المعادن ضرورية ومتعددة الاستخدامات ويمكن استخدامها بعدة طرق، حيث يمكن استخدام المعادن للأغراض الصناعية مثل صناعة الشاحنات والسيارات والطائرات والسفن والسكك الحديدية، ويمكن استخدامها أيضًا لتصنيع العناصر المنزلية مثل أدوات المائدة والأواني الفخارية وحتى في التعبئة والتغليف، الشيء الجيد في إعادة تدوير المعادن هو أنه يمكن إعادة تدوير المعدن مرات ومرات دون تغيير خصائصه.
تشمل المعادن القابلة لإعادة التدوير الأكثر شيوعًا الألمنيوم والفولاذ، المعادن الأخرى على سبيل المثال الفضة والنحاس والنحاس الأصفر والذهب هي قيّمة للغاية، لدرجة أنه نادراً ما يتم التخلص منها ليتم جمعها لإعادة التدوير، لذلك فإنها لا تخلق أزمة أو مشكلة التخلص من النفايات.
عملية إعادة تدوير المعادن:
تشبه عملية إعادة تدوير المعادن عملية إعادة التدوير المعتادة، حيث يتم فرز المعادن أولاً على أساس خصائصها، ومع ذلك من المهم أن يكون لدينا فهم أساسي أو معرفة أساسية بالمعادن، سيساعد هذا في إعادة تدويرها والحفاظ على بيئة خضراء، وفيما يلي خطوات عملية إعادة تدوير المعادن:
- الجمع: هذه هي الخطوة الأولى والأكثر أهمية في إعادة تدوير المعادن، حيث أنها ببساطة تتضمن جمع كل المواد المصنوعة من المعادن، ويجب تنظيم هذه العملية بحيث تكون هناك حاويات مصممة خصيصًا لتجميع المعادن.
قام بعض الأشخاص ورجال الأعمال بإنشاء ساحات للخردة، حيث يتم تشجيع الأشخاص على جمع معادن مختلفة ونقلها إلى هناك ودفع مقابل ما قاموا بجمعه، تختلف تكلفة المعادن المختلفة في الساحات، حيث تستخدم ساحات الخردة المعدنية كمراكز تجميع للمعادن. - الفرز: بمجرد جمع المعادن فإن الخطوة المهمة التالية هي فرز المعادن، يتضمن ذلك فصل ما يمكن إعادة تدويره عن ما هو غير قابل لإعادة التدوير، ومن الضروري الإشارة إلى أن جودة المعادن المعاد تدويرها مهمة للغاية.
لا يمكن إنشاء منتج أو عنصر معاد تدويره عالي الجودة إلا إذا كانت المواد الأصلية المستخدمة في عملية إعادة التدوير ذات نوعية جيدة، لذلك يتطلب هذا إجراء فحص صارم للجودة أثناء عملية الفرز، القاعدة العامة هي أن المنتج يجب أن يكون معدنًا بنسبة 50 بالمائة على الأقل، حتى لو كان هذا المعدن محاطًا بمواد أخرى مثل البلاستيك فإنه يستحق إعادة التدوير إذا كان مصنوعًا في الغالب من المعدن.
قد يكون لدينا منتجات تحتوي على كمية صغيرة فقط من المعدن ولكن من السهل إزالتها وفصل المعدن، على سبيل المثال الموثق البلاستيكي ثلاثي الحلقات ليس معدنًا مقطوعًا ولكن يمكن إزالة الحلقات المعدنية واستخدامها بسهولة، تصنف الخردة المعدنية على أنها إما حديدية (تحتوي على حديد مثل الفولاذ) وغير حديدية (أي شيء آخر)، بما أن المعادن الحديدية تحتوي على الحديد فإنها تلتصق بالمغناطيس، والمعادن غير الحديدية لا يتم سحبها بسهولة من تيار النفايات المختلط.
في هذه الأيام في بعض مرافق إعادة التدوير الكبيرة أصبح البشر يستخدمون أجهزة الاستشعار للبحث عن المعادن من خلال المسح بالأشعة تحت الحمراء أو الأشعة السينية، حيث يوجد ثلاث فئات شائعة من عمليات الاستشعار عن المعادن وهي: التكنولوجيا الحيوية والتعدين المائي والتعدين الحراري، يمكن أن يؤدي استخدام هذه التقنيات إلى تحسين معدلات استرداد المعادن بشكل فعال. - المعالجة: بعد الفرز فإن الخطوة التالية هي ضغط المعدن أو عصره، حيث يتم عصر جميع المواد المعاد تدويرها وسحقها باستخدام الآلات بحيث لا تشغل مساحة كبيرة في أحزمة النقل.
