استخلاص المعادن هي العملية التي يتم من خلالها إنتاج المعادن من الخردة. لا يمكن تمييز هذه المعادن المستصلحة عن المعادن المنتجة من المعالجة الأولية لخام المعدن. ومع ذلك ، فإن العملية مختلفة قليلاً وقد يكون التعرض مختلفًا. الضوابط الهندسية هي نفسها في الأساس. يعد استخلاص المعادن مهمًا جدًا للاقتصاد العالمي بسبب استنفاد المواد الخام وتلوث البيئة الناتج عن مواد الخردة.

يشكل الألمنيوم والنحاس والرصاص والزنك 95٪ من الإنتاج في صناعة المعادن غير الحديدية الثانوية. كما يتم استخلاص المغنيسيوم والزئبق والنيكل والمعادن النفيسة والكادميوم والسيلينيوم والكوبالت والقصدير والتيتانيوم. (تمت مناقشة الحديد والصلب في الفصل صناعة الحديد والصلب. راجع أيضًا مقالة "صهر وتنقية النحاس والرصاص والزنك" في هذا الفصل.)

استراتيجيات التحكم

مبادئ التحكم في الانبعاث / التعرض

يشمل استصلاح المعادن التعرض للغبار والأبخرة والمذيبات والضوضاء والحرارة والضباب الحمضي والمواد والمخاطر المحتملة الأخرى. قد تكون بعض تعديلات العملية و / أو مناولة المواد مجدية لإزالة أو تقليل توليد الانبعاثات: تقليل المناولة ، وخفض درجات حرارة الوعاء ، وتقليل تكوين الخبث وتوليد الغبار السطحي ، وتعديل تخطيط المصنع لتقليل مناولة المواد أو إعادة جذب المواد المستقرة تراب.

يمكن تقليل التعرض في بعض الحالات إذا تم اختيار الآلات لأداء مهام عالية التعرض بحيث يمكن إخراج الموظفين من المنطقة. يمكن أن يقلل هذا أيضًا من المخاطر المريحة بسبب مناولة المواد.

لمنع التلوث المتقاطع للمناطق النظيفة في المصنع ، من المستحسن عزل العمليات التي تولد انبعاثات كبيرة. سوف يحتوي الحاجز المادي على الانبعاثات ويقلل من انتشارها. وبالتالي ، يتعرض عدد أقل من الناس ، وسيتم تقليل عدد مصادر الانبعاث التي تساهم في التعرض في أي منطقة واحدة. هذا يبسط تقييمات التعرض ويجعل تحديد المصادر الرئيسية والتحكم فيها أسهل. غالبًا ما يتم عزل عمليات الاسترداد عن عمليات المصنع الأخرى.

في بعض الأحيان ، يمكن إحاطة أو عزل مصدر انبعاث معين. نظرًا لأن العبوات نادراً ما تكون ضيقة الهواء ، فغالبًا ما يتم تطبيق نظام عادم السحب السلبي على العلبة. تتمثل إحدى الطرق الأكثر شيوعًا للتحكم في الانبعاثات في توفير تهوية محلية للعادم عند نقطة توليد الانبعاثات. يقلل التقاط الانبعاثات من مصدرها من احتمالية انتشار الانبعاثات في الهواء. كما أنه يمنع تعرض الموظف الثانوي الناتج عن إعادة إدخال الملوثات المستقرة.

يجب أن تكون سرعة التقاط غطاء العادم كبيرة بما يكفي لمنع الأبخرة أو الغبار من الهروب من تدفق الهواء إلى غطاء المحرك. يجب أن يكون لتدفق الهواء سرعة كافية لحمل جزيئات الدخان والغبار إلى غطاء المحرك والتغلب على الآثار المعطلة للمسودات المتقاطعة وحركات الهواء العشوائية الأخرى. السرعة المطلوبة لتحقيق ذلك ستختلف من تطبيق إلى آخر. يجب تقييد استخدام سخانات إعادة التدوير أو مراوح التبريد الشخصية التي يمكنها التغلب على تهوية العادم المحلي.

تتطلب جميع أنظمة تهوية العادم أو التخفيف أيضًا هواءًا بديلاً (يُعرف أيضًا باسم أنظمة الهواء "المكياج"). إذا كان نظام الهواء البديل مصممًا جيدًا ومدمجًا في أنظمة التهوية الطبيعية والمريحة ، فيمكن توقع تحكم أكثر فعالية في التعرض. على سبيل المثال ، يجب وضع منافذ الهواء البديلة بحيث يتدفق الهواء النظيف من المخرج عبر الموظفين باتجاه مصدر الانبعاث والعادم. غالبًا ما تستخدم هذه التقنية مع جزر الهواء المزودة وتضع الموظف بين الهواء الداخل النظيف ومصدر الانبعاث.

تهدف المناطق النظيفة إلى التحكم فيها من خلال التحكم المباشر في الانبعاثات والتدبير المنزلي. تعرض هذه المناطق مستويات منخفضة من الملوثات المحيطة. يمكن حماية الموظفين في المناطق الملوثة عن طريق كبائن الخدمة الجوية المزودة ، والجزر ، والمنابر الاحتياطية وغرف التحكم ، بالإضافة إلى حماية الجهاز التنفسي الشخصية.

يمكن تقليل متوسط ​​التعرض اليومي للعمال من خلال توفير مناطق نظيفة مثل غرف الاستراحة وغرف الغداء التي يتم تزويدها بهواء نقي. من خلال قضاء الوقت في منطقة خالية من الملوثات نسبيًا ، يمكن تقليل متوسط ​​تعرض الموظفين المرجح للوقت للملوثات. تطبيق شائع آخر لهذا المبدأ هو جزيرة الهواء المزودة ، حيث يتم توفير الهواء النقي المفلتر إلى منطقة التنفس للموظف في محطة العمل.

يجب توفير مساحة كافية للشفاطات وأعمال مجاري الهواء وغرف التحكم وأنشطة الصيانة والتنظيف وتخزين المعدات.

المركبات ذات العجلات هي مصادر مهمة للانبعاثات الثانوية. عند استخدام النقل بالمركبات ذات العجلات ، يمكن تقليل الانبعاثات عن طريق رصف جميع الأسطح ، والحفاظ على الأسطح خالية من المواد المتربة المتراكمة ، وتقليل مسافات السير والسرعة ، وإعادة توجيه عادم السيارة وتفريغ مروحة التبريد. يجب اختيار مواد الرصف المناسبة مثل الخرسانة بعد مراعاة عوامل مثل الحمل والاستخدام والعناية بالسطح. يمكن تطبيق الطلاءات على بعض الأسطح لتسهيل غسل الطرق.

يجب صيانة جميع أنظمة تهوية العادم والتخفيف والماكياج بشكل صحيح من أجل التحكم الفعال في ملوثات الهواء. بالإضافة إلى صيانة أنظمة التهوية العامة ، يجب صيانة معدات العمليات للتخلص من انسكاب المواد والانبعاثات المنفلتة.

تنفيذ برنامج ممارسة العمل

على الرغم من أن المعايير تؤكد على الضوابط الهندسية كوسيلة لتحقيق الامتثال ، إلا أن ضوابط ممارسة العمل ضرورية لبرنامج تحكم ناجح. يمكن التغلب على الضوابط الهندسية بسبب عادات العمل السيئة ، وعدم كفاية الصيانة ، وسوء التدبير المنزلي أو النظافة الشخصية. يمكن أن يتعرض الموظفون الذين يشغلون نفس المعدات في نوبات مختلفة لتعرضات محمولة جواً مختلفة بشكل كبير بسبب الاختلافات في هذه العوامل بين التحولات.

تمثل برامج ممارسة العمل ، على الرغم من إهمالها في كثير من الأحيان ، ممارسة إدارية جيدة بالإضافة إلى الفطرة السليمة ؛ إنها فعالة من حيث التكلفة ولكنها تتطلب موقفًا مسؤولًا وتعاونيًا من جانب الموظفين والمشرفين المباشرين. ينعكس موقف الإدارة العليا تجاه السلامة والصحة في موقف المشرفين المباشرين. وبالمثل ، إذا لم يطبق المشرفون هذه البرامج ، فقد تتأثر مواقف الموظفين. يمكن تعزيز السلوكيات الصحية والسلامة الجيدة من خلال:

• جو تعاوني يشارك فيه الموظفون في البرامج
• التدريب الرسمي والبرامج التعليمية
• التأكيد على برنامج سلامة النبات وصحته. تحفيز الموظفين وكسب ثقتهم أمر ضروري من أجل الحصول على برنامج فعال.

