بررسی جداسازی فلزات گرانبها
طیف گسترده ای از انواع مختلف لوازم الکترونیکی و سایر اشیاء الکترونیکی حداقل یک نوع فلز گرانبها را شامل می شود. در بسیاری از موارد، مقادیر کمی از این فلزات در داخل اجسام استفاده میشوند. به منظور بازیابی آن فلزات پس از فرسوده شدن یا خردکردن جسم، باید به درستی بدانید که چگونه فلز را جدا کنید. برای جداسازی جامدات فلزی از اجسام یا موادهای دارای فلز به مقادیر کم از فرآیند ذوب استفاده میشود، فرآیندی که انواع مختلف فلزات را از یکدیگر جدا میکند.
طی سالهای گذشته، تجارت فلزات به این واقعیت عادت کرده است که قیمت فلزات گرانبها به صورت روزانه در حال افزایش است و بسیاری از اعضای این تجارت از خرید و فروش ضایعات درآمد قابل توجهی به دست آورده اند. در سالهای گذشته، چندین تن طلای عالی به زنجیره تامین جهانی طلا بازگردانده شد. اما چه اتفاقی برای ضایعات بین مشتری که آن را می فروشد و بازیافت آن به زنجیره تامین می افتد؟
چند نمونه از جداسازی فلزات گرانبها
- بازیافت و جداسازی فلزات گرانبها از ضایعات الکترونیکی
- بازیافت و جداسازی فلزات گرانبها از زبالههای جامد شهری
- بازیابی و جداسازی موثر فلزات با ارزش از لجن سرب
- جداسازی فلزات سنگین از خاک
- و موارد مشابه
جداسازی فلزات گرانبها از ضایعات الکترونیکی
جداسازی و بازیابی فلزات، برای بازیافت موفق زباله های الکترونیکی و کمک محیط زیست حیاتی و امری مهم است.
بازیابی فلز از زباله های الکترونیکی مانند برد های الکترونیکی با طیف وسیعی از اندازههای مختلف فلزی به طور ذاتی چالش برانگیز است. یک فرآیند معمولی بازیافت زباله های الکترونیکی شامل چندین مرحله جداسازی فلزات است. مراحل جداسازی با روش ذوب ضایعات، شامل خردکردن ضایعات الکترونیکی و تبدیل به قطعات کوچکتر با دستگاه شریدر یا گیوتین ضایعات، جداسازی با آهنربا، ذوب و سپس جداسازی مجدد انجام میشود.
بازیافت و جداسازی فلزات گرانبها از زبالههای جامد شهری
خاکستر زیرین حاصل از سوزاندن زباله شهری (MSWI) حاوی مقادیر قابل توجهی از نقره و طلا از لحاظ اقتصادی است. به منظور ایجاد آمار دقیق از ذرات طلا، برای نمونه خاکستر پایین ضایعات غیرآهنی سنگین تولید شده از 15 تن خاکستر فرآوری شده مرطوب حاوی تقریباً 10 پیپیام(وزن مورد نظر در یک میلیون واحد کل) نقره و 0.4 پیپیام طلا بدست میآید که به شکل ذرات در تمام اندازههای زیر 20 میلیمتر یافت میشود. به نظر می رسد ارزش فلز گرانبها در ذرات کوچکتر از 2 میلی متر عمدتاً از ضایعات تجهیزات الکتریکی و الکترونیکی (WEEE) ناشی می شود، در حالی که ذرات فلز گرانبها بزرگتر از جواهرات هستند و بخش عمده ای از ارزش اقتصادی را تشکیل می دهند.
تجزیه و تحلیل اقتصادی نشان می دهد که جداسازی فلزات گرانبها از خاکستر ممکن است با قیمت های بالای فعلی زبالههای غیر آهنی قابل دوام باشد. به منظور بازیابی فلزات گرانبها، ابتدا باید خاکستر کف را به بخش های با اندازه های مختلف طبقه بندی کرد. سپس، فلزات سنگین غیر آهنی (HNF) را باید با جداسازی فیزیکی (جداسازی جریان گردابی، جداسازی چگالی و غیره) انجام داد. در نهایت، میتوان طلا را از سایر فلزات (مس، روی) جدا کند. کنسانتره های غنی شده با طلا را می توان به کارخانه ذوب فلزات گرانبها و مس و روی را به کارخانه ذوب برنج یا مس فروخت.
