Thu hồi đồng kim loại từ bùn thải nhà máy bo mạch điện tử bằng phương pháp điện phân trong dung dịch Amoniac

 v o khoảng á h [11]. Hơn nữa, 
khi t ng khoảng á h iện cự thì iện thế t ng [3] nhưng do trong dung dị h iện phân ó 
ion Cl
-
 nên khi iện thế t ng thì Cl2 sinh ra ng nhiều, ngo i quá trình giảm hiệu su t dòng 
 òn gây ra hiện tượng n mòn iện cực hoặ hòa tan ồng vừa mới tạo th nh [12]. Trong khi 
 ó, khi giảm khoảng á h xu t hiện mọc rễ trên lớp kết tủa ồng gây phóng iện, ch p mạch, 
t ng nhiệt ộ dung dị h l m t ng lượng iện tiêu thụ v giảm hiệu su t dòng [2]. Do ó, lựa 
chọn thông số khoảng á h anốt v atốt l 25 mm sẽ phù hợp hơn v ũng tương ồng với 
nghiên ứu trước, khoảng á h 20-30 mm cho hiệu su t dòng ao nh t [3, 9]. 
3.3. Khảo sát tốc độ khuấy 
Dữ liệu thí nghiệm cho th y với khoảng á h á ản iện cự l 25 mm v m t ộ 
dòng l 463 A/m2 không ổi thì khi thay ổi tố ộ khu y từ 200 về 400 vòng/phút thì hiệu 
su t dòng v hiệu su t thu hồi thay ổi ó ý nghĩa thống kê, ụ thể hiệu su t dòng giảm từ 98 
xuống 73% v hiệu su t thu hồi từ 57 về 46% (Hình 3), kết quả phù hợp với á nghiên ứu 
trướ ó [3]. Để hệ thống iện phân hoạt ộng hiệu quả thì iều kiện khu y thí h hợp cần 
 g n n h ng g n Kh nh oàng ng g n Cẩ T Th gọc T 
70 
 ượ duy trì ể cải thiện iều kiện truyền khối trong hệ iện phân. Khu y l m t ng diện tí h 
bề mặt cự âm v tránh phân ự iện cự [3]. Tuy nhiên, khi tố ộ khu y ng nhanh thì 
 á hạt ồng kết tinh ở dạng r t mịn, l m ề mặt catốt bị che sẽ t ng m t ộ dòng trên atốt 
góp phần l m giảm hiệu su t dòng [1, 3]. Do ó, tố ộ khu y 200 vòng/phút ược lựa chọn 
l iều kiện tối ưu trong thí nghiệm, tương ồng với nghiên ứu trướ ó l tối ưu ở tố ộ 
khu y 123-255 vòng/phút [3]. 
Hình 2. Ảnh hưởng của khoảng á h anốt v 
catốt trong ình iện phân 
(Cá hữ khá nhau thể hiện sai khá ó ý nghĩa thống kê) 
Hình 3. Ảnh hưởng tố ộ khu y 
(Cá hữ khá nhau thể hiện sai khá ó ý nghĩa thống kê) 
3.4. Khảo sát mật độ dòng 
Hình 4. Ảnh hưởng m t ộ dòng 
(Cá hữ khá nhau thể hiện sai khá ó ý nghĩa thống kê) 
Dữ liệu thí nghiệm (Hình 4) cho th y với khoảng á h anốt v atốt l 25 mm v tố ộ 
khu y l 200 vòng/phút không ổi thì khi t ng m t ộ dòng từ 140 lên 643 Am2, sau 90 phút 
 iện phân thì hiệu su t thu hồi Cu t ng từ 6,7 lên 69%, kết quả thí nghiệm phù hợp với 
nghiên ứu của Chen v ộng sự [10]. Trong khi ó, hiệu su t dòng an ầu t ng lên áng kể 
 ó ý nghĩa thống kê từ 26,7 lên 91,6% khi m t ộ dòng t ng từ 140 lên 280 A/m2, nhưng khi 
m t ộ dòng tiếp tụ t ng thì hiệu su t dòng giảm ó ý nghĩa về 40.6%, kết quả phù hợp như 
trong nghiên ứu của Mokhtari v ộng sự [13, 3]. Kết quả ược diễn giải l do khi m t ộ 
40
50
60
70
80
90
100
0
10
20
30
40
50
60
70
80
12 25 40
 H
iệ
u
 s
u
 t
 d
ò
n
g
 (
%
H
) 
H
iệ
u
 s
u
 t
 t
h
u
 h
ồ
i 
(%
C
/C
o
) 
Khoảng á h iện ự (mm) 
%C/C0
% H
40
45
50
55
60
65
20
30
40
50
60
70
80
90
100
150 250 350 450
H
iệ
u
 s
u
 t
 t
h
u
 h
ồ
i 
(%
C
/C
0
) 
H
iệ
u
 s
u
 t
 d
ò
n
g
 (
%
H
) 
Tố ộ khu y (vòng/phút) 
C/C0
H% TB
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
0
10
20
30
40
50
60
70
80
0 200 400 600 800
H
iệ
u
 s
u
 t
 d
ò
n
g
 (
%
H
) 
H
iệ
u
 s
u
 t
 t
h
u
 h
ồ
i 
(%
C
/C
o
) 
 )
M t ộ dòng (A/m2) 
%H
%C/C0
a 
d 
c 
b 
a 
b 
c c 
a a 
a 
a a 
a 
b 
a 
a 
b 
a a 
Th h i ng i oại n h i nhà o ạch iện ng ph ng ph p iện ph n 
71 
dòng t ng ao thì ó d u hiệu t ng nhiệt ộ trong ình iện phân v quá trình giải phóng 
hydro l m giảm hiệu su t dòng [1, 3]. Trong iều kiện thử nghiệm, m t ộ tối ưu phù hợp 
của thông số hiệu su t dòng v hiệu su t thu hồi ồng l 280 A/m2. 
