بازیافت فلزات در متالورژی

رشد اقتصادی کشورهای در حال توسعه با نرخ رشد کنونی به رشد فزاینده جمعیت، افزایش مصرف چندباره ذخایر طبیعی را به دنبال خواهد داشت. مواد مصرف شده توسط صنایع از لحاظ فیزیکی ناپدید نمی‌شوند، بللکه به مواد کم‌تر مفید و یا حتی خطرناک تبدیل می‌شوند. به عنوان مثال، سوخت‌ها با اکسیژن ترکیب شده و کاملا تغییر ماهیت می‌دهند. در موارد دیگر مانند حلال‌ها و مواد بسته‌بندی، کم و بیش به همان شکل مصرفی، دورریز می‌گردند. فلزات هم از لحاظ شیمیایی به گونه کم ارزش‌تری تبدیل می‌شوند و در برخی موارد از لحاظ فیزیکی به هدر می‌روند. تاکنون مقادیر عظیمی از مواد معدنی حاوی فلز از پوسته زمین استخراج شده است. هر ماده‌ای که از پوسته زمین استخراج می‌شود، پتانسیل تبدیل شدن به زباله را دارد، به جز فلزات که قابل بازیافت هستند. فلزات و آلیاژهای آنها معمولا بازیافت می‌شوند. فلزات اغلب مصرف نمی‌شوند، هرچند که برخی از آنها در معرض خوردگی قرار می‌گیرند، دوباره قابل استفاده هستند. کانی‌ها و محصولات حاصل از آنها مانند کود شیمیایی و سیمان معمولا قابل بازیافت نیستند.

بازیافت فلزات از منابع ثانویه‌ای مانند قراضه یا فلزات دورریز، سرباره، غبارات، خاکستر، پسماند، لجن و پساب حاصل از فرآیندهای متالورژیکی و کانه‌آرایی صورت می‌گیرد.

فلزات یا آلیاژهای فلزی به صورت احیا شده، به شدت کمیاب و در نتیجه با ارزش هستند. در سال‌های اخیر با بهره‌گیری از فناوری‌های صنعتی، کمیاب بودن نسبی فلزات و در نتیجه ارزش آنها کاهش یافته است. امروزه بسیاری از فلزات به صورت گسترده‌ای مصرف شده و حتی در برخی موارد دور ریخته می‌شوند. در آینده دور ذخایر تجدیدپذیر نیز کمیاب خواهند شد و ممانعت از استخراج ذخایر طبیعی، به ناچار قیمت‌ها را افزایش خواهد داد. از سوی دیگر انرژی نیز گران‌تر خواهد شد. پر واضح است که کمبود ناشی از عوامل فوق، استفاده از فلزات را محدودتر می‌کند و به ویژه استفاده‌های پراکنده و یکبار مصرف که امکان بازیابی، استفاده مجدد و بازیافت را سلب می‌نمایند، حذف می‌شوند. از طرف دیگر پیچیدگی روزافزون مواد و محصولات صنعتی، بازیافت و استفاده مجدد را در بسیاری موارد مشکل‌تر کرده است. این مشکلات در مورد ماشین‌الات پیچیده و به خصوص محصولات الکترونیکی مطرح است. برای ایجاد شرایط تعمیر و بازسازی آسانتر در انتهای طول عمر یک محصول، بایستی سازندگان در وهله اول طراحی محصولات خود را به طراحی زیست محیطی تغییر دهند.

به طور کلی فلزات منابعی با قابلیت استفاده مجدد هستندو اغلب در صنعت به صورت عنصری استفاده می‌شوند که بازیافت آنها بسیار ساده‌تر است. کاربرد گسترده فلزات به سبب برخورداری از ویژگی‌هایی مانند استحکام بالا، مقاومت به خوردگی و سایش، چگالی بالا، هدایت الکتریکی، گرمایی و خواص مغناطیسی مناسب است. این ویژگی‌ها بازیابی و جداسازی آنها را از آلودگی‌های غیرفلزی، پلاستیکی و همچنین از سایر فلزات تسهیل می‌کند. مثلا ذوب و ریخته‌گری امکان استفاده مجدد برخی فلزات را فراهم می‌نماید، در حالی که برخی دیگر با تبخیر تصفیه می‌شوند.

امروزه بازیافت فلزات از منابع ثانویه یک صنعت رو به رشد است. تعداد این منابع ثانویه بسیار زیاد بوده و به مجموعه آنها قراضه اطلاق می‌شود. این واژه در لغت به معنای فلز دور ریخته شده به شکل ماشین‌آلات، قطعات و غیره بوده که تنها با فرآوری مجدد قابل استفاده خواهند بود. با توجه به محدود بودن و کاهش ذخایر اولیه فلزات یعنی مواد معدنی طبیعی، لزوم بازیافت فلزات از قراضه‌ها به عنوان منبعی مداوم برای تامین تقاضای رو به رشد صنایع، امری بدیهی به نظر می‌رسد. بنابراین بایستی از دورریز قراضه تا حد ممکن پرهیز شود. این موضوع به ویژه در رابطه با فلزات اهمیت بیشتری دارد. زیرا علاوه بر کاهش ذخایر معدنی موجود در طبیعت، استخراج آنها از منابع اولیه اغلب پر هزینه است. اهمیت موضوع در مورد فلزات گرانبها مانند طلا و فلزات گروه پلاتین (پلاتین، پالادیوم و رودیم) بسیار بیشتر است. به طوریکه وجود این فلزات حتی تا غلظت‌های 001/0 تا 03/0 درصد سبب می‌شود تا فرآیند بازیافت قراضه اقتصادی باشد.

تالیف: پ.ز