 

لا يمكن "تثبيت" برامج ممارسة العمل ببساطة. تمامًا كما هو الحال مع نظام التهوية ، يجب صيانتها وفحصها باستمرار للتأكد من أنها تعمل بشكل صحيح. هذه البرامج هي مسؤولية الإدارة والموظفين. يجب إنشاء برامج لتعليم وتشجيع والإشراف على الممارسات "الجيدة" (أي منخفضة التعرض).

معدات الحماية الشخصية

يجب ارتداء نظارات السلامة ذات الواقيات الجانبية والمعاطف وأحذية الأمان وقفازات العمل بشكل روتيني في جميع الوظائف. يجب على أولئك الذين يعملون في الصب والصهر ، أو في صب السبائك ، ارتداء مآزر وحماية لليد مصنوعة من الجلد أو غيرها من المواد المناسبة للحماية من تناثر المعدن المنصهر.

في العمليات التي لا تكون فيها أدوات التحكم الهندسية كافية للتحكم في انبعاثات الغبار أو الأبخرة ، يجب ارتداء حماية الجهاز التنفسي المناسبة. إذا كانت مستويات الضوضاء مفرطة ولا يمكن هندستها أو لا يمكن عزل مصادر الضوضاء ، فيجب ارتداء حماية السمع. يجب أن يكون هناك أيضًا برنامج للحفاظ على السمع ، بما في ذلك اختبار قياس السمع والتدريب.

العمليات

الألومنيوم

تستخدم صناعة الألمنيوم الثانوية الخردة الحاملة للألمنيوم لإنتاج الألمنيوم المعدني وسبائك الألمنيوم. تشمل العمليات المستخدمة في هذه الصناعة المعالجة المسبقة للخردة وإعادة الصهر والسبائك والصب. تشمل المواد الخام المستخدمة في صناعة الألمنيوم الثانوية الخردة الجديدة والقديمة والخنازير المعرقة وبعض الألومنيوم الأولي. تتكون الخردة الجديدة من قصاصات وتزوير ومواد صلبة أخرى يتم شراؤها من صناعة الطائرات والمصنعين ومنشآت التصنيع الأخرى. تعتبر الحفريات والخراطة منتجًا ثانويًا لتصنيع المسبوكات والقضبان والتزوير بواسطة صناعة الطائرات والسيارات. يتم الحصول على الكبريتات والكاشطات والخبث من محطات الاختزال الأولية ومصانع الصهر الثانوية والمسابك. تشمل الخردة القديمة قطع غيار السيارات والأدوات المنزلية وأجزاء الطائرات. الخطوات المتبعة هي كما يلي:

• التفتيش والفرز. خردة الألومنيوم المشتراة تخضع للفحص. يتم نقل الخردة النظيفة التي لا تتطلب معالجة مسبقة إلى التخزين أو يتم شحنها مباشرة في فرن الصهر. يتم فرز الألومنيوم الذي يحتاج إلى معالجة مسبقة يدويًا. تتم إزالة الحديد والفولاذ المقاوم للصدأ والزنك والنحاس والمواد كبيرة الحجم مجانًا.
• التكسير والغربلة. تعتبر الخردة القديمة ، وخاصة الصب والصفيحة الملوثة بالحديد ، من المدخلات في هذه العملية. يتم نقل الخردة المصنفة إلى كسارة أو مطحنة حيث يتم تقطيع المواد وسحقها ، ويتم قطع الحديد بعيدًا عن الألومنيوم. يتم تمرير المواد المكسرة فوق غربال اهتزازية لإزالة الأوساخ والدقائق.
• بالات. تُستخدم معدات بالات مصممة خصيصًا لضغط خردة الألومنيوم الضخمة مثل صفائح الخردة والمسبوكات والقصاصات.
• التقطيع / التصنيف. يتم قطع كابل الألمنيوم النقي مع تقوية أو عزل فولاذي بمقصات من نوع التمساح ، ثم يتم تحبيبها أو تقليلها في مطاحن المطرقة لفصل قلب الحديد والطلاء البلاستيكي عن الألومنيوم.
• حرق / تجفيف. تتم معالجة القواطع والخراطة مسبقًا لإزالة زيوت القطع والشحوم والرطوبة والحديد الخالي. يتم سحق الخردة في مطحنة المطرقة أو الكسارة الحلقية ، وتتطاير الرطوبة والمواد العضوية في مجفف دوار يعمل بالغاز أو الزيت ، ويتم غربلة الرقائق المجففة لإزالة حبيبات الألومنيوم ، ويتم معالجة المادة المتبقية مغناطيسيًا لإزالة الحديد ، و يتم فرز الثقوب النظيفة والمجففة في صناديق حمل.
• معالجة الخبث الساخن. يمكن إزالة الألمنيوم من الخبث الساخن الذي يتم تفريغه من فرن التكرير عن طريق الصهر باستخدام خليط الملح والكريوليت. يتم تنفيذ هذه العملية في برميل مبطن بالحرارة ميكانيكيًا ومبطن بالحرارة. يتم استغلال المعدن بشكل دوري من خلال ثقب في قاعدته.
• الطحن الجاف. في عملية الطحن الجاف ، تتم معالجة خبث الألمنيوم البارد والمخلفات الأخرى عن طريق الطحن والفرز والتركيز للحصول على منتج يحتوي على الحد الأدنى من محتوى الألمنيوم من 60 إلى 70٪. يمكن استخدام المطاحن الكروية أو مطاحن القضبان أو مطاحن المطرقة لتقليل الأكاسيد والمواد غير المعدنية إلى مساحيق دقيقة. يتم فصل الأوساخ والمواد الأخرى غير القابلة للاسترداد عن المعدن عن طريق الغربلة و / أو تصنيف الهواء و / أو الفصل المغناطيسي.
• تحميص. رقائق الألمنيوم المدعمة بالورق أو الجوتا بيرشا أو العزل هي مدخلات في هذه العملية. في عملية التحميص ، يتم شحن المواد الكربونية المرتبطة برقائق الألومنيوم ثم فصلها عن المنتج المعدني.
• تعرق الألمنيوم. التعرق هو عملية استخلاص المعادن بالحرارة تُستخدم لاستعادة الألمنيوم من الخردة التي تحتوي على نسبة عالية من الحديد. تعتبر خردة الألمنيوم عالية الحديد والمسبوكات والخبث مدخلات في هذه العملية. تستخدم الأفران الانعكاسية ذات اللهب المكشوف ذات المواقد المائلة عمومًا. يتم الفصل عندما يذوب الألمنيوم ومكونات أخرى منخفضة الانصهار وتتسرب إلى أسفل الموقد ، من خلال شبكة حديدية وفي قوالب مبردة بالهواء ، أو تجميع الأواني أو الآبار. المنتج يسمى "خنزير تعرق". المواد عالية الانصهار بما في ذلك الحديد والنحاس ومنتجات الأكسدة المتكونة أثناء عملية التعرق يتم سحبها بشكل دوري من الفرن.
• تنقية الصهر الانعكاسي (الكلور). تستخدم الأفران الانعكاسية لتحويل الخردة النظيفة أو الخنازير المتعرقة أو ، في بعض الحالات ، الخردة غير المعالجة إلى سبائك مواصفة. يتم شحن الخردة إلى الفرن بوسائل ميكانيكية. تتم إضافة المواد للمعالجة عن طريق الدُفعة أو التغذية المستمرة. بعد شحن الخردة ، يتم إضافة تدفق لمنع التلامس مع والأكسدة اللاحقة للذوبان عن طريق الهواء (تدفق الغطاء). تتم إضافة تدفقات المذيبات التي تتفاعل مع المواد غير المعدنية ، مثل البقايا من الطلاءات والأوساخ المحترقة ، لتشكيل مواد غير قابلة للذوبان تطفو على السطح كخبث. ثم يتم إضافة عوامل صناعة السبائك ، حسب المواصفات. ترهيب هي العملية التي تقلل محتوى المغنيسيوم في الشحنة المنصهرة. عند إزالة الخبث بغاز الكلور ، يتم حقن الكلور من خلال أنابيب الكربون أو الرماح ويتفاعل مع المغنيسيوم والألمنيوم أثناء فقاعاته. في خطوة القشط ، يتم تقشير التدفقات شبه الصلبة غير النقية من سطح المصهور.
• تنقية الصهر الانعكاسي (الفلور). تشبه هذه العملية عملية صهر الصهر الانعكاسية (الكلور) فيما عدا استخدام فلوريد الألومنيوم بدلاً من الكلور.

