Phương pháp thu hồi nhôm từ vỏ hộp sữa thân thiện với môi trường

Tiêu dùng bền vững

24/09/2021

Bằng phương pháp thủy luyện sử dụng dung dịch amoni hydroxit (NH₄OH), nhóm nghiên cứu Viện KH&CN và Quản lý môi trường, Trường Đại học Công nghiệp TP.HCM đã tách được các thành phần nhôm, nhựa, giấy ra khỏi vỏ hộp sữa, từ đó dùng để tái chế một cách hiệu quả.

Mỗi năm Việt Nam thải bỏ khoảng 15 tỉ vỏ hộp sữa giấy đã qua sử dụng. (Ảnh: Internet)

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 tỷ lệ thu hồi kim loại không cao.

Thủy luyện là quá trình thu hồi kim loại bằng các phản ứng hoàn nguyên ở nhiệt độ thấp trong dung môi hóa chất nhỏ hơn 100^oC. Ngoài ra, phương pháp này dễ dàng kiểm soát các phản ứng hóa học, nên ít phát sinh các chất thải độc hại. Thủy luyện còn dễ vận hành với chi phí thấp, có thể thu hồi được lượng kin loại nhất định. Vì vậy, nhóm tác giả đã thực hiện nghiên cứu việc tách nhôm và nhựa từ vỏ hộp sữa bằng phương pháp thuỷ luyện sử dụng dung dịch NH₄OH.

Theo đó, vỏ hộp sữa sau khi được thu gom rửa bằng nước sạch nhằm loại vỏ cặn sữa, bụi bẩn và phơi khô, sau đó cắt nhỏ. Ngâm mẫu vỏ sữa đã được cắt nhỏ vào dung dịch NH₄OH pha loãng. Dùng máy khuấy từ gia nhiệt được để khuấy trộn điều khiển nhiệt độ dung dịch.

Sau quá trình tiến hành thí nghiệm, nhóm tìm ra nhiệt độ tối ưu để tách nhôm, nhựa và giấy ra khỏi vỏ hộp sữa là 70^oC, trong thời gian 30 phút, nồng độ của dung dịch NH₄OH là 5 M, kích thước mẫu vỏ sữa (1x1cm), sẽ cho hiệu suất thu hồi cao nhất là 97,82%.

Các thành phần vỏ hộp sữa sau khi tách bằng phương pháp thủy luyện

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 lợi ích 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.

Trước thực trạng ô nhiễm môi trường diễn ra phức tạp thì việc thu hồi nhôm từ vỏ hộp sữa sẽ giúp hạn chế được lượng lớn rác thải và nâng cao giá trị sử dụng của các sản phẩm thải.

Khánh An t/h