فلزات بیشترین عناصر تولید شده به دست انسان به حساب می‌آیند. فلزات در جهان امروز با گسترش و پیشرفت تکنولوژی، مواد اولیه‌ی عمده‌ی هر صنعتی را به خود اختصاص داده‌اند، به طوری که تنها در سال ۲۰۲۱ میزان ۲.۶ میلیارد تن آهن در جهان تولید شده که عدد قابل توجهی است.

از آنجا که فلزات تولید بسیار زیادی در جهان دارند، میزان ضایعات فلزی در جهان بسیار زیاد است و شامل انواع ضایعات آهن، ضایعات مس، ضایعات میلگرد و تیرآهن و سایر ضایعات فلزی می‌شود که با توجه به اینکه زمان بسیار زیادی طول می‌کشد تا ضایعات فلزی تجزیه شوند، بازیافت ضایعات فلزی برای کمک به محیط زیست از اهمیت بسیار زیادی برخوردار است. اما خوش‌بختانه بازیافت ضایعات فلزی کار بسیار سودآوری است و این امر باعث شده سرمایه گذاران نسبت به سرمایه‌گذاری در بخش بازیافت ضایعات فلزی بر خلاف سایر ضایعات مثل ضایعات پلاستیک، رغبت بیشتری از خود نشان دهند و به همین دلیل، درصد بالایی از ضایعات فلزی در سطح جهان بازیافت شوند و به چرخه‌ی تولید بازگردانده شوند. این امر فواید فراوانی دارد که بهتر است پیش از آشنایی با انواع ضایعت فلزی کمی به آن بپردازیم.

فواید بازیافت ضایعات فلزی و اهمیت آن در جهان امروز

همانطور که احتمالاً می‌دانید، فلزات سنگ‌های معدنی هستند که از پوسته‌ی زمین استخراج شده و طی فرآیند پردازش، تصفیه و ذوب به انواع فلزات تبدیل می‌شوند. استخراج این سنگ‌های معدنی طی فرآیند اکتشاف، انفجار، استخراج و انتقال صورت می‌گیرد که همگی آسیب‌های بسیار زیادی به زیستگاه‌های جانوری و محیط زیست وارد می‌کند. از همین جهت است که بازیافت ضایعات فلزی نقش بسیار مهمی در کمک به محیط زیست و انواع جانوران کره‌ی زمین ایفا می‌کند و می‌تواند به میزان قابل توجهی، تخریب‌های ناشی از استخراج سنگ معدن برای تولید فلزات را کاهش دهد.

از طرف دیگر فرآیند تولید انواع فلزات فرآیند بسیار پرهزینه‌ای است و بازیافت ضایعات فلزی کمک می‌کند هزینه‌ی تولید مواد اولیه و هزینه‌ی تولید محصولاتی که از این مواد به دست می‌آیند، به میزان قابل توجهی کاهش پیدا کند. این کاهش هزینه‌ها می‌تواند کمک بزرگی به اقتصاد هر کشور باشد.

همچنین بسیاری از کشورها با استفاده از بازیافت ضایعات فلزی و روی آوردن به اقتصاد چرخه‌ای، توانسته‌اند نیاز خود به واردات انواع فلزات را کاهش داده یا به صفر برسانند. برای مثال کشور آمریکا توانسته است با بهبود صنعت بازیافت خود، میزان بازیافت ضایعات مس را به قدری افزایش دهد که از واردات مس خام بی‌نیاز شده و به این ترتیب، مبلغ قابل توجهی صرفه‌جویی کند.

آشنایی با انواع ضایعات فلزی:

ضایعات فلزی از آن دسته ضایعاتی هستند که تقریباً کیفیت خود را پس از بازیافت حفظ می‌کنند و تنها در برخی موارد مثل ضایعات مس، افت کیفیت کمی دارند. حتی در برخی موارد مثل ضایعات میلگرد، می‌توان از آن‌ها به صورت مستقیم و بدون نیاز به بازیافت استفاده کرد. این تفاوتی است که باعث شده رغبت به بازیافت ضایعات فلزی بیشتر باشد و خرید و فروش این ضایعات همواره رونق خوبی داشته باشد.

