A Box-Behnken design for copper recovery from e-waste pyrolysis char by solvent extraction

Name: Chanut Thamcharoen

Organization : Chulalongkorn University. Faculty of Engineering

Email : 6470335321@student.chula.ac.th

Name: Chanoknunt Khaobang

Organization : Kasetsart University. Faculty of Engineering

Name: Sasipa Boonyubol

Organization : Tokyo Institute of Technology. School of Environment and Society

Name: Cross, Jeffrey S.

Organization : Tokyo Institute of Technology. School of Environment and Society

Name: Chinnathan Areeprasert

Organization : Kasetsart University. Faculty of Engineering

Name: Palang Bumroongsakulsawat

Organization : Chulalongkorn University. Faculty of Engineering

Name: Naragain Phumchusri

Organization : Tokyo Institute of Technology. School of Environment and Society

keyword: Pyrolysis char

LCSH: Electronic waste

; Box-Behnken

LCSH: Solvent extraction

; Response surface design

Abstract: งานวิจัยนี้ได้นำเสนอกระบวนการสกัดด้วยตัวทำละลายเพื่อแยกทองแดงออกจากถ่านไพโรไลซิส ที่ทำมาจากแผงวงจรพิมพ์ (PCBs) โดยมุ่งไปที่การออกแบบพื้นผิวผลตอบสนองด้วยวิธีการแบบบอกซ์-เบห์นเคน เพื่อที่จะเพิ่มปริมาณผลได้ของทองแดง งานวิจัยนี้เลือกศึกษาปัจจัยผันแปรในการทดลองทั้งสิ้น 3 ตัวแปร ซึ่งเป็นปัจจัยการผลิตสาหรับกระบวนการสกัดด้วยตัวทำละลาย ประกอบด้วย ความเข้นข้นของกรดไฮโดรคลอริก (2, 3 และ 4 โมลาร์) ความหนาแน่นเนื้อสาร (50, 75 และ 100 กรัมต่อลิตร) และ เวลาในการทำปฏิกิริยา (1, 2 และ 3 ชั่วโมง) ผลจากการวิเคราะห์ความแปรปรวน (ANOVA) ค่าสัมประสิทธิ์แสดงการตัดสินใจ (R2) และ ค่าสัมประสิทธิ์แสดงการตัดสินใจที่ปรับแก้แล้ว (R2adj) ได้แสดงให้เห็นว่า สมการแบบจำลองถดถอยที่ได้มีนัยสาคัญ ส่วนวิธีการออกแบบพื้นผิวผลตอบสนองเสนอว่า การเพิ่มค่าความหนาแน่นเนื้อสาร และเวลาในการทำปฏิกิริยา โดยที่ลดค่าความเข้นข้นของกรดไฮโดรคลอริก มีแนวโน้มที่จะเพิ่มค่าปริมาณผลได้ของทองแดง โดยสมการแบบจำลองถดถอยได้แนะนำค่าที่เหมาะสมสาหรับกระบวนการสกัดด้วยตัวทำละลาย คือ ความเข้นข้นของกรดไฮโดรคลอริกที่ 2 โมลาร์ ความหนาแน่นเนื้อสารที่ 100 กรัมต่อลิตร และ เวลาในการทำปฏิกิริยาที่ 2.5 ชั่วโมง งานวิจัยนี้ได้นำเสนอกระบวนการทางเลือกที่จะนำทองแดงในขยะอิเล็กโทรนิกส์กลับมาใช้ใหม่ ตลอดจนยังช่วยเสริมหนทางที่จะพัฒนาการใช้งานทองแดงที่นำกลับมาได้ในหลายอุตสาหกรรมต่อไป

Abstract: This study presents the solvent extraction process for recovering copper from pyrolysis char derived from printed circuit boards (PCBs). To maximize copper yield, a response surface design based on the Box-Behnken design for the solvent extraction of PCBs char is proposed. Three process parameters of the extraction process were chosen as variable factors which are HCl concentration (2, 3, and 4 M), pulp density (50, 75, and 100 g/L) and reaction time (1, 2, and 3 h). The results from Analysis of Variance (ANOVA), R-squared (R2), and Adjusted R2 (R2adj) demonstrate the obtained regression model’s significance. The response surface method suggests that increasing pulp density and time while decreasing HCl concentration could lead to a higher copper yield. The optimum condition suggested by the regression model is at the HCl concentration of 2 M, the pulp density of 100 g/L and 2.5-hour reaction time. This work offers an alternative copper recycling process from e-waste and provides a novel pathway for reutilization of the recycled copper in various industries

King Mongkut's University of Technology North Bangkok. Central Library

Address: BANGKOK

Email: library@kmutnb.ac.th

Created: 2024

Modified: 2024-11-07

Issued: 2024-11-07

BibliograpyCitation : In Ubon Ratchathani University. Faculty of Engineering . The Conference of Industrial Engineering Network (IE Network 2024) (pp.698-704). Ubon Ratchathani : Ubon Ratchathani University

eng

©copyrights

ใช้เวลา

0.013878 วินาที