نظرة شاملة عن إعادة تدوير المعادن؛ أهميَّتها وعمليات إعادة تدويرها

تُشير عملية إعادة تدوير المعادن إلى الجمع المنظم للمعادن المختلفة في نهاية عمرها الافتراضي، وفرزها وفقًا لنوع المعدن والجودة. يتبع هذه الخطوة المعالجة والتنقية ثم أخيرًا صُنع منتجات جديدة العلامة التجارية باستخدام المعادن المُعاد تدويرها.

وفقًا للمعهد الأمريكى الجديد يمكن أن يعاد تدوير المعادن مرارًا وتكرارًا دون أن تفقد خصائصها، ويعتبر الصلب هو المعدن الأكثر تدويرًا على هذا الكوكب وتضم المعادن التي يتم تدويرها بشكل كبير مثل الذهب، الفضة، النحاس، الذهب، والألومنيوم. 

*ولكن لماذا نُعيد تدوير المعادن؟
المعادن ذات قيمة عالية حيث يمكن أن يعاد تدويرها مرارًا وتكرارًا بدون تدهور خصائصها. المعادن الخردة أيضاً لها قيمة والتي تجذب الناس لجمعها للبيع ولعمليات إعادة التدوير إضافة إلى الحافز المادي الكبير، هناك أيضًا ضرورة بيئيه مُلِحَّة لذلك.

يمكننا إعادة تدوير المعادن من خلال محافظتنا على الموارد الطبيعية حيث إنها تَتطَلَّب طاقة أقل في المعالجة لتصنيع منتجات جديدة باستخدام المواد الخام.

إعادة التدوير تطلق نسبة أقل من ثاني أكسيد الكربون والغازات السامة، والأدهى من ذلك أنها توفر المال وتسمح للشركات الصناعية للحد من تكلفه النتاج، كما أنها توفر فرص عمل. 

*حقائق عن إعادة تدوير المعادن بشكل سريع:
1. على الرغم من أن غالبية كل أنواع المعادن تقريباً يمكن أن يعاد تدويرها مراراً وتكراراً دون تدهور خصائصها إلا أن ٣٠٪‏ فقط من المعادن يُعاد تدويرها.
2. حوالي ٤٠٪‏ من إنتاج الصلب في جميع أنحاء العالم صنع من خلال الصلب المعاد تدويره.
.3. حوالي٤٢٪‏ من الصلب الخردة في الولايات المتحدة يصنع من المواد المعاد تصنيعها
4. يوجد في الولايات المتحدة فقط مايقارب ١٠٠ مليون من الصلب وعلب الصفيح التي تستخدم يوميًا.
5. الحديد والصلب هما المعدنان الأكثر تدويراً في العالم، ويرجع ذلك بشكل جزئي إلى فرصة إصلاح الهياكل الكبيرة وسهولة إعادة المعالجة. كما يسهل استخدام المغناطيس في عمليه الفرز بإعادة التدوير من خلال سهولة فصل المعادن من مكبات النفايات المختلطة.
6. يعاد تدوير كل عام ما يقرب من 400 مليون طن من المعادن في جميع أنحاء العالم.
7. المنتج المعاد تدويره والأكثر استهلاكاً حالياً هو الألومنيوم.

وجد أن رمي قطعة واحدة من الألومنيوم يمكن أن تضيع من الطاقة مايعادل نفس الكمية مليئة بالبنزين

❖ أنواع المعادن المعاد تدويرها:
يمكن تصنيف المعادن إلى حديدية وغير حديدية. المعادن الحديدية هي مزيج من الحديد والكربون، وتضم بعض المعادن الحديدية المشتركة الكربون، والصلب والخليط المعدني، الحديد المطاوع، الحديد الزهر
على الصعيد الآخر تشمل المعادن غير الحديدية الألومنيوم، النحاس، الرصاص، الزنك، القصدير. أما المعادن الثمينة غير الحديدية فتشمل الذهب والبلاتين، الفضة، الايريديوم، والبلاد نوم

❖ عملية إعادة تدوير المعادن:
المراحل الأساسية في عملية إعادة التدوير كالتالي

* التجميع:
تختلف عملية تجميع المعادن عن غيرها بسبب ارتفاع قيمة الخردة، وعلى هذا النحو فمن المرجح أن كياردة وهي خردة ترسل إلى مكب النفايات. أكبر مصدر للمعادن الحديدية الصلبة
الخردة في الولايات المتحدة هي من المركبات الخردة. هناك مصادر أخرى تشمل هياكل الصلب الكبيرة، إطارات السكة الحديدية، السفن، المعدات الزراعية، وبالطبع خردة المستهلك
الخردة الفورية - والتي يتم ابتكارها في سياق تصنيع منتج جديد- تمثل نصف إمدادات الخردة الحديدية.