بازیابی و جداسازی موثر فلزات با ارزش از لجن سرب
لجن آندی سرب با لول بالا (LAS) حاوی نقره و طلای ارزشمند و همچنین سطوح بالایی از عناصر مضر، عمدتاً As، Sb و Te است. روش سنتی پیرومتالورژی، که یک جریان استخراج پیچیده سرب و Sb است که برای بازیافت فلزات گرانبها استفاده میشود.
بنابراین، تقطیر خلاء برای بازیابی نقره و طلا از LAS بررسی شده است. تحقیقات نشان می دهد که بازیابی سریع و موثر فلزات ارزشمند از LAS قابل تحقق است. باقیمانده مواد را می توان به فرآیند ذوب خلاء برای تصفیه طلا و نقره بازگرداند. در این فرآیند تقطیر خلاء، هیچ گاز یا فاضلابی تخلیه نمیشود و در نتیجه فلزات با ارزش به صورت پایدار و تمیز بازیافت میشوند.
جداسازی فلزات سنگین از خاک
در این روش با بررسی آزمایشگاهی نمونه خاک مورد نطر، در صورتی که مقدار قابل قبول فلزات گرانبها در مقیاس خاک مورد استفاده وجود داشته باشد. با استفاده از کورههای ذوب و بازیافت و فرآیند ذوب ترکیبی میتوان مقدار قابل قبولی از فلزات گرانبها را همزان بدست آورد.
البته در تمامی روش های جداسازی فلزات گرانبها، نمیتوان مقدار مشخص ثابتی برای بدست آمدن فلزات با ارزش مشخص کرد.
روش جداسازی فلزات گرانبها از طریق فرآیند ذوب
خردکردن ضایعات
قبل از شروع فرآیند جداسازی باید ضایعات را برای جداسازی بهتر و ذوب بهتر مواد حتما خرد کرد و به قطعات کوچکتر تبدیل کرد، برای خردکردن ضایعات از دستگاه شریدر استفاده میشود.
ذوب ضایعات
برای ذوب ضایعات از کوره کج استفاده میشود. قبل از استفاده از کوره، حتما از تجهیزات حفاظتی که لازم است استفاده میشود. وقتی کوره آماده شد، ضایعات را در داخل کوره قرار داده میشود و کوره شروع به گرم شدن میکند. دمای داخل کوره را باید بررسی شود و حداقل دمای داخل کوره باید 1200 درجه سانتیگراد (یا حدود 2192 درجه فارنهایت) گرم شود.
مایع ذوب ضایعات
پس از مدت مشخصی مایع ذوب شده بدست میآید که معمولا برای جداسازی بهتر باید سیلیس و مواد شیمیایی بورات سدیم به مایع ذوب شده اضاف شود.
حل شدن فلزات
آماده شدن سرباره با سرعت بالایی انجام نمیشود . بلکه حدود یک ساعت و نیم طول می کشد تا فلزات حل شوند. اگر در این مدت فلزات کاملاً حل نشدند، دمای کوره را تا حدود 1400 درجه سانتیگراد (یا حدود 2552 درجه فارنهایت) باید افزایش داد.
جداسازی فلز طلا و سایر فلزات
حرارت دادن سرباره را تا زمانی که طلای مذاب از بقیه سرباره شروع به حل شدن کند، ادامه پیدا میکند. این به دلیل نقطه ذوب و چگالی طلا در مقایسه با نقاط ذوب و چگالی متفاوت سایر اجزای فلزی سرباره رخ می دهد. طلا باید در ظرف ذوب ریخته شود.
پس از این اتفاق میتوان طلا و فلزات را از ظرف ذوب سرد شده خارج کرد و همچنین سرباره را نیز جدا کرد. در این مرحله معمول است که طلا را از طریق یک فرآیند پالایش جداگانه برای اطمینان از سطح بالایی از خلوص پالایش میشود. برای کسب اطلاعات بیشتر در مورد روش های جداسازی با یک متخصص یا تجربه در زمینه ذوب ضایعات مشورت کنید.
شرکت ققنوس خلیج مکران سازنده انواع دستگاه خردکن (شریدر) و بازیافت در انواع مختلف است، برای اطلاعات بیشتر و سفارش به لینک زیر مراجعه کنید.