Tái chế kim loại là gì (chi tiết nhất)

Bài viết Tái chế kim loại là gì lớp 12 chi tiết nhất là kiến thức có trong chương trình Hóa học 12 giúp học sinh nắm vững kiến thức trọng tâm về Tái chế kim loại.

Tái chế kim loại là gì (chi tiết nhất)

1. Tái chế kim loại là gì?

- Tái chế kim loại là công việc cần thiết, vừa đảm bảo nguồn cung, vừa gia tăng giá trị kinh tế, bảo vệ môi trường và thực hiện mục tiêu phát triển bền vững.

- Quy trình tái chế kim loại thường gồm các giai đoạn: thu gom, phân loại; xử lí sơ bộ; phối trộn phế liệu; nấu chảy; tinh chế; đúc; chế tạo; gia công.

2. Kiến thức mở rộng

2.1. Tái chế nhôm

Nhôm là một trong những kim loại có thể được tái chế hiệu quả nhất, tiết kiệm năng lượng so với sản xuất từ quặng. Giống như hầu hết các kim loại, nhôm có thể được tái chế nhiều lần mà không mất đi các tính chất vốn có của nó. Nhôm tái chế được sử dụng trong các lĩnh vực như xây dựng, sản xuất ô tô, xe máy, xe đạp, thiết bị điện tử,... Hiện nay, khoảng 75% tổng lượng nhôm từng được sản xuất vẫn đang được sử dụng.

2.2. Tái chế đồng

Đồng cũng có thể được tái chế nhiều lần mà ít bị tiêu hao. Đồng tái chế được sử dụng trong nhiều lĩnh vực như làm vật liệu xây dựng, phương tiện giao thông, dụng cụ nấu ăn, nhạc cụ, dây dẫn điện,... Tái chế đồng giúp tiết kiệm một lượng lớn năng lượng so với sản xuất kim loại từ quặng. Ước tính khoảng 80% lượng đồng từng được khai thác từ Trái Đất vẫn đang được sử dụng cho đến ngày nay.

2.3. Tái chế sắt

Sắt là kim loại được tái chế nhiều nhất trên thế giới và có thể tái chế nhiều lần. Tái chế sắt giúp tiết kiệm năng lượng so với sản xuất sắt thép từ quặng sắt, giảm thiểu một số tác động tiêu cực tới môi trường của quá trình khai thác quặng. Phần lớn sắt tái chế được sử dụng để sản xuất thép, sắt thép tái chế được sử dụng trong các lĩnh vực xây dựng, sản xuất ô tô,...

3. Bài tập minh họa

Câu 1. Trong quá trình tái chế kim loại, ở công đoạn phân loại phế liệu, có thể dùng nam châm lớn để tách riêng phế liệu

A. nhôm.

B. thép.

C. đồng.

D. kẽm

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: B

Vì thép có thành phần là sắt nên có tính từ, bị nam châm hút.

Câu 2. Phế liệu nào không dùng để tái chế nhôm?

A. Nồi.

B. Vỏ bút bi.

C. Vỏ lon.

D. Giấy bạc

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: B

Một số phế liệu được dùng để tái chế nhôm: vỏ lon bia, vỏ lon nước ngọt; giấy nhôm và khay nướng bằng nhôm; rổ, thau, chậu, nồi, mâm nhôm cũ; thanh treo đồ, móc quần áo cũ; đầu xi lanh xe hơi; hệ thống cáp điện; …

Vỏ bút bi là phế liệu nhựa nên không dùng tái chế nhôm.

Câu 3. Để tái chế nhôm, người ta có thể sử dụng phế liệu kim loại như vỏ của các lon, hộp chứa nước giải khát hay thực phẩm. Phế liệu này còn lẫn các tạp chất là các hợp chất hữu cơ và vô cơ (có trong nhãn, mác in hoặc sơn trên vỏ lon, hộp). Phế liệu được cắt, băm nhỏ rồi cho vào lò nung đến khi chảy lỏng. Phần lớn các tạp chất biến thành xỉ lỏng, nổi lên trên, được vớt ra khỏi lò. Phần còn lại trong lò là nhôm tái chế ở trạng thái nóng chảy.

