جديدترين نوآورى ها براى جداسازى ضایعات

جديدترين نوآورى ها براى جداسازى ضایعات

جديدترين نوآورى ها براى جداسازى ضایعات : مزاياى مصرف ضايعات فلزى به عنوان مواد خام به خوبى اثبات شده است. كاهش قيمت هاى خريد نسبت به مواد خام اوليه و مصرف كم انرژى در زمينه ذوب و در نتيجه پايين آمدن هزينه هاى توليد و انتشار گاز دى اكسيدكربن از مهم ترين مزاياى ضايعات فلزى به  شمار مى روند. معايب ضايعات فلزى نيز شناخته شده هستند. از معايب اين مواد می توان به عناصر ناخواست هاى اشاره كرد كه طيف آلياژهاى ساخته شده از ضايعات حاوى آنها را محدود مى كند. در بهترين حالت، كيفيت محصولات توليد شده ازضايعات دس تكم ممكن است ب هخوبى مواد اصلى باشد. در حقيقت، تقريبا مقدار كمى از فلزات نامرغوب در جريان تركيب مى توانند تركيب را سمى كنند و در نتيجه ضايعات حاوى اين مواد سبب توليد آلياژهاى كم ارزشى شود كه نسبت به وجود آنها و يا بازيافت و تبديل به مواد كم كيفيت تر مقاومتر هستند. تام انگ، نايب رئيس بلند پايه و مدير سازماندهى راه حل هاى بازيافت شركت تومرا، عنوان كرد: به عنوان يك صنعت بايد از فرصت استفاده كنيم تا از بازيافت مواد مطمئن شويم. طبقه بندى كامل و مقرون به صرفه جريان هاى ضايعات تركيبى به نتيجه امر كمك مى كند. 

محركهاى بازارى

بسيارى از محركها به استفاده بيشتر از ضايعات و روشهايى ترغيب مى كنند كه كيفيت بازيافت را بهبود مى بخشند، به ويژه طرحهايى مانند اقدامات اتحاديه اروپا كه براى تشويق به اقتصاد چرخشى صورت گرفته است. رشد بى وقفه توليد ضايعات پس از مصرف و جريان سريع ضايعات حاصل از توليد، نياز و فرصتى تجارى را ايجاد م ىكند تا اين مواد پردازش و استفاده شوند. شركتهاى پرآوازه بزرگ بين المللى مانند يون ىلور، پى اند جى، آيكيا، و دانون از تعهدات خود براى رعايت مقررات زيست محيطى به خوبى آگاه هستند و تمايل دارند اعتبار نامه هاى  زيست محيطى خود را تمديد كنند.

انگ گفت طرحهايى براى استفاده مجدد و بازيافت مواد در محصولات و بسته بندى ها، در صورت امكان، در دستور كار قرار دارد و تومرا براى پيشبرد برنامه هاى خود با اين شركت ها همكارى مى كند. اتحاديه اروپا در نظر دارد تا سال 2030 ميلادى 65 درصد از زباله هاى سالانه شهرى منطقه را بازيافت كند و در تلاش است تا سال 2030 ميلادى 75 درصد از زباله هاى مربوط به بسته بندى را نيز بازيافت كند.  بروكسل نيز  در نظر دارد كه تا سال 2030 طرح الزا مآورى را براى تنها 10 درصد از زباله هاى شهرى معرفى كند تا به مكانهاى دفن زباله پايان دهد. انگيزه هاى سرمايه گذارى در زمينه جمع آورى و طبقه بندى زير ساخت و همچنين بسط اصل جبران مالى آلوده كننده براى صنايع، به ويژه صنايع بسته بندى، نيز در دست بررسى است.