 

يسرد الجدول 1 التعرض والضوابط لعمليات استخلاص الألمنيوم.

الجدول 1. الضوابط الهندسية / الإدارية للألمنيوم ، حسب العملية

 

استخلاص النحاس

تستخدم صناعة النحاس الثانوية الخردة الحاملة للنحاس لإنتاج النحاس المعدني وسبائك النحاس. يمكن تصنيف المواد الخام المستخدمة على أنها خردة جديدة تم إنتاجها في تصنيع المنتجات النهائية أو الخردة القديمة من المواد القديمة المهترئة أو التي تم إنقاذها. تشمل مصادر الخردة القديمة الأسلاك وتركيبات السباكة والمعدات الكهربائية والسيارات والأجهزة المنزلية. وتشمل المواد الأخرى ذات القيمة النحاسية الخبث والكبريت ورماد المسابك والكنس من المصاهر. يتم تضمين الخطوات التالية:

• التجريد والفرز. يتم فرز الخردة على أساس محتواها من النحاس ونظافتها. يمكن فصل الخردة النظيفة يدويًا للشحن مباشرة إلى فرن الصهر والسبائك. يمكن فصل المكونات الحديدية مغناطيسياً. يتم تجريد أغطية العزل وكابلات الرصاص يدويًا أو بواسطة معدات مصممة خصيصًا.
• قولبة وسحق. يتم ضغط الأسلاك النظيفة واللوحة الرقيقة والشاشة السلكية والجسور والخراطة والرقائق لتسهيل التعامل معها. تشمل المعدات المستخدمة مكابس بالات هيدروليكية وطواحين مطرقية وطواحين كروية.
• تمزيق. يتم فصل الأسلاك النحاسية عن العزل عن طريق تقليل حجم الخليط. ثم يتم فرز المواد المقطعة حسب التصنيف الهوائي أو الهيدروليكي مع الفصل المغناطيسي لأي مواد حديدية.
• الطحن وفصل الجاذبية. تؤدي هذه العملية نفس وظيفة التقطيع ولكنها تستخدم وسيط فصل مائي ومواد إدخال مختلفة مثل الخبث والكبريت والكشط ورماد المسابك والكنس وغبار الكيس.
• تجفيف. تتم إزالة القصاصات والخراطة والرقائق التي تحتوي على شوائب عضوية متطايرة مثل سوائل التقطيع والزيوت والشحوم.
• حرق العزل. تقوم هذه العملية بفصل العزل والطلاءات الأخرى عن الأسلاك النحاسية عن طريق حرق هذه المواد في الأفران. يتم شحن خردة الأسلاك على دفعات إلى غرفة الإشعال الأولية أو الحارق اللاحق. ثم يتم تمرير منتجات الاحتراق المتطايرة من خلال غرفة احتراق ثانوية أو حاوية للتجميع. يتم إنشاء الجسيمات غير المحددة والتي قد تشمل الدخان والطين وأكاسيد المعادن. قد تحتوي الغازات والأبخرة على أكاسيد النيتروجين وثاني أكسيد الكبريت والكلوريدات وأول أكسيد الكربون والهيدروكربونات والألدهيدات.
• التعرق. تتم إزالة المكونات منخفضة الذوبان بالبخار من الخردة عن طريق تسخين الخردة إلى درجة حرارة مضبوطة أعلى بقليل من نقطة انصهار المعادن المراد تعرقها. المعدن الأساسي ، النحاس ، ليس هو المكون المنصهر بشكل عام.
• ترشيح كربونات الأمونيوم. يمكن استعادة النحاس من الخردة النظيفة نسبيًا عن طريق النض والذوبان في محلول أساسي من كربونات الأمونيوم. تتفاعل الأيونات النحاسية في محلول الأمونيا مع النحاس المعدني لإنتاج أيونات نحاسية ، والتي يمكن إعادة أكسدة الحالة النحاسية عن طريق أكسدة الهواء. بعد فصل المحلول الخام من بقايا الترشيح ، يتم استعادة أكسيد النحاس بالتقطير بالبخار.
• التقطير بالبخار. يؤدي غليان المادة المرشحة من عملية ترشيح الكربونات إلى ترسيب أكسيد النحاس. ثم يجفف أكسيد النحاس.
• تخفيض الهيدروجين الحراري المائي. يتم تسخين محلول كربونات الأمونيوم المحتوي على أيونات النحاس تحت ضغط في الهيدروجين ، مما يؤدي إلى ترسيب النحاس كمسحوق. يتم ترشيح النحاس وغسله وتجفيفه وتلبيده تحت جو من الهيدروجين. المسحوق مطحون ومفرز.
• ترشيح حامض الكبريتيك. يتم إذابة خردة النحاس في حمض الكبريتيك الساخن لتكوين محلول كبريتات النحاس لتغذية عملية الاستخلاص الكهربائي. بعد الهضم ، يتم ترشيح البقايا غير المذابة.
• صهر المحول. يتم شحن النحاس الأسود المصهور إلى المحول ، وهو عبارة عن لبنة مقاومة للصهر على شكل كمثرى أو أسطوانية الشكل. يتم نفخ الهواء في الشحنات المنصهرة من خلال فوهات تسمى فوهات. يؤكسد الهواء كبريتيد النحاس والمعادن الأخرى. يضاف تدفق يحتوي على السيليكا ليتفاعل مع أكاسيد الحديد لتكوين خبث سيليكات الحديد. يتم نزع هذا الخبث من الفرن ، عادة عن طريق قلب الفرن ثم هناك ضربة ثانوية ومزيل الدسم. يُطلق على النحاس الناتج عن هذه العملية نحاس نفطة. يتم بشكل عام تنقية النحاس المنفّط في فرن تنقية الحريق.
• تكرير الحريق. النحاس المنبعث من المحول هو حريق مكرر في فرن أسطواني مائل ، وعاء مثل الفرن الانعكاسي. يتم شحن النحاس المنفط إلى وعاء التكرير في جو مؤكسد. يتم إزالة الشوائب من السطح ويتم إنشاء جو مختزل عن طريق إضافة جذوع الأشجار الخضراء أو الغاز الطبيعي. ثم يتم صب المعدن المنصهر الناتج. إذا تم تكرير النحاس كهربائياً ، فسيتم صب النحاس المكرر كأنود.
• التكرير الالكتروليتي. يتم وضع الأنودات الناتجة عن عملية تكرير الحريق في خزان يحتوي على حامض الكبريتيك وتيار مباشر. يتأين النحاس من الأنود وتترسب أيونات النحاس على صفيحة نحاسية نقية. عندما تذوب الأنودات في المنحل بالكهرباء ، تستقر الشوائب في قاع الخلية على شكل مادة لزجة. يمكن أيضًا معالجة هذا الوحل لاستعادة القيم المعدنية الأخرى. يتم صهر نحاس الكاثود المنتج ويصب في مجموعة متنوعة من الأشكال.

 

يسرد الجدول 2 حالات التعرض والضوابط لعمليات استخلاص النحاس.

الجدول 2. الضوابط الهندسية / الإدارية للنحاس ، حسب العملية

 

استخلاص الرصاص

قد تتطلب المواد الخام المشتراة بواسطة مصاهر الرصاص الثانوية معالجة قبل شحنها في فرن الصهر. يناقش هذا القسم المواد الخام الأكثر شيوعًا التي يتم شراؤها بواسطة مصاهر الرصاص الثانوية والضوابط الهندسية الممكنة وممارسات العمل للحد من تعرض الموظفين للرصاص من عمليات معالجة المواد الخام. وتجدر الإشارة إلى أنه يمكن العثور على غبار الرصاص بشكل عام في جميع أنحاء مرافق استخلاص الرصاص وأن أي هواء من المركبات يحتمل أن يثير غبار الرصاص الذي يمكن استنشاقه أو التصاقه بالأحذية والملابس والجلد والشعر.

