مراحل آماده‌سازی ضایعات مسی برای بازیافت

راه های بازیافت مس

مس موجود در قراضه‌های حاصل از صنایع الکترونیک، خودرو و ارتباطات با بسیاری مواد دیگر همراه است و می‌بایست مراحل طبقه بندی و آماده سازی را پشت سر بگذارد. این مراحل می‌تواند شامل فرآیندهای زیر باشد. مس به شکل بنیادی خود می تواند چندین دور بازیافت را بدون به خطر انداختن کیفیت اصلی آن طی کند. جدا از ایجاد سیم مسی که به 100٪ مس خالص و اصلی احتیاج دارد ، سایر کالاهای مبتنی بر مس می توانند از مس بازیافت شده تولید شوند.

انواع روش های بازیافت مس

روش مستقیم

در این روش، قراضه با خلوص بالا که از فرآیند تولید اصل شده و به تصفیه بیشتر نیاز ندارد و به طور مستقیم قابل بازگشت به کوره‌های ذوب است. مثلاً قراضه داخلی که شامل کاتدها یا آندهای معیوب است، از مرحله تصفیه الکترولیتی برای ریخته‌گری مجدد آند به کوره آندی بازگردانده می‌شود. علاوه بر این، در مرحله پیش از ساخت و تولید قطعه نهایی، زائده‌های برش‌کاری یا محصولات معیوب به عنوان قراضه به واحدهای ریخته‌گری مرتبط برگشت داده می‌شود. قراضه جدید مانند قطعات دورریز سیم و کابل، توسط واحدهای جمع‌آوری قراضه جمع‌آوری می‌گردد. ضایعات مس غیرآلیاژی نیز در صورتی که خلوص آن برای استفاده مستقیم به حد کافی بالا باشد، به واحد ریخته‌گری انتقال می‌یابد. معمولاً قراضه‌های برنجی یا برنزی به واحدهای شمش ریزی برگردانده می‌شوند تا به صورت آلیاژهای جداگانه ریخته گری شود. این محصول قابل عرضه به واحدهای ریخته گری است. روش بازیافت برای استفاده نیاز به ذوب و تصفیه را حذف می‌کند، زیرا جنس قراضه قابل تشخیص بوده و برای استفاده مجدد در همان کاربرد قبلی آماده می‌شود.

 روش ذوب و تصفیه

قراضه‌های با خلوص کمتر بسته به میزان ناخالصی‌ها به واحد تصفیه آتشی، کوره آندی، واحد حل ازی ثانویه یا کوره ذوب انتقال می‌یابند. قراضه مس به دست آمده از صنایع الکترونیک، ارتباطات و سایر صنایع حساسیت بالاتری داشته و قابلیت بازیافت به روش بازیافت برای استفاده مستقیم را ندارد. بنابراین بایستی روی این قراضه‌ها ذوب و تصفیه مجدد انجام شود. زیرا میزان ناخالصی‌ها (فلزات گران‌بها، پلاستیک و سایر فلزات) در آنها بیشتر است. جمع‌آوری، طبقه بندی و جدایش این قراضه‌ها بسیار پیچیده‌تر از روش بازیافت برای استفاده مستقیم است. البته انگیزه‌ی اصلی در بازیافت قراضه‌های الکترونیکی، دست‌یابی به فلزات گران‌بها و به ویژه طلای موجود می‌باشد. با این وجود به سبب دست‌یابی به فناوری‌های نوین، مقدار طلای مورد استفاده در این صنایع نسبت به گذشته کمتر است. مثلاً برخی تولید کنندگان از پالادیم و سایر فلزات ارزان‌تر به جای طلا استفاده می‌کنند. لذا در واحدهای ذوب مس، همراه با بازیافت این دسته از قراضه‌ها بازیابی فلزات گران‌بها نیز انجام می‌شود.

