مقدمه ای بر بازیافت فلز
مروری بر بازیافت فلز، اهمیت و فرآیند بازیافت آن را در این نوشته می توانید بخوانید. فلزات می‌توانند به‌طور مکرر و بدون اینکه خاصیت آن‌ها تغییر کند بازیافت شوند. به گفته موسسه آهن و فولاد آمریکا (AISI)، فولاد بیشترین بازیافت را در کره زمین دارد. فلزات بازیافتی دیگر شامل آلومینیوم، مس، نقره، برنج و طلا هستند. در ادامه مقاله مقدمه ای بر بازیافت فلز همراه باشید.
چرا فلزات را بازیافت می‌کنیم؟
فلزات مواد با ارزشی هستند که می‌توانند بارها و بارها بدون تغییر خواصشان بازیافت شوند. فلزات اوراقی باارزش هستند و باعث ایجاد انگیزه در مردم می‌شوند تا آن را برای فروش به‌منظور بازیافت جمع کنند.
علاوه بر انگیزه مالی، یک ضرورت زیست‌محیطی نیز وجود دارد. بازیافت فلزات به ما این امکان را می‌دهد تا منابع طبیعی را حفظ کنیم درحالی‌که برای پردازش تولید محصولات جدید با استفاده از مواد اولیه تازه نیاز به انرژی کمتری داریم. اگر به دنبال قیمت نبشی ۴ هستید و میخواهید آن را با هزینه کم تهیه کنید از اهن دست دوم استفاده کنید. با بازیافت آن دی‌اکسید کربن و سایر گازهای مضر کمتر ساطع می‌شود. مهم‌تر از همه، آن باعث صرفه‌جویی در هزینه می‌شود و به مشاغل تولیدی اجازه می‌دهد تا هزینه تولید خود را کاهش دهند. بازیافت همچنین اشتغال‌زایی نیز می‌کند.
حقایق بازیافت سریع فلزات
اگرچه تقریباً هر نوع فلزی می‌تواند بارها و بارها بدون تغییر در خصوصیات آن بازیافت شود، اما در سال ۲۰۱۸، فقط ۳۴٪ از فلزات موجود در تأسیسات زباله شهری ایالات‌متحده بازیافت شد.
در سال ۲۰۱۹، ۴۹۰.۹۸ میلیون (۳۲٪) از ۱،۵۳۲.۵۱ میلیون تن فولاد خام تولیدشده در سراسر جهان با استفاده از مواد بازیافتی ساخته‌شده است.
حدود ۶۹٪ از فولاد خام در ایالات‌متحده در سال ۲۰۱۹ از مواد بازیافتی ساخته‌شده است. در مقاله مقدمه ای بر بازیافت فلز می توانید اطلاعات بسیار خوبی در این زمینه به دست آورید.
فقط در ایالات‌متحده، حدود ۲.۲ میلیون تن قوطی‌های فولادی و سایر مواد زائد بسته‌بندی فولادی در سال ۲۰۱۸ تولیدشده است.
فولاد و آهن به دلیل فرصت بازیابی سازه‌های بزرگ و همچنین سهولت در پردازش مجدد، بیشترین بازیافت را در جهان دارند. استفاده از آهن‌رباها در فرآیند مرتب‌سازی، بازیافت کنندگان را قادر می‌سازد تا آن‌ها را به‌راحتی از زباله‌های مخلوط جدا کنند. مقدمه ای بر بازیافت فلز را بخوانید و نظرات خود را در این زمینه با ما در میان بگذارید.
بیشتر بخوانید: آشنایی با انواع چدن
در حال حاضر، تنها ظرف بازیافتی در جهان قوطی آلومینیوم است.
بازیافت یک آلومینیوم منفرد می‌تواند به‌اندازه کافی انرژی صرفه‌جویی کند تا لامپ ۱۰۰ واتی را برای مدت‌زمان تقریباً چهار ساعت تأمین کند.
انواع فلزات بازیافت شده
فلزات را می‌توان به‌صورت آهنی یا غیر آهنی طبقه‌بندی کرد. فلزات آهنی ترکیبی از آهن با کربن است. برخی از فلزات آهنی معمول شامل فولاد کربن، فولاد آلیاژی، آهن فرفورژه و چدن است.
از طرف دیگر، فلزات غیر آهنی شامل آلومینیوم، مس، سرب، روی و قلع است. فلزات گران‌بها غیر آهنی هستند. متداول‌ترین فلزات گران‌بها شامل طلا، پلاتین، نقره، ایریدیم و پالادیوم است. نوشته مقدمه ای بر بازیافت فلز و روش های انجام آن را به شما معرفی می کند.
مقدمه ای بر بازیافت فلز
مراحل اصلی فرآیند بازیافت فلزات به شرح زیر است:
- کلکسیون: فرآیند جمع‌آوری برای فلزات به دلیل ارزش قراضه‌ها بالاتر از سایر مواد متفاوت است. به همین ترتیب، فروش آن به واحدهای قراضه بیشتر از ارسال به محل دفن زباله است. بزرگ‌ترین منبع آهن‌قراضه آهن در ایالات‌متحده از وسایل نقلیه اوراقی است.
