آلياژهای مس نيز قابل بازيافت می باشند

آلياژهای مس نيز قابل بازيافت می باشند : ضایعات آلياژی ابتدا جدا و تميز شده و سپس عناصر تشکيل دهنده آلياژ و ميزان ناخالصی ها تعيين مي گردد. ضایعات بازيافتی با ترکيب مشخص، با يکديگر ذوب می گردند. گاه نيز به آن ها مواد خام اضافه مي گردد تا آلياژی با ترکيب دلخواه بدست آيد.

ضایعات مس که از نوع کاتدی است، فقط بايد ذوب و ريخته گري شود. اين قراضه اکثراً از تلفات توليد به دست مي آيد (براي مثال ميله هاي نامرغوب يا خراب، سيم لخت، قالبها). اين وسايل مستقيماً ذوب مي شوند تا مس چقرمه يا آلياژی توليد شود. ضایعات نو يا کهنه مس، عمدتاً مس خالصي است که به ساير فلزات آلوده شده است، مانند فلزاتي که آب فلزکاري و يا جوشکاري شده اند. اين قراضه در کوره آند (دوار يا بوته ای) ذوب مي شود. در اين کوره ها مقدار زيادی از ناخالصي ها (Al,Fe,Zn,Si,Sn) به وسيله اکسايش با هوا جدا مي شوند. فلز سپس به شکل آند ريخته مي شود. ممکن است محصول به شکل مس حاصل از پالايش گرمايی برای آلياژسازی نيز به فروش برسد.

بازیافت ضایعات آلیاژی

ضایعات آلياژی بيشترين سهم را در صنعت بازیافت ضایعات دارد. همانطور که می دانید آلیاژ از ترکیب دو یا چند فلز با یکدیگر به وجود می آید، در آلیاژ مس عنصر مس، اصلی ترین عنصر می باشد که شامل ضایعات برنج ( ترکیب مس و فلز روی) ، ضایعات مفرغ (ترکیب آلیاژ مس و قلع) و آلياژ مس – نيکل است که از قراضه های نو يا کهنه تشکيل مي شود. پالايش اين آلياژها و توليد مس خالص هيچ امتيازي به همراه ندارد. بنابراين اين آلياژها در کوره هاي دوار، بوته ای يا القايی ذوب و به صورت آلياژ ريخته مي‌شود. براي حذف آلومينيم، سيليسيم و آهن به صورت سرباره آنها را با هوا اکسيد مي کنند. اما مقدار اکسايش بايد دقيقاً کنترل شود زيرا عناصر آلياژي مطلوب ( Zn در برنج و Sn در برنز) نيز تمايل به اکسايش دارند. آلياژ جديد که با افزودن فلزات خالص يا قراضه به شکل استاندارد در مي آيد در قالب‌های افقی روباز به صورت شمش ريخته می شود تا درقطعه ريزي به کار برده شود، يا از طريق ريخته گری پيوسته عمودی يا با سرد کردن مستقيم به شکل تختال يا شمشال مناسب برای نورد يا اکستروژن در آيد. قراضه کم عيار با ترکيب شيميايی متغير ( %95-12 Cu ) در کوره های بوته ای يا دمشی ذوب مي شود و سپس بر روی آن عمليات پالايش گرمايی و الکتروليتی انجام مي شود.

ذوب و پالايش ضایعات مس کم عيار:

بازيافت مس از مواد قراضه کم عيار حدود 2- 1 درصد کل مس توليدی را تامين می کند. واحد اصلي ذوب قراضه کم عيار کوره دمشی مخصوص قراضه است. در اين کوره، قراضه خوب مخلوط مي شود تا مقدار متوسط مس در آن به اندازه متوسط مس در کانی پرعيارشده، يعني به حدود 30 درصد برسد. در حدود Kg/ton 120-80  کک به کوره افزوده مي شود، سيليس و آهن نيز به کوره می‌افزايند تا سرباره فاياليتی با نقطه ذوب پايين بدست آيد. مواد آلي قراضه را قبل از ذوب مس در کوره دمشی می سوزانند، تا از گرفتگی دودکش و پرشدن سيستم جمع آوری گرد و غبار جلوگيری شود.

