Κατάλογος Σχημάτων και Εικόνων
Σχήμα 2.1. Διαδικασία της προεπεξεργασίας των ΑΗΗΕ για τον διαχωρισμό των μεταλλικών και μη μεταλλικών κλασμάτων (Khaliq et al, 2014) 28
Σχήμα 2.2. Διάγραμμα ροής της διαδικασίας ανάκτησης πολύτιμων μετάλλων από ΑΗΗΕ μέσω της πυρομεταλλουργικής διαδικασίας με θερμική τήξη (Yunji Ding et al, 2019) 34
Σχήμα 2.3. Διάγραμμα ροής της πυρομεταλλουργικής διαδικασίας κάμινου τήξης δευτερογενούς χαλκού (Khaliq et al, 2014). 36
Σχήμα 2.4. Διάγραμμα ροής πυρομεταλλουργικής διαδικασίας αλκαλικής τήξης ( Ding et al., 2019) 37
Σχήμα 2.5. Διάγραμμα ροής διαδικασίας θερμικής τήξης και εξευγενισμού των πολύτιμων μετάλλων (Khaliq et al, 2014). 39
Σχήμα 2.6. Διάγραμμα ροής της πυρομεταλλουργικής διαδικασίας που εφαρμόζεται από την Boliden (Khaliq et al, 2014). 40
Σχήμα 2.7. Διάγραμμα ροής μεθόδου Noranda (Abdul Khaliq et al, 2014). 41
Σχήμα 2.8. Στάδια της υδρομεταλλουργικής διαδικασίας για την ανάκτηση μετάλλων από ΑΗΗΕ (Rao et al, 2020). 44
Σχήμα 2.9. Διάγραμμα ροής της ανάκτησης πολύτιμων μετάλλων από την υδρομεταλλουργική επεξεργασία πλακετών τυπωμένου κυκλώματος στο τέλος κύκλου ζωής τους. (Khaliq et al, 2014). 44
Σχήμα 2.10. Μη οξειδωτική διαδικασία έκπλυσης για εκλεκτική ανάκτηση παλλαδίου από πλακέτες τυπωμένου κυκλώματος (Zhang and Zhang, 2014). 51
Σχήμα 3.1. Βασικά στάδια ανάκτησης πολύτιμων μετάλλων από εξαντλημένους καταλύτες αυτοκινήτων (Dong et al., 2015). 54
Σχήμα 3.2.Διάγραμμα ροής ανάκτησης πολύτιμων μετάλλων με υδρομεταλλουργικές διαδικασίες από εξαντλημένους καταλύτες. (Dong et al, 2015). 57
Σχήμα 3.3. Συσκευή υπερκρίσιμης εκχύλισης (Πηγή: Σχολή Χημικών Μηχανικών ΕΜΠ, Μηχανική και Ανάπτυξη Διεργασιών). 61
Σχήμα 3.4. Εκχύλιση με τη χρήση υπερκρίσιμου διοξειδίου του άνθρακα (Πηγή: Σχολή Χημικών Μηχανικών ΕΜΠ, Μηχανική και Ανάπτυξη Διεργασιών). 61
Σχήμα 3.5. Εκχύλιση υγρής – υγρής φάσης (Πηγή: Μ. Κροκιδά, Σχολή Χημ. Μηχ., Ε.Μ.Π.). 62
Σχήμα 3.6. Στάδια εκτέλεσης εκχύλισης στερεάς φάσης (Πηγή: Τεχνικές Διαχωρισμού, ΕΚΠΑ). 64
Σχήμα 4.1. Διαδικασία επεξεργασίας ΑΗΗΕ (Πηγή: Ανακύκλωση Συσκευών ΑΕ) 67
Σχήμα 4.2. Διάγραμμα ροής υδρομεταλλουργικής διεργασίας HYDROPCB (Karamoutsos et al. 2018) 69
Σχήμα 4.3. Διαχείριση ΟΤΚΖ (Πηγή: EOAN, ΕΔΟΕ) 72
Κατάλογος Πινάκων
Πίνακας 1. Μέση περιεκτικότητα πολύτιμων μετάλλων σε τυπικές ηλεκτρονικές συσκευές (Zhang et al., 2017) 16
Πίνακας 2. Περιεκτικότητα πολύτιμων μετάλλων στην χημική βιομηχανία και στην αυτοκινητοβιομηχανία (Dong et al., 2015) 16
Πίνακας 3. Σύγκριση περιεκτικότητας πολύτιμων μετάλλων στα μεταλλεύματα και στα PCBs (Waldir A. Bizzo et al, 2014, Yunji Ding et al, 2019) 17
Πίνακας 4. Χρηματιστηριακή αξία πολύτιμων μετάλλων (Πηγή: Ηλεκτρονικός οδηγός επενδύσεων capitalinvest.gr) 17
Πίνακας 1.1. Ελάχιστοι στόχοι ανάκτησης, ανακύκλωσης και επαναχρησιμοποίησης ΑΗΗΕ για κάθε χώρα από το έτος 2018 (Πηγή: ΥΠΕΝ) 18
Πίνακας 2.1. Σύνοψη των πυρομεταλλουργικών διαδικασιών που εφαρμόζονται για την ανάκτηση πολύτιμων μετάλλων (Abdul Khaliq et al, 2014) 30
Πίνακας 2.2. Ποσοστό ανάκτησης πολύτιμων μετάλλων σε διάφορες εφαρμογές στην βιομηχανία (Yunji Ding et al, 2019) 31
Πίνακας 2.3. Βασικά χαρακτηριστικά μεθόδων έκπλυσης χρυσού (Tuncuk et al, 2012) 43
Πίνακας 2.4. Βασικές μέθοδοι έκπλυσης πολύτιμων μετάλλων από διάφορα υλικά ΑΗΗΕ (Ding et al. 2019) 45
Πίνακας 2.5. Βιοπροσρόφηση χρυσού με χρήση διάφορων προσροφητών (Πηγή: Nilanjana Das, 2010) 49
Πίνακας 2.6. Βιοπροσρόφηση πλατίνας με χρήση διάφορων προσροφητών (Πηγή: Nilanjana Das, 2010) 50