تازه ترين فناورى ها

نخستين گام در جريان جداسازى مواد تركيبى از يكديگر اين است كه فلز را از غير فلز تفكيك كنيم تا به كنسانتره فلزى تركيبى دست يابيم. براى جداسازى فولاد و ساير محتويات آهنى از جريان مواد تركيبى مانند مواد حاصل از زباله شهرى يا ماشين هاى اسقاط وسايل نقليه فرسوده  ازالكترو مغناطيس استفاده مى شود. جداكننده هاى جريان گردابى براى جداسازى جريان تركيبى فلزات غيرآهنى مورداستفاده قرار مى گيرد.

روش هاى خودكار مانند تومرا را مى توان براى جداسازى فلزات غيرآهنى از يكديگر با استفاده از اشعه ايكس به كار برد. براى مثال، از اين روش براى تشخيص ميان خرده هاى سبكتر و سنگينتر يا تشخيص فلزات كار شده و چدنى مانند ورق و چدن آلومينيوم استفاده مى شود. از حسگرهاى نورى مادون قرمز نزديك نيز براى شناسايى و جداسازى انواع مختلف پلاستيك و شيشه استفاده مى شود. افزون بر اين، از دوربين هاى تشخيص رنگ براى شناسايى فلزات قرمز، زرد و خاكسترى و جداسازى آنها از يكديگر استفاده مى شود.  يك ماشين طبقه بندى رنگ معمولا در مرحله نخست فلزات قرمز و زرد را جدا مى كند تا قطعه تركيبى از مس و برنج توليد شود. فلزات چند رنگ نيز معمولا جداسازى و مواد باقيمانده پذيرفته مى شوند، اما در دستگاه كامبيسنس (Combisense) شركت تومرا، اين سيستم  مى تواند معكوس باشد. از آنجايى كه جداسازى داراى دو بنيان (پذيرفتن/ رد كردن) است، حذف گزينشى بيشتر براى جداسازى فلزات قرمز از زرد نيازمند گذر مجدد از همان تجهيزات به صورت گروهى است. مجموعه تجهيزات جداسازى يك خط در تأسيسات طبق هبندى بزرگ براى افزايش عملكرد پيوسته مورداستفاده قرار مى گيرد. خرده هاى سيم مسى و فولاد ضد زنگ جدا شده كه از باقيمانده تجهيزات اسقاط خودرو بدست آمده اند. به ارزش كلى فلزات حاصل مى افزايند. قطعات باقيمانده از شيشه نيز عناصر ناخواسته اى هستند كه با فلزات حاصل از اسقاط خودرو آميخته شده اند. ماژول ليزرى تشخيص اشياء از يك اسكن ليزرى در پهناى تسمه نقاله حامل ضايعات تركيبى استفاده مى كند تا وضعيت مواد غيرفلزى مانند شيشه يا چوب را براى جداسازى آنها از جريان فلزات و تحويل محصول ضايعاتى خالص تر شناسايى كند. به بيان ديگر، ماژول ليزرى تشخيص اشياء از طريق جداسازى مواد غيرفلزى، نوعى فلز منفى براى تسويه فلزات فراهم مى كند. 

سخت گيرى هاى اخير چين در زمينه الزامات كيفيت ضايعات كه بخشى از برنامه عدالت ملى اين كشور به شمار مى رود، سبب سردرگمى صادر كنندگان مواد ثانويه به اين كشور شده، به ويژه در مورد برخى از مواد پلاستيكى كه ممنوع شده است. با وجود اين كه اين اقدام هنوز تأثير مستقيمى بر فلزات نگذاشته است، اما پيش بينى مى شود كه الزامات مربوط به كيفيت بر اين فلزات نيز تأثير بگذارد.
بر اساس گزارش مجله امريكن متال ماركت (American Metal Market) در ماه هاى سپتامبر و اكتبر، موسسه صنايع بازيافت ضايعات آمريكا نسبت به محدوديت هاى بسيار سختگيرانه چين در زمينه صادرات ضايعات به اين كشور و تأثير آن بر اعضاى اين نهاد ابراز نگرانى كرده است. سال گذشته بيش از 2 ميليارد دلار محصولات ضايعاتى از آمريكا به چين صادر شد. مجله متال بولتن در ماه سپتامبر گزارش داد كه چين هم اكنون محدوديت هايى را براى واردات برخى از انواع ضايعات مس  ، كاهش سهم و محدود كردن صدور شمارى از مجوزها در برخى مناطق اين كشور اعمال كرده است. با وجود اينكه ترديدها درباره سياست بلند مدت چين در زمينه واردات ضايعات فلزى همچنان ادامه دارد، حد مجاز حمل زباله به سرعت در حال كاهش است، اين در حالى است كه نياز و تمايل اين كشور براى پردازش و مصرف ضايعات به شدت افزايش مى يابد. 

