نقش کوره ذوب در بازیافت مس

فناوری‌های ذوب ثانویه

به منظور بازیافت مس از مواد حاوی مس با خلوص پایین از کوره ذوب استفاده می‌شود. ورودی کوره ذوب را پسماندها، لجن‌ها (تنها لجن حاصل از صنایع اولیه)، کنسانتره‌ها (تنها کنسانتره حاصل از صنایع اولیه)، قراضه‌های الکترونیکی، سایر قراضه‌ها با خلوص کم، سرباره ناشی از مراحل تبدیل یا تصفیه و ذوب و همچنین گرد و غبار تشکیل می‌دهند.

مواد اولیه ورودی بر اساس عیار مس و نوع فرآیند تنظیم می‌شود. ماده اولیه ورودی به یک کوره ذوب ثانویه هم از نظر ترکیب شیمیایی و هم از نظر ماهست فیزیکی متغیر است. مواد حاوی مس ورودی به کوره ثانویه شامل بلوک‌های مس بلیستر با بیش از 95 درصد مس و وزنی در حد چند تن، محصولات جانبی صنعتی مانند گردو غبار و سرباره، مس خام حاوی 90-70 درصد مس، عدل‌های رادیاتور خودرو، لوله‌های قراضه حاصل از لوله کشی‌های خانگی، و سیم‌های الکتریکی می‌شود. معمولا احیا در کوره استوانه‌ای، کوره تشعشعی، کنورتور چرخان با دمش از بالا (TBRC) یا در راکتور نورندا انجام می‌شود.

کوره استوانه‌ای

بازده بالای کوره‌های قائم  کوتاه یا کوره‌های استوانه‌ای با سیستم آب‌گرد سبب انتقال گرما به مواد اولیه سرد شده، لذا امکان ذوب مواد جامد مختلف بدون توجه به ترکیب شمیایی آنها فراهم می‌شود. در کوره‌های استوانه‌ای نیاز به نیروی انسانی بیشتر است و در مقایسه با کوره‌های جدیدبا ملاحظات زیست محیطی سازگاری کمتری دارد. عدم امکان ذوب انتخابی و حضور سایر فلزات مانند آهن، روی، سرب، قلع و فلزات گرانبها در محصول نهایی از دیگر معایب این کوره‌ها است.

کوره‌های تشعشعی

این کوره‌ها در فرآوری قراضه مس با خلوص بالاتر کاربرد دارند. البته بازده بازیابی در آنها تا حدودی کم بوده به نحوی که آهن و آلومینیوم بازیابی نمی‌شوند. با این وجود غنی بودن دمنده‌های احتراق از اکسیژن سبب بازده بالای حرارتی می‌شود. همچنین در این کوره‌ها امکان تصفیه محدود با اکسیداسیون (تصفیه آتشی) وجود دارد و در نهایت امکان ریخته‌گری آند نیز فراهم می‌گردد. این عملیات تنها به ذوب قراضه مس با خلوص بالا محدود می‌شود.

کنورتر چرخان با دمش از بالا

از این کنورتر در دو واحد ذوب ثانویه یکی در ایالات متحده و دیگری در بلژیک بهره گرفته شده است. در این کوره‌ها فرآیندهای ذوب، اکسیداسیون و احیای مواد اولیه صورت می‌گیرد. از دیدگاه تئوری کلیه فرآیندها از ذوب تا ریخته‌گری آند در یک کوره قابل انجام است، اما در عمل برای هر یک از این فرآیندها کوره جداگانه‌ای در نظر گرفته می‌شود. همچنین در کنورتور چرخان امکان بازیابی کنسانتره فلز یا اکسید قلع، سرب و روی وجود دارد.

راکتور نورندا

راکتور پیوسته نورندا در مرکز صنعتی نورندا طراحی شده و به فناوری ذوب معلق همراه با تزریق همرمان اکسیژن غنی شده به حمام مذاب که آن را خود ذوبی نیز می‌نامند، مجهز است. در این راکتور از مواد قراضه، مات سولفید مس حاوی 70 درصد مس همراه با فلزات گرانبها تولید می‌شود.

تالیف: پ.ز