بررسی پارامترهای موثر بر فرآیند لیچینگ مس از لامپهای مستعمل LED

امروزه لامپ های ال ای دی (LED) از پرکاربردترین تکنولوژی ها در صنعت روشنایی است که در سال های اخیر رفته رفته جایگزین لامپ های فلورسنت شده است. این لامپ ها نسبت به لامپ های فلورسنت بازده بیشتر، خطرات زیست محیطی کمتر و هزینه نگهداری کمتری را دارا هستند. زمانی که برد الکترونی این لامپ ها به دلایلی نظیر دمای بالا، ولتاژ بالا، وجود ایراد در سیم کشی ساختمان برد... اصطلاحا می سوزند، برخی از کارخانه ها آنها را با زحمت زیاد تعمیر می کنند و در بقیه موارد به ضایعاتی غیرقابل تعمیر تبدیل می شوند. از همین رو، میزان ضایعات این لامپ ها نیز رو به افزایش است و در سال ۲۰۱۹ در دنیا به یک میلیون تن رسید. پیش بینی ها حاکی از این است این رقم تا سال ۲۰۳۰ به ۱/۲۵ میلیون تن برسد. این لامپ ها دارای چهار بخش اصلی هستند که با ذکر مواد قابل بازیابی عبارتند از: لاشه لامپ (آلومینیوم، نیکل و انواع پلیمرها)، بردهای الکترونی (طلا، مس، قلع، آلومینیوم...)، پنل LED (آلومینیوم، مس، قلع و...) و LED (طلا، نقره، مس، ایتریوم و...) که برای بازیابی فلزات از روش های هیدرومتالورژی و پیرومتالورژی (فرآیند پیرولیز) استفاده می شود [۱]. یکی از نکات حائز اهمیت در بازیابی فلزات مختلف بررسی پارامترهای لیچینگ این روش هاست. به عنوان مثال در مورد بازیابی مس از لامپ های مستعمل LED، به دلیل وجود گونه های مختلف مس فلزی، اکسیدی، سیلیکاتی و... چالش بسیار مهم بررسی پارامترهای موثر بر فرآیند به خصوص بازه های زمانی مختلف و بعضا طولانی لیچینگ برای رسیدن به درصد بازیابی بالا است. شکل ۱ نمایانگر داده های به دست آمده از آزمون طیف سنجی پراش اشعه ایکس بر روی نمونه مورد نظر در پژوهش حاضر است. پارامترهای لیچینگ مس در مواردی همچون بازیابی مس با استفاده از بیولیچینگ اسیدی با درصد بازیابی ۹۶٪ مس در مدت زمان ۵۰۰ ساعت [۲] و لیچینگ آمونیومی مس با درصد بازیابی ۹۲٪ در مدت زمان ۵ ساعت [۳] مورد بررسی قرار گرفته است. با توجه به ملاحظات زیست محیطی و هزینه های بالای فرآیند و تجهیزات در روش های ذکر شده، می توان از گلایسین (ساده ترین آمینو اسید با فرمول (HNCH COOH)) به عنوان عامل انحلال فلزات با ارزش استفاده کرد. گلایسین برای بازیابی فلزات گروه مس بسیار مناسب است. یکی از چالش های مورد بحث در پژوهش پیشرو وجود عنصر مس به صورت فلزی در ماده اولیه است که تشکیل کمپلکس با گلایسین را مشکل می سازد. در نتیجه به نظر می رسد این امر سبب آن می شود که نرخ تشکیل کمپلکس گلایسین و مس کند باشد [۴,۵]. در این پژوهش پارامترهای موثر در فرآیند لیچینگ مس از لامپ های مستعمل LED نظیر دما، pH، غلظت محلول گلایسین، نسبت جامد به مایع و اثر افزودن عامل اکسنده به سیستم بر نرخ پیشرفت واکنش لیچینگ مس در حضور گلایسین بررسی شده است.

کلیدواژه ها:

هیدرومتالورژی ، لیچینگ ، گلایسین ، مس ، لامپهای مستعمل