- التقطيع: بعد تكسير المعدن تبدأ عملية التقطيع، حيث يتم تقسيم المعادن إلى قطع صغيرة أو صفائح للسماح بمزيد من المعالجة، تتميز القطع الصغيرة بمساحة كبيرة من السطح إلى الحجم ويمكن صهرها باستخدام طاقة أقل مقارنةً بالقطع الكبيرة من المعدن، عادة يتم تغيير الفولاذ إلى كتل فولاذية بينما من ناحية أخرى يتم تحويل الألومنيوم إلى صفائح.
- الذوبان: يحدث صهر الخردة المعدنية في فرن كبير، حيث يتم نقل كل معدن إلى فرن مصمم خصيصًا لصهر هذا المعدن بناءً على خصائصه المحددة، تستهلك عملية الذوبان كمية كبيرة من الطاقة، ومع ذلك فإن الطاقة اللازمة لصهر المعدن المعاد تدويره أقل مقارنة بالطاقة اللازمة لصنع المعدن من مادته الخام.
يتم تسخين الفرن إلى درجات مناسبة قادرة على صهر المعدن المعين، يمكن أن يستغرق الصهر دقائق أو ساعات حسب حجم الفرن وحجم المعدن الموضوع في الفرن ودرجة حرارة الفرن. - تنقية: بعد اكتمال عملية الصهر فإن الخطوة التالية هي عملية التنقية، عادةً يتم تنقية المعادن باستخدام طرق مختلفة ويتم تنقية المعادن للتأكد من خلو المنتج النهائي من الشوائب وجودة عالية، التحليل الكهربائي هو إحدى طرق تنقية المعادن، حيث يتم تمرير المعادن الأخرى ببساطة تحت أنظمة مغناطيسية قوية تفصل المعادن عن المواد الأخرى القابلة لإعادة التدوير، توجد اليوم طرق تنقية مختلفة حسب نوع المعدن.
- ذوبان وتصلب المعادن: بعد عملية التنقية يتم نقل المعدن المنصهر بواسطة الحزام الناقل إلى غرفة التبريد، حيث يتم تبريده وتصلبه، في هذه المرحلة يتم تحويل الخردة المعدنية إلى معدن صلب يمكن استخدامه مرة أخرى، ثم يتم إضافة مواد كيميائية أخرى إلى المعدن المنصهر لجعله يكتسب كثافته وخصائص أخرى.
- نقل القضبان المعدنية: بمجرد تصميم القضبان وصنعها يتم تغليف المنتج النهائي وفقًا لأحجامها وأشكالها الجاهزة للنقل إلى المصانع المختلفة والأشخاص الذين يحتاجون إلى المعدن، بعد ذلك تبدأ الدورة مرة أخرى.
أهمية إعادة تدوير المعادن؟
يتجاهل بعض الناس الحاجة إلى إعادة تدوير النفايات الصلبة وخاصةً المعادن، يرميها البعض بعيدًا بينما يترك البعض الآخر المعدن ليتعفن بعيدًا، ومع ذلك إذا فهمت الفوائد العديدة لإعادة تدوير هذه العناصر فلن تتخلص منها بعد الآن أو تتركها ليستهلكها الصدأ وعوامل الطقس الأخرى، وفيما يلي بعض فوائد إعادة تدوير المعادن:
- الحفاظ على الموارد الطبيعية: هذا هو أحد الأسباب الرئيسية التي تدفع الناس إلى إعادة تدوير المعدن، حيث يتم استخراج المعادن من الأرض من خلال عملية تسمى التعدين، وبمرور الوقت تميل المناطق المحفورة إلى النضوب وينتقل عمال المناجم إلى مناطق أخرى بحثًا عن المعادن لاستخراجها، هذا يعني أنه في حالة عدم توقف هذا الاتجاه أو عدم السيطرة عليه فإن معظم المناطق سيكون بها ثقوب حفر ضخمة.
من خلال توفير بديل للخام تساعد إعادة تدوير المعادن على تقليل الآثار المدمرة للتعدين، لا تدمر عمليات التعدين الموائل الطبيعية الحساسة فحسب بل تلوث أيضًا الهواء والماء والتربة المحيطين.
يمكن أن يحدث الجريان السطحي السام أثناء تشغيل المنجم، وقد يؤثر حتى على البحيرات والجداول والبيئات البحرية لعقود لاحقة بعد فترة طويلة من إغلاقه، لذلك من أجل منع ذلك والحفاظ على البيئة من المهم إعادة تدوير المعدن. - الحد من الانبعاثات: هل سمعت عن ظاهرة الاحتباس الحراري؟ هذه ظاهرة ناجمة عن الزيادة المطردة في انبعاثات ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي، على الرغم من صعوبة التراجع عما تم فعله بالفعل في الغلاف الجوي فيما يتعلق بتدمير طبقة الأوزون والاحترار العالمي يمكننا التحكم أو التوقف عن التسبب في مزيد من الضرر، لا يمكن القيام بذلك إلا من خلال تبني إعادة تدوير المعادن والنفايات الصلبة الأخرى.
