زمانی که صحبت از بازیافت فلزات به‌میان می‌آید، اولین فلزی که به‌ذهن انسان خطور می‌کند، مس است. مانند بسیاری از فلزات، مس نیز به‌طور 100 درصدی قابل بازیافت است. براساس یک بررسی زمین‌شناسی در ایالات متحده، 60 درصد از منابع مس از ضایعات بازیافتی در ایالات متحده تامین می‌شود و در سطح جهانی نیز، سالانه 8.7 میلیون تن ضایعات مس بازیافت شده است. امروزه با افزایش بهره‌‌برداری از منابع مس و همچنین گسترش صنایع، نیاز به این فلز افزایش یافته و بر ارزش آن هر روز افزوده می‌شود؛ از این رو روش‌های بازیافت این فلز نیز مورد توجه هر چه بیشتر قرار گرفته است.
موضوعات محتوا
بازار جهانی بازیافت مس
براساس تحقیقات بازار Virtue، بازار مس بازیافتی 30.74 میلیارد دلار ارزش‌گذاری شده است و پیش‌بینی می‌شود تا پایان سال 2030 به اندازه بازار 46.22 میلیارد دلاری برسد. در طول دهه گذشته، علاقه رو به رشدی به استفاده از مس بازیافتی و آلیاژهای مربوطه برای رسیدگی به عدم تعادل عرضه و تقاضای جهانی مس وجود داشته است. طبق داده‌های اخیر منتشر شده توسط اداره سرشماری ایالات متحده، چین از ژانویه تا نوامبر 2022 حدود 270430 تن ضایعات مس و برنج وارد کرده است که در مقایسه با آمار سال 2021، 26 درصد افزایش یافته است.
بازار مس بازیافتی به‌شدت با نوسانات قیمت مس اولیه (بکر) مرتبط است. هنگامی که قیمت مس اولیه پایین باشد، بازیافت‌کنندگان ممکن است پردازش و فروش مس بازیافتی را از نظر اقتصادی کمتر مقرون‌به‌صرفه بدانند و فعالیت‌های بازیافت این فلز را کاهش دهند. در مقابل، قیمت‌های بالای مس می‌تواند تمایل به بازیافت را تحریک کند.
بر اساس عیار، بازار مس بازیافتی به مس روشن، مس درجه 1، مس درجه 2 و مس سبک تقسیم می‌شود. در این میان، بخش مس روشن با سهم بازار جهانی 43.9 درصد در سال 2022، سودآورترین بخش در بازار جهانی مس بازیافتی بوده است. همچنین حوزه‌های ساختوساز و الکترونیک وزنه‌های سنگینی در استفاده از مس بازیافتی در جهان هستند.
آینده بازار جهانی مس
در حال حاضر، بازار مس بازیافتی رشد پویایی را تجربه می‌کند که توسط چندین عامل کلیدی هدایت می‌شود. اولاً، افزایش نگرانی‌های زیست‌محیطی و کاهش منابع، صنایع را به سمت شیوه‌های پایدار سوق می‌دهد و مس بازیافتی را به جایگزینی جذاب برای استخراج مس بکر تبدیل می‌کند. ثانیاً، مقررات سختگیرانه در مورد مدیریت ضایعات مس، عرضه مواد بازیافتی را تسهیل می‌کند. علاوه بر این، پیشرفت‌ها در فناوری بازیافت امکان بازیافت مس با کیفیت بالاتر را فراهم کرده و از نظر عملکردی آن را در بسیاری از کاربردها معادل مس بکر می‌کند.
همچنین تقاضای رو به رشد برای وسایل نقلیه الکتریکی و زیرساخت‌های انرژی تجدیدپذیر، که هر دو به شدت به مس وابسته هستند، آینده امیدوارکننده‌ای را برای مس بازیافتی ایجاد می‌کند.
روش‌های بازیافت مس
روش‌های مرسوم و سنتی بازیافت مس شامل روش‌های دستی و قالکاری بوده که در روش دستی، قطعات مسی از تجهیزات، دستگاه‌های الکترونیکی و سیم‌های مسی و … در کارگاه های کوچک تفکیک می‌شود. در روش قالکاری نیز ضایعات مسی که از قطعات الکترونیکی و بردها و حتی از جداسازی فلزات دیگر به دست آمده، در کوره ریخته شده و بعد از ذوب مس، آن را به شکل شمش در می‌آوردند.
با پیشرفت فناوری در روش‌های بازیافت، فرآیند استخراج مس از ضایعات کارآمدتر و مقرون به صرفه‌تر شده است. تکنیک‌های نوآورانه‌ای مانند موارد معرفی شده زیر، روش‌های و صنعت بازیافت مس را متحول کرده است. این روش‌ها امکان بازیابی