Χαρακτηρισμός αποβλήτου από πλακέτες τυπωμένων κυκλωμάτων και διερεύνηση ανάκτησης περιεχομένων μετάλλων

Παπαϊωάννου, Κυριακή; Papaioannou, Kyriaki

dc.contributor.author	Παπαϊωάννου, Κυριακή	el
dc.contributor.author	Papaioannou, Kyriaki	en
dc.date.accessioned	2019-05-09T10:07:45Z
dc.date.available	2019-05-09T10:07:45Z
dc.date.issued	2019-05-09
dc.identifier.uri	https://dspace.lib.ntua.gr/xmlui/handle/123456789/48668
dc.identifier.uri	http://dx.doi.org/10.26240/heal.ntua.16632
dc.rights	Αναφορά Δημιουργού-Μη Εμπορική Χρήση-Όχι Παράγωγα Έργα 3.0 Ελλάδα	*
dc.rights.uri	http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/gr/	*
dc.subject	Χαρακτηρισμός αποβλήτου	el
dc.subject	Πλακέτες τυπωμένων κυκλωμάτων	el
dc.subject	Ανάκτηση μετάλλων	el
dc.subject	Printed circuit boards	en
dc.subject	Copper recovery	en
dc.subject	Metals recovery	el
dc.subject	Leaching	el
dc.subject	Tin recovery	el
dc.title	Χαρακτηρισμός αποβλήτου από πλακέτες τυπωμένων κυκλωμάτων και διερεύνηση ανάκτησης περιεχομένων μετάλλων	el
heal.type	bachelorThesis
heal.classification	Υδρομεταλλουργία	el
heal.classificationURI	http://data.seab.gr/concepts/b9c04ac2c10ff5104d3339de71f5ba224a5ea42d
heal.language	el
heal.access	free
heal.recordProvider	ntua	el
heal.publicationDate	2018-10-10
heal.abstract	Η διπλωματική αυτή εργασία έχει ως αντικείμενο τον χαρακτηρισμό αποβλήτου πλακετών τυπωμένων κυκλωμάτων (ΠΤΚ) και την προκαταρκτική διερεύνηση ανάκτησης από αυτό μετάλλων, όπως ο χαλκός και ο κασσίτερος. Το υπό εξέταση δείγμα προέρχεται από εργοστάσιο συλλογής και επεξεργασίας ηλεκτρικού και ηλεκτρονικού εξοπλισμού (AHHE) και συγκεκριμένα από τη γραμμή επεξεργασίας πλακετών τυπωμένων κυκλωμάτων. Οι πλακέτες τυπωμένων κυκλωμάτων λειοτριβούνται και από τη λειοτρίβιση αυτή προκύπτει ένα λεπτόκοκκο απόβλητο πλούσιο σε μέταλλα. Στο πρώτο κεφάλαιο, αρχικά, γίνεται αναφορά στον ορισμό και την παραγωγή των ΑΗΗΕ. Γίνεται επίσης αναφορά στα βασικά σημεία της ευρωπαϊκής νομοθεσίας σχετικά με την διαχείριση αποβλήτων. Ακολουθεί μια συνοπτική περιγραφή των μεθόδων διαχείρισης ηλεκτρονικών αποβλήτων. Τέλος, περιγράφονται και συγκρίνονται οι μέθοδοι κατεργασίας πλακετών τυπωμένων κυκλωμάτων που είναι δυνατόν να χρησιμοποιηθούν για την ανάκτηση χρήσιμων μετάλλων. Στο δεύτερο κεφάλαιο περιλαμβάνεται η περιγραφή της μεθοδολογίας που εφαρμόστηκε για τον φυσικοχημικό χαρακτηρισμό του υλικού και των δοκιμών που στοχεύουν στην διερεύνηση ανάκτησης μετάλλων. Περιγράφονται οι μέθοδοι προσδιορισμού της κοκκομετρίας, των κύριων μεταλλικών φάσεων, της μορφολογίας και της χημικής σύστασης. Ακόμα, περιγράφονται δοκιμές εκχύλισης προκειμένου να προσδιοριστεί η δυνατότητα εκλεκτικής διαλυτοποίησης των μετάλλων ενδιαφέροντος συναρτήσει ορισμένων παραγόντων. Τα αποτελέσματα των παραπάνω προσδιορισμών και δοκιμών παρουσιάζονται και σχολιάζονται εκτενώς στο τρίτο κεφάλαιο της διπλωματικής εργασίας. Συνοπτικά, ως προς τα χαρακτηριστικά του υλικού, βασικά σημεία που προκύπτουν, είναι το πολύ μικρό μέγεθος των κόκκων (ενδεικτικά το 90% των κόκκων έχει διάμετρο έως 0,392 mm) και ότι αποτελείται κατά 88% από μεταλλικά στοιχεία. Ειδικότερα, αποτελείται από μαγνητικό κλάσμα πλούσιο σε σίδηρο και μη μαγνητικό κλάσμα πλούσιο σε χαλκό. Άλλα μέταλλα που απαντώνται σε μικρότερες περιεκτικότητες είναι κασσίτερος, ψευδάργυρος, μόλυβδος, αργίλιο, νικέλιο και πυρίτιο. Ο χαλκός εκχυλίζεται ποσοτικά μόνο για τη χαμηλές πυκνότητες πολφού, δηλαδή της τάξεως του 5% και για θερμοκρασίες 25 έως 50 oC. Παρόμοια συμπεριφορά παρατηρείται να έχει και ο κασσίτερος, με μέγιστη απόδοση εκχύλισης περίπου 60% αλλά με την βασική διαφορά ότι για την δική του εκχύλιση δεν απαιτείται χρήση οξειδωτικού μέσου, σε αντίθεση με τον χαλκό. Τέλος, βάσει τον προηγούμενων αποτελεσμάτων, διαπιστώνεται ότι είναι δυνατόν να διαχωριστούν τα δύο μέταλλα μεταξύ τους ξεκινώντας την διαδικασία των εκχυλίσεων πρώτα με εκχυλιστικό μέσο θειικό οξύ απουσία οξειδωτικού μέσου, στο οποίο να εκχυλίζεται το 60% του κασσίτερου, χωρίς εκχυλίζεται ο χαλκός. Στη συνέχεια, είναι δυνατόν το υπόλειμμα να υποστεί εκχύλιση με θειικό οξύ παρουσία οξειδωτικού μέσου ώστε να έχουμε την ποσοτική εκχύλιση του χαλκού. Στο τέταρτο και τελευταίο κεφάλαιο, γίνεται μια σύνοψη των συμπερασμάτων που προέκυψαν από τα αποτελέσματα των προσδιορισμών και των δοκιμών.	el