تغييرات در تركيب اجزا

در همين حال، تركيب اجزاى مورد استفاده در توليد نيز در حال تغيير است، به ويژه در صنايع خودروسازى و هوافضا كه ترغيب به استفاده از مواد سبك تر به منظور كاهش مصرف سوخت و انتشار گاز دى اكسيدكربن هم چنان ادامه دارد. تقاضا براى روش هاى نوآورانه براى پيوستن به مواد مختلف نيز به طور پيوسته در حال افزايش است. بر اساس مطالعه شركت داكر ورلدوايد (Ducker Worldwide) ميانگين مصرف ، آلومينيوم در يك خودرو از سال 2000 تا 2025 ميلادى 50 درصد افزايش مى يابد و از 115 كيلوگرم به 235 كيلوگرم مى رسد. توليد سالانه خودروهاى سبك در جهان هم اكنون به 90 ميليون دستگاه مى رسد. با توجه به پيش بينى شركت آى اچ اس ماركيت ، در كنفرانس خودروى فرانكفورت در پاييز 2017 حدود يك سوم ناوگان وسايل نقليه در جهان تا سال 2025 ميلادى برقى خواهد شد. كاهش مصرف اجزاى چدن آلومينيوم، برآيندى بالقوه است زيرا با وجود افزايش مصرف اكستروژن و ورق آلومينيومى در خودروهاى سبك، مصرف اين مواد در موتورهاى چدن آلومينيومى ممكن است كاهش يابد.

سيليكون، منيزيم و مس معمولا به ميزان كمترى نسبت به آلومينيوم به عنوان عناصر آلياژى متداول در بدنه خودرو، پانل ها، ورقه، اكستروژن و قوطى هاى نوشيدنى كاربرد دارد، اما وجود اين فلزات در آلياژهاى ريخته گرى مورد استفاده در موتور، جايگاه پمپ و جعبه دنده خودرو اغلب بيشتر است. براى صنعت بازيافت كه به دنبال تأمين مواد خام براى استفاده در محصولات مصرفى جديد است، نظارت و كنترل سطوح اين مواد و عناصر آلياژى ديگر اهميت دارد. آلومينيوم ثانويه نسبت به نوع اوليه آن منبع ارزان قيمتى از مواد خام براى بخش خودرو سازى به ويژه شركت جگوار لندروور به شمار مى رود، در عين حال مصرف سرى 5000 و 6000 6 آلياژهاى آلومينيوم در ورقه بدنه خودرو نيز در حال افزايش است. اين روند هم اكنون شاهد ورود ضايعات آلياژ آلومينيوم تركيبى به پردازش فلزات ثانويه است كه براى جلوگيرى از تركيب اين آلياژها با سطوح مختلفى از محتواى منيزيم و سيليكون بايد جداسازى شوند. به دليل اين كه اين آلياژها از نظر ظاهرى شبيه هستند، وجود سيستم هاى بسيار دقيق در بخش تبديل ورقه هاى فلزى به بدنه خودرو براى جدا نگه داشتن ضايعات آلياژهاى آلومينيوم مختلف، يكى از روشهاى جلوگيرى از تركيب آلياژهايى است كه نمى توان براى اهداف اصلى بازيافت كرد. جگوار لندروور و فورد در آمريكا دو شركت خودروسازى هستند كه بازيافت ضايعات بخش تبديل را در دو بخش مجزا انجام مى دهند. با اين حال، از آنجايى كه جداسازى كامل از پردازش سريع ضايعات حاصل نشده، شركت تومرا با هدف افزايش جريان آلياژهاى آلومينيوم تركيبى حاصل از اسقاط خودروهاى فرسوده، تجهيزاتى را توليد مى كند كه با استفاده از طيف سنجى پلاسماى القايى ليزرى ميان اين مواد تمايز ايجاد كند.

