Page 288 - GreenChemistry2023 Emhetgel

2.7. "Электроникийн хаягдлыг цахилгаан химийн аргаар боловсруулж металл зэс
гарган авах судалгаа" Б.Марал Д.Сарангэрэл Б.Сүхбаатар "МУИС ШУС БУС
Химийн тэнхим, Ханлаб ХХК Эрдэс судлалын лаборатори

1
МУИС, ШУС, БУС, Химийн тэнхим, Улаанбаатар, Монгол улс
2 Ханлаб ХХК, Эрдэс судлалын лаборатори, Улаанбаатар, Монгол улс
Хураангуй

Дэлхий дахинаа хүн амын өсөлт, хотжилт, үйлдвэрлэл хурдацтай хөгжихийн хэрээр электроник төхөөрөмжийн
үйлдвэрлэл жил бүр 2-3 хувиар өсдөг мэдээлэл бий. Электроникийн тоног төхөөрөмжийн үйлдвэрлэл, хэрэглээ
ихсэх тусам үнэт, өнгөт металлын хомсдол үүсэж, байгалийн нөөцийн дутагдалд орж эрэлт хэрэгцээ нь улам өссөөр
байна. Электроникийн хог хаягдлыг үнэт, өнгөт металл гарган авах хоёрдогч түүхий эд гэж үзэн дахин
боловсруулалтад оруулснаар байгаль орчны бохирдол, доройтлыг бууруулах, нэмүү өртөг шингэсэн бүтээгдэхүүн
үйлдвэрлэж, зах зээлийн эргэлтэд оруулан эдийн засгийн үр өгөөжийг дээшлүүлэх боломжтой юм. Хэвлэмэл
хавтангийн хог хаягдалд үнэт, өнгөт металлын төлөөлөл болох зэс хамгийн их хэмжээтэй буюу нийт жингийн 10-
27%-ийг бүрдүүлдэг. Иймээс энэ судалгаагаар зөөврийн компьютерын хэвлэмэл хавтанг дахин боловсруулах
боломжтой, олдоцтой, металлын агуулга ихтэй түүхий эд хэмээн үзэж цэвэр зэсийг цахилгаан химийн аргаар ялгах
судалгааг гүйцэтгэлээ. Уусгалтыг 0.10 М концентрацтай хүхрийн хүчлийн уусмалд уусгасан 0.50 М концентрацтай
төмөр (III)-ийн сульфатын уусмалд хатуу шингэний харьцаа 1:10, хутгалтын хурд 300 эрг мин-1, pH=0.60 орчинд
тасалгааны температурт 24 цагийн турш явуулсан болно. Хэвлэмэл хавтангийн зэсийн уусалт нь 24 цагийн дараа
хамгийн их, 71.2% байв. Төмрийн сульфат нь хүчтэй хүчил, шүлттэй харьцуулахад хоруу чанар багатай, байгальд
ээлтэй урвалж болохоос гадна тасалгааны даралт, температурт уусгалтыг явуулснаар аюул эрсдлийг бууруулах,
энергийн зарцуулалтыг багасгах давуу талуудыг бий болгож байна. Уусгалт явуулсны дараах уусмалд зэсээс гадна
цайр, төмөр болон никелийн ионууд агуулагдаж байв. Ийм учраас электролизоор зэсийг тунадасжуулахын тулд
саад бологч дээрх металлын нөлөөг арилгах зорилгоор гурван шаттай дараалсан химийн боловсруулалтыг хийж,
зөвхөн зэсийн ион агуулсан уусмалыг амжилттай гарган авсан. Химийн боловсруулалтын дараах 0.37% (массын)
зэсийн ион агуулсан уусмалыг тасалгааны температур, 1.30 А см-2 гүйдлийн нягт, pH=0.6 орчинд 150 минутын турш
инертийн хий болох аргон хийг тасралтгүй нэвтрүүлэх замаар электролиз явуулав. Катод, анодоор ялтсан
хэлбэртэй металл зэс, платиныг тус тус авав. Электролизын дараа уусмалаас 88.4% гарцтай, 99.7% цэвэршлийн
зэрэгтэй металл зэсийг катод дээр тунадасжуулсан. Гарган авсан металл зэсийг цаашид хэрэглээнд нэвтрүүлэхэд
эрдсийн боловсруулалттай харьцуулахад хаягдал багатай, аюулгүй. Химийн үйлдвэрийн технологийн ногоон хими,
тогтвортой хөгжлийн зарчмыг хангадаг аргачлал болох атом экономи буюу үр ашгийг тооцож үзэхэд анхны
хэвлэмэл хавтан дахь зэсийн 40.9%-ийг гарган авсан. Зөөврийн компьютерын хэвлэмэл хавтангаас зэсийг байгаль
орчны бохирдуулалт багатай төмөр (III)-ийн сульфатын уусмалаар боловсруулж, уусмал хэлбэрт шилжүүлсний
дараа электролизоор металл зэсийг цэвэршилт өндөртэй тунадасжуулах судалгаа нь ногоон химийн 12 зарчмын 8
зарчимд нийцэж чадсан гэж үзэж байна.
Түлхүүр үг: Ногоон хими, электролиз, химийн уусгалт, хэвлэмэл хавтан, химийн боловсруулалт
Оршил

Дэлхий дахинаа хүн амын өсөлт, хотжилт, үйлдвэрлэл хурдацтай хөгжихийн хэрээр
электроник төхөөрөмжийн үйлдвэрлэл жил бүр 2-3 хувиар өсдөг мэдээлэл бий. Үүнийг дагаад
электроник төхөөрөмжийн хог хаягдал аль ч улс оронд ноцтой асуудал болж байна. 2016 онд
44.7 сая тонн электроникийн хаягдал үүссэн бол 2021 он гэхэд 52.2 сая тоннд хүрснээр нэг
хүнд 6.8 кг электроникийн хог хаягдал ногдож байна. Энэхүү хог хаягдлын ердөө 20 орчим
хувийг л дахин боловсруулж байна (James, Stephanie, Arabella, & Micheal, 2022).
Манай улсын хувьд электроникийн хаягдал нь хатуу хог хаягдлын ангилалд хамаарах бөгөөд
2021 оны байдлаар нийт хатуу хог хаягдлын 28.0%-ийг эзэлсэн 787.9 мянган тонн
электроникийн хаягдал байдаг гэх судалгаа бий (Энхзаяа, 2022). Жил ирэх тусам нэмэгдэх
энэ их хэмжээний хог хаягдлыг хэрхэх вэ?
Электроникийн хаягдалд металл зэс хамгийн их буюу 10-27%-ийг бүрдүүлдэг. Зэс эдлэлийн
ашиглалтын хугацаа тухайн бүтээгдэхүүнээс хамаарч харилцан адилгүй байдаг. Зэсийн