بطاريات السيارات

المادة الخام الأكثر شيوعًا في مصهر الرصاص الثانوي هي بطاريات السيارات غير المرغوب فيها. سيتم استعادة حوالي 50٪ من وزن بطارية السيارات غير المرغوب فيها كرصاص معدني في عملية الصهر والتكرير. ما يقرب من 90٪ من بطاريات السيارات المصنعة اليوم تستخدم علبة أو علبة من البولي بروبلين. يتم استخلاص حالات البولي بروبلين بواسطة جميع مصاهر الرصاص الثانوية تقريبًا نظرًا للقيمة الاقتصادية العالية لهذه المادة. يمكن أن تولد معظم هذه العمليات أبخرة معدنية ، وخاصة الرصاص والأنتيمون.

In كسر بطارية السيارة هناك إمكانية لتكوين الزرنيخ أو الستيبين بسبب وجود الزرنيخ أو الأنتيمون المستخدم كعوامل تصلب في المعدن الشبكي وإمكانية وجود الهيدروجين الناشئ.

العمليات الأربع الأكثر شيوعًا لكسر بطاريات السيارات هي:

1. رأى عالية السرعة
2. رأى سرعة بطيئة
3. قص
4. تكسير البطارية بالكامل (كسارة زحل أو آلة التقطيع أو مطحنة المطرقة).

 

تتضمن العمليات الثلاث الأولى من هذه العمليات قطع الجزء العلوي من البطارية ، ثم تفريغ المجموعات أو المواد الحاملة للرصاص. تتضمن العملية الرابعة سحق البطارية بالكامل في مطحنة المطرقة وفصل المكونات عن طريق فصل الجاذبية.

فصل بطارية السيارة يحدث بعد كسر بطاريات السيارات حتى يمكن فصل المواد الحاملة للرصاص عن مادة العلبة. قد تؤدي إزالة الغلاف إلى توليد ضباب حمضي. التقنيات الأكثر استخدامًا لإنجاز هذه المهمة هي:

• • كتيب تقنية. يتم استخدام هذا من قبل الغالبية العظمى من مصاهر الرصاص الثانوية ويظل الأسلوب الأكثر استخدامًا في المصاهر الصغيرة والمتوسطة الحجم. بعد مرور البطارية عبر المنشار أو القص ، يقوم الموظف يدويًا بتفريغ المجموعات أو المواد الحاملة للرصاص في كومة ويضع العلبة وأعلى البطارية في كومة أخرى أو نظام نقل.
• A بهلوان جهاز. يتم وضع البطاريات في جهاز بهلوان بعد أن يتم قطع / قطع الأسطح لفصل المجموعات عن الصناديق. تتخلص الضلوع الموجودة داخل الكأس من المجموعات لأنها تدور ببطء. تقع المجموعات من خلال الفتحات الموجودة في البهلوان بينما يتم نقل الصناديق إلى النهاية البعيدة ويتم جمعها عند خروجها. تتم معالجة أغطية وأغطية البطاريات البلاستيكية والمطاطية بشكل أكبر بعد فصلها عن مادة تحمل الرصاص.
• A عملية الحوض / الطفو. عادة ما يتم دمج عملية الحوض / الطفو مع مطحنة المطرقة أو عملية التكسير لكسر البطارية. يتم وضع قطع البطارية ، محمل الرصاص والأغلفة ، في سلسلة من الخزانات المملوءة بالماء. تغرق مادة تحمل الرصاص في قاع الخزانات وتتم إزالتها بواسطة ناقل لولبي أو سلسلة جر بينما تطفو مادة العلبة ويتم نزعها من سطح الخزان.

 

البطاريات الصناعية التي كانت تستخدم لتشغيل المعدات الكهربائية المتنقلة أو للاستخدامات الصناعية الأخرى يتم شراؤها بشكل دوري للمواد الخام من قبل معظم المصاهر الثانوية. تحتوي العديد من هذه البطاريات على أغلفة فولاذية تتطلب إزالتها عن طريق قطع العلبة مفتوحة بشعلة قطع أو منشار يعمل بالغاز يدويًا.

شراء خردة تحمل الرصاص الأخرى

تشتري مصاهر الرصاص الثانوية مجموعة متنوعة من مواد الخردة الأخرى كمواد خام لعملية الصهر. وتشمل هذه المواد خردة مصانع البطاريات ، وكبريتات تكرير الرصاص ، وخردة الرصاص المعدني مثل النوع الخطي وغطاء الكابلات ، ومخلفات الرصاص رباعي الإيثيل. يمكن شحن هذه الأنواع من المواد مباشرة في أفران الصهر أو خلطها بمواد شحن أخرى.

مناولة ونقل المواد الخام

يعتبر مناولة المواد الخام ونقلها وتخزينها جزءًا أساسيًا من عملية صهر الرصاص الثانوية. يتم نقل المواد بواسطة رافعات شوكية أو رافعات أمامية أو ناقلات ميكانيكية (لولبية أو رافعة دلو أو حزام). الطريقة الأساسية لنقل المواد في صناعة الرصاص الثانوية هي المعدات المتنقلة.

تتضمن بعض طرق النقل الميكانيكية الشائعة التي تستخدمها مصاهر الرصاص الثانوية ما يلي: أنظمة النقل بالحزام التي يمكن استخدامها لنقل مواد تغذية الفرن من مناطق التخزين إلى منطقة تفحم الفرن ؛ الناقلات اللولبية لنقل غبار المداخن من الكيس إلى فرن التكتل أو منطقة التخزين أو مصاعد الدلو وسلاسل / خطوط السحب.

صهر

تتضمن عملية الصهر في مصهر ثانوي للرصاص تقليل الخردة الحاملة للرصاص إلى رصاص معدني في فرن صهر أو انعكاسي.

أفران الانفجار مشحونة بالمواد الحاملة للرصاص وفحم الكوك (الوقود) والحجر الجيري والحديد (التدفق). يتم إدخال هذه المواد في الفرن الموجود في الجزء العلوي من عمود الفرن أو من خلال باب الشحن الموجود على جانب العمود الموجود أعلى الفرن. بعض المخاطر البيئية المرتبطة بعمليات الأفران العالية هي الأبخرة والجسيمات المعدنية (خاصة الرصاص والأنتيمون) والحرارة والضوضاء وأول أكسيد الكربون. يتم استخدام مجموعة متنوعة من آليات نقل المواد المشحونة في صناعة الرصاص الثانوية. ربما تكون رافعة التخطي هي الأكثر شيوعًا. تشمل الأجهزة الأخرى المستخدمة القواديس الاهتزازية والناقلات الحزامية والمصاعد الدلو.

تتضمن عمليات سحب أفران الصهر إزالة الرصاص المصهور والخبث من الفرن إلى قوالب أو مغارف. تقوم بعض المصاهر بضغط المعدن مباشرة في الغلاية التي تحافظ على المعدن منصهرًا للتكرير. تقوم المصاهر المتبقية بصب معدن الفرن إلى كتل وتسمح للكتل بالتصلب.

يدخل هواء الانفجار لعملية الاحتراق إلى فرن الصهر من خلال tuyères والتي تبدأ أحيانًا بالملء بالتراكمات ويجب أن يتم ثقبها جسديًا ، عادةً بقضيب فولاذي ، لمنع انسدادها. الطريقة التقليدية لإنجاز هذه المهمة هي إزالة غطاء التويير وإدخال القضيب الفولاذي. بعد التثقيب ، يتم استبدال الغطاء.

أفران عاكسة يتم شحن المواد الخام الحاملة للرصاص بواسطة آلية شحن الفرن. عادة ما تحتوي الأفران الانعكاسية في صناعة الرصاص الثانوية على قوس نوابض أو قوس معلق مصنوع من الطوب المقاوم للحرارة. العديد من الملوثات والمخاطر المادية المرتبطة بالأفران الانعكاسية مماثلة لتلك الموجودة في الأفران العالية. يمكن أن تكون هذه الآليات عبارة عن مكبس هيدروليكي أو ناقل لولبي أو أجهزة أخرى مماثلة لتلك الموصوفة للأفران العالية.

عمليات التنصت على الأفران العاكسة تشبه إلى حد بعيد عمليات التنصت في أفران الانفجار.

تنقية

يتم تكرير الرصاص في مصاهر الرصاص الثانوية في غلايات أو أواني تعمل بالحرق غير المباشر. عادةً ما يتم صهر المعدن من أفران الصهر في الغلاية ، ثم يتم تعديل محتوى العناصر النزرة لإنتاج السبيكة المرغوبة. المنتجات الشائعة هي الرصاص اللين (النقي) وسبائك مختلفة من الرصاص الصلب (الأنتيمون).

