồn đồng kim loại thứ cấp đặc biệt quan trọng, hàm lượng đồng trong bản mạch điện tử thải có thể lên tới 27%. Quá trình xử lý bản mạch điện tử thải được tiến hành theo ba công đoạn: tiền xử lý, hỏa luyện và điện phân. Trong giai đoạn đầu tiên, các bản mạch thải được tháo rời, các linh kiện gắn trên bảng mạch được loại bỏ... Phần còn lại được nghiền nhỏ thành hạt có kích thước khoảng 1mm. Các hạt PCB sau đó được thiêu thiêu ở nhiệt độ từ 350 đến 950 ºC trong thời gian từ 15 đến 60 phút. Thiêu phẩm sau đó được nghiền 30 phút trong máy nghiền hành tinh ở tốc độ 300 v/phút. Sản phẩm sau nghiền được rửa để loại bỏ tro. Trong công đoạn nấu luyện, kim loại thu được sau quá trình rửa được nấu chảy ở nhiệt độ 1150 ºC. Quá trình nấu được thực hiện trong lò điện trở với nồi nấu graphite. Kim loại lỏng được đúc thành các tấm anode phục vụ cho điện phân tinh luyện. Điện phân tinh luyện được thực hiện trong bể điện phân với dung dịch điện phân chứa 108g/l H₂SO₄ và 50 g/l Cu. Điện cực dương là các tấm đồng anode và điện cực âm được chế tạo đồng sạch (99,9%)

Để xem xét ảnh hưởng của thời gian thiêu, các mẫu phế liệu được thiêu ở nhiệt độ 750ºC với thời gian thay đổi từ 15 tới 60 phút, các kết quả thu được trình bày trên hình 3

Bảng 1. Thành phần chính của mẫu kim loại sau thiêu ở 750ºC

Sau quá trình thiêu, nghiền và tuyển rửa để loại bỏ các tạp chất, mẫu kim loại thu được được nấu chảy trong lò điện và đúc thành điện cực anode để có thể tinh luyện bằng quá trình điện phân.

Nguồn: Trần Đức Huy· , Dương Ngọc Bình, Lê Minh Hải (2018), “Xử lý thu hồi đồng kim loại từ bản mạch điện tử thải”, Tạp chí Khoa học và Công nghệ

Trả lời cho các câu 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 dưới đây:

Câu hỏi số 1:

Thông hiểu

Điền từ không quá 4 tiếng.

Mục đích chính của quá trình thiêu phế liệu bản mạch là sử dụng nhiệt để phân hủy các ______ nhằm dễ dàng tách chúng ra khỏi kim loại.

Đáp án:

Đáp án đúng là: hợp chất hữu cơ

Xem lời giải

Câu hỏi:825283

Phương pháp giải

Dựa vào thông tin bài đọc xác định thành phần trước và sau quá trình thiêu phế liệu của bản mạch.

Giải chi tiết

Mục đích chính của quá trình thiêu phế liệu bản mạch là sử dụng nhiệt để phân hủy các hợp chất hữu cơ nhằm dễ dàng tách chúng ra khỏi kim loại.

Đáp án cần điền là: hợp chất hữu cơ

Câu hỏi số 2:

Thông hiểu

Cho biết các phát biểu sau về quá trình thiêu bản mạch điện từ đúng hay sai?

	Đúng	Sai
a) Nhiệt độ thiêu càng cao thì hàm lượng kim loại thu được sau thiêu càng giảm.
b) Khi thiêu ở 750 °C, hàm lượng kim loại đạt cao nhất.
c) Cỡ hạt 1–2 mm cho hiệu quả thu hồi kim loại tương đương với hạt 2–5 mm ở 750 °C.

Đáp án đúng là: S; Đ; Đ

Xem lời giải

Câu hỏi:825284

Phương pháp giải

Dựa vào thông tin bài đọc, kết quả đo đạc trong hình 1, xác định nhiệt độ tối ưu ở các trường hợp thiêu bản mạch điện từ.

Giải chi tiết

a) sai, vì khi tăng nhiệt độ hàm lượng kim loại thu được càng tăng.

b) đúng.

c) đúng, vì hàm lượng kim loại ở hai loại kích thước hạt gần như trung nhau tại 750^oC.

Đáp án cần chọn là: S; Đ; Đ

Câu hỏi số 3:

Thông hiểu

Từ kết quả hình 1 và hình 3, thiêu bản mạch điện tử ở điều kiện nhiệt độ và thời gian bao nhiêu là tối ưu?

A. 750^oC trong 45 phút.

B. 750^oC trong 60 phút.

C. 950^oC trong 45 phút.

D. 950^oC trong 65 phút.

Đáp án đúng là: A

Xem lời giải

Câu hỏi:825285

Phương pháp giải

Dựa vào thông tin bài đọc xác định thời gian và nhiệt độ tối ưu.

Giải chi tiết

Như hình 1, khi tăng nhiệt độ thiêu lên trên 750 ºC thì hàm lượng kim loại trong mẫu gần như không tăng. Như vậy có thể khẳng định chỉ cần thiêu ở khoảng 750 ºC là có thể phân hủy hết các chất hữu cơ trong phế liệu.