Cho các phát biểu sau về quá trình tái chế nhôm:

a. Quá trình tái chế nhôm thể hiện sự chuyển thể của nhôm lần lượt là sự nóng chảy, sự đông đặc.

b. Có thể sử dụng nhôm tái chế theo quy trình trên để tạo dụng cụ nhà bếp, y tế…

c. Giai đoạn cắt, băm nhỏ phế liệu nhôm trước khi nung chảy: giúp giảm bớt thể tích và tiết kiệm nhiên liệu đốt nung nóng chảy.

d. Tái chế nhôm ít gây ô nhiễm môi trường.

Số phát biểu đúng là

A. 1.

B. 2.

C. 3.

D. 4.

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: B

a. Đúng.

b. Sai vì nhôm tái chế theo quy trình trên có lẫn tạp chất.

c. Đúng.

d. Sai vì gây ô nhiễm môi trường: ô nhiễm tiếng ồn, ô nhiễm không khí (khí thải chứa nhiều tro bụi, CO₂, SO₂, NO_x…), ô nhiễm môi trường nước, đất.

Câu 4. Phát biểu nào sau đây không đúng?

A. Tái chế kim loại là quá trình thu kim loại từ các phế liệu.

B. Phế liệu kim loại là các kim loại, hợp kim có trong thiết bị máy móc, vật dụng hỏng, cũ, không còn sử dụng được nữa.

C. Tái chế kim loại từ phế liệu kim loại góp phần bảo vệ tài nguyên và môi trường.

D. Tái chế kim loại thường được thực hiện qua các công đoạn sau:

Thu gom, phân loại phế liệu – Nghiền, băm nhỏ - Luyện kim – Tạo vật liệu – Vận chuyển.

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: A

Tái chế kim loại là quá trình thu kim loại từ các phế liệu kim loại.

Câu 5. Lon đồ uống làm bằng nhôm thường được tái chế theo các bước dưới đây:

Bước 1: Lon nhôm trước tiên được phân loại từ rác thải đô thị, và cắt thành mảnh nhỏ có kích thước bằng nhau để giảm bớt thể tích và làm cho nó dễ dàng hơn cho các máy phân loại.

Bước 2: Mảnh nhôm được làm sạch và bị nén chặt thành khối.

Bước 3: Khối nhôm được nạp vào lò, nung nóng đến khoảng 750°C để tạo ra nhôm nóng chảy.

Bước 4: Cặn bã, tạp chất được loại bỏ và cả hydrogen sinh ra cũng được loại bỏ bằng việc khử khí.

Bước 5: Các mẫu được lấy để phân tích quang phổ nhằm xác định thành phần nguyên tố. Tùy vào yêu cầu sản phẩm cuối cùng mong muốn, nhôm tinh khiết cao, đồng, kẽm, mangan, silic, magiê được thêm vào để thay đổi thành phần nhằm thay đổi các đặc điểm kỹ thuật của hợp kim.

Bước 6: Lò được khởi động, nhôm nóng chảy đổ ra. Quá trình này được lặp lại một lần nữa cho các đợt tiếp theo. Tùy thuộc vào sản phẩm cuối cùng, nhôm nóng chảy có thể được đúc thành thỏi, phôi, thanh, hình thành tấm lớn cho quá trình cán, phun thành bột, được chuyển đến một máy đùn hoặc vận chuyển trong trạng thái nóng chảy đến các cơ sở sản xuất để chế biến tiếp.

Phát biểu nào sau đây không đúng khi nói về quá trình tái chế nhôm?

A. Quy trình tái chế lon nhôm phế liệu được thực hiện qua các công đoạn chính theo sơ đồ sau: Thu gom, phân loại phế liệu – Nghiền, băm nhỏ - Luyện kim – Tạo vật liệu – Vận chuyển.

B. Mục đích ở bước 2 là để giảm thiểu thiệt hại do quá trình oxy hóa khi nấu nóng chảy bởi vì các bề mặt nhôm dễ bị khử trở lại thành aluminum oxide khi tiếp xúc với oxygen.

