فلزات را می توان بارها و بارها بدون تغییر خواص آنها بازیافت کرد. طبق گزارش موسسه آهن و فولاد آمریکا (AISI)، فولاد بازیافت‌ترین ماده روی این سیاره است. سایر فلزات بسیار بازیافتی عبارتند از آلومینیوم، مس، نقره، برنج و طلا.
فلزات مواد با ارزشی هستند که می توانند بارها و بارها بدون تخریب خواص آنها بازیافت شوند. ضایعات فلزی دارای ارزش است، که مردم را تشویق می کند تا آن را برای فروش جهت عملیات بازیافت جمع آوری کنند.
علاوه بر انگیزه مالی، یک الزام زیست محیطی نیز وجود دارد. بازیافت فلزات ما را قادر می سازد تا منابع طبیعی را حفظ کنیم در حالی که برای برای این فرایند به انرژی کمتری نسبت به تولید محصولات جدید با استفاده از مواد خام بکر نیاز داریم. همچنین بازیافت، دی اکسید کربن و سایر گازهای مضر کمتری منتشر می کند. مهمتر از آن، باعث صرفه جویی در هزینه می شود و به مشاغل تولیدی اجازه می دهد هزینه تولید خود را کاهش دهند. بازیافت باعث ایجاد شغل نیز می شود.
اگرچه تقریباً هر نوع فلزی را می توان بارها و بارها بدون تخریب خواص آن فلز بازیافت کرد، اما در سال 2018، تنها 34 درصد فلز در تأسیسات زباله شهری ایالات متحده بازیافت شد. در زیر برخی از دیگر واقعیت ها هم آورده شده است:
مراحل اصلی فرآیند بازیافت فلزات به شرح زیر است:
فرآیند جمع آوری فلزات به دلیل ارزش بالا ضایعات نسبت به سایر مواد متفاوت است. به این ترتیب، احتمال فروش آن به محوطه های قراضه بیشتر از ارسال به محل دفن زباله است. بزرگترین منبع ضایعات فلزات آهنی در ایالات متحده از وسایل نقلیه قراضه است
منابع دیگر عبارتند از سازه های فولادی بزرگ، خطوط راه آهن، کشتی ها، تجهیزات کشاورزی و البته ضایعات مصرف کنندگان می باشد. قراضه فوری، که در جریان تولید محصول جدید ایجاد می شود، نیمی از عرضه قراضه آهنی را تشکیل می دهد.
شامل جداسازی فلزات از جریان ضایعات مخلوط یا جریان ضایعات چند ماده ای مخلوط است. در عملیات بازیافت خودکار، از آهنرباها و حسگرها برای کمک به جداسازی مواد استفاده می شود.
در سطح کارآفرینی، اسکراپرها ممکن است از آهنربا و همچنین مشاهده رنگ یا وزن مواد برای کمک به تعیین نوع فلز استفاده کنند. به عنوان مثال، آلومینیوم نقره ای و سبک خواهد بود. رنگ های مهم دیگری که باید به دنبال آنها باشید عبارتند از: مسی، زرد (برای برنجی) و قرمز، برای برنج قرمز. اسکراپرها با جداسازی فلز تمیز از مواد کثیف، ارزش مواد خود را بهبود می بخشند.
برای امکان پردازش بیشتر، فلزات خرد می شوند. خرد کردن برای بهبود فرآیند ذوب انجام می شود
در نتیجه، آنها را می توان با استفاده از انرژی نسبتاً کمتر ذوب کرد. به طور معمول، آلومینیوم به ورق های کوچک تبدیل می شود و فولاد به بلوک های فولادی تبدیل می شود.
ضایعات فلزی در یک کوره بزرگ ذوب می شود. هر فلز به کوره خاصی که برای ذوب آن فلز طراحی شده است برده می شود. در این مرحله مقدار قابل توجهی انرژی مصرف می شود.
با این حال، همانطور که در بالا ذکر شد، انرژی مورد نیاز برای ذوب و بازیافت فلزات بسیار کمتر از انرژی مورد نیاز برای تولید فلزات با استفاده از مواد خام بکر است. بر اساس اندازه کوره، درجه حرارت کوره و حجم فلز، ذوب می تواند از چند دقیقه تا چند ساعت طول بکشد.
برای حصول اطمینان از کیفیت بالای محصول نهایی و عاری بودن ان از آلودگی انجام می شود. یکی از رایج ترین روش هایی که برای تصفیه استفاده می شود، الکترولیز است.