منابع دیگر شامل سازه‌های بزرگ فولادی، مسیرهای راه‌آهن، کشتی‌ها، تجهیزات کشاورزی و البته قراضه مصرف‌کننده است. قراضه سریع که در جریان تولید محصول جدید ایجاد می‌شود، نیمی از آهن‌قراضه را تشکیل می‌دهد.
- مرتب‌سازی: طبقه‌بندی شامل جداسازی فلزات از جریان فلزات قراضه مخلوط یا جریان ضایعات چند ماده‌ای مخلوط است. در عملیات بازیافت خودکار، از آهن‌رباها و حسگرها برای کمک به جدا کردن مواد استفاده می‌شود.
در سطح کارآفرینی، اسکرابرها ممکن است از آهنربا استفاده کرده و همچنین رنگ یا وزن ماده را برای تعیین نوع فلز مشاهده کنند. به‌عنوان‌مثال، آلومینیومی نقره‌ای و سبک خواهد بود. رنگ‌های مهم دیگر که باید به دنبال آن‌ها باشید، مسی، زرد (برای برنج) و قرمز، برای برنج قرمز است. اسکرابرها با جداسازی فلز تمیز از مواد کثیف، ارزش مواد خود را بهبود می‌بخشند.
- پردازش: برای امکان پردازش بیشتر، فلزات خرد می‌شوند. خرد کردن به‌منظور ارتقا فرآیند ذوب انجام می‌شود زیرا فلزات خردشده کوچک دارای نسبت سطح به حجم زیادی هستند.
درنتیجه، می‌توان آن‌ها را با استفاده از انرژی نسبتاً کمتری ذوب کرد. به‌طورمعمول، آلومینیوم به ورق‌های کوچک تبدیل می‌شود و فولاد به بلوک‌های فولادی تبدیل می‌شود. این مرحله یکی از مراحل مقدمه ای بر بازیافت فلز می باشد.
- ذوب شدن: ضایعات فلز در کوره بزرگ ذوب می‌شود. هر فلز را به کوره خاصی می‌برند که برای ذوب آن فلز خاص طراحی‌شده است. در این مرحله مقدار قابل‌توجهی انرژی مصرف می‌شود.
هنوز هم همان‌طور که در بالا ذکر شد، انرژی موردنیاز برای ذوب و بازیافت فلزات بسیار کمتر از انرژی موردنیاز برای تولید فلزات با استفاده از مواد اولیه بکر است. بر اساس اندازه کوره، درجه حرارت کوره و حجم فلز، ذوب شدن می‌تواند از چند دقیقه تا چند ساعت طول بکشد. جهت دیدن ویدئوهای جذاب در زمینه مقدمه ای بر بازیافت فلز می توانید کانال آپارت ما را دنبال کنید.
- جامد شدن:پس از تصفیه، فلزهای ذوب‌شده توسط تسمه‌نقاله حمل می‌شوند تا فلزات خنک و جامد شوند. در این مرحله، قراضه‌ها به اشکال خاصی مانند میله‌ها تبدیل می‌شوند که می‌توانند به‌راحتی برای تولید محصولات مختلف فلزی مورداستفاده قرار گیرند.
- حمل‌ونقل میله‌های فلزی: وقتی فلزات خنک و جامد شدند، آماده استفاده هستند. سپس آن‌ها به کارخانه‌های مختلف منتقل می‌شوند و در آنجا به‌عنوان ماده اولیه تولید محصولات جدید مورداستفاده قرار می‌گیرند. وقتی محصولات ساخته‌شده از این میله‌های فلزی به پایان عمر مفید خود می‌رسند، فرآیند بازیافت فلز دوباره به چرخه میفتد.
چالش‌هایی برای صنعت بازیافت فلزات
با توجه به قابلیت بازیافت تقریباً هر نوع فلز، نرخ بازیافت کاملاً فعلی فلزات در حدود ۳۴٪ در حال حاضر قابل‌قبول نیست و چالش‌های مربوط به نحوه بازیافت مواد بیشتر برای بازیافت همچنان ناتمام باقی‌مانده. گسترش برنامه‌های بازیافت جامعه و آگاهی عمومی به این زمینه کمک می‌کند.
همچنین ببینید : شریدر دو شفت – خردکن ضایعات
دلیل مهم دیگر پایین بودن میزان بازیافت مربوط به طراحی محصولات مختلف فلزی است. پیچیدگی رو به رشد انواع محصولات مدرن و ترکیب مواد آن‌ها، بازیافت را به‌طور فزاینده‌ای دشوار می‌کند. به‌عنوان‌مثال، یک تلفن هوشمند می‌تواند بیش از ۷۰ عنصر مختلف داشته باشد؛ بنابراین، استخراج انواع مواد از تلفن همراه و استفاده مجدد از آن‌ها در تولید محصولات جدید، کار را دشوار می‌کند. اینجا چیزهایی که به مقدمه ای بر بازیافت فلز تاثیرگذار هستند به شما معرفی می شوند.
