Title: | Raziskava vsebnosti elementov redkih zemelj v prenosnih telefonih |
---|
Authors: | ID Smodiš, Martin (Author) ID Samec, Niko (Mentor) More about this mentor...  ID Rudolf, Rebeka (Co-mentor) |
Files: | MAG_Smodis_Martin_2016.pdf (6,39 MB) MD5: 39C6D744A6C3A4DAF858A2E12784D792
|
---|
Language: | Slovenian |
---|
Work type: | Master's thesis (m2) |
---|
Typology: | 2.09 - Master's Thesis |
---|
Organization: | FS - Faculty of Mechanical Engineering
|
---|
Abstract: | V magistrski nalogi so obravnavani elementi redkih zemelj z vidika pridobivanja, uporabe in reciklaže. Prikazane so njihove edinstvene fizikalno-kemijske lastnosti. Zaradi teh se uporabljajo pri proizvodnji visokotehnoloških naprav, npr. v zaslonih prenosnih telefonov, televizij in računalnikov, trdih optičnih diskih, visokozmogljivih magnetih, svetilih in energijsko varčnih lučeh, senzorjih vozil, vetrnih turbinah, hibridnih vozilih, kot materiali za superprevodnike, laserje, gorivne celice, kot dodatki za kovinske zlitine idr.
Na osnovi predstavljene tematike smo se v raziskovalnem delu magistrske naloge osredotočili na analiziranje odsluženih prenosnih telefonov s poudarkom na identifikaciji tistih sestavnih delov, v katerih najdemo elemente redkih zemelj. Ciljano smo izvedli raziskavo vsebnosti elementov redkih zemelj (v masnih %). Statistična analiza trga prenosnih telefonov kaže, da je bilo v letu 2015 na svetovni trg danih 1,917 milijarde prenosnih telefonov, od tega na evropski trg 210,3 milijona. Količina odsluženih prenosnih telefonov je iz leta v leto višja in bo v prihodnosti povzročala vse večje negativne okoljske posledice. Rešitev je zato v reciklaži odsluženih prenosnih telefonov s pridobivanjem sekundarnih surovin, kakor tudi elementov redkih zemelj iz njihovih sestavnih delov.
Glavni namen magistrske naloge je bil znanstveno ovrednotiti, ali je reciklaža elementov redkih zemelj iz sestavnih delov odsluženih prenosnih telefonov upravičena glede na to, da se za njihovo proizvodnjo letno porabi tudi do 2.000 ton elementov redkih zemelj, pridobljenih z rudarjenjem iz zemeljske skorje. Za potrditev hipoteze smo naključno izbrali šest modelov prenosnih telefonov različnih proizvajalcev, izdelanih v letih 20042015. Za reprezentativne vzorce so bili izbrani magneti (vibrator in zvočnik), ki vsebujejo elemente redkih zemelj. Za potrditev prisotnosti in določitev vsebnosti elementov redkih zemelj v posameznih sestavnih delih prenosnih telefonov smo uporabili različne tehnike karakterizacije, kot sta svetlobna in vrstična elektronska mikroskopija v kombinaciji z mikrokemičnima analizama EDS in WDS. Preiskave so pokazale, da so magneti sestavljeni iz magnetnega jedra in protikorozijske zaščitne prevleke; slednja, debeline 2426 m, je sestavljena iz treh plasti (Ni-Cu-Ni). Magnetno jedro je sestavljeno iz Fe-Nd-Pr, v novejših prenosnih telefonih pa je obogateno tudi z Gd. Z obširnimi mikrokemičnimi analizami EDS in WDS na površini magnetnih jeder (vibrator in zvočnik) je bilo ugotovljeno, da je povprečna vsebnost elementov redkih zemelj (neodima, prazeodima in gadolinija) okoli 13,5 (mas. %) oziroma 0,082 g brez upoštevanja količin elementov redkih zemelj, ki se nahajajo v elektronskem vezju, mikrofonu, zaslonu in kameri.
Na osnovi pregleda literature, študij, opravljenega raziskovalnega dela in rezultatov analiz v okviru te magistrske naloge lahko zaključimo, da je reciklaža odsluženih prenosnih telefonov ekonomsko upravičena. To bo veljalo pod pogojem, da se v obdobju 20152018 v skladu z evropsko direktivo zbere 45 %, predela 80 % in reciklira 70 % od 210,3 milijona odsluženih prenosnih telefonov, ki so bili dani na evropski trg v letu 2015. Naši izračuni kažejo, da bi lahko pri tej količini odsluženih prenosnih telefonov z ustreznimi reciklažnimi postopki ponovno pridobili približno 4.345 kg elementov redkih zemelj.
Z okoljskotrajnostnega vidika je reciklaža prenosnih telefonov vsekakor upravičena in nujno potrebna, saj na ta način pomembno prispevamo k zmanjšanju nenadzorovanega kopičenja odpadne električne in elektronske opreme, k učinkoviti rabi virov, uravnoteženju trga elementov redkih zemelj, ponovnemu pridobivanju dragocenih sekundarnih surovin ter ne nazadnje k zmanjšanju negativnih vplivov na okolje. |
---|
Keywords: | elementi redkih zemelj, kemijska sestava, statistična analiza, recikliranje, okoljska tveganja, prenosni telefoni |
---|
Year of publishing: | 2016 |
---|
Publisher: | [M. Smodiš] |
---|
Source: | Maribor |
---|
PID: | 20.500.12556/DKUM-61142  |
---|
UDC: | 502.174:546.65:621.395.721.5(043.2) |
---|
COBISS.SI-ID: | 19801110  |
---|
NUK URN: | URN:SI:UM:DK:TQGMYPHW |
---|
Publication date in DKUM: | 25.08.2016 |
---|
Views: | 1111 |
---|
Downloads: | 154 |
---|
Metadata: |  |
---|
Categories: | KTFMB - FS
|
---|
:
|
|
---|
| | | Average score: | (0 votes) |
---|
Your score: | Voting is allowed only for logged in users. |
---|
Share: |  |
|
Hover the mouse pointer over a document title to show the abstract or click
on the title to get all document metadata. |