پس از خالص سازی، فلزات ذوب شده توسط تسمه نقاله حمل می شوند تا فلزات خنک و جامد شوند. در این مرحله ضایعات فلزی به اشکال خاصی مانند میله در می آیند که به راحتی می توان از آنها برای تولید انواع مصنوعات فلزی استفاده کرد
هنگامی که فلزات سرد و جامد شدند، آماده استفاده هستند. سپس به کارخانه های مختلف منتقل می شوند و در آنجا به عنوان ماده اولیه برای تولید محصولات جدید مورد استفاده قرار می گیرند. هنگامی که محصولات ساخته شده از این میله های فلزی به پایان عمر مفید خود می رسند، فرآیند بازیافت فلز مجدد در چرخه قرار می گیرد.
با توجه به بازیافت پذیری تقریباً هر نوع فلزی، نرخ بازیافت کلی فلز فعلی در حدود 34 درصد قابل قبول نیست، و چالش‌هایی در رابطه با نحوه بازیابی مواد بیشتر برای بازیافت وجود دارد. گسترش برنامه های بازیافت جامعه و آگاهی عمومی در این زمینه می تواند بسیار کوثر باشد. با توجه به بازیافت پذیری تقریباً هر نوع فلزی، نرخ بازیافت کلی فلز فعلی در حدود 34 درصد قابل قبول نیست، و چالش‌هایی در رابطه با نحوه بازیابی مواد بیشتر برای بازیافت وجود دارد. گسترش برنامه های بازیافت جامعه و آگاهی عمومی در این زمینه می تواند بسیار کوثر باشد.
یکی دیگر از دلایل مهم پایین بودن نرخ بازیافت به طراحی انواع محصولات فلزی مربوط می شود. پیچیدگی روزافزون محصولات مختلف مدرن و ترکیب مواد آنها، بازیافت را به طور فزاینده ای دشوار می کند. برای مثال، یک گوشی هوشمند می‌تواند حاوی بیش از ۷۰ عنصر مختلف باشد. بنابراین، استخراج هر نوع مواد از تلفن همراه و استفاده مجدد از آنها در تولید محصولات جدید کار را دشوار می‌کند.
فن‌آوری‌های بازیافت مدرن می‌توانند به طور مؤثر انواع مختلفی از فلزات را شناسایی کنند، اگرچه هنوز نیاز به فناوری‌های بازیافت مؤثرتر برای جداسازی فلزات غیرآهنی وجود دارد.
جداسازی فلزات آهنی از فلزات غیرآهنی یکی از مهمترین مراحل در فرآیند جداسازی است. از آنجایی که فلزات آهنی حاوی آهن هستند، توسط آهن ربا جذب می شوند و به راحتی از جریان زباله های مخلوط خارج می شوند. در محوطه های قراضه، جرثقیل های مجهز به آهنربای الکتریکی می توانند قطعات بزرگتر ضایعات آهنی را حذف کنند.
هنگام دسته بندی فلزات از جریان مخلوط مواد قابل بازیافت، ابتدا کاغذ برداشته می شود و فقط پلاستیک و فلز باقی می ماند. سپس، جریان الکتریکی در سراسر جریان القا می شود که در آن فقط فلزات تحت تأثیر قرار می گیرند. این فرآیند جداسازی جریان گردابی نامیده می شود. اگرچه آلومینیوم مغناطیسی نیست، اما این فناوری می‌تواند آن را معلق کرده و به پلاستیک‌ها اجازه دهد تا از فرآیند خارج شوند.
بازیابی فلزات گرانبها مانند پالادیوم، پلاتین، طلا و سایر فلزات با ارزش مانند مس، سرب و نقره از زباله های الکترونیکی تنها در صورتی مقرون به صرفه می شود که ضایعات کافی جمع آوری شود. چنین جداسازی تجهیزات بازیافت پیشرفته تر و پیچیده تری را می طلبد. این روزها در تاسیسات بازیافت بزرگ، استفاده از حسگرها برای شناسایی فلزات از طریق اسکن مادون قرمز و اشعه ایکس رایج شده است. سه دسته متداول از فرآیندهای سنجش فلز شامل بیوتکنولوژی، هیدرومتالورژی و پیرومتالورژی است. استفاده از این فناوری ها می تواند به طور موثر نرخ بازیابی فلز را بهبود بخشد.
هیئت تحریریه دور نریز
