ما هي الآلات المستخدمة في إعادة تدوير المحولات الحفازة؟
POSTED BY MAXIME LE BRETON
تعد إعادة تدوير المحولات الحفازة الخردة لاستعادة محتوى المعادن الثمينة من البلاتين والبلاديوم والروديوم أمرًا مهمًا بيئيًا واقتصاديًا.
يعد تعدين المعادن الخام عملية كثيفة العمالة والطاقة، وتتطلب تعدينًا واسع النطاق وعمليات مكلفة ومعالجات كيميائية ضارة، وكلها ضارة بالبيئة. وفي الوقت نفسه، فإن أسعار معادن المجموعة البلاتينية الثلاثة (PGMs) المستخدمة في العملية التحفيزية لإزالة الانبعاثات السامة من المركبات تتزايد بشكل كبير بسبب ارتفاع الطلب والإمدادات المحدودة، مما يجعل إعادة تدويرها مجدية اقتصاديًا.
ومع ذلك، فإن عملية إعادة التدوير معقدة وتقنية للغاية وتتطلب استثمارات كبيرة في الخبرة والمعدات، وهو الاستثمار الذي التزمت به شركة إيكوتريد.
في هذه المقالة، سننظر في الآلات والمعدات المشاركة في المراحل الرئيسية للعملية.
المرحلة 1: إزالة التعليب
عملية إعادة التدوير الفيزيائية باستخراج المادة التي على شكل قرص العسل من المحول الحفاز الذي يحتوي على PGMs القيّمة. من الأفضل تنفيذ ذلك باستخدام آلة الضغط الهيدروليكي على شكل مقصلة مثل المقصات المصنعة أو المقصات التمساحية. تقوم السابقة بفصل علب المحولات الحفازة في بيئة مغلقة تمامًا، مما يحافظ على المشغل بعيدًا عن شفرة القطع وأي غبار خطير، مع تدفق هواء يستبدل الهواء الموجود في الغطاء كل ثانيتين، مما يضمن إمدادًا مستمرًا بالهواء النظيف و سلامة المشغل. هذه الأخيرة هي عبارة عن آلة متينة ذات شفرات سميكة على شكل حرف V يمكنها قطع المحول الحفاز بسهولة ويمكن إعادة شحذها لحياة طويلة.
بالإضافة إلى ذلك، ومن أجل التقاط جزيئات الغبار القيمة من قرص العسل أثناء عملية إزالة التعليب، قامت شركة Ecotrade بتركيب وحدات استخلاص في مكابسها الهيدروليكية. الشركات المصنعة تقدم هذه الوحدات مع وحدة ترشيح تعمل على إزالة الغبار المحمول بالهواء عند رأس القص وناقل لولبي ينقل المواد الصلبة من القص إلى كيس التجميع.
المرحلة 2: الطحن
يتم بعد ذلك فرز السيراميك المعلب وسحقه وطحنه. اعتمادًا على حجم الدفعة، تستخدم شركة Ecotrade إما مطحنة كروية أو مطحنة متسلسلة. الأولى تستخدم الكرات الفولاذية كآلية طحن ويمكنها طحن دفعات بأحجام تصل إلى 2 طن. في المقابل، تعتبر المطاحن المتسلسلة مثالية لطحن وحدة محفز واحدة، أو دفعة صغيرة. يستخدم بعض اللاعبين في الصناعة أيضًا مطحنة المطرقة .
إذا لزم الأمر، يمكن تركيب وحدة مكنسة النقل لنقل المواد المطحونة إلى الموقع المطلوب. يمكن بعد ذلك استخدام خلاط مخروطي مزدوج فعال ومتعدد الاستخدامات لدمج المساحيق والحبيبات الجافة بشكل متجانس.
المرحلة 3: أخذ العينات والفحص
تحديد قيمة PGMs المستردة في المحولات الحفازة يبدأ بمعرفة تركيب ونسب المعادن المستخدمة. قبل 20 عامًا، كانت هذه القيم ثابتة إلى حدٍ ما ، وبالتالي كان الترجيح البسيط كافيًا للتوصل إلى تقدير جيد لمحتوى المعدن الثمين. في أيامنا هذه، يمكن أن يختلف التكوين بشكل كبير؛ هناك الكثير من أنواع ونماذج المركبات؛ وتطبق البلدان المختلفة مستويات مختلفة من التشريعات؛ فالنسب النسبية يمكن أن تتغير من سنة إلى أخرى... وهكذا.
من أجل تجنب خسائر مالية كبيرة، يرغب المشغلون في تحديد محتوى PGM بسرعة ودقة لكل دفعة، وقد قدمت التكنولوجيا يد المساعدة. أصبح من الممكن الآن أخذ عينات صغيرة من المادة المطحونة وتقييم محتوى PGM بدقة باستخدام أجهزة تحليل الأشعة السينية (XRF). فحص العينة بهذه الطريقة يوفر مستويات عالية من الدقة والشفافية في عملية البيع والشراء. تعد أجهزة تحليل XRF المحمولة جذابة لشركات إعادة التدوير الصغيرة والمتوسطة الحجم التي أصبحت الآن قادرة على تقديم تحليل سريع وفعال من حيث التكلفة لمورديها.
في حين أن تحليل الأشعة السينية الفلورية (XRF) هو طريقة سريعة للتقييم، فإن شركات التكرير تميل إلى اعتماد 80% فقط من قيمة PGM بناءً على نتائج XRF الأولية، مع دفع الدفعة النهائية عند الانتهاء من الفحص الفعلي.
يعد محلل XRF المحمول من Vanta أحد أجهزة مضان الأشعة السينية المحمولة الأكثر تقدمًا (XRF) ويوفر تحليلًا سريعًا ودقيقًا للعناصر وتحديد السبائك للعملاء الذين يطلبون نتائج بجودة المختبرات في هذا المجال، كما أنه يوفر نتائج سريعة في مجموعة متنوعة من التطبيقات.
يوفر تحليل Fire Assay وICP مستوى أعلى من الدقة حيث يقوم بتحليل العناصر الرئيسية والتتبعية.
فحص النار (Fire Assay) أحد أقدم تقنيات التكرير والتحليل للمعادن الثمينة في العالم. على الرغم من أن الأجهزة والآلات الحديثة في الوقت الحاضر توفر متطلبات زمنية محسنة وأداء التحليل وإمكانية التكرار، إلا أن الطريقة الأساسية تظل كما هي. يتم خلط العينات المطحونة مع تدفقات محددة (تعتمد على المكونات الفريدة للمادة المطحونة - في هذه الحالة، البلاتين والبلاديوم والروديوم) جنبًا إلى جنب مع "مجمع" معدني (عادةً الرصاص) ثم يتم دمجها. أثناء الاندماج، يقوم التدفق والرصاص بغسل جميع المعادن من المسحوق ويترك جزأين منفصلين - "زر" معدني يحتوي على جميع المعادن الموجودة في العينة، و ركام جميع العناصر المتبقية الأخرى. ثم يتم إذابة الزر في الحمض وتحليله بواسطة مطياف.
(ICP) هو تحليل لقياس طيف الانبعاث يحدد كل عنصر من خلال خصائص الطول الموجي الفريدة الخاصة به. يتم شحن العينة المذابة في الحمض من عملية فحص النار في بلازما ذات درجة حرارة عالية ويتم استقبال إشارات الانبعاثات بواسطة كاميرا تجمع الطيف وتركزه على جهاز حقن الشحن (CID). يقوم البرنامج بعد ذلك بمطابقة الطيف المستلم ومقارنة الطول الموجي لكل عنصر للحصول على النتيجة النهائية .
بمجرد الانتهاء من الفحص وتأكيد الأسعار، يتم إرسال المواد المطحونة إلى مصانع صهر وتكرير متخصصة حيث تخضع لعدد من المعالجات الكيميائية لاستخراج البلاتين والبلاديوم والروديوم بمستوى عالٍ من النقاء.
تخضع طبيعة عملية الاستخراج والتكرير الكاملة للوائح صارمة تتعلق بالسلامة والنظافة والبيئة، ويتم فحص جميع المشغلين بانتظام لضمان الامتثال الكامل، وهو الإجراء الذي ترحب به شركة إيكوتريد.