ضایعات آهن:

ضایعات آهن خود به تنهایی دسته‌های گوناگونی از ضایعات را در بر می‌گیرد که در صنایع مختلف مورد استفاده قرار گرفته است. ضایعات آهن از آن دسته ضایعات فلزی است که افت کیفیت ناچیزی داشته و به همین دلیل، خرید و فروش آن به سادگی اتفاق میفتد.

ضایعات آهن در خودرو

خودرو یکی از اصلی‌ترین و شاید بزرگ‌ترین تأمین کننده‌های ضایعات آهن به حساب بیاید. از آنجا که اکثر قطعات تشکیل دهنده‌ی خودرو از آهن است، ضایعات آهن زیادی را در خود جای داده است به طوری که بدنه‌ی خودرو از ورقه‌های آهنی ساخته شده، موتور خودرو شامل سیلند، سرسیلندر و گیربکس است و شامل ضایعات آهن، ضایعات چدن و ضایعات آلومینیوم می‌شود، دیفرانسیل خودرو ضایعات آهن به حساب می‌آید، کمک فنرها باز هم از جنس آهن هستند و همینطور شاسی خودرو که از جنس آهن است. به این ترتیب کمتر جایی در خودرو هست که ضایعات آهن نباشد.

ضایعات تخریب و بازسازی:

یکی دیگر از استفاده‌های آهن در جهان امروز، ساختن انواع ساختمان‌ها است. با گسترش شهرنشینی و نیاز به آپارتمان‌سازی در شهرها، استفاده از انواع میلگرد و تیرآهن روند افزایشی داشته و به همین دلیل، ضایعات ناشی از تخریب و بازسازی حجم زیادی از ضایعات فلزی را به خود اختصاص داده است.

ضایعات میلگرد یکی از اصلی‌ترین ضایعات تخریب و بازسازی به حساب می‌آید که از جنس فولاد است و یکی از کاربردهای اساسی آن در صنعت ساختمان سازی، افزایش مقاومت کششی بتن است.

یکی دیگر از ضایعات تخریب و بازسازی، ضایعات تیرآهن است که وزن زیادی دارد و به همین دلیل، خرید و فروش آن می‌تواند سود قابل توجهی داشته باشد. ضایعات تیرآهن به دلیل طول زیادی که دارد، در گاراژهای قراضه‌ی آهن برش می‌خورد و به قطعات ۱.۵ تا ۲ متری تبدیل می‌شود تا برای بازیافت شدن مناسب باشد.

از دیگر ضایعات آهنی در این بخش می‌توان از ضایعات نبشی، ضایعات سیم و کابل، ضایعات قوطی فلزی و ضایعات درب و پنجره نام برد.

ضایعات مس:

مس یکی از ارزشمندترین ضایعات فلزی به حساب می‌آید که ارزش پولی بالاتری نسبت به سایر ضایعات فلزی دارد. مس که در تولید انواع ظروف قدیمی و جدید مثل قابلمه، دیگ، سماور، سینی، قوری، کاسه، تشت و… کاربرد دارد طیف وسیعی از ضایعات را به خود اختصاص داده است. یکی از قابلیت‌های خوب مس، رسانایی برق این عنصر سرخ رنگ است که باعث شده استفاده‌ی گسترده‌ای در تولید سیم‌های برق داشته باشد. این سیم‌های برق که یکی از ضایعات تخریب و بازسازی منازل به حساب می‌آیند، به راحتی می‌توانند بازیافت شوند و بار دیگر برای تولید انواع محصولات مسی مورد استفاده قرار بگیرند.

آشنایی با بازیافت ضایعات فلزی

بازیافت ضایعات فلزی از دیرباز رواج داشته است و گذشتگان دور ما نیز برای مثال، به ذوب ابزار فلزی خود می‌پرداختند و با فلز به دست آمده ابزار تازه‌ای تولید می‌کردند. اما با افزایش تولید انواع فلز در جهان امروز، نیاز به گسترش صنعت بازیافت نیز افزایش یافت و از این رو، صنایع بازیافت فلزی به صورت امروزی و مدرن شکل گرفتند تا بتوانند پاسخگوی بازیافت این حجم از فلز باشند. فرآیند بازیافت فلزات به صورت کلی شامل جمع‌آوری ضایعات فلزی، تفکیک و پردازش آن‌ها و بازیافت ضایعات فلزی است که شباهت‌های بسیاری به یکدیگر دارند.