Πίνακας 2.7. Βιοπροσρόφηση παλλαδίου με χρήση διάφορων προσροφητών (Πηγή: Nilanjana Das, 2010) 50
Πίνακας 3.1. Πεδίο εφαρμογής και σύνθεση εξαντλημένων καταλυτών (Haigang Dong et al, 2015) 53
Πίνακας 3.2. Βασικές μέθοδοι έκπλυσης πολύτιμων μετάλλων από εξαντλημένους καταλύτες (Yunji Ding, 2019) 58
Πίνακας 4.1. Μονάδες διαχείρισης ΑΗΗΕ (Πηγή: Ανακύκλωση Συσκευών ΑΕ) 68
Πίνακας 4.2. Ταξινόμηση εξαντλημένων καταλυτών σύμφωνα με τον Ευρωπαϊκό Κατάλογο Αποβλήτων (2014/955/ΕΕ) 70
Πίνακας 4.3. Υποκατηγορίες αποβλήτων ΟΤΚΖ (Πηγή: ΕΔΟΕ) 71
Πίνακας 4.4. Συμβεβλημένες με τον ΕΔΟΕ μονάδες ανακύκλωση εξαντλημένων καταλυτικών μετατροπέων (πηγή ΕΔΟΕ). 73
Πίνακας 5.1. Πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα των μεθόδων ανάκτησης πολύτιμων μετάλλων και οι περιβαλλοντικές πλευρές τους (Yunji Ding et al, 2019). 84
Τα πολύτιμα μέταλλα βρίσκουν σημαντικές εφαρμογές σε πολλές βιομηχανικές διεργασίες και στην κατασκευή πλήθους προϊόντων. Παρουσιάζουν εξαιρετικές φυσικοχημικές ιδιότητες όπως αντοχή στην διάβρωση και την οξείδωση, μεγάλη ηλεκτρική αγωγιμότητα και υψηλή καταλυτική δραστικότητα.
Παρόλα αυτά είναι εξαιρετικά ακριβά και σπάνια και γι’ αυτό τα τελευταία χρόνια έχει κερδίσει έδαφος η ανακύκλωση των προϊόντων που περιέχουν πολύτιμα μέταλλα και η ανάκτησή τους από αυτά.
Η ανάκτηση πολύτιμων μετάλλων που έχουν χρησιμοποιηθεί ως πρώτες ύλες στην παραγωγή, αποτελεί σημαντικό κομμάτι για την παγκόσμια βιομηχανία, αφού τα οφέλη για την οικονομία και το περιβάλλον είναι πολλαπλά λαμβάνοντας υπόψη ότι και τα αποθέματά τους έχουν αρχίσει να μειώνονται.
Ένας σημαντικός πόρος πολύτιμων μετάλλων πλέον αποτελούν τα ηλεκτρονικά απόβλητα και οι απενεργοποιημένοι καταλύτες, μια που οι δύο αυτές πηγές αντιπροσωπεύουν τη χρήση πάνω από 90% των πολύτιμων μετάλλων στη βιομηχανία.
Στη παρούσα διπλωματική εργασία θα γίνει προσπάθεια ανάλυσης των σημαντικότερων τεχνολογιών ανάκτησης και ανακύκλωσης πολύτιμων μετάλλων, τα πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα τους σε σχέση με το περιβάλλον και τις νέες μεθόδους και τεχνολογίες που θα προωθηθούν μελλοντικά ώστε να επιτευχθεί βιώσιμη και φιλική στο περιβάλλον ανάκτηση και ανακύκλωσή τους.
Precious metals have important implementations in many industrial processes and in the manufacturing of a number of products. They have excellent physical and chemical properties such as corrosion and oxidation resistance, high electrical conductivity and also catalytic activity
Nevertheless these metals are extremely expensive and rare so in recent years recycling products that contain those precious metals and recovering them from the products has forged ahead
Recovering precious metals that have been used as raw materials in production is a significant part for the global industry as both the economical and environmental benefits are many , keeping in mind that there a reduction in their natural resources
Electronic waste and spent catalysts are an important resource of precious metals as those two sources represent the usage over 90% of the precious metals industry
In this thesis there is going to be an attempt to analyse the most important technologies of recovering and recycling precious metals , the advantages and disadvantages of those methods in relation with the environment and the new methods and technologies that are going to be promoted in the future so that there will be an environmental friendly and sustainable recovery and recycle
Ανάκτηση πολύτιμων μετάλλων από ηλεκτρονικές συσκευές και εξαντλημένους καταλύτες