Với thời gian thiêu ngắn, quá trình thiêu chưa được triệt để dẫn đến hiệu quả của quá trình thiêu thấp. Quá trình loại bỏ tro, tạp chất ra khỏi mẫu sau thiêu 15 phút rất khó khăn dẫn đến hàm lượng kim loại trong mẫu không cao (dưới 50%). Khi thời gian thiêu đến 45 phút thì hàm lượng kim loại tăng lên đến gần 75% và được duy trì ở mức ổn định khi kéo dài thời gian thiêu đến 60 phút. Vì vậy, ở nhiệt độ thiêu 750 ºC, thời gian thiêu 45 phút là phù hợp.

Đáp án cần chọn là: A

Câu hỏi số 4:

Thông hiểu

Sắp xếp các bước sau đúng với quy trình tái chế Cu từ bản mạch điện tử thải.

1. Nấu đúc anode

2. Tháo rời các thành phần điện tử, mài mòn và tách từ

3. Điện phân tinh luyện.

4. Thiêu

Đáp án đúng là: 2-4-1-3

Xem lời giải

Câu hỏi:825286

Phương pháp giải

Dựa vào thông tin bài đọc, xác định quy trình tái chế Cu từ bản mạch điện tử.

Giải chi tiết

Quy trình tái chế Cu từ bản mạch điện tử:

2 - Tháo rời các thành phần điện tử, mài mòn và tách từ

4 - Thiêu

1 - Nấu đúc anode

3 - Điện phân tinh luyện.

Đáp án cần chọn là: 2-4-1-3

Câu hỏi số 5:

Thông hiểu

Phương trình nào dưới đây biểu diễn đúng quá trình xảy ra tại cathode?

A. $C{{u}^{2+}}+2e\xrightarrow{{}}Cu$

B. $Cu\xrightarrow{{}}C{{u}^{2+}}+2e$

C. $2{{H}_{2}}O\xrightarrow{{}}4{{H}^{+}}+{{O}_{2}}+4e$

D. $2{{H}_{2}}O+2e\xrightarrow{{}}{{H}_{2}}+2O{{H}^{-}}$

Đáp án đúng là: A

Xem lời giải

Câu hỏi:825287

Phương pháp giải

Các quá trình xảy ra trong bình điện phân:

Cathode (-): xảy ra quá trình khử

Anode (+): xảy ra quá trình oxi hoá

Giải chi tiết

Trong quá trình điện phân tinh luyện Cu.

Cathode: $Cu^{2 +} + 2e\overset{}{\rightarrow}Cu$

Anode: $Cu\overset{}{\rightarrow}Cu^{2 +} + 2e$

Đáp án cần chọn là: A

Câu hỏi số 6:

Vận dụng

Việc thu hồi kim loại từ rác thải điện tử có ý nghĩa hóa học – môi trường chủ yếu nào?

A. Giảm khai thác quặng, tiết kiệm tài nguyên thiên nhiên.

B. Làm giảm lượng rác thải vô cơ có nguồn gốc kim loại.

C. Tăng lượng khí CO₂ trong không khí.

D. Hạn chế ô nhiễm nguồn nước.

Đáp án đúng là: A

Xem lời giải

Câu hỏi:825288

Phương pháp giải

Ý nghĩa, vai trò của tái chế kim loại đối với môi trường.

Giải chi tiết

Việc thu hồi kim loại từ rác thải điện tử có ý nghĩa hóa học – môi trường chủ yếu làm giảm khai thác quặng, tiết kiệm tài nguyên thiên nhiên.

Đáp án cần chọn là: A

Câu hỏi số 7:

Vận dụng

Xử lí 1 tấn PCB thải chứa 27% Cu. Sau khi thiêu ở 750 °C, hiệu suất thu hồi đồng đạt 75%. Khối lượng kim loại thu được sau 45 phút là bao nhiêu? Làm tròn kết quả đến hàng phần trăm.

Đáp án:

Đáp án đúng là: 297,79

Xem lời giải

Câu hỏi:825289

Phương pháp giải

Khối lượng PCB ⟶ Khối lượng Cu có trong PCB trước xử lí

⟶ Khối lượng Cu sau thiêu

⟶ Khối lượng kim loại sau thiêu (Cu chiếm 68% về khối lượng)

Giải chi tiết

Khối lượng kim loại thu được: $m_{Cu} = 1000.27\%.75\% = 202,5(kg)$

⟹ Khối lượng kim loại thu được: $m_{KL} = \dfrac{202,5}{68\%} = 297,79(kg)$

Đáp án cần điền là: 297,79

Quảng cáo

Group 2K8 ôn Thi ĐGNL & ĐGTD Miễn Phí

Câu hỏi trước Câu tiếp theo

>> 2K8 Chú ý! Lộ Trình Sun 2026 - 3IN1 - 1 lộ trình ôn 3 kì thi (Luyện thi 26+ TN THPT, 90+ ĐGNL HN, 900+ ĐGNL HCM, 70+ ĐGTD - Click xem ngay) tại Tuyensinh247.com.Đầy đủ theo 3 đầu sách, Thầy Cô giáo giỏi, luyện thi theo 3 giai đoạn: Nền tảng lớp 12, Luyện thi chuyên sâu, Luyện đề đủ dạng đáp ứng mọi kì thi.