محصول کوره دمشی مس مذاب سياه با مس 85 - 70 درصد ، آهن 5- 2 درصد و ساير ناخالصی های موجود در قراضه است. توان توليد کوره هاي دمشي ذوب قراضه در حدود 20 - 10 تن مس سياه بر متر مربع سطح بوته در روز است. توان توليد اين کوره ها بسيار متغير و وابسته به تغييرات ترکيب قراضه، شکل و اندازه آن است. مس موجود در سرباره کوره مخصوص قراضه بسيار زياد است که اين ناشی از شرايط اکسنده کوره است. کوره دمشی مخصوص قراضه به نحوی کار می کند که مقدار قابل توجهی از فلزات ناخواسته باقی می ماند. مقدار کک و ترکيب سرباره طوری تنظيم مي شود که اين عمل ممکن شود. بنابراين اگر چه مقدار بيشتری مس از سرباره احيا مي شود، مقدار بيشتری آهن به صورت فلز در محصول کوره دمشی باقی می ماند. حد اشباع آهن در مس 1200 درجه سانتي گراد حدود 5 درصد وزنی است. بنابراين، آهن افزون بر اين حد جامد مي ماند و باعث ايجاد مشکلات زيادی می شود. استفاده از 100 Kg کک بر تن قراضه موازنه مناسب بين اتلاف مس در سرباره و مقدار آهن احياء شده را بوجود مي آورد.

مس سياه حاصل از کوره بلند معمولاً بوسيله اکسايش با هوا در کنورترهاي کوچک پيرس - اسميت پالايش می شود. بيشتر Al ,Zn ,Fe ,Ni ,Sn اکسيد می شود تا محصول نهايي که مس با عيار 97 - 96 درصد است، بدست آيد. اکسايش اين ناخالصی ها گرمای زيادی توليد مي کند و در بعضي موارد روش خودسوز است، اما هنگام ذوب مقدار زيادی قراضه پرعيار در کنورتر، سوخت به کار برده می شود تا دمای لازم 1200 - 1150 درجه سانتی گراد تامين شود. اغلب مقدار زيادی قراضه حاوی قلع (برنز) به کنورتر افزوده می شود تا بتوان قلع را به شکل اکسيد در سيستم جمع آوری کرد غبار بازيابی کرد.

 مصرف قراضه های بازيافتی:

تنها اشکال عمده استفاده از مس بازيافتی اين است که ممکن است شامل باقی مانده ناخالصی هايی باشد که به صورت منفي بر روی خصوصيات آن اثر می گذارد. بيشتر درخواست های مربوط به ضایعات مس شامل سيم های مسی با قابليت رسانايی بالا می باشد. محصولات قالب ريزی شده و کارخانه هاي ذوب فلز به صورت سنتي جزء بزرگترين مصرف کنندگان مس و برنز به کار رفته در رادياتورهای وسايل نقليه مي باشند. بدين طريق مي توان به مقادير زياد مس، روی، قلع و سرب دست يافت و در نتيجه به راحتی می‌توان حدود 100000 تن قالب آلياژ برنز قرمز و نيمه قرمز توليد کرد. در حدود نيمی از مواد قالب ريزی شده، برای شيرهای لوله کشي خانه ها و اثاثيه منزل در آمريکا به کار مي روند. اما در اروپا برنز زرد (آلياژ روي – مس) در ساخت محصولات مربوط به لوله کشی به کار می رود.

بدين گونه ضایعات مس 44.8 درصد از مصرف کلی مس را تامين مي کند. بزرگترين دسته ضایعات ذوبی ، قراضه های نو هستند که مستقيماً براي ذوب فرستاده مي شوند. مقدار بازيافت از قراضه های قديمی و کهنه با توجه به نوسان قيمت مس و ساير مسائل تجاری تغيير پيدا مي کند. درصد بازيافت قراضه های قديمی، وقتی قيمت ها پايين است، کاهش می يابد. ضایعات قديمی شامل ضایعات سیم و کابل دور ريختنی، ضایعات رادياتور لوله مسی خودروهای اوراق، دستگاههای تهويه هوا و توليدات بی شمار ديگری از اين قبيل مي‌باشند. همه محصولات ساخته شده از مس قابل بازيافتند. صنعت از مس بازيافتی به عنوان يک منشا عمده و اصلي از مواد خام استفاده می‌کند. مس بازيافتی قابليت ذوب دوباره را دارد بدون اينکه هيچ گونه فرايندهای اضافی بر روی آن صورت بگيرد. در نتيجه مس می تواند به عنوان يک ماده تجديد شدنی بارها و بارها بازيافت شود، بدون اينکه خواص شيميايی و فيزيکی آن تغيير کند.

 سید محمد ارشاد مرتضویان