حقایقی در مورد بازیافت فلزات که کمتر جایی در مورد آن خوانده‌اید
دسترسی سریع به محتوای این مطلب
فلزات می‌توانند به طور مکرر بازیافت شوند؛ بدون اینکه در خواص آن‌ها تغییری ایجاد شود. طبق گزارش موسسه آهن و فولاد آمریکا (AISI)، فولاد بیشترین قابلیت بازیافت در کره زمین را دارد. بسیاری از فلزاتی که بازیافت می‌شوند، شامل آلومینیوم، مس، نقره، برنج و طلا هستند. در این مطلب می‌خواهیم به بررسی این موضوع بپردازیم که فرآیند بازیافت فلزات به چه صورت است و چرا فلزات را بازیافت می‌کنیم؟ در ادامه با ما همراه باشید.
فایل صوتی این مطلب
چرا فلزات را بازیافت می‌کنیم؟
همان‌طور که گفته شد، فلزات مواد با ارزشی هستند که می‌توانند بارها و بارها بازیافت شوند، بدون اینکه تغییری در خواص مکانیکی یا شیمیایی آن‌ها ایجاد شود. در فرآیند بازیافت، فقط مسئله انگیزه مالی مهم نیست؛ برای بازیافت فلزات، یک ضرورت زیست محیطی هم وجود دارد؛ به طور کلی، این فرآیند به ما امکان می‌دهد که منابع طبیعی را حفظ کنیم.
انرژی مورد نیاز برای ذوب و بازیافت فلزات، بسیار کمتر از انرژی مورد نیاز برای تولید فلزات با استفاده از مواد اولیه بکر است. با انجام فرآیند بازیافت، دی‌اکسید کربن و سایر گازهای مضر کمتر ساطع می‌شود و از همه مهمتر، این موضوع باعث صرفه‌جویی در هزینه‌ها خواهد شد.
بازیافت سریع فلزات
اگرچه تقریباً هر نوع فلزی می‌تواند بارها بدون تغییر خصوصیات بازیافت شود، اما جالب است بدانید که در سال 2018، فقط 34٪ فلزات در تاسیسات زباله شهری ایالات متحده بازیافت شدند.
در زیر برخی از حقایق در مورد بازیافت فلزات آورده شده است:
- در سال 2019، 490.98 میلیون (32٪) از 1،532.51 میلیون تن فولاد خام تولید شده در سراسر جهان با استفاده از مواد بازیافتی ساخته شده است.
- در سال 2019، حدود 69٪ از فولاد خام در ایالات متحده از مواد بازیافتی ساخته شده‌اند.
- فقط در ایالات متحده، حدود 2.2 میلیون تن قوطی‌های فولادی و سایر مواد زائد فولادی در سال 2018 تولید شده است.
- بازیافت یک آلومینیوم می‌تواند به اندازه کافی در مصرف انرژی صرفه جویی کند تا لامپ 100 واتی را برای تقریباً چهار ساعت تأمین کند.
اگر می‌خواهید در مورد ضایعات آهن بیشتر بدانید، روی لینک زیر کلیک کنید:
انواع فلزات بازیافت شده
فلزات را می‌توان در دسته آهنی و غیر آهنی تقسیم‌بندی کرد. فلزات آهنی ترکیبی از آهن با کربن هستند، در حالی که برخی از فلزات غیرآهنی شامل فولاد کربن، فولاد آلیاژی، آهن و چُدن است.
فرآیند بازیافت فلزات
بازیافت فلزات آهنی و غیر آهنی طی فرآیندهای خاصی انجام می‌شود. مراحل زیر شامل فرآیند بازیافت فلزات هستند:
1. جمع آوری و جداسازی فلزات
اولین فرآیند بازیافت فلزات، جمع آوری و جداسازی آن‌هاست. این مرحله شامل جمع آوری تمامی موادی است که از فلزات ساخته شده‌اند. طی این فرآیند به وسیله ظروف مخصوص انجام می‌شود.
کیفیت مواد فلزی انتخاب شده در این فرآیند، اهمیت زیادی دارد؛ چرا که می‌تواند منجر به تولید محصولاتی بازیافتی شود که کیفیت بالایی دارند. در چند سال اخیر، به کمک فناوری‌های جدید و هوش مصنوعی می‌توان فلزات را دسته‌بندی کرد.
در اصل، فلزات مختلف با کمک ربات‌های پیشرفته و مجهز به حسگرهای مختلف به صورت کاملاً دقیق به دسته‌های مختلف تقسیم می‌شوند تا مواد ارسال‌شده به کارخانه‌های ذوب مختلف، کیفیت بالا و تضمین‌شده‌ای داشته باشند.