C. Việc tái chế nhôm phế liệu tạo ra nhiều việc làm cho người lao động, góp phần phát triển kinh tế địa phương.

D. Tái chế nhôm phế liệu giúp tiết kiệm nguồn tài nguyên thiên nhiên, giảm thiểu sự khai thác quặng bauxite, làm giảm tác động tiêu cực đến môi trường.

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: B

B. Sai vì các bề mặt nhôm dễ bị oxi hóa trở lại thành aluminium oxide khi tiếp xúc trực tiếp với oxygen.

Câu 6. Hiện nay, mỗi năm, trên thế giới có hàng trăm triệu tấn kim loại được tái chế từ phế liệu kim loại. Do nhu cầu sử dụng cao nên lượng sắt, thép được tái chế nhiêu hơn, tiếp theo là nhôm và đồng.

Việc tái chế các kim loại phổ biến (như sắt, thép, nhôm, đông) thường được thực hiện qua các công đoạn theo các bước:

Bước 1: Thu gom, phân loại phế liệu.

Bước 2: Nghiền nhỏ, băm nhỏ.

Bước 3: Luyện kim.

Bước 4: Tạo vật liệu.

Bước 5: Vận chuyển.

Công cụ dưới đây liên quan đến công đoạn nào trong quá trình tái chế kim loại?

A. Nghiền, băm nhỏ.

B. Luyện kim (nung chảy, tinh luyện).

C. Tạo vật liệu.

D. Vận chuyển.

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: A

Công cụ trong hình ảnh trên là máy nghiền, dùng để nghiền nhỏ phế liêu.

Câu 7. Trong vỏ Trái đất, sắt (iron) và nhôm (aluminium) là hai nguyên tố kim loại có hàm lượng cao hơn so với các nguyên tố kim loại khác. Phát biểu nào dưới đây là đúng khi nói về quá trình tái chế sắt và nhôm?

A. Sắt và nhôm đều được sử dụng với vai trò là kim loại cơ bản trong sản xuất các kim loại nặng.

B. Trong công nghiệp, từ quặng bauxite sẽ tách được sắt (iron) bằng phương pháp nhiệt luyện.

C. Từ quặng hematite sẽ tách được nhôm (aluminium) bằng phương pháp điện phân.

D. Nhiệt độ cần để tái chế thép cao hơn nhiệt độ cần để tái chế nhôm.

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: D

A. Sai vì nhôm là kim loại nhẹ.

B. Sai vì từ quặng bauxite chỉ tách được nhôm (trong công nghiệp)

C. Sai vì từ quặng hematite tách được sắt.

D. Đúng.

Câu 8. Cho các phát biểu sau đây:

a. Tái chế kim loại góp phần giảm thải ô nhiễm môi trường.

b. Nhôm là kim loại được tái chế nhiều nhất trên thế giới và có thể tái chế nhiều lần.

c. Quy trình tái chế kim loại thường gồm các giai đoạn: thu gom, phân loại; xử lí sơ bộ; phối trộn phế liệu; náu chảy; tinh chế; đúc, chế tạo, gia công.

d. Việc tái chế nhôm, sắt, đồng tốn nhiều năng lượng hơn so với sản xuất từ quặng.

Số phát biểu đúng là

A. 1.

B. 2.

C. 3.

D. 4.

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: B

a. Đúng.

b. Sai vì Sắt là kim loại được tái chế nhiều nhất trên thế giới và có thể tái chế nhiều lần.

c. Đúng.

d. Sai vì Việc tái chế nhôm, sắt, đồng tiết kiệm năng lượng hơn so với sản xuất từ quặng.

Xem thêm các bài viết về định nghĩa & khái niệm môn Hóa học hay, chi tiết khác:

• Ăn mòn điện hóa là gì

• Phương pháp thủy luyện là gì

• Nước cứng là gì

• Nước cứng tạm thời là gì

• Nước cứng toàn phần là gì

• Nước cứng vĩnh cửu là gì

---