Метали можна багаторазово переробляти, не змінюючи їхні властивості. За даними Американського інституту чавуну та сталі (AISI), сталь є найбільш переробленим матеріалом на планеті. Інші метали, які часто переробляються, включають алюміній, мідь, срібло, латунь і золото.
Чому ми переробляємо метали?
Метали є цінними матеріалами, які можна переробляти знову і знову без погіршення їхніх властивостей. Металобрухт має цінність, що спонукає людей збирати його для продажу на переробку.
Окрім фінансового стимулу, існує також екологічний імператив. Переробка металів дозволяє нам зберегти природні ресурси, вимагаючи менше енергії для обробки, ніж виробництво нових продуктів із використанням первинної сировини. При переробці виділяється менше вуглекислого газу та інших шкідливих газів. Що ще важливіше, це економить гроші і дозволяє виробничим підприємствам знизити собівартість виробництва. Переробка також створює робочі місця.
Факти швидкої переробки металу
Хоча майже кожен вид металу можна переробляти знову і знову без погіршення властивостей, у 2018 році лише 34% металу на муніципальних сміттєзвалищах США було перероблено. Нижче наведено деякі додаткові
- У 2019 році 490,98 млн (32%) із 1532,51 млн метричних тонн сирої сталі, виробленої в усьому світі, було виготовлено з використанням перероблених матеріалів.
- Близько 69% сирої сталі в Сполучених Штатах у 2019 році було виготовлено з перероблених матеріалів.
- Тільки в Сполучених Штатах у 2018 році було утворено близько 2,2 мільйона тонн сталевих банок та інших відходів сталевої упаковки.
- Сталь і залізо є матеріалами, які найчастіше переробляються у світі, частково завдяки можливості відновлення великих конструкцій, а також легкості повторної обробки. Використання магнітів у процесі сортування дозволяє переробникам легко відокремлювати їх від змішаного потоку відходів.
- На даний момент найбільш переробленим контейнером у світі є алюмінієва банка.
- Переробка одного алюмінію може заощадити достатньо енергії для живлення 100-ватної лампочки протягом майже чотирьох годин.
Типи перероблених металів
Метали можна класифікувати як чорні або кольорові метали. Чорні метали - це сполуки заліза з вуглецем. Деякі поширені чорні метали включають вуглецеву сталь, леговану сталь, коване залізо та чавун.
З іншого боку, кольорові метали включають алюміній, мідь, свинець, цинк і олово. Дорогоцінні метали — кольорові. Найпоширенішими дорогоцінними металами є золото, платина, срібло, іридій і паладій.
Процес переробки металу
Основні етапи в переробка металу процес виглядає наступним чином:
1. Колекція
The колекція Процес обробки металів відрізняється від обробки інших матеріалів через більшу вартість брухту. Таким чином, він, швидше за все, буде проданий на сміттєзвалище, ніж відправлений на звалище. Найбільшим джерелом брухту чорних металів у США є брухт транспортних засобів.
Інші джерела включають великі сталеві конструкції, залізничні колії, кораблі, сільськогосподарське обладнання та, звичайно, споживчий брухт. Половину постачання брухту чорних металів становить швидкий брухт, який утворюється в процесі виробництва нової продукції.
2. Сортування
Сортування включає відокремлення металів від потоку змішаного металобрухту або потоку змішаних відходів із багатьох матеріалів. В автоматизованих операціях переробки магніти та датчики використовуються, щоб допомогти розділити матеріал.
На підприємницькому рівні скрапери можуть використовувати магніт, а також спостерігати за кольором або вагою матеріалу, щоб допомогти визначити тип металу. Наприклад, алюміній буде сріблястим і світлим. Іншими важливими кольорами, на які варто звернути увагу, є мідний, жовтий (для латуні) і червоний для червоної латуні. Скребки підвищать цінність свого матеріалу, відокремивши чистий метал від брудного.
3. Обробка
Для подальшої обробки метали подрібнюють. Подрібнення проводиться для сприяння процесу плавлення, оскільки дрібно подрібнені метали мають велике співвідношення поверхні до об’єму.
У результаті їх можна розплавити, використовуючи порівняно менше енергії. Зазвичай алюміній перетворюється на невеликі листи, а сталь перетворюється на сталеві блоки.
4. плавлення
Металобрухт плавлять у великій печі. Кожен метал потрапляє в окрему піч, призначену для плавлення цього металу. На цьому етапі використовується значна кількість енергії.