heal.abstract	The purpose of this thesis is the characterization of a printed circuit boards (PCB) waste sample and also to investigate at an initial level the possible methods of precious metal recovery such as copper and tin. The sample derives from a Waste Electronic and Electrical Equipment (WEEE) processing industry and more specifically from printed circuit boards processing. The boards are being crushed and as a result small grain sized waste is produced full of metals. In the first chapter, a definition and production status of WEEE is given. The basic points of the European legislation on waste management are also given, along with a summary of WEEE management methods. The chapter ends with the description and comparison of possible PCB method treatments aiming for the recovery of useful metals. The second chapter consists of the methodology which was implemented to determine the physicochemical characteristics of the sample and the description of the leaching tests that took place in order to form a view of the metal recover possibilities. The physical characteristics, the chemical composition, the mineralogical structure and the morphology of the sample are the basic characteristics that are determined. Also, a certain leaching method is used to determine the selective dissolution capability of the metals of interest in relation to some factors. The results of the determinations and tests above are presented and discussed in detail at the third chapter of this thesis. In summary, as far as the physicochemical characteristics of the sample are concerned, the waste is very small grain sized (90% of the granules have diameter up to 0,392 mm) and consists of metal elements at a percentage of 88%. Moreover, it consists of a magnetic fraction rich in ferrum and a non-magnetic fraction rich in copper. Other metals present in smaller percentages are tin, zinc, plumbum, aluminium, nickel and silicon. The leaching of copper is successfully obtained for low density pulp around 5% and temperatures around 25-50oC. Tin displays similar behaviour, with a maximum leachate reaching a percentage of 60%. However, unlike copper, it does not need the presence of oxidant to be successfully dissoluted. In the end, according to the previous results, it is noted that copper and tin can be separated by the dissolution via leaching of tin first with the use of acid solvent in absence of oxidant and then by the dissolution via leaching of copper with the presence of oxidant. In the fourth and last chapter, a summary of the conclusions drawn from the results of the determinations and tests above is presented.	en
heal.advisorName	Τσέζος, Μάριος	el
heal.committeeMemberName	Ρεμουντάκη, Εμμανουέλα	el
heal.committeeMemberName	Αγατζίνη-Λεονάρδου, Στυλιανή	el
heal.committeeMemberName	Τσέζος, Μάριος	el
heal.academicPublisher	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Μηχανικών Μεταλλείων Μεταλλουργών. Τομέας Μεταλλουργίας και Τεχνολογίας Υλικών. Εργαστήριο Επιστήμης & Τεχνολογίας Προστασίας Περιβάλλοντος στη Μεταλλουργία & Τεχνολογία Υλικών	el
heal.academicPublisherID	ntua
heal.numberOfPages	66 σ.
heal.fullTextAvailability	true