Бесконечная жизнь металлолома: устойчивые решения по переработке

Почему отсортированный металлолом не попадет на полигон

Металлолом спасали и перерабатывали с ранних веков металлообработки. С экологической и экономической точек зрения переработка металла невероятно эффективна. Металлы, такие как сталь, железо, алюминий и медь, можно перерабатывать бесконечное количество раз, потому что их металлические свойства не ухудшаются при повторном плавлении и литье. С переработкой пластика и стекла намного более сложной, важно помнить, что переработанный металл — традиционный фундамент многих металлических работ.

Индустрия переработки металлолома специализируется на извлечении металла из вышедших из употребления объектов, чтобы металлолом не попадал на полигоны. Вместо этого он конвертируется в сырье для новых продуктов.

Литейные цехи полагаются на переработку металла для устойчивого, рентабельного источника сырья. Согласно Американскому литейному обществу, цена литья увеличилась бы на 20–40% без использования переработанных материалов.

Типы металлолома

Существует три основные категории металлолома, описываемые Американским институтом железа и стали (AISI).

Собственный лом (Home scrap)

Собственный лом относится к обрезкам, слиткованному металлу и браку, генерируемым во время производства на прокатном стане или в литейном цехе. Этот тип лома имеет известные химические свойства и легко комбинируется с другими сырьевыми материалами и перерабатывается на месте.

Промышленный лом (Prompt scrap)

Промышленный лом генерируется при фabricации металлических продуктов. Вполне как собственный лом, химические свойства известны и быстро возвращаются на прокатный стан для переработки.

Устаревший лом (Obsolete scrap)

Устаревший лом восстанавливается из таких источников, как автомобили с истекшим сроком службы, бытовые приборы, сельскохозяйственная техника, строительные металлы и корабли. Химические свойства устаревшего лома во многом неизвестны — исходные материалы могли быть в употреблении десятилетиями или ранее переработаны и смешаны с другими материалами. Устаревший лом должен быть отсортирован и обработан перед использованием.

Разделение металлов

Индустрия переработки металлолома рафинирует непереработанный устаревший и промышленный лом в товарный сырье. Устаревший лом, собранный у дилеров металлолома, автоутилизационных объектов и промышленных производителей, обычно отправляют на крупномасштабные перерабатывающие объекты для обработки. На перерабатывающем объекте металлолом скринируют на радиацию, загружают на входной конвейер и измельчают на кулакообразные куски.

Металлолом затем должен быть разделен на феррительные, неферрительные и неметаллические материалы. Этот процесс требует измельчения металлолома на маленькие куски, чтобы он мог быть эффективно и полностью разделен. Крупногабаритный лом — лом, слишком большой для измельчения — разбирают и сортируют вручную. Институт индустрий переработки лома (ISRI) разработал стандартные спецификации для товарных сортов лома, чтобы помочь покупателям и продавцам точно оценивать переработанный металлолом.

Феррительные металлы

Феррительные металлические сплавы содержат железо. Общие феррительные сплавы включают сталь, ковкий железо и серый чугун. Железо имеет магнитные свойства, поэтому магнитное притяжение обычно используется для идентификации феррительных сплавов. Феррительный лом обычно разделяют от неферрительного материала с помощью электромагнита.

Феррительный лом широко используется в сталеварении и в чугунных и стальных литых изделиях, производимых литейными цехами. Согласно отчету о коэффициенте восстановления и переработки стали, железо и сталь составляют примерно 90% массы всех потребляемых металлов в США и глобально. Высокий уровень потребления стали делает ее переработку экономически целесообразной. В результате сталь — самый перерабатываемый материал во всем мире.

Неферрительные металлы

Любой металл, не содержащий железо, называется неферрительным. Неферрительные сплавы, такие как медные сплавы, неметаллические и коррозионностойкие. Они также тяжелее неметаллических металлов — важный фактор для процесса разделения. Мощный вакуум или циклон могут эффективно отсасывать маленькие неметаллические куски, оставляя неферрительные сплавы на месте. Любые проблемные куски, не разделенные правильно магнитным барабаном или циклоном, восстанавливают на ручной «ручной сортировочной» линии. В этот момент феррительные металлы уплотняют и отправляют на сталелитейные заводы и литейные цехи, а оставшийся материал идет на процесс разделения неферрительных металлов.

Разделение неферрительных металлов использует вихревые токи, индукционную сортировку и дополнительную ручную подборку для разделения различных сплавов с фокусом на алюминий и медь. Некоторые неферрительные металлы, часто называемые «специальными металлами», редко перерабатывают, потому что они обычно используются в крошечных количествах или сложных применениях, таких как компьютерные чипы. Их ценность и относительный объем не оправдывают затрат, необходимых для разделения и переработки.

Неметаллические материалы

Любые неметаллические материалы, оставшиеся в конце процесса разделения, отправляют на полигон. Индустрия переработки металла работает над нахождением новых способов эффективного разделения и использования большего количества этих материалов для сокращения отходов.

Рафинирование и очистка

После разделения металлолом проходит вторичное рафинирование. Перерабатывающие объекты сортируют устаревший лом в грубые категории. Однако точные химические свойства остаются загадкой. Чтобы стать пригодным сырьем, лом нужно очистить до точки, где он соответствует известным спецификациям.

Куски лома с похожими свойствами загружают в большую печь и нагревают до соответствующей температуры плавления для металла. В процессе рафинирования шлак формируется и всплывает на вершину расплавленного металла. Шлак — это каменные отходы, отделенные от металлов при рафинировании. Расплавленный металл затем тестируют и дополнительно рафинируют для соответствия желаемым стандартам качества. Непосредственно перед отливкой и заливкой шлак и окисленные примеси отбрасывают для очистки металла. Как только расплавленный металл достигает необходимых характеристик, он переносится в охлаждающий сосуд, слиточную форму или заливается прямо в форму для затвердевания.

Производство

Металлолом отправляют по всему миру для использования в прокатных станах и литейных цехах. Сотни миллионов тонн металлолома потребляются ежегодно, начиная новый цикл превращения в новые продукты.

Литейные цехи закупают больше своего сырья со свалок лома и пунктов сбора, чем у поставщиков первичного металла. Согласно AFS, феррительные литейщики используют между 30–50% внутреннего лома и 40–50% лома из внешних источников. Это включает феррительный материал из переработанных автомобилей, приборов и стального лома из других производственных операций. Эти цифры показывают невероятную приверженность переработке металлов в металлической индустрии.

Переработка металлолома

Устаревший металлолом поступает из таких источников, как автомобили с истекшим сроком службы, приборы и корабли. Посмотрите видео, чтобы увидеть объект переработки металла, специализирующийся на устаревшем металле из автомобильной промышленности.

Устойчивость

Переработка металлолома снижает экологическое воздействие производства металла. В 2016 году Бюро международной переработки (BIR) сообщило, что устаревшая сталь, использованная как сырье в сталеварении, достигла 235 миллионов тонн — то есть 235 миллионов тонн отходов, не вошедших на полигоны.

Процесс переработки металла производит меньше выбросов и требует значительно меньше энергии, чем производство новых металлических сплавов. Фактсит ISRI для железа и стали показывает, что переработка стали требует на 56% меньше энергии, чем производство стали из железной руды. Кроме того, использование феррительного лома вместо первичных материалов в производстве железа и стали снижает выбросы CO2 до 58%.

Когда переработанный металл доступен на рынке, спрос на добычу первичной руды снижается. Переработка металла превращает отходы в полезный ресурс, экономит энергию и снижает добывающую активность и результирующие экологические воздействия.

Источники

• Steelworks. «Steel recycling».

• Institute for Scrap Recycling Industries. «Ferrous Scrap».