Chuyên đề Hóa 12 Cánh Diều Bài 3: Tìm hiểu về tái chế kim loại có đáp án

Quá trình tái chế kim loại được thực hiện theo các công đoạn sau:

+ Công đoạn 1: Thu gom và phân loại phế liệu

Phế liệu kim loại được thu gom về bãi. Chúng được phân loại dựa vào sự khác nhau về màu sắc, từ tính, khối lượng riêng, độ dẫn điện, … Các tạp chất không phải kim loại (nhựa, chất kết dính, …) được tách ra khỏi phế liệu bằng phương pháp thích hợp.

+ Công đoạn 2: Nghiền, băm nhỏ

Phế liệu kim loại được ép, nghiền để không chiếm nhiều thể tích khi di chuyển trong băng chuyền. Tiếp theo, chúng được băm nhỏ nhằm tiết kiệm năng lượng ở công đoạn nung chảy.

+ Công đoạn 3: Luyện kim

Công đoạn này gồm nung chảy phế liệu và tinh luyện.

Việc nung chảy phế liệu được tiến hành trong lò nung với nhiệt độ và thời gian nung tuỳ thuộc vào loại, lượng phế liệu và loại lò.

Việc tinh luyện thường được tiến hành trong quá trình nung chảy bằng cách thêm chất tạo xỉ giúp loại bớt tạp chất. Việc tinh luyện cũng có thể tiến hành bằng phương pháp điện phân sau khi kim loại tái chế nóng chảy được làm nguội, hoá rắn, …

+ Công đoạn 4: Tạo vật liệu

Trong quá trình làm nguội, kim loại tái chế được tạo hình thành vật liệu kim loại tái chế phù hợp với các mục đích sử dụng khác nhau. Một số vật liệu kim loại tái chế có thể được xử lí bổ sung bằng cách mài, đánh bóng, phủ bề mặt, thêm chất phụ gia để cải thiện tính chất và chất lượng sản phẩm.

+ Công đoạn 5: Vận chuyển

Vật liệu kim loại tái chế được phân loại, đóng gói, vận chuyển đến các nhà kho lưu trữ hoặc chuyển đến nơi tiêu thụ.

Việc tái chế sắt, thép giúp:

- Tiết kiệm được nguồn tài nguyên thiên nhiên như quặng, đất, nước.

- Tiết kiệm được hoá chất để xử lí quặng và tách kim loại ra khỏi quặng.

- Tiết kiệm được nhiều năng lượng so với tách kim loại ra từ quặng.

- Tiết kiệm chi phí để sản xuất kim loại…

Các công đoạn có nguy cơ gây ô nhiễm môi trường đất và nước:

+ Công đoạn 1: Thu gom, phân loại phế liệu;

+ Công đoạn 2: Nghiền, băm nhỏ;

+ Công đoạn 3: Luyện kim (nung chảy, tinh luyện).

Giải thích lựa chọn:

+ Ở công đoạn 1, để thu gom phân loại phế liệu người ta sẽ tiến hành tập kết, sau đó rửa sạch phế liệu, loại bỏ các chất không phải kim loại như chất kết dính … Việc rửa phế liệu và thải các rác thải không phải phế liệu kim loại ra ngoài môi trường không qua xử lí sẽ gây ô nhiễm môi trường đất, nước…

+ Ở công đoạn 2, việc nghiền kim loại có thể sinh ra nhiều vụn kim loại, bụi kim loại gây ô nhiễm.

+ Ở công đoạn 3, trong quá trình luyện kim các công đoạn thải xỉ, tẩy rửa kim loại sau tái chế bằng hoá chất gây ô nhiễm môi trường đất, nước…

Phế liệu kim loại được thu gom về bãi. Chúng được phân loại dựa vào sự khác nhau về màu sắc, từ tính, khối lượng riêng, độ dẫn điện … Một số phương pháp thực tế để phân biệt phế liệu thép, phế liệu nhôm và phế liệu đồng trong phế liệu kim loại:

+ Sử dụng nam châm để phân loại phế liệu sắt, thép do sắt có từ tính, bị nam châm hút;

+ Quan sát bằng mắt thường: phế liệu nhôm gần như luôn có màu bạc; phế liệu đồng có màu đỏ hoặc vàng (đồng thau); phế liệu thép thường có màu xám, thường hơi gỉ nếu bị phong hoá.

+ Phân biệt dựa vào khối lượng riêng: phế liệu nhôm nhẹ hơn nhiều so với các kim loại khác, phế liệu thép thường nặng.

Lợi ích của việc nghiền, ép, băm nhỏ phế liệu trong tái chế kim loại:

- Phế liệu kim loại được ép, nghiền để không chiếm nhiều thể tích khi di chuyển trong băng chuyền.

- Phế liệu kim loại được băm nhỏ nhằm tiết kiệm năng lượng ở công đoạn nung chảy.

Việc tạo xỉ trong công đoạn luyện kim có vai trò giúp loại bớt tạp chất trong kim loại.