فرانك فان دوينكل، مدير توسعه تجارت تومرا، با اشاره به اين كه فلزات نمونه كاملى در مركز آزمايش شركت در نزديكى شهر كوبلنز به شمار مى روند، گفت: اجازه بدهيد نيم نگاهى به آينده داشته باشيم. اين روند با استفاده از شناخت سه بعدى اشياء آغاز مى شود تا وضعيت و اندازه قطعات تركيبى واحد فلزات كه از قبل به يك تسمه نقاله متصل است را شناسايى كند. پرتوهاى ليزرى پالس دار درون محفظه اى بزرگ هستند كه به هر يك از قطعات ضايعات آلومينيوم كه با سرعت سه متر در ثانيه بر تسمه زيرين در حركت است، ضربه بزند. ليزر نيز مانند طيف سنجى پلاسماى القايى ليزرى به طور موقت پلاسمايى را ايجاد مى كند زيرا با ذوب هر يك از قطعات كوچك فلزى، طيفى نورى را توليد مى كند كه منحصر به عناصر شيميايى خاصى در تركيب آلياژى است. دستگاه هاى آشكارساز نيز موقعيت هر يك از قطعات ضايعاتى روى تسمه را به تركيب شيميايى مرتبط مى كند تا از طريق حذف يا لوله هوا در اتاق جداسازى بتوان طبقه بندى مرسوم را انجام داد. به گفته تومرا، اين فناورى امكان تشخيص آلياژهاى آلومينيوم را با دقت فراهم و توانايى بازيافت را در همان گروه از آلياژ آلومينيوم ايجاد مى كند. اين فناورى همچنين امكان ارائه تحليل كمى و كيفى و همچنين طبقه بندى مواد را به صورت فله فراهم مى كند. افزون بر اين، فناورى فوق به سطح بازيافت 97 درصدى براى آلياژ 5000 و 95 درصدی آلیاژ 6000 دست يافته است كه خلوص مناسب براى بازيافت آلياژ به شمار مى رود.

تومرا مى افزايد اختلاف قيمت ميان ضايعات آلومينيوم تركيبى و آلياژهاى 5000 طبقه بندی شده شده از 200 يورو در هر تن فراتر رفته، اين در  حالى است كه ارزش ضايعات آلياژ 6000 آلومینیوم به ضايعات طبقه بندى شده مى تواند به بيش از 400 يورو در هر تن برسد. اين تجهيزات براى كار با ضايعات بدون پوشش خالص حاصل از خطوط توليد طراحى شده است. به دليل اين كه فناورى سازماندهى طيف سنجى پلاسماى القايى ليزرى نيازمند شناسايى تركيب لايه هاى زيرين است، مواد پوشش دار يا ناخالص با مشكل مواجه خواهند شد. از فناورى طيف سنجى پلاسماى القايى ليزرى تومرا مى توان براى طبقه بندى ساير ضايعات فلزى تركيبى خالص يا ضايعات پس از مصرف در آينده استفاده كرد. همانند سرمايه گذارى، قابليت فروش تجارى اين كار به هزينه هاى سرمايه اى آتى در زمينه تجهيزات طبقه بندى و همچنين ميزان ارزش افزوده ضايعات از طريق جداسازى به تركيب هاى مختلف بستگى دارد. به گفته تومرا، به نظر مى رسد كه اين مورد تجارى اميدواركننده است و تحقيق و توسعه اين شركت در اين زمينه ادامه دارد.