تستخدم جميع عمليات تكرير الرصاص الثانوية تقريبًا طرقًا يدوية لإضافة مواد صناعة السبائك إلى الغلايات واستخدام طرق الخبث اليدوية. يتم مسح الخبث إلى حافة الغلاية وإزالته بواسطة مجرفة أو ملعقة كبيرة في وعاء.

يسرد الجدول 3 التعرضات والضوابط لعمليات استصلاح الرصاص.

الجدول 3. الضوابط الهندسية / الإدارية للقيادة ، حسب العملية

 

استخلاص الزنك

تستخدم صناعة الزنك الثانوية قصاصات جديدة وكاشطات ورماد وكاشطات مصبوبة وخبث الجلفنة وغبار المداخن والمخلفات الكيميائية كمصادر للزنك. معظم الخردة الجديدة المعالجة عبارة عن سبائك قائمة على الزنك والنحاس من أواني الجلفنة والصب. تشتمل فئة الخردة القديمة على لوحات نقش الزنك القديمة ، ومسبوكات القوالب ، وخردة القضبان والقوالب. العمليات هي كما يلي:

• التعرق الانعكاسي. تستخدم أفران التعرق لفصل الزنك عن المعادن الأخرى عن طريق التحكم في درجة حرارة الفرن. تعتبر منتجات الخردة المصبوبة ، مثل شبكات السيارات وإطارات لوحات السيارات ، وجلود أو بقايا الزنك ، مواد أولية لهذه العملية. يتم شحن الخردة إلى الفرن ، ويضاف التدفق ويذوب المحتويات. تتم إزالة المخلفات عالية الانصهار ويتدفق الزنك المصهور من الفرن مباشرة إلى العمليات اللاحقة ، مثل الصهر أو التكرير أو صناعة السبائك أو إلى أوعية التجميع. تشمل الملوثات المعدنية الزنك والألمنيوم والنحاس والحديد والرصاص والكادميوم والمنغنيز والكروم. الملوثات الأخرى هي عوامل الصهر وأكاسيد الكبريت والكلوريدات والفلوريدات.
• تعرق دوار. في هذه العملية ، يتم شحن خردة الزنك والمنتجات المصبوبة والمخلفات والكشط إلى فرن يعمل بالحرق المباشر ويتم صهرها. يتم إزالة الدسم المصهور ، ويتم جمع معدن الزنك في غلايات موجودة خارج الفرن. ثم تتم إزالة المواد غير القابلة للانصهار ، الخبث ، قبل إعادة الشحن. يتم إرسال المعدن الناتج عن هذه العملية إلى عملية التقطير أو صناعة السبائك. الملوثات مماثلة لتلك الموجودة في التعرق الارتكاسي.
• دثر التعرق والغلاية (وعاء) التعرق. في هذه العمليات ، يتم شحن خردة الزنك ومنتجات مصبوب بخار القوالب والمخلفات والكاشطات إلى الفرن الغطس ، ويتم إرسال المادة المعرقة والزنك المتعرق إلى عمليات التكرير أو صناعة السبائك. تتم إزالة المخلفات بواسطة شاشة شاكر تفصل الخبث عن الخبث. الملوثات مماثلة لتلك الموجودة في التعرق الارتكاسي.
• التكسير / الغربلة. يتم سحق بقايا الزنك أو سحقها لتفكيك الروابط الفيزيائية بين الزنك المعدني وتدفق الملوثات. ثم يتم فصل المادة المختزلة في خطوة فرز أو تصنيف هوائي. يمكن أن ينتج عن التكسير أكسيد الزنك وكميات قليلة من المعادن الثقيلة والكلوريدات.
• ترشيح كربونات الصوديوم. تتم معالجة المخلفات كيميائيًا لتتسرب وتحويل الزنك إلى أكسيد الزنك. يتم سحق الخردة وغسلها أولاً. في هذه الخطوة ، يتم ترشيح الزنك من المادة. يتم معالجة الجزء المائي بكربونات الصوديوم ، مما يؤدي إلى ترسب الزنك. يتم تجفيف المادة المترسبة وتحميصها لإنتاج أكسيد الزنك الخام. ثم يتم اختزال أكسيد الزنك إلى معدن الزنك. يمكن إنتاج ملوثات مختلفة من ملح الزنك.
• غلاية (وعاء) ، بوتقة ، انعكاسية ، صهر بالحث الكهربائي. يتم شحن الخردة إلى الفرن ويتم إضافة التدفقات. يتم تحريك الحمام لتشكيل خبث يمكن قشطه من السطح. بعد الانتهاء من الفرن ، يُسكب معدن الزنك في مغارف أو قوالب. يمكن إنتاج أبخرة أكسيد الزنك والأمونيا وكلوريد الأمونيوم وكلوريد الهيدروجين وكلوريد الزنك.
• صناعة السبائك. تتمثل وظيفة هذه العملية في إنتاج سبائك الزنك من خردة معدن الزنك المعالجة مسبقًا عن طريق إضافتها في غلاية التكرير المتدفقات وعوامل صناعة السبائك إما في شكل صلب أو منصهر. ثم يتم خلط المحتويات ، ويتم تقشير الخبث ، ويتم صب المعدن في أشكال مختلفة. تعتبر الجسيمات التي تحتوي على الزنك ، وسبائك المعادن ، والكلوريدات ، والغازات والأبخرة غير النوعية ، بالإضافة إلى الحرارة ، من حالات التعرض المحتملة.
• التقطير دثر. تُستخدم عملية التقطير الدثر لاستعادة الزنك من السبائك وتصنيع سبائك الزنك النقية. هذه العملية شبه مستمرة والتي تتضمن شحن الزنك المصهور من وعاء الصهر أو فرن التعرق إلى قسم دثر وتبخير الزنك وتكثيف الزنك المتبخر والتنصت من المكثف إلى القوالب. تتم إزالة البقايا بشكل دوري من دثر.
• معوجة التقطير / الأكسدة ودثر التقطير / الأكسدة. ناتج عمليات التقطير / الأكسدة والتقطير / الأكسدة معوجة هو أكسيد الزنك. تشبه هذه العملية عملية التقطير المعوج من خلال خطوة التبخير ، ولكن في هذه العملية ، يتم تجاوز المكثف ويضاف هواء الاحتراق. يتم تفريغ البخار من خلال فتحة في تيار الهواء. يحدث الاحتراق التلقائي داخل غرفة مبطنة بالبخار حراريًا. يتم نقل المنتج عن طريق غازات الاحتراق والهواء الزائد إلى داخل الكيس حيث يتم تجميع المنتج. يوجد هواء زائد لضمان الأكسدة الكاملة ولتبريد المنتج. يمكن أن تؤدي كل من عمليات التقطير هذه إلى التعرض لأبخرة أكسيد الزنك ، بالإضافة إلى الجسيمات المعدنية الأخرى وأكاسيد التعرض للكبريت.

 

يسرد الجدول 4 حالات التعرض والضوابط لعمليات استخلاص الزنك.

الجدول 4. الضوابط الهندسية / الإدارية للزنك ، حسب العملية

 

استخلاص المغنيسيوم

يتم الحصول على الخردة القديمة من مصادر مثل قطع غيار السيارات والطائرات وألواح الطباعة الحجرية القديمة والمتقادمة ، وكذلك بعض الحمأة من مصاهر المغنيسيوم الأولية. تتكون الخردة الجديدة من قصاصات ، خراطة ، حفر ، كاشطات ، خبث ، خبث ومواد معيبة من مصانع الألواح ومصانع التصنيع. الخطر الأكبر في التعامل مع المغنيسيوم هو الحريق. يمكن أن تشتعل شظايا صغيرة من المعدن بسهولة بواسطة شرارة أو لهب.

• الفرز اليدوي. تُستخدم هذه العملية لفصل أجزاء المغنيسيوم وسبائك المغنيسيوم عن المعادن الأخرى الموجودة في الخردة. يتم توزيع الخردة يدويًا ، ويتم فرزها على أساس الوزن.
• انصهار وعاء مفتوح. تستخدم هذه العملية لفصل المغنيسيوم عن الملوثات في الخردة المصنفة. يضاف الخردة إلى بوتقة ويتم تسخينها ويضاف تدفق يتكون من خليط من الكالسيوم والصوديوم وكلوريد البوتاسيوم. ثم يتم صب المغنيسيوم المصهور في سبائك.