فلزات ویژگی‌های منحصر به فردی برای صنعت بازیافت دارند که یکی از این ویژگی‌ها این است که بارها و بارها می‌توانند بازیافت شوند و بار دیگر به چرخه‌ی تولید بازگردند. این عامل به علاوه‌ی افت کیفیت بسیار کمی که به واسطه‌ی بازیافت پیدا می‌کنند، باعث شده فرآیند بازیافت ضایعات فلزی رواج بیشتری داشته باشد. در ادامه با مراحل بازیافت ضایعات فلزی آشنا خواهیم شد.

جمع‌آوری ضایعات فلزی

مرحله‌ی اول بازیافت ضایعات فلزی مرحله‌ی جمع‌آوری ضایعات فلزی است. این مرحله‌ای است که ضایعات تولید شده در منازل، صنایع، بیمارستان‌ها و اداره‌ها باید به شیوه‌ی درستی جمع‌آوری شوند تا قابل استفاده بمانند. البته در مورد ضایعات فلزی این نکته قابل توجه است که این ضایعات در مجاورت زباله‌های تر، به راحتی به ضایعات غیر قابل بازیافت تبدیل نمی‌شوند. ولی وقتی با سایر زباله‌ها، مخصوصاً زباله‌های‌تر مخلوط شوند، هزینه‌ی تفکیک ضایعات فلزی از سایر ضایعات بالا می‌رود و به همین دلیل، گاهی دیگر به صرفه نیست که به تفکیک آن‌ها بپردازند و ناگزیر، این ضایعات گرانبها مانند سایر ضایعات غیر قابل استفاده، به محل دفن زباله منتقل می‌شوند.

به همین دلیل، مدیریت پسماند و تفکیک پسماند در مبدأ می‌تواند نقش مهمی در افزایش میزان بازیافت انواع ضایعات، از جمله ضایعات فلزی داشته باشد.

متأسفانه در حال حاضر در کشور ما، بیشتر جمع‌آوری ضایعات فلزی به دست خریداران سیار و دوره‌گردهای خیابانی صورت می‌گیرد که روشی کاملاً سنتی است و بهره‌وری آن بسیار پایین است؛ این دوره گردها با پرسه زنی در کوچه و خیابان‌ها به خرید یا جمع‌آوری ضایعات فلزی در سطح شهر مشغول‌اند. این روش آسیب‌های زیادی با خود به همراه دارد و بهتر است روش‌های مدرنی در این بخش از بازیافت ضایعات به کار گرفته شود تا بهره‌وری بهتری داشته باشد. البته استارتاپ‌هایی در این بخش شروع به فعالیت کرده‌اند که می‌توانند به جمع‌آوری انواع ضایعات کمک زیادی کنند.

برای جمع‌آوری ضایعات فلزی حجیم از وانت یا کامیون‌های کمپرسور دار استفاده می‌شود که با توجه به میزان حجم و وزن ضایعات فلزی انتخاب می‌شود. مزیت کامیون‌های کمپرسور دار این است که خالی کردن بار آن‌ها راحت انجام می‌شود و برای حجم زیاد ضایعات فلزی که وزن زیادی دارند، انتخاب مناسب‌تری به حساب می‌آیند.

تفکیک و پردازش ضایعات فلزی

انواع ضایعات فلزی به صورت جداگانه بازیافت می‌شوند و به همین دلیل، لازم است پیش از مرحله‌ی بازیافت، تفکیک و غربال شوند. حتی دسته‌های مختلف فلزات خود نیز به دسته‌های کوچک‌تری باید تفکیک شوند تا بازیافت آن‌ها به شکل صحیحی اتفاق بیفتد. مثلاً وقتی ضایعات آهن از ضایعات آلومینیوم جدا شد، به دسته‌های سنگین، سبک، گالوانیزه، روغنی، حلبی و سفاله تقسیم شود و سپس راهی کارخانه‌های ذوب آهن شود. این به خاطر تفاوت آلیاژ هر یک است که فرآیند بازیافت هریک را متفاوت می‌کند.

