بازیافت سرب

بازیافت سرب و فرآیند آن

امروزه سرب کاربردهای فراوانی در بخش‌های مختلف صنایع دارد. مهم‌ترین این کاربردها شامل حمل و نقل(انواع مختلف باتری‌ها و لحیم‌های مورد استفاده در صنایع حمل و نقل)، ساختمان(مواد ساختمانی مانند صفحات و لوله‌‎ها، لحیم‌ها، ترکیبات مورد استفاده برای عایق صوتی و حفاظت در برابر پرتوها و صنعت رنگ) و کالاهای الکتریکی(باتری‌ها و انواع کابل‌های الکتریکی) می‌شود. یکی از مصارف مهم و رو به رشد سرب در سال‌های اخیر باتری‌های اسید – سرب است. لذا  با توجه به تولید روز افزون خودرو در دنیا تقاضا برای این ‌‎باتری‌ها هم در حال گسترش است. به طوری که مصرف سرب در تولید باتری‌ها از 30 درصد کل مصرف در سال 1960 به حدود 70 درصد در دهه 1990 رسیده است. شاید بتوان ادعا نمود که امروزه سایر مصارف معمول آن در صنایع شیمیایی، ساختمانی، لحیم‌کاری و غیره تا حد زیادی کاهش یافته است.

بخش عمده(بیش از 90درصد) باتری‌های اسید – سرب در زمینه راه‌اندازی – روشنایی – احتراق برای خودروها و وسایل نقلیه مختلف کاربرد دارد. بخش دیگر باتری‌ها اسید – سرب باتری‌های ساکن هستند که انرژی اضطراری را تامین کرده و یا جایگزین لازم برای سیستم‌های رایانه‌ای، سیستم‌های مختلف در بیمارستان‌ها و هواپیما و کاربردهای از این نوع هستند.

امروزه در کشورهای غربی بیش از 90 درصد باتری‌های قراضه به سبب قوانین اجباری بازیافت، ممانعت از مدفون کردن یا سوزاندن باتری‌ها، فراهم نمودن تسهیلات مالیاتی برای بازیافت باتری‌ها و کمک مالی در راستای حمل و نقل باتری‌ها بازیافت می‌شود. شایان ذکر است که به سبب مقاومت به خوردگی بالای سرب امکان استفاده از آن حتی بعد از گذشت چند دهه وجود دارد. این موضوع افزایش قابل توجهی در سهم تقاضای جهانی منابع ثانویه این فلز به همراه داشته است.

بازیافت سرب در مقایسه با سایر فلزات غیرآهنی توسعه نسبتا بیشتری یافته است. علت این موضوع به بازده سیستم‌های جمع‌آوری قراضه در بسیاری از کشورها و اعمال فشار سازمان‌های زیست محیطی بر می‌گردد. علل دیگر نیز با ویژگی‌های فنی خاص سرب و الگوهای تقاضا مرتبط است. به عنوان مثال در بازیافت قراضه (مانند خمیر باتری) مقدار تصاعد SO₂ و دورریز سرباره کم‌تر است. بر همین اساس بازیافت سرب نسب به واحدهای تولید سرب از منابع اولیه معدنی گسترش بیشتری یافته است.

به طور کلی شباهت زیادی بین فناوری‌های فرآوری اولیه و ثانویه سرب وجود دارد. فرآیند ثانویه تولید سرب شامل سه مرحله کلی است. مرحله اول آماده‌سازی پسماند یا قراضه است که شامل شکستن و اوراق کردن باتری می‌شود. مرحله بعد ذوب در کوره دمشی یا کوره تشعشعی(ثابت یا گردان) است که منجر به تولید شمش سرب می‌شود. در فناوری‌های جدیدتر مانند فرآیند ایساسملت دو مرحله اول طی یک مرحله انجام می‌شود. مرحله سوم تصفیه به روش پیرومتالورژی است.این بخش شامل مجموعه‌ای از پاتیل‌های تصفیه است که با افزودن عوامل مختلف به آنها به طور انتخابی عیار شمش‌ها افزایش می‌یابد. در پایان این مرحله سرب نرم(خالص) یا آلیاژی تولید می‌شود. البته امروزه اغلب واحدها از روش‌های هیدرومتالورژی و استخراج الکتریکی بهره می‌گیرند تا جدایش مستقیم فلزات امکان ‌پذیر باشد.

شایان ذکر است که مصرف انرژی در بازیافت سرب نسبت به استخراج سرب از کانه آن بسیار کم‌تر است. این موضوع در کنار مصرف کم‌تر سوخت‌های فسیلی و در نتیجه آلودگی‌های کم‌تر زیست‌محیطی سبب شده تا بازیافت سرب توجیه اقتصادی داشته باشد.