نمونه هايى از تجهيزات تومرا براى طبقه بندى فلزات

دستگاه ردياب

 تركيبات: حسگر فلز 3EM+ مادون قرمز نزديك (NIR)+ فناورى ليزرى تشخيص اشياء (LOD) كاربردهاى معمول: ارتقاى كنسانتره فلزى (زوريك) حاصل از اسقاط خودرو پس از مرحله نخست طبقه بندى. قابل استفاده براى توليد كنسانتره فولاد ضد زنگ. مزايا: تشخيص و جداسازى مطلوب مواد غيرفلزى (مانند پلاستيك)، تابلوهاى مدار چاپى و سيم مسى عايق بندى شده از فولاد ضد زنگ.

دستگاه XRT 

تركيبات: تشخيص دستگاه اشعه ايكس با استفاده از سطوح جذب (چگالى) فلز.  كاربرد معمول: جداسازى قطعات ورق آلومينيومى از چدن آلومينيوم. پذيرش زوربا / پيش كنسانتره آلومينيوم توليد شده با استفاده از جدا كننده جريان گردابى. جداسازى آلياژهاى آلومينيوم (2000 و 7000 ) براى دستيابى به خلوص 98 تا 99 درصدى آلومينيوم.  مزايا: بسته به اندازه قطعات (كوچك، هشت تا 30 ميلى متر؛ متوسط، 30 تا 80 ميليمتر؛ بزرگ، 30 تا 80 ميلى متر) ميان چهار تا هشت تن در ساعت را مى تواند طبقه بندى كند.

Combisense

تركيبات: تركيب حسگر الكترومغناطيس با حسگر رنگى. كاربرد معمول: طبقه بندى زوربا براى توليد قطعات فلزی متمایز با ارزش تر . جداسازی فلزات غیرآهنی زرد، قرمز و خاكسترى از تجهيزات ضایعات الكتريكى و الكترونيكى مانند تابلوهاى مدار چاپى و سيم.  مزايا: استفاده از تسمه افقى يا پيكره بندى عمودى براى متناسب كردن اندازه ذرات مختلف ( به ترتيب هشت تا 130 ميلى متر يا دو تا 17 ميلى متر). امكان طبقه بندى  2.5 تا 3 تن در ساعت بسته به اندازه ذرات. 

طيف سنجى پلاسماى القايى ليزرى

تركيبات: فناورى ليزرى تشخيص اشياء و اسكنر طيف سنجى پلاسماى القايى ليزرى. كاربرد معمول: جداسازى مواد صنعتى خالص از قطعات ضايعاتى آلياژهاى سری 5000 و حاصل از توليد بدنه آلومينيوم سرى 6000  و پانل خودرو. نمونه تجارى ظرف 12 تا 15ماه آماده جداسازى سه تا پنج تن در ساعت، بسته به اندازه قطعات ضايعات طبقه بندى شده (حدود 10 ميل ىمتر از نظر كوچك بودن قطعات). مزايا: جلوگيرى از از دست رفتن آلياژهاى با ارزش نسبت به قطعات كم كيفيت در ريخته گرى آلياژها.

فناورى ليزرى تشخيص اشياء

تركيبات: اسكن ليزرى در پهناى تسمه نقاله ضايعات. كاربرد معمول: ويژگى جديد براى تشخيص اشياء عبورى به صورت سه بعدى. مزايا: امكان تشخيص / نبود مواد و محل آنها براى كار با ساير فناورى هاى طبقه بندى (مانند طيف سنجى پلاسماى القايى ليزرى).

مطالب دیگری در این زمینه :

نظرات کاربران :

در حال پردازش ...
صرف نظر از پاسخ دهی (ارسال پاسخ برای نظر )
ثبت نام
درحال پردازش آگهی ...
iranzayeatlogoدرحال پردازش ...

بستنجستجوی پیشرفته آگهی