تحافظ إعادة تدوير المعادن على الموارد الطبيعية عن طريق الحد من انبعاثات غازات الاحتباس الحراري واستخدام طاقة أقل من صنع المعدن من الخام البكر، يطلق إنتاج المعدن الجديد كمية أكبر بكثير من انبعاثات غازات الاحتباس الحراري مقارنةً بصناعة المنتجات من المعادن المعاد تدويرها.
قد تؤثر هذه الانبعاثات على تغير المناخ وقد تسبب أيضًا مستويات ضارة من تلوث الهواء في المدن مما يؤدي إلى مشاكل صحية تنفسية محتملة لنا وللمقيمين الآخرين، يقول معهد صناعات تدوير الخردة (ISRI) أن إعادة تدوير المعادن قد خفض انبعاثات الغازات المسببة للاحتباس الحراري بشكل كبير خلال الفترة الماضية. - التنمية الاقتصادية: من خلال إعادة التدوير يمكن للحكومة توفير الكثير من الأموال التي يمكن إنفاقها على التعدين ومعالجة المعادن، يمكن توجيه الأموال التي يتم توفيرها إلى برامج تنموية أخرى يمكن أن تساعد في تحسين مستويات معيشة الناس والاقتصاد ككل، بالإضافة إلى ذلك من خلال تصدير المعادن المعاد تدويرها يمكن للحكومة توليد المزيد من الإيرادات وتحسين الوضع الاجتماعي والاقتصادي لمواطنيها وتوفير فرص عمل للعاطلين عن العمل.
- إدارة استهلاك الطاقة: تقلل إعادة تدوير المعادن من الطلب المتزايد على الموارد الطبيعية مثل الخام، عندما يتم إعادة تدوير المزيد من المعادن ينخفض الطلب على المعدن الطبيعي، علاوة على ذلك تتطلب معالجة الخردة المعدنية طاقة أقل مما هو مطلوب لاستخراج الخام من الأرض وتنقيته وتشكيله لاحقًا إلى الأشكال والأحجام المطلوبة.
كمية الطاقة التي يتم توفيرها باستخدام مختلف المعادن المعاد تدويرها مقارنة بالخامات البكر تصل إلى 92٪ للألمنيوم و90٪ للنحاس و56٪ للصلب، وفقًا لوكالة حماية البيئة الأمريكية إذا قمنا بإعادة تدوير علبة مشروب واحد من الألومنيوم فإننا نساعد في توفير طاقة كافية لتشغيل مصباح كهربائي بقوة 60 واط لأكثر من أربع ساعات، يمكن استخدام الطاقة المحفوظة لأغراض أخرى في الاقتصاد. - يحسن نوعية الهواء والمياه الجوفية: تساهم القمامة في مدافن النفايات في انبعاث الغازات المسببة للاحتباس الحراري، حيث يساعد إبعاد المعادن عن مكبات النفايات في تقليل هذه النتيجة الضارة، علاوة على ذلك عندما يتم دفن القمامة في مكبات النفايات فإنها تلوث التربة وتشق طريقها في النهاية إلى إمدادات المياه الجوفية عندما يحملها المطر إلى الخزانات التي تحتوي على مياه الشرب.
- الفرص التجارية في إعادة تدوير المعادن: تقليديا تم اعتبار إعادة تدوير المعادن فرصة عمل مربحة، على مستوى ريادة الأعمال تتمثل نقطة الدخول الشائعة في أعمال إعادة تدوير المعادن من خلال بدء أعمال تجميع الخردة المعدنية، ومع ذلك في السنوات الأخيرة أثبتت الأسعار المنخفضة أنها تمثل تحديًا.
- إفساح المجال في مدافن النفايات للمواد غير القابلة لإعادة التدوير: أصبحت مدافن النفايات مكتظة بشكل متزايد بالقمامة والمواد القابلة لإعادة التدوير،أن إعادة التدوير أمر لا بد منه للحفاظ على مساحة مكب النفايات الثمينة حيث يتعلق هذا بشكل خاص بإعادة تدوير الخردة المعدنية وهي مادة سهلة لإعادة التدوير.
أخيراً يعد المعدن موردًا أساسيًا حيث يجب إعادة تدويره لضمان إمدادات ثابتة ومنع التدهور البيئي وتحسين الاقتصاد.
