Ngành sản xuất ảng mạch in (PCB) là một trong những lĩnh vực công nghiệp phụ trợ phát triển nhanh tại Việt Nam trong những năm gần đây. Trong quá trình sản xuất bảng mạch, phần lớn lượng đồng trên phíp đồng phải được hòa tan để tạo hình các đường mạch, từ đó phát sinh lượng lớn dung dịch thải chứa đồng clorua. Trung bình mỗi mét vuông bảng mạch một lớp thải ra khoảng 0,15–0,2 lít dung dịch có nồng độ đồng từ 100–170 g/l Cu. Với sản lượng hàng chục triệu mét vuông bảng mạch mỗi năm, lượng dung dịch thải phát sinh ở nước ta lên tới hàng chục nghìn mét khối. Trong khi công nghệ xử lý hiện nay còn nhiều hạn chế, chi phí cao và chưa thu hồi triệt để kim loại, việc nghiên cứu tái sinh đồng từ nguồn chất thải này trở thành yêu cầu cấp thiết cả về kinh tế lẫn môi trường.

Sơ đồ kết nối thiết bị của hệ thống sản xuất thử nghiệm

Từ thực tế đó, ThS. Kiều Quang Phúc cùng các cộng sự tại Viện Khoa học và Công nghệ Mỏ - Luyện kim đã triển khai nghiên cứu công nghệ thu hồi đồng từ dung dịch ăn mòn bảng mạch điện tử. Năm 2018, nhóm thực hiện đề tài “Nghiên cứu công nghệ thu hồi đồng kim loại từ dung dịch CuCl₂ thải của các nhà máy sản xuất mạch điện tử”. Kết quả bước đầu cho thấy phương pháp chiết – điện phân có khả năng thu hồi đồng sạch với độ tinh khiết trên 99,9%, mở ra tiềm năng ứng dụng ở quy mô lớn hơn. Trên cơ sở đó, từ tháng 1/2020, Viện tiếp tục triển khai dự án “Hoàn thiện công nghệ và sản xuất thử nghiệm đồng kim loại từ dung dịch ăn mòn bảng mạch thải chứa đồng” với sự đồng ý của Bộ Công Thương.

Mặc dù gặp nhiều khó khăn do đây là công nghệ mới lần đầu tiên được triển khai tại Việt Nam, đồng thời chịu ảnh hưởng của dịch bệnh đến hoạt động sản xuất, dự án vẫn hoàn thành toàn bộ các mục tiêu đề ra. Nhóm nghiên cứu đã hoàn thiện quy trình công nghệ chiết – điện phân thu hồi đồng kim loại từ dung dịch đồng clorua; thiết kế, chế tạo và vận hành ổn định dây chuyền thiết bị thu hồi đồng với năng suất 200 kg/ngày đêm; đồng thời sản xuất và tiêu thụ được 55,403 tấn đồng điện phân đạt chất lượng 99,95% Cu. Doanh thu từ lượng đồng tiêu thụ đạt trên 6,3 tỷ đồng, mang lại lợi nhuận ròng khoảng 41,6 triệu đồng.

Sau khi dự án kết thúc, công nghệ và hệ thống thiết bị đã sẵn sàng cho việc tiếp tục sản xuất, mở rộng quy mô cũng như chuyển giao cho các đơn vị có nhu cầu. Từ kết quả đạt được, nhóm nghiên cứu đã đưa ra một số định hướng phát triển công nghệ chiết – điện phân như thu gọn và tự động hóa hệ thống thiết bị để triển khai trực tiếp tại các nhà máy sản xuất bảng mạch điện tử nhằm hạn chế vận chuyển chất thải ra bên ngoài. Bên cạnh đó, công nghệ này còn được định hướng kết hợp với các phương pháp hòa tách đặc biệt để thu hồi kim loại từ quặng nghèo, quặng sunfua và nhiều nguồn nguyên liệu chứa đồng khác trong ngành điện tử. Việc ứng dụng công nghệ điện phân dòng xoáy kiểu mới cũng được xem là giải pháp có tiềm năng nâng cao năng suất và giảm thiểu ô nhiễm trong sản xuất đồng điện phân.

Có thể tìm đọc toàn văn báo cáo kết quả nghiên cứu (mã số 22035/2022) tại Cục Thông tin, Thống kê.

P.T.T (NASTIS)