* الفرز:
تشمل عملية الفرز فصل معادن الخردة المختلطة أو تيارات النفايات المختلطة متعددة المواد في عملية إعادة التدوير الآلي، وتستخدم كاشطات المغناطيس وأجهزة الاستشعار عن بعد في فصل المواد. فعلى مستوى ريادة الأعمال يستخدمون المغناطيس، ولون المواد، أو الوزن للمساعدة في تحديد نوع المعدن. على سبيل المثال، يمكن أن يكون الألومنيوم باللون الفضي الفاتح أو الغامق. أهم الألوان الأخرى للتنقيب عنها هي النحاس (الأصفر أو الأحمر) يمكن للكاشطات أن تطور قيمة المواد من خلال عزل المواد النظيفة عن المواد القذرة.

* المعالجة:
لكى تسمح بمعالجة إضافية فإنك تسمح بتمزق المعادن، يحدث التمزق ليدعم عملية الانصهار لأن المعادن الصغيرة الممزقة لديها نسبة كبيرة من حجم السطح. ونتيجة لذلك، فإنه يمكن ذوبان المعادن باستخدام طاقة أقل نسبياً وعادة يتم تحويل الألومنيوم إلى صفائح صغيرة ويتم تغير الصلب إلى كتل من الصلب.

* الذوبان:
تذاب معادن الخردة في فرن كبير حيث يؤخذ كل معدن إلى فرن خاص مصمم لإذابة هذا المعدن بالذات، وتستخدم كمية كبيرة من الطاقة في هذه الخطوة -كما ذكر أعلاه- وتظل الطاقة المتطلبة لصهر وإعادة تدوير المعادن أقل بكثير جداً من الطاقة اللازمة لإنتاج المعادن باستخدام المواد الخام البكر. ووفقاً لحجم الفرن ودرجه الحرارة وحجم المعدن يمكن أن يستغرق الصهر بضع دقائق إلى ساعات.

* التنقية:
التقنية التي تحدث لتنقية المنتج النهائي يكون ذا جودة عالية وخالية من الملوثات.

* الترسيخ:
بعد عملية التنقية تنقل المعادن المنصهرة بواسطة الحزام الناقل لتبريد وترسيخ المعادن. وتشكل المعادن الخردة إلى أشكال خاصة مثل القضيب الذي يستخدم بكل سهولة لإنتاج منتجات المعادن المتنوعة المعادن.
نقل القضبان المعدنية بعد عملية تبريد المعادن وترسيخها تصبح جاهزة للاستخدام، ثم تنقل بعد ذلك حيث تستخدم كمواد خام لإنتاج منتجات جديدة الدعاية، وعندما تأتى المنتجات المصنوعة من هذه القضبان المعدنية إلى نهاية عمرها الافتراضي فإنه يمكن تدوير المنتجات مراراً وتكراراً.

* تحديات صناعة إعادة تدوير المعادن:
معدل إعادة تدوير المعادن الحالي ذوو 30 % غير مقبول نظراً لإعادة تدوير كل نوع تقريباً من المعادن. ولا تزال هناك تحديات فيما يتعلق بكيفية استعادة المزيد من المواد لإعادة التدوير.

* تقنيات إعادة تدوير المعادن.
تقنيات إعادة تدوير المعادن يمكن أن تحدث بشكل فعال للعديد من المعادن، على الرغم من أنه للاختزال هناك حاجة ملحة إلى تكنولوجيا إعادة تدوير أكثر فاعلية لعملية فصل المعادن غير الحديدية
فصل المعادن الحديدية من المعادن غير الحديدية واحدة من أهم الخطوات في عمليه الفرز، ولأن المعادن الحديدية تحتوى على الحديد فإنها تجذب بسهولة من خلال المغناطيس وتسحب خارج مكبات النفايات.