Проте, як згадувалося вище, енергія, необхідна для плавлення та переробки металів, набагато менша, ніж енергія, необхідна для виробництва металів із використанням первинної сировини. Залежно від розміру печі, ступеня нагрівання печі та об’єму металу плавлення може тривати від кількох хвилин до годин.
5. очищення
Очищення проводиться для забезпечення високої якості кінцевого продукту та відсутності забруднень. Одним з найпоширеніших методів очищення є електроліз.
6. Затвердіння
Після очищення розплавлені метали транспортуються конвеєрною стрічкою для охолодження та затвердіння металів. На цій стадії металобрухт формують у спеціальні форми, такі як прутки, які можна легко використовувати для виробництва різних металевих виробів.
7. Транспортування металевих прутків
Коли метали охолонуть і затвердіють, вони готові до використання. Потім їх транспортують на різні заводи, де вони використовуються як сировина для виробництва абсолютно нових продуктів.
Коли термін служби виробів із цих металевих прутків закінчується, процес переробки металу повторюється.
Виклики для галузі переробки металів
Поточний загальний рівень вторинної переробки металу, який становить близько 34%, є неприйнятним, враховуючи можливість вторинної переробки майже всі види металу, і залишаються проблеми щодо того, як відновити більше матеріалу для переробка. Розширення програм переробки сміття та інформування громадськості допомагають у цьому.
Інша важлива причина низького рівня переробки пов’язана з дизайном різних металевих виробів. Зростаюча складність різноманітних сучасних продуктів та їх суміші матеріалів ускладнює переробку. Наприклад, смартфон може містити більше 70 різних елементів. Отже, видобування будь-яких матеріалів із мобільного телефону та повторне їх використання у виробництві нових продуктів ускладнює роботу.
Технології переробки металу
Сучасні технології переробки можуть ефективно ідентифікувати багато різних видів металів, хоча все ще існує потреба в ще ефективніших технологіях переробки для відокремлення кольорових металів.
Відділення чорних металів від кольорових є одним із найважливіших етапів у процесі сортування. Оскільки чорні метали містять залізо, вони притягуються магнітами та легко витягуються зі змішаного потоку відходів. На сміттєзвалищах крани, обладнані електромагнітом, можуть витягувати великі шматки брухту чорних металів.
Під час сортування металів із змішаного потоку вторинної сировини спочатку видаляється папір, залишаючи лише пластик і метал. Потім через потік індукуються електричні струми, де впливають лише метали. Цей процес називається розділенням вихрових струмів. Хоча алюміній не магнітний, ця технологія може піднімати його вгору і дозволяти пластику випадати з процесу.
Відновлення дорогоцінних металів, таких як паладій, платина, золото та інших цінних металів, таких як мідь, свинець і срібло з електронних відходів стають економічно вигідними лише за наявності достатньої кількості брухту зібрані. Таке розділення потребує більш технологічно досконалого та складного обладнання для переробки. Сьогодні на великих переробних підприємствах стало популярним використання датчиків для ідентифікації металів за допомогою інфрачервоного сканування та рентгенівського випромінювання. Три поширені категорії процесів визначення металу включають біотехнологію, гідрометалургію та пірометалургію. Використання цих технологій може ефективно підвищити швидкість відновлення металу.
Бізнес-можливості у переробці металу
Традиційно переробка металу вважалася прибутковою можливістю для бізнесу. Проте в останні роки низькі ціни виявилися складним завданням. На підприємницькому рівні загальна точка входу в бізнес переробки металу – через відкриття бізнесу зі збору металобрухту або стати постачальником металобрухту.
Закони та законодавство про переробку металів
Якщо ви збираєтеся створити бізнес, пов’язаний з переробкою металу, у США, вам слід знати відповідні закони про переробку у вашому штаті. Це інтерактивна карта дозволяє знайти закони про переробку металу, що стосуються кожної юрисдикції.
Торгові асоціації переробки металу
ISRI (Institute of Scrap Recycling Industries Inc): ISRI є найбільшою торговою асоціацією підприємств, пов’язаних із переробкою відходів. Він представляє понад 1300 комерційних компаній із 40 різних країн світу.
BMRA (Британська асоціація переробки металів): BMRA представляє понад 270 переробників металобрухту Великобританії та є провідною торговою асоціацією у Великобританії.
АМРІЯ: AMRIA відноситься до Австралійської асоціації промисловості переробки металів.
CARI: CARI означає Канадські асоціації переробної промисловості. Вона налічує понад 200 компаній-членів.
Членство в торгових асоціаціях у сфері переробки сміття дозволяє новому бізнесу з переробки знати та розуміти тенденції в галузі та підтримувати хороші відносини з іншими підприємствами в промисловість.