3.5. Khảo sát động học quá trình 
Theo Hình 5 v Hình 6, với á thông số khoảng á h anốt v atốt 25 mm, tố ộ 
khu y 200 vòng/phút, m t ộ dòng 280 A/m2 cho th y á ặp giá trị trung ình giữa h m 
lượng Cu2+ òn lại trong dung dị h iện phân theo thời gian l khá iệt ó ý nghĩa thống kê, 
 ường biểu diễn ln(C/C0) theo t l tuyến tính. Do ó, ó thể kết lu n quá trình thu hồi ồng 
bằng phương pháp iện phân tuân theo mô hình ộng học b c 1 v hằng số tố ộ l 
0,018/phút, kết quả phù hợp với á nghiên ứu trướ ó ủa Khatta v ộng sự, với k dao 
 ộng 0,006–0,029 tùy thuộ v o m t ộ dòng v nồng ộ ồng an ầu [14, 10]. Kết quả thu 
hồi ồng sau 120 phút iện phân với á thông số tối ưu ho hiệu su t su t dòng 99,1% v 
hiệu su t thu hồi 82,5%. 
Hình 5. Biểu diễn h m lượng Cu2+ trong dung dị h iện phân theo thời gian 
(Cá hữ khá nhau thể hiện sai khá ó ý nghĩa thống kê) 
Hình 6. Biểu diễn ộng học b 1 iện phân thu hồi ồng 
0,0
1,0
2,0
3,0
4,0
5,0
6,0
7,0
8,0
0 15 30 45 60 75 90 105 120
C
u
2
+
 (
g
/L
) 
t (phút) 
y = -0,0179x - 0,0408 
R² = 0,9258 
-2,0
-1,8
-1,6
-1,4
-1,2
-1,0
-0,8
-0,6
-0,4
-0,2
0,0
0 20 40 60 80 100 120
ln
(C
/C
0
) 
t (phút) 
a a a 
b 
c 
d d 
e 
e 
 g n n h ng g n Kh nh oàng ng g n Cẩ T Th gọc T 
72 
4. KẾT LUẬN 
Từ á kết quả nghiên ứu trên, ho phép rút ra một số kết lu n như sau: 
Cá thông số tối ưu về hiệu su t dòng v hiệu su t thu hồi của quá trình iện phân thu 
hồi ồng trong dung dịch amoniac từ ùn thải nh máy o mạ h iện tử gồm: Ngâm hiết ùn 
thải bằng dung dịch amoniac với pH dung dị h iện phân dao ộng 9,5-10,0; h m lượng Cu2+ 
l (7,5 ± 0,4)g/L, h m lượng Cl- l (20,2 ± 0,2)g/L; á thông số tối ưu như khoảng á h anốt 
v atốt l 25 mm, m t ộ dòng 280 A/m2, tố ộ khu y 200 vòng/phút. Khảo sát ộng học 
thu hồi ồng theo á thông số tối ưu: quá trình thu hồi tuân theo mô hình ộng học b c 1 
với hằng số tố ộ l 0,018/phút, kết quả thu hồi ạt 82,5% với hiệu su t dòng 99,1%. Kết 
quả nghiên ứu cho th y việc ứng dụng iện phân thu hồi ồng từ ch t thải bo mạ h iện tử 
trong dung dị h amonia theo á iều kiện ã khảo sát mang tính khả thi cao với việc t n 
dụng h m lượng amonia ó s n trong ùn thải. 
TÀI LIỆU THAM KHẢO 
1. Ngô T. Q., Nguyễn T. T. H. - Nghiên ứu thu hồi Cu từ xú tá thải của quá trình 
chuyển hóa Co nhiệt ộ th p của Nh máy Đạm Phú Mỹ, Tạp hí Dầu khí 4 (2016) 
35-41. 