في ياردة الخردة يمكن للرافعات المزودة بمغناطيس كهربائي أن تزيل قطع أكبر من الخردة الحديدية.

عند فرز المعادن من التيارات المختلطة للمعادن المعاد تدويرها فإن الورق يزال أولاً، ثم يتبعه البلاستيك والمعادن.

وتتجه التيارات الكهربائية بعد ذلك خلال مجارى النفايات حيثما تتأثر فقط المعادن، وتسمى هذه العملية دوامة الفصل الحالي على الرغم من أن الألومنيوم لا ينجذب للمغناطيس إلا أن هذه التكنولوجيا يمكن أن تسحبها في الهواء وتسمح للبلاستيك أن يتسرب من هذه العملية.

علاج المعادن الثقيلة كالبلاديوم، البلاتين، الذهب، النحاس، الرصاص، الفضة تصبح قابلة للاستمرار اقتصادياً إذا تم جمع الخردة الكافية. ويتطلب مثل هذا الفصل معدات إعادة تدوير أكثر تطوراً وتقدماً من الناحية التكنولوجية.
من أجل تسهيلات إعادة التدوير الكبيرة هذه الأيام فقد أصبح استخدام أجهزة الاستشعار لتحديد المعادن خلال المسح بالأشعة تحت الحمراء وأشعه X أمراً أكثر شيوعاً.

وتشمل الثلاث فئات المشتركة من عمليات الاستشعار عن المعادن التكنولوجية الحيوية والميتالورجيا المائية والتعدين الإحيائي. يمكن أن يؤدى استخدام هذه التكنولوجيا إلى تحسين معدلات استرداد المعادن بشكل فعال

❖ فرص العمل في إعادة التدوير:
اعتبرت إعادة تدوير المعادن فرصة تجارية مربحة بشكل تقليدي، لكن خلال عام 2015 واصلت أسعار مختلف المعادن الخردة على السقوط ونتيجة لذلك أغلقت العيد من شركات إعادة تدوير الخردة أعمالها أو عمليات تقليص حجمها. أما خلال عام 2016 فعلى الرغم من أن الأسعار بدأت في الارتفاع و السوق بدأ يتجه بشكل تصاعدى إلى حد ما.

فعلى مستوى إدارة الأعمال فإن النقطة المشتركة للدخول إلى أعمال إعادة تدوير المعدن تكون من خلال البدء بأعمال جمع المعادن الخردة وبيعها.


قوانين وتشريعات إعادة تدوير المعادن:
إذا كنت ترغب في إنشاء شركة ذات صلة بإعادة تدوير المخلفات في الولايات المتحدة فيجب عليك أن تعرف أولاً القوانين المتصلة بإعادة التدوير في ولايتك.
 
❖ منظمات تجارة إعادة تدوير المعادن:
1- المعهد الدولي لبحوث الخردة: هذا المعهد هو أكبر رابطة تجارية ذات صلة بإعادة التدوير، وتمثل أكبر من 1600شركة ربحية من 34 دولة مختلفة حول العالم.
2- منظمة إعادة تدوير المعادن البريطانية: تمثل هذه المنظمة أكثر من 300 قطعه خردة معاد تدويرها في المملكة المتحدة، كما أنها الرابطة التجارية الرائدة في المملكة المتحدة.
3- منظمة إعادة تدوير المعادن الأسترالية
4- الجمعيات الكندية لصناعة إعادة التدوير، وتمتلك 250 عضو من الشركات
أن تكون عضو لمنظمة تجارة صناعة إعادة التدوير يمكنك من عمل جديد لإعادة التدوير لكي تعرف وتفهم الاتجاهات في الصناعة والحفاظ على علاقة طيبة مع الشركات الأخرى في مثل هذه الصناعة.
 
❖ ملاحظة أخيرة
إعادة تدوير المعادن هي صناعة كبيرة تكثر من الفرص التجارية، فإذا كنت مهتم بمثابة العمل في هذا القطاع فإنك بحاجة إلى فهم لتقييم العمل، والعوامل المؤثرة على أسعار المعادن الخردة وأن تغلق عينك عن الأسعار الحالية للمعادن الخردة.

تمّت الترجمة بواسطة: أمنية يوسف

الرابط مصدر المقال

مترجمين المقال