 

يسرد الجدول 5 التعرضات والضوابط لعمليات استخلاص المغنيسيوم.

الجدول 5. الضوابط الهندسية / الإدارية للمغنيسيوم ، حسب العملية

 

استصلاح الزئبق

المصادر الرئيسية للزئبق هي ملغم الأسنان ، وبطاريات الزئبق الخردة ، والحمأة من عمليات التحليل الكهربائي التي تستخدم الزئبق كمحفز ، والزئبق من مصانع الكلور القلوي المفككة والأدوات المحتوية على الزئبق. يمكن أن يلوث بخار الزئبق كل من هذه العمليات.

• الساحق. تُستخدم عملية التكسير لإطلاق الزئبق المتبقي من الحاويات المعدنية والبلاستيكية والزجاجية. بعد سحق الحاويات ، يتم إرسال الزئبق السائل الملوث إلى عملية الترشيح.
• تصفية. تتم إزالة الشوائب غير القابلة للذوبان مثل الأوساخ عن طريق تمرير الخردة الحاملة لبخار الزئبق عبر وسيط مرشح. يتم تغذية الزئبق المصفى بعملية الأوكسجين ويتم إرسال المواد الصلبة التي لا تمر عبر المرشحات لإعادة التقطير.
• تقطير فراغي. يستخدم التقطير الفراغي لتنقية الزئبق الملوث عندما يكون ضغط بخار الشوائب أقل بكثير من ضغط الزئبق. يتم تبخير شحنة الزئبق في وعاء التسخين وتتكثف الأبخرة باستخدام مكثف مبرد بالماء. يتم جمع الزئبق المنقى وإرساله إلى عملية التعبئة. يتم إرسال البقايا المتبقية في وعاء التسخين إلى عملية إعادة التقوية لاستعادة آثار الزئبق التي لم يتم استعادتها في عملية التقطير الفراغي.
• تنقية الحل. تزيل هذه العملية الملوثات المعدنية والعضوية عن طريق غسل الزئبق السائل الخام بحمض مخفف. والخطوات المتبعة هي: ترشيح الزئبق الخام السائل بحمض النيتريك المخفف لفصل الشوائب المعدنية ؛ تحريض الزئبق الحمضي بالهواء المضغوط لتوفير خلط جيد ؛ الصب لفصل الزئبق عن الحمض ؛ الغسل بالماء لإزالة الحمض المتبقي ؛ وترشيح الزئبق في وسط مثل الكربون المنشط أو هلام السيليكا لإزالة آخر آثار الرطوبة. بالإضافة إلى بخار الزئبق يمكن أن يكون هناك تعرض للمذيبات والمواد الكيميائية العضوية والضباب الحمضي.
• أكسجين. تعمل هذه العملية على تنقية الزئبق المصفى عن طريق إزالة الشوائب المعدنية عن طريق الأكسدة مع تجنيب الهواء. تتضمن عملية الأكسدة خطوتين ، تجنيب وتصفية. في خطوة التجنيب ، يتم تحريك الزئبق الملوث بالهواء في وعاء مغلق لأكسدة الملوثات المعدنية. بعد تجنيب الزئبق ، يتم ترشيح الزئبق في طبقة من الفحم لإزالة أكاسيد الفلزات الصلبة.
• معوجة. تُستخدم عملية التقوية لإنتاج الزئبق النقي عن طريق تطاير الزئبق الموجود في الخردة الصلبة الحاملة للزئبق. والخطوات المتبعة في عملية التقوية هي: تسخين الخردة بمصدر حرارة خارجي في وعاء ثابت مغلق أو كومة من الصواني لتبخير الزئبق ؛ تكثيف بخار الزئبق في مكثفات مبردة بالماء ؛ تجميع الزئبق المكثف في وعاء تجميع.

 

يسرد الجدول 6 حالات التعرض والضوابط لعمليات استخلاص الزئبق.

الجدول 6 - الضوابط الهندسية / الإدارية للزئبق حسب العملية

 

استصلاح النيكل

المواد الخام الرئيسية لاستخلاص النيكل هي السبائك القائمة على النيكل والنحاس وبخار الألومنيوم ، والتي يمكن العثور عليها كخردة قديمة أو جديدة. تتألف الخردة القديمة من السبائك التي يتم انتشالها من الآلات وأجزاء الطائرات ، بينما تشير الخردة الجديدة إلى خردة الألواح والخراطة والمواد الصلبة التي هي منتجات ثانوية لتصنيع منتجات السبائك. يتم تضمين الخطوات التالية في استخلاص النيكل:

• فرز. يتم فحص الخردة وفصلها يدويًا عن المواد غير المعدنية وغير النيكل. ينتج عن الفرز التعرض للغبار.
• إزالة الشحوم. يتم إزالة الشحوم من خردة النيكل باستخدام ثلاثي كلورو إيثيلين. يتم ترشيح الخليط أو الطرد المركزي لفصل خردة النيكل. يمر محلول المذيب المستهلك من ثلاثي كلورو إيثيلين والشحوم من خلال نظام استرداد بالمذيبات. يمكن أن يكون هناك تعرض للمذيبات أثناء إزالة الشحوم.
• فرن الصهر (القوس الكهربائي أو الانعكاسي الدوار). يتم شحن الخردة في فرن القوس الكهربائي ويضاف عامل الاختزال ، وعادة ما يكون الجير. يتم إذابة الشحنة وإما صبها في سبائك أو إرسالها مباشرة إلى مفاعل لتكرير إضافي. الأدخنة والغبار والضوضاء والتعرض للحرارة ممكن.
• تكرير المفاعل. يتم إدخال المعدن المنصهر في مفاعل حيث يتم إضافة خردة القاعدة الباردة والنيكل الخنزير ، يليه الجير والسيليكا. تضاف بعد ذلك مواد السبائك مثل المنغنيز أو الكولومبيوم أو التيتانيوم لإنتاج تركيبة السبائك المرغوبة. الأدخنة والغبار والضوضاء والتعرض للحرارة ممكن.
• صب السبائك المعدنية. تتضمن هذه العملية صب المعدن المنصهر من فرن الصهر أو مفاعل التكرير إلى سبائك. يُسكب المعدن في قوالب ويترك ليبرد. تتم إزالة السبائك من القوالب. التعرض للحرارة والأبخرة المعدنية ممكن.

 

يتم سرد التعرضات وتدابير التحكم لعمليات استخلاص النيكل في الجدول 7.

الجدول 7. الضوابط الهندسية / الإدارية للنيكل ، حسب العملية

 

استصلاح المعادن النفيسة

تتكون المواد الخام لصناعة المعادن الثمينة من الخردة القديمة والجديدة. تشتمل الخردة القديمة على مكونات إلكترونية من معدات عسكرية ومدنية متقادمة وخردة من صناعة طب الأسنان. يتم إنشاء خردة جديدة أثناء تصنيع وتصنيع منتجات المعادن الثمينة. المنتجات هي المعادن الأولية مثل الذهب والفضة والبلاتين والبلاديوم. تشمل معالجة المعادن الثمينة الخطوات التالية:

