В мире, который все больше требует экологичности, переработка цветных металлов стала очень важной практикой. Выбор в пользу вторичной переработки не только означает проявление ответственности за окружающую среду и снижение углеродного следа, но и является весьма разумным бизнесом в отраслях, которые зависят от использования невозобновляемых ресурсов.
К счастью, цветные металлы, особенно никель, серебро, медь, алюминий и олово, обладают свойством проходить неограниченное количество этапов переработки без потери своих первоначальных свойств. Именно поэтому, например, в Бразилии ежегодно перерабатывается до 98,2% алюминиевых банок (что делает Бразилию страной номер один в этом отношении), а в США почти 40% всего алюминия, используемого в различных отраслях промышленности, поступает из лома.
Переработка также является экономически обоснованным решением, поскольку использование уже добытых материалов, даже таких металлов, как алюминий, который практически вездесущ, дешевле, чем добыча заново. Фактически, цифры показывают, что в некоторых случаях можно даже сэкономить до 95% энергозатрат, если выбрать переработку в качестве основного метода производства алюминия.
Однако переработка цветных металлов может быть проблематичной задачей, поскольку они не всегда поступают в чистом виде. Часто они встречаются во всевозможных жидких и твердых смесях, из которых их необходимо извлечь и очистить перед дальнейшим использованием. Три метода, используемые сегодня для переработки цветных металлов, – это электрофильтрация, электроосаждение и цветные сенсоры.
переработка цветных металлов
Электровиннинг
Электровиннинг, который также известен как электроэкстракция, представляет собой, по крайней мере, на первый взгляд, относительно простой процесс извлечения растворенных металлов из их растворенного состояния с помощью электричества. В случае извлечения цветных металлов с целью вторичной переработки процесс обычно происходит следующим образом. Сначала материал, который может быть любой формой отходов, таких как твердые материалы со свалок или различные виды твердых смесей, содержащих цветные металлы, помещается в жидкий раствор, где он растворяется в жидком состоянии в процессе, известном как выщелачивание, конечный результат этого процесса называется фильтратом или раствором выщелачивания. Затем, используя анод и катод – электроды, через которые проходит ток и которые погружены в раствор – через раствор выщелачивания пропускается электрический ток, который приводит к (химическому) восстановлению металла (металлов), в результате чего они образуют тонкий ровный слой на поверхности погруженного катода. Таким образом, цветные металлы, такие как медь, олово, никель или серебро, восстанавливаются и становятся доступными для дальнейшего использования.
Новый способ
Осаждение
Вторым методом переработки цветных металлов является осаждение. Это также наиболее широко используемый метод извлечения металлов из водных растворов. Осаждение также может использоваться для очистки сточных вод; это процесс, при котором металлы извлекаются из водных растворов отходов.
Этот метод включает два подметода удаления металлов, называемые соосаждением и адсорбцией. Чтобы не углубляться в технические подробности, мы рассмотрим в первую очередь основной метод осаждения, не слишком углубляясь в другие его аспекты. Осаждение – это процесс образования нерастворимого твердого материала из того, что первоначально было водным раствором, обычно включающий регулировку pH или добавление другого химического вида.
Конечный результат называется “осадком”, а химическое вещество, которое его вызывает, называется “осадителем”. Наиболее часто используемыми осадителями являются гидроксиды или оксиды натрия и кальция, которые используются для повышения pH, что приводит к образованию нерастворимых гидроксидов металлов.
Датчики металлов
Наконец, датчики цветных металлов находят широкое применение в сортировке и извлечении цветных металлов из лома, большая часть которого происходит из отслуживших свой срок автомобилей или из электронных отходов. Например, датчики используются для обнаружения и извлечения определенных цветных металлов из Zobra.
По данным Института промышленности по переработке лома в США, Zobra определяется как смесь измельченного цветного металлолома, состоящая в основном из алюминия, но также содержащая медь, свинец, латунь, цинк, олово, никель и медь в любой из их форм. Учитывая тот факт, что мы уже видели, что использование переработанного алюминия может привести к большой экономии, а также спрос на другие цветные металлы, содержащиеся в Zobra, коммерческий потенциал этой смеси, а также экономическое значение извлечения и сортировки этих элементов из смеси становится довольно очевидным. Как правило, эти металлы сортируются либо вручную, либо с помощью гравиметрического метода “тонет-плавает”.