فناوری‌های بازیافت فلز
فن‌آوری‌های بازیافت به‌روز می‌توانند انواع مختلفی از فلزات را به‌طور مؤثر شناسایی کنند، اگرچه هنوز برای جداسازی فلزات غیر آهنی به فناوری‌های بازیافت مؤثرتر نیز نیاز است. ویدئوهای جالب را در این زمینه در کانال یوتیوب مشاهده کنید.
جداسازی فلزات آهنی از فلزات غیر آهنی یکی از مهم‌ترین مراحل در فرآیند مرتب‌سازی است. ازآنجاکه فلزات آهنی حاوی آهن هستند، توسط آهنربا جذب‌شده و به‌راحتی از جریان زباله مخلوط خارج می‌شوند. در محوطه‌های آهن‌قراضه‌ها، جرثقیل‌های مجهز به آهنربا الکتریکی می‌توانند قطعات بزرگ‌تر آهن‌قراضه را از بین ببرند. در نوشته مقدمه ای بر بازیافت فلز با فلزات قابل بازیافت آشنا می شوید.
هنگام مرتب‌سازی فلزات از یک جریان مخلوط از مواد قابل بازیافت، ابتدا کاغذ جدا می‌شود و فقط پلاستیک‌ها و فلزات باقی می‌مانند. سپس، جریان الکتریکی از طریق جریانی که فقط فلزات تحت تأثیر قرار می‌گیرند، القا می‌شود. به این فرآیند جداسازی جریان گردابی گفته می‌شود. اگرچه آلومینیوم مغناطیسی نیست، اما این فناوری می‌تواند آن را کاهش دهد و باعث شود پلاستیک‌ها از روند کار آن خارج شود.
بازیابی فلزات گران‌بها مانند پالادیوم، پلاتین، طلا و سایر فلزات ارزشمند مانند مس، سرب و نقره از زباله‌های الکترونیکی فقط در صورت جمع‌آوری قراضه کافی ازنظر اقتصادی مقرون‌به‌صرفه است. چنین تفکیکی تجهیزات بازیافت پیشرفته‌تری را می‌طلبد. این روزها، در امکانات بزرگ بازیافت، استفاده از سنسورها برای شناسایی فلزات از طریق اسکن مادون قرمز و اشعه ایکس رایج شده است. سه دسته متداول فرآیندهای سنجش فلز شامل بیوتکنولوژی، هیدرومتالورژی و پیرومتالورژی است. استفاده از این فناوری‌ها می‌تواند به‌طور مؤثری نرخ بازیافت فلزات را بهبود بخشد.
در جدول زیر فلزاتی که با دستگاه STEINERT KSS قابل جداسازی هستند را مشاهده می کنید.
| حسگر تشخیص رنگ | تشخیص سه‌بعدی با لیزر | حسگر القایی | انتقال اشعه‌ی ایکس | طیف‌سنجی فلورسنت پرتو ایکس | تشخیص با اشعه‌ی نزدیک فروسرخ | |
| جداسازی آلومینیوم از فلزات سنگین | (X) | (ٓX) | X | |||
| کاهش ذرات منیزیم ترکیب‌شده با آلومینیوم | (X) | (X) | X | |||
| کابل، برد مدار چاپی، tفولاد ضد زنگ و برد مدار چاپی | X | X | X | (X) | ||
| فلزات غیر آهنی و فلزات ارزشمند | (X) | (X) | X | |||
| فولاد ضد زنگ و روی | (X) | (X) | X | |||
| فلزات و انواع مختلف پلاستیک | (X) | (X) | X | |||
| انواع مختلف پلاستیک | X | |||||
| ترکبب پیش‌‌گیرنده‌ی احتراق | X |
فرصت‌های تجاری در بازیافت فلز
به‌طور سنتی، بازیافت فلزات به‌عنوان یک فرصت تجاری سودآور در نظر گرفته می‌شود. در سال‌های اخیر ثابت‌شده است که قیمت‌های پایین چالش‌برانگیز است. در سطح کارآفرینی، یک نقطه مشترک ورود به تجارت بازیافت فلز از طریق راه‌اندازی کسب‌وکار جمع‌آوری فلزات قراضه یا تبدیل‌شدن به یک فروشنده قراضه است. فهمیدیم در این مقاله که بازیافت فلز به چه میزان بر صنایع داخلی و خارجی تاثیر می گذارد. برای آشنایی با دستگاه های جدید مورد استفاده در بازیافت فلزات به شما کمک می کند.
قوانین و قانون‌گذاری بازیافت فلز
اگر به دنبال راه‌اندازی مشاغل مرتبط با بازیافت فلزات در ایالات‌متحده هستید، باید قوانین مربوط به بازیافت را در ایالت خود بدانید. این نقشه تعاملی به شما امکان می‌دهد قوانین بازیافت فلزات مربوط به هر حوزه قضایی را پیدا کنید.