2. Huyền N. T. T. - Nghiên ứu thu hồi kim loại ồng từ ùn thải ông nghiệp iện tử 
bằng phương pháp iện hóa, Lu n án Tiến sĩ, Viện Đ o tạo sau ại họ , Đại học 
Bá h khoa H Nội (2017). 
3. Giannopoulou I., Paspaliaris I., and Panias D. - Electrochemical recovery of copper 
from spent alkaline etching solutions, in: TMS fall 2002 Extra tion and Pro essing 
Division Meeting on Re y ling and aste Treatment in Mineral and Metal 
Pro essing: te hni al and e onomi aspe ts, Lule , Sweden (2002) 631-641. 
4. Juang R.S. and Lin L.C. - Rates of metal electrodeposition from aqueous solutions in 
the presence of chelating agents, Separation Science and Technology 35 (7) (2000) 
1087-1098. 
5. S. Fan, J. Wang, Q. Guo, W. Zhang, and P. Sun - Recovery of Copper by 
Electrodeposition Method from Electroplating Wastewater, Applied Mechanics and 
Materials 662 (2014) 141-146. 
6. N. Touabi, S. Martinez, and M. Bounoughaz - Optimization of electrochemical 
copper recovery process: effect of the rotation speed in chloride medium of pH=3, 
International Journal of Electrochemical Science 10 (2015) 7227-7240. 
7. J. Xie, X. Sun, D. Yang, and R. Cao - Combined toxicity of cadmium and lead on 
early life stages of the Pacific oyster, Crassostrea gigas, Invertebrate Survival 
Journal 14 (2017) 210-220. 
8. P. P. M. Ribeiro, I. D. d. Santos, and A. J. B. Dutra - Copper and metals 
concentration from printed circuit boards using a zig-zag classifier, Journal of 
Materials Research and Technology (2018) 1-8. 
9. F. W. N. W. Ntengwe, N. Mazana, and F. Samadi - The dependence of current 
efficiency on factors affecting the recovery of copper from solutions, Applied 
Sciences Research 6 (11) (2010) 1862-1870. 
10. T.-C. Chen, R. Priambodo, R.-L. Huang, and Y.-H. Huang - The effective 
electrolytic recovery of dilute copper from industrial wastewater, Journal of Waste 
Management 2013, p.6. 
Th h i ng i oại n h i nhà o ạch iện ng ph ng ph p iện ph n 
73 
11. J. P. Chen and L. L. Lim - Recovery of precious metals by an electrochemical 
deposition method, Chemosphere 60 (2005) 1384-1392. 
12. G.-S. W. Hsu, Y.-F. Lu, and S.-Y. Hsu - Effects of electrolysis time and electric 
potential on chlorine generation of electrolyzed deep ocean water, Journal of Food 
and Drug Analysis 25 (4) (2017) 759-765. 
13. S. Mokhtari, F. Mohammadi, and M. Nekoomanesh - Effect of process parameters 
on the concentration, current efficiency and energy consumption of electro-generated 
silver(II), Chemical Papers 69 (9) (2015) 1219-1230. 
14. I. A. Khattab, M. F. Shaffei, N. A. Shaaban, H. S. Hussein, and S. S. A. El-Rehim - 
Study the kinetics of electrochemical removal of copper from dilute solutions using 
packed bed electrode, Egyptian Journal of Petroleum 23 (1) (2014) 93-103. 
ABSTRACT 
INVESTIGATION OF OPTIMUM PARAMETERS 
FOR RECOVERING COPPER METAL FROM ELECTRONIC CIRCUIT BOARD MUD 
BY ELECTROLYSIS IN AMMONIA SOLUTION 
Nguyen Van Phuong*, Nguyen Khanh Hoang, 
Duong Nguyen Cam Tu, Vo Thi Ngoc Tram 
Industrial University of Ho Chi Minh City 
*Email: nvphccb@gmail.com 
The electric circuit board waste has a high content of Cu (19.5%), which has high 
value, need to be recovered. Electrolysis method is preferred because of its 
environmental friendliness and lower cost. The objective of the study was to determine 
the optimum parameters for copper recovery from electric circuit board waste by 
electrolysis method in alkaline ammonia medium. The results have been obtained as 
follows: The extraction solution gave the pH (9.5 ± 0.5), the content of Cu2+ (7.5 ± 0.2)g /L, 
the content of Cl
-
 (7.7 ± 0.2) g/L; the optimal parameters of copper recover process were 
the distance of anode and cathode (25 mm), the current density (280 A/m
2
), the stirring 
speed (200 rpm), the recover process suited first-order kinetic model with a speed constant 
of 0.018 /min. 
Keywords: Current density, current efficiency, copper recovery, recover efficiency.