• الفرز والتقطيع اليدوي. يتم فرز الخردة التي تحتوي على معادن ثمينة وسحقها وتقطيعها يدويًا في مطحنة المطرقة. مطاحن المطرقة صاخبة.
• عملية الحرق. يتم حرق الخردة المصنفة لإزالة الورق والبلاستيك والملوثات السائلة العضوية. من الممكن التعرض للمواد الكيميائية العضوية وغازات الاحتراق والغبار.
• صهر أفران الانفجار. يتم شحن الخردة المعالجة في فرن الصهر ، إلى جانب أكاسيد فحم الكوك والتدفق وأكاسيد المعادن الخبثية المعاد تدويرها. يتم إذابة الشحنة وخبثها لإنتاج النحاس الأسود الذي يحتوي على المعادن الثمينة. يحتوي الخبث الصلب المتكون على معظم شوائب الخبث. قد يوجد غبار وضوضاء.
• صهر المحول. تم تصميم هذه العملية لزيادة تنقية النحاس الأسود عن طريق نفخ الهواء عبر المصهور في محول. تتم إزالة الملوثات المعدنية المحتوية على الخبث وإعادة تدويرها في فرن الصهر. يتم صب سبائك النحاس التي تحتوي على المعادن الثمينة في قوالب.
• التكرير الالكتروليتي. تعمل سبائك النحاس بمثابة أنود لخلية التحليل الكهربائي. وبالتالي فإن النحاس النقي يصفيح خارجًا على القطب السالب بينما تسقط المعادن الثمينة إلى قاع الخلية ويتم جمعها على شكل الوحل. المنحل بالكهرباء المستخدم هو كبريتات النحاس. التعرض للرذاذ الحمضي ممكن.
• التكرير الكيميائي. تتم معالجة الوحل المعدني الثمين الناتج عن عملية التكرير الإلكتروليتي كيميائيًا لاستعادة المعادن الفردية. تُستخدم العمليات القائمة على السيانيد لاستعادة الذهب والفضة ، والتي يمكن أيضًا استعادتها عن طريق إذابتها فيهما أكوا ريجيا محلول و / أو حمض النيتريك ، متبوعًا بالترسيب بكبريتات الحديدوز أو كلوريد الصوديوم لاستعادة الذهب والفضة ، على التوالي. يمكن استعادة معادن مجموعة البلاتين عن طريق إذابتها في الرصاص المصهور ، والذي يتم معالجته بعد ذلك بحمض النيتريك ويترك بقايا يمكن من خلالها ترسيب معادن مجموعة البلاتين بشكل انتقائي. يتم بعد ذلك إذابة رواسب المعادن الثمينة أو إشعالها لتجميع الذهب والفضة كحبوب ومعادن البلاتين كإسفنج. يمكن أن يكون هناك تعرض للحمض.

 

يتم سرد التعرضات والضوابط ، حسب العملية ، في الجدول 8 (انظر أيضا "صهر الذهب وتنقيته").

الجدول 8. الضوابط الهندسية / الإدارية للمعادن الثمينة ، حسب العملية

 

استصلاح الكادميوم

تشتمل الخردة القديمة التي تحتوي على الكادميوم على أجزاء مطلية بالكادميوم من المركبات والقوارب غير المرغوب فيها ، والأجهزة المنزلية ، والأجهزة والمثبتات ، وبطاريات الكادميوم ، وملامسات الكادميوم من المفاتيح والمرحلات وغيرها من سبائك الكادميوم المستخدمة. عادة ما تكون الخردة الجديدة عبارة عن مرفوضات تحمل بخار الكادميوم ومنتجات ثانوية ملوثة من الصناعات التي تتعامل مع المعادن. عمليات الاستصلاح هي:

• ما قبل المعالجة. تتضمن خطوة المعالجة المسبقة للخردة إزالة الشحوم بالبخار لخردة السبيكة. يتم تدوير أبخرة المذيبات الناتجة عن تسخين المذيبات المعاد تدويرها من خلال وعاء يحتوي على سبائك الخردة. يتم بعد ذلك تكثيف المذيب والشحم المنزوع منه وفصلهما مع إعادة تدوير المذيب. يمكن أن يكون هناك تعرض لغبار الكادميوم والمذيبات.
• الصهر / التكرير. في عملية الصهر / التكرير ، تتم معالجة خردة السبائك المعالجة مسبقًا أو خردة الكادميوم الأولي لإزالة أي شوائب وإنتاج سبيكة الكادميوم أو عنصر الكادميوم. قد توجد منتجات التعرض لاحتراق النفط والغاز وغبار الزنك والكادميوم.
• معوجة التقطير. يتم شحن سبيكة الخردة منزوعة الشحوم إلى معوجة ويتم تسخينها لإنتاج أبخرة الكادميوم التي يتم جمعها لاحقًا في مكثف. ثم يصبح المعدن المنصهر جاهزًا للصب. التعرض لغبار الكادميوم ممكن.
• ذوبان / نزع. يُشحن معدن الكادميوم في وعاء انصهار ويُسخن إلى المرحلة المنصهرة. في حالة وجود الزنك في المعدن ، تتم إضافة التدفقات وعوامل الكلورة لإزالة الزنك. ومن بين حالات التعرض المحتملة أبخرة وغبار الكادميوم وأبخرة وغبار الزنك وكلوريد الزنك والكلور وكلوريد الهيدروجين والحرارة.
• صب. تشكل عملية الصب خط الإنتاج المطلوب من سبيكة الكادميوم المنقى أو معدن الكادميوم المنتج في الخطوة السابقة. يمكن أن ينتج عن عملية الصب غبار وأبخرة وحرارة الكادميوم.

 

يتم تلخيص التعرضات في عمليات استخلاص الكادميوم والضوابط اللازمة في الجدول 9.

الجدول 9. الضوابط الهندسية / الإدارية للكادميوم ، حسب العملية

 

استصلاح السيلينيوم

تُستخدم المواد الخام لهذا الجزء من الأسطوانات والخردة المستخدمة في التصوير الجاف أثناء تصنيع مقومات السيلينيوم. قد يكون غبار السيلينيوم موجودًا طوال الوقت. يمكن أن ينتج عن التقطير والصهر المعوج غازات احتراق وغبار. معوجة الصهر صاخبة. يتواجد ضباب ثاني أكسيد الكبريت والرذاذ الحمضي في عملية التكرير. يمكن إنتاج غبار المعادن من عمليات الصب (انظر الجدول 10).

الجدول 10. الضوابط الهندسية / الإدارية للسيلينيوم ، حسب العملية

 

عمليات الاستصلاح هي كما يلي:

• المعالجة المسبقة للخردة. تفصل هذه العملية السيلينيوم عن طريق العمليات الميكانيكية مثل مطحنة المطرقة أو التفجير بالخردق.
• معوجة الصهر. تعمل هذه العملية على تنقية وتركيز الخردة المعالجة مسبقًا في عملية التقطير المعوج عن طريق إذابة الخردة وفصل السيلينيوم عن الشوائب عن طريق التقطير.
• تنقية. تحقق هذه العملية تنقية خردة السيلينيوم بناءً على النض بمذيب مناسب مثل كبريتات الصوديوم المائي. تتم إزالة الشوائب غير القابلة للذوبان عن طريق الترشيح ويتم معالجة المرشح لترسيب السيلينيوم.
• التقطير. تنتج هذه العملية سيلينيوم عالي النقاء بخار. يتم إذابة السيلينيوم وتقطيره وتكثيف أبخرة السيلينيوم ونقلها على شكل سيلينيوم مصهور إلى عملية تكوين منتج.
• التبريد. تُستخدم هذه العملية لإنتاج طلقة ومسحوق السيلينيوم المنقى. يستخدم ذوبان السيلينيوم في إنتاج طلقة. ثم يتم تجفيف الحقنة. الخطوات المطلوبة لإنتاج المسحوق هي نفسها ، باستثناء أن بخار السيلينيوم ، بدلاً من السيلينيوم المصهور ، هو المادة التي يتم إخمادها.
• يصب. تستخدم هذه العملية لإنتاج سبائك السيلينيوم أو أشكال أخرى من السيلينيوم المصهور. يتم إنتاج هذه الأشكال عن طريق صب السيلينيوم المصهور في قوالب بالحجم والشكل المناسبين وتبريد وتصلب الذوبان.

 

استصلاح الكوبالت

مصادر خردة الكوبالت هي عمليات طحن وخراطة من السبائك الفائقة ، وأجزاء المحرك القديمة أو البالية وشفرات التوربينات. عمليات الاستصلاح هي:

• الفرز اليدوي. يتم فرز الخردة الخام يدويًا لتحديد وفصل المكونات المكونة من قاعدة الكوبالت والنيكل والمكونات غير القابلة للمعالجة. هذه عملية مغبرة.
• إزالة الشحوم. يتم شحن الخردة المتسخة المصنفة إلى وحدة إزالة الشحوم حيث يتم تداول أبخرة فوق كلورو إيثيلين. يزيل هذا المذيب الشحوم والزيت من الخردة. يتم بعد ذلك تكثيف خليط بخار المذيب - الزيت - الشحوم واسترداد المذيب. التعرض للمذيبات ممكنة.
• نسف. يتم تفجير الخردة منزوعة الشحوم بالحبيبات لإزالة الأوساخ والأكاسيد والصدأ. يمكن أن يكون الغبار موجودًا ، اعتمادًا على الحبيبات المستخدمة.
• عملية التخليل والمعالجة الكيميائية. تتم معالجة الخردة الناتجة عن عملية التفجير بالأحماض لإزالة بقايا الصدأ وملوثات الأكسيد. الضباب الحمضي هو تعرض محتمل.
• ذوبان الفراغ. يتم شحن الخردة التي يتم تنظيفها في فرن تفريغ ويتم صهرها بواسطة القوس الكهربائي أو الفرن الحثي. يمكن أن يكون هناك تعرض للمعادن الثقيلة.
• يصب. يتم صب السبائك المنصهرة في سبائك. الإجهاد الحراري ممكن.

 

انظر الجدول 11 للحصول على ملخص لحالات التعرض وضوابط استخلاص الكوبالت.

الجدول 11. الضوابط الهندسية / الإدارية للكوبالت ، حسب العملية

 

استصلاح القصدير

المصادر الرئيسية للمواد الخام هي الزركشة الفولاذية المطلية بالقصدير ، والمرفوضات من شركات تصنيع علب الصفيح ، ولفائف الطلاء المرفوضة من صناعة الصلب ، وخبث وحمأة القصدير ، وخبث اللحام والحمأة ، والخردة المستخدمة من البرونز والبرونز ، والخردة المعدنية. يمكن العثور على غبار القصدير والضباب الحمضي في العديد من العمليات.

• ديالومينيزيشن. في هذه العملية ، يتم استخدام هيدروكسيد الصوديوم الساخن لتصفية الألومنيوم من خردة علب الصفيح عن طريق ملامسة الخردة بهيدروكسيد الصوديوم الساخن ، وفصل محلول ألومينات الصوديوم عن بقايا الخردة ، وضخ ألومينات الصوديوم إلى عملية تكرير لاستعادة القصدير القابل للذوبان واستعادة القصدير القابل للذوبان. خردة القصدير الموزعة للتغذية.
• خلط دفعة. هذه العملية عبارة عن عملية ميكانيكية تُعد تغذية مناسبة للشحن إلى فرن الصهر عن طريق خلط الكبريتات والحمأة بمحتوى كبير من القصدير.
• الفصل الكيميائي. هذه العملية تستخرج القصدير في الخردة. يضاف محلول ساخن من هيدروكسيد الصوديوم ونتريت الصوديوم أو نترات الصوديوم إلى الخردة المعالجة بالألمنيوم أو الخام. يتم إجراء عملية تصريف وضخ المحلول لعملية التكرير / الصب عند اكتمال تفاعل الفصل. يتم بعد ذلك غسل الخردة التي تم احتجازها.
• صهر الخبث. تُستخدم هذه العملية لتنقية الخبث جزئيًا وإنتاج معدن الفرن الخام عن طريق صهر الشحنة ، والاستفادة من معدن الفرن الخام ، والتنصت على الخبث والخبث.
• ترشيح الغبار والفلترة. تزيل هذه العملية قيم الزنك والكلور من غبار المداخن عن طريق الترشيح بحمض الكبريتيك لإزالة الزنك والكلور ، وتصفية الخليط الناتج لفصل الحمض والزنك المذاب والكلور عن الغبار المتسرب ، وتجفيف الغبار المتسرب في مجفف ونقل يعود القصدير والغبار الغني بالرصاص إلى عملية الخلط على دفعات.
• الترسيب وفلترة الأوراق. تعمل هذه العملية على تنقية محلول ستانات الصوديوم الناتج في عملية الفصل الكيميائي. تترسب الشوائب مثل الفضة والزئبق والنحاس والكادميوم وبعض الحديد والكوبالت والنيكل على شكل كبريتيدات.
• التبخر. يتركز ستانات الصوديوم من المحلول المنقى عن طريق التبخر ، وتبلور ستانات الصوديوم واستعادة ستانات الصوديوم عن طريق الطرد المركزي.
• التكرير الالكتروليتي. تنتج هذه العملية قصديرًا كاثوديًا نقيًا من محلول ستانات الصوديوم المنقى عن طريق تمرير محلول ستانات الصوديوم عبر الخلايا الإلكتروليتية ، وإزالة الكاثودات بعد ترسيب القصدير وتجريد القصدير من الكاثودات.
• التحمض والترشيح. تنتج هذه العملية أكسيد القصدير المائي من محلول ستانات الصوديوم المنقى. يمكن معالجة هذا الأكسيد المائي لإنتاج الأكسيد اللامائي أو صهره لإنتاج القصدير الأولي. يتم معادلة الأكسيد المميأ بحمض الكبريتيك لتكوين أكسيد القصدير المميأ وترشيحه لفصل الهيدرات كعجينة ترشيح.
• تكرير الحريق. تنتج هذه العملية القصدير المنقى من القصدير الكاثودي عن طريق إذابة الشحنة وإزالة الشوائب مثل الخبث والخبث وصب المعدن المنصهر وصب القصدير المعدني.
• صهر. تُستخدم هذه العملية لإنتاج القصدير عندما لا يكون التكرير الإلكتروليتي ممكنًا. يتم تحقيق ذلك عن طريق تقليل أكسيد القصدير المائي بعامل اختزال ، وإذابة معدن القصدير المتكون ، وقشط الخبث ، وصب القصدير المصهور ، وصب القصدير المصهور.
• تكليس. تحول هذه العملية أكاسيد القصدير المميهة إلى أكسيد ستاناني لا مائي عن طريق تكليس الهيدرات وإزالة الأكاسيد الصخرية وتعبئتها.
• تكرير غلاية. تُستخدم هذه العملية لتنقية معدن الفرن الخام عن طريق شحن غلاية مسخنة مسبقًا بها ، وتجفيف الخبث لإزالة الشوائب على شكل خبث وغير لامع ، والصهر بالكبريت لإزالة النحاس على شكل غير لامع ، والصهر بالألمنيوم لإزالة الأنتيمون وصب المعدن المنصهر إلى المطلوب الأشكال.

 

انظر الجدول 12 للحصول على ملخص لحالات التعرض وضوابط استخلاص القصدير.

الجدول 12. الضوابط الهندسية / الإدارية للقصدير ، حسب العملية

 

استصلاح التيتانيوم

المصدران الأساسيان لخردة التيتانيوم هما المستهلكان في المنزل والتيتانيوم. تشتمل الخردة المنزلية التي يتم إنشاؤها عن طريق طحن وتصنيع منتجات التيتانيوم على صفائح تقليم ، وألواح خشبية ، وفتات ، وخراطة ، وحفر. تتكون خردة المستهلك من منتجات التيتانيوم المعاد تدويرها. تشمل عمليات الاستصلاح ما يلي:

• إزالة الشحوم. في هذه العملية ، يتم معالجة الخردة بحجمها بمذيب عضوي مبخر (على سبيل المثال ، ثلاثي كلورو إيثيلين). يتم تجريد الشحوم والزيوت الملوثة من الخردة بواسطة بخار المذيب. تتم إعادة تدوير المذيب حتى يصبح غير قادر على التحلل. يمكن بعد ذلك تجديد المذيب المستهلك. يمكن أيضًا إزالة الشحوم من الخردة بالبخار والمنظفات.
• تخليل. تزيل عملية التخليل الحمضي مقياس الأكسيد من عملية إزالة الشحوم عن طريق الترشيح بمحلول من أحماض الهيدروكلوريك والهيدروفلوريك. يتم غسل خردة المعالجة الحمضية بالماء وتجفيفها.
• التكرير الكهربائي. التكرير الكهربائي هو عملية معالجة مسبقة لخردة التيتانيوم والتي تقوم بتنقية الخردة كهربائياً في ملح مصهور.
• صهر. يتم صهر خردة التيتانيوم وعوامل صناعة السبائك المعالجة مسبقًا في فرن تفريغ بالقوس الكهربائي لتشكيل سبيكة تيتانيوم. تشتمل مواد الإدخال على خردة التيتانيوم المعالجة مسبقًا ومواد صناعة السبائك مثل الألومنيوم والفاناديوم والموليبدينوم والقصدير والزركونيوم والبلاديوم والكولومبيوم والكروم.
• يصب. يصب التيتانيوم المصهور في قوالب. يتصلب التيتانيوم في قضيب يسمى سبيكة.

 

يتم سرد ضوابط التعرض في إجراءات استخلاص التيتانيوم في الجدول 13.

الجدول 13. الضوابط الهندسية / الإدارية للتيتانيوم ، حسب العملية

 

الرجوع