طبقه‌بندی دستی

این روش مبتنی بر جدایش اجزای مختلف از قراضه رادیاتورها و قطعات الکترونیکی با دست است. برخی اوراق کننده‌های خودرو و دیگر ماشین‌آلات، دسته‌های سیم مسی را به منظور فروش به واحدهای بازیافت مس جدا می‌کنند. با جدا نمودن اجزای الکترونیکی مانند کامپیوتر، تلفن و غیره برخی قطعات آنها استفاده مجدد شده و برخی مواد آنها به واحدهای بازیافت فروخته می‌شود. همچنین صفحات مدار چاپی و سایر قطعات دارای مس و فلزات گرانبها نیز برای فرآوری بیشتر به واحدهای بازیابی فروخته می‌شوند.

خردایش

علی‌رغم آنکه در برخی موارد جدایش سیم‌های مسی موجود در قراضه خودرو و سایر دستگاه‌ها قبل از مرحله خردایش صورت می‌گیرد، عمده مس از واحد ASR بازیافت می‌شود.

جدایش با جریان گردابی

در برخی از واحدهای خردایش خودرو از روش جریان گردابی برای جدایش مس از ASR استفاده می‌شود. برخی جداکننده‌های فلزات غیرآهنی نیز از این روش برای بازیابی فلزات غیرآهنی شامل مس از ASR بهره می‌گیرند.

جدایش با واسط سنگین

در برخی واحدهای خردایش نیز از روش جدایش با واسط سنگین برای بازیافت مس از ASR استفاده می‌شود.

برش سیم

یکی از منابع مس با خلوص بالا قراضه‌های سیم و کابل است. انواع معمول سیم که مس از آنها بازیابی می‌شود عبارتند از رشته سیم‌های به کار برده شده در ساختمان‌ها، تجهیزات و کابل‌های برق، انواع کابل‌های ارتباطی، خودروها، کشتی‌ها و معادن. در عملیات برش سیم از فرآیندهای برش، جدایش مغناطیسی فلزات آهنی، دانه بندی و تقسیم مواد به بخش‌های درشت، نرمه و غبار می‌توان استفاده کرد.

جدایش با هوا

هر یک از بخش‌های درشت، نرمه و غبار به روش جدایش با هوا فرآوری می‌شوند تا از آن فلز تمیز، فلز آزاد همراه با مقداری عایق (که به جداکننده برگشت داده می‌شود)، سیم‌های آزاد نشده با اندازه متوسط (که به مرحله سوم کاهش اندازه برگشت داده می‌شود) و عایق تمیز بازیابی گردد.

گرد و غبار تولید شده در فرآیند برش سیم به کمک فیلترهای کیسه‌ای و سیکلون‌ها جمع‌آوری می‌شود. حضور سرب و نقش آلایندگی آن از مشکلات بالقوه‌ای است که بر صنایع برش سیم محدودیت‌هایی وارد می‌کند. سرب در موادی مانند لحیم، رنگ‌دانه‌ها و پایدار کننده عایق‌های پلاستیکی و پوشش‌های محافظ یافت می‌شود.

معمولا مس بازیابی شده از عملیات برش در واحدهای نورد برنج، نورد لوله و نورد مفتول قابل استفاده است. از این مس در واحدهای تصفیه و برای مصارف ویژه کم‌تر استفاده می‌شود.

روش تبریدی

در روش تبریدی که روشی پرهزینه محسوب می‌شود، از سرد کردن قطعات با نیتروژن مایع یا دی اکسید کربن تا دمای کم‌تر از دمای تبدیل نرمی به تردی ماده استفاده می‌شود.

سپس این قطعات توسط ضربه خرد شده و مواد تشکیل دهنده آنها از یکدیگر جدا می‌شوند. در مرحله بعد از روش‌های معمول برای جدایش فلزات استفاده می‌گردد. روش تبریدی برای قراضه‌هایی مانند موتورهای کوچک، ژنراتورها، مبدل‌ها، صفحات مدار، قراضه‌های الکترونیکی، اجزای الکتریکی با پوشش پلاستیکی و غیره مورد استفاده قرار می‌گیرد.