تفکیک و پردازش ضایعات آهن به دلیل سنگین بودنش نیاز به چنگک‌های غول پیکر و دستگاه کرن دارد، اما در مورد ضایعات آلومینیوم اینطور نیست و بیشتر فرآیند تفکیک در آن دستی و با استفاده از ابزار سبکی مثل پیچ‌گوشتی و سنگ فرز اتفاق میفتد. البته در برخی گاراژها از آهنربای مغناطیسی برای جداسازی ضایعات آلومینیوم از سایر ضایعات استفاده می‌شود.

در بخش پردازش ضایعات مس هم، مهمترین کار جدا کردن روکش‌های پلاستیکی ضایعات سیم و کابل است. این کار در برخی جاها به صورت سنتی و با سوزاندن ضایعات سیم و کابل صورت می‌گیرد که هم به کیفیت مس و هم به محیط زیست آسیب می‌رساند. اما با استفاده از دستگاه جدا کننده‌ی روکش پلاستیکی از سیم، مس کیفیت خود را حفظ کرده و به طبیعت هم آسیبی وارد نمی‌شود.

بازیافت ضایعات فلزی

وقتی ضایعات تمام مسیر جمع‌آوری و تفکیک را پشت سر گذاشت، نوبت مرحله‌ی بازیافت می‌شود. این مرحله در ضایعات فلزی با استفاد از کوره‌های ذوب صورت می‌گیرد که برای هر کدام از ضایعات فلزی، کوره‌ها متناسب با آن فلز طراحی می‌شود.

ضایعات آهن که به کارخانه‌های ذوب آهن منتقل شده و بر اساس دسته‌بندی‌های اتفاق افتاده در بخش تفکیک، ذوب می‌شوند و آماده‌ی قالب ریزی و استفاده‌ی مجدد می‌شوند. بیشتر آهن‌های بازیافتی برای تولید میلگرد، ورقه‌های آهنی، نبشی و قوطی‌ها استفاده می‌شود که در صنایع مختلفی مثل خودروسازی و ساختمان‌سازی کاربرد فراوانی دارند.

ضایعات آلومینیومی به صورت دستی در کوره‌های ذوب که به آن‌ها بُته‌ی آلومینیومی گفته می‌شود ذوب شده و آماده‌ی قالب‌ریزی می‌شوند. قالب ریزی آلومینیوم ذوب شده با استفاده از ملاقه‌های بزرگ و مخصوص صورت می‌گیرد که آلومینوم ذوب شده را داخل بیلت یا همان قالب آلومینیوم می‌ریزند. بیلت‌های آلومینیوم به دو شکل استوانه‌ای و مکعبی ساخته می‌شوند.

ضایعات مس نیز به همین شکل در کوره‌ها ذوب می‌شوند. کوره‌های ذوب مس با به کارگیری سوخت فسیلی یا الکتریسیته، حرارت کافی برای ذوب مس را فراهم می‌کنند و به این ترتیب، مس ذوب شده را آماده‌ی قالب‌ریزی می‌کنند. برای مثال کارخانه‌ی تولید شیرآلات صنعتی گاز، ضایعات مس را جمع‌آوری کرده و با ذوب آن، مواد اولیه‌ی لازم برای قالب‌ریزی این دسته از شیر آلات را فراهم می‌کند و با اینکار، هزینه‌ی تولید این محصول را کاهش می‌دهد.

این مرحله آخرین مرحله‌ی بازیافت ضایعات فلزی است. به این ترتیب انواع فلزاتی که یکبار مورد استفاده قرار گرفته‌اند، بار دیگر به چرخه‌ی تولید بر می‌گردند. با این کار اقتصاد و محیط زیست هر دو سود می‌برند.