2. مرتب سازی
بعد از جمع آوری فلزات، مرحله دوم، مرتب‌سازی است. این فرآیند شامل جدا کردن فلزات بازیافتی از دیگر فلزاتی است که قابلیت بازیافت ندارند.
3. پردازش
بعد از مرتب سازی، مرحله بعدی فشرده سازی یا پردازش فلز انجام می‌شود.
4. خرد کردن
در مرحله چهارم، فرآیند خرد کردن فلز انجام می‌شود. در این مرحله، فلزات به قطعات یا ورق‌های ریز تقسیم می‌شوند تا امکان پردازش بیشتر فراهم شود.
5. ذوب شدن
در این مرحله، قراضه در کوره بزرگ ذوب می‌شود و هر فلز را در کوره خاصی ذوب می‌کنند که برای ذوب آن فلز خاص طراحی شده است. در این فرآیند مقدار قابل توجهی انرژی مصرف می‌شود.
نکته قابل توجه اینجاست که بر اساس اندازه کوره، درجه حرارت کوره و حجم فلز، فرآیند ذوب می‌تواند از چند دقیقه تا چند ساعت طول بکشد.
6. تصفیه
برای اطمینان از کیفیت بالای محصولات بازیافتی و اطمینان از عدم وجود هرگونه آلودگی، فرآیند تصفیه انجام می‌شود. یکی از متداول‌ترین روش‌ها برای تصفیه، الکترولیز است.
7. خنک‌شدن فلزات
پس از تصفیه، فلزهای ذوب شده توسط نوار نقاله حمل می‌شوند تا خنک و جامد شوند. در این مرحله، قراضه ها به اشکال خاصی مانند میله تبدیل می‌شوند که می توانند به راحتی برای تولید محصولات مختلف فلزی، مورد استفاده قرار گیرند.
چالش‌هایی برای صنعت بازیافت فلزات
با توجه به این موضوع که تقریبا هر فلز، قابلیت بازیافت دارد، نرخ بازیافت كامل فلزات در حال حاضر در حدود 34٪ است. بنا بر این می‌توان نتیجه گرفت که در فرآیند بازیافت فلزات با چالش‌هایی رو به رو هستیم.
یکی از دلائل پایین بودن میزان بازیافت، مربوط به طراحی محصولات مختلف فلزی است. پیچیدگی رشد محصولات فولادی و استفاده از ترکیب مواد مختلف در فرآیند ساخت این محصول، باعث می‌شود که فرآیند بازیافت دشوار به نظر برسد.
بازیافت فلزات به عنوان یک فرصت تجاری سودآور در نظر گرفته می‌شود؛ در سال‌های اخیر ثابت شده است که این فرآیند می‌تواند راه را برای ایجاد مشاغل باز کند؛ چرا که فولاد یک کالای جهانی است که همیشه برای آن تقاضا به اندازه کافی وجود دارد.
فن‌آوری‌های بازیافت فلزات
جداسازی فلزات، تجهیزات بازیافت پیشرفته‌تری را می‌طلبد. در چند سال اخیر، استفاده از سنسورها برای شناسایی فلزات از طریق اسکن مادون قرمز و اشعه ایکس رواج پیدا کرده است. سه دسته معمول فرآیندهای سنجش فلزات شامل بیوتکنولوژی، هیدرومتالورژی و پیرومتالورژی است که استفاده از آن‌ها می‌تواند به طور موثری نرخ بازیافت فلزات را بهبود بخشد.
چرا بازیافت فلزات مهم است؟
به طور کلی تمامی فلزات قابلیت بازیافت دارند و می‌توان آن‌ها را به یک فلز جدید و باکیفیت تبدیل کرد. با توجه به همه موارد گفته شده می‌توان گفت که تولید مواد اولیه‌ی در صنعت از طریق فرآیند بازیافت، باعث کاهش چشمگیر استفاده از منابع ارگانیک و انرژی می‌شود.
در این مطلب به اهمیت بازیافت فلزات پرداختیم. همان‌طور که گفتیم، تقریبا هر فلزی را می‌توان بازیافت کرد و این کار علاوه بر مزایای اقتصادی، مزایای زیست محیطی را به همراه دارد. به طور کلی، می‌توان گفت که صنعت بازیافت به میزان قابل توجهی به ارزش اقتصادی کشور کمک می‌کند و حتی می‌توان قطعات خودرو را استخراج و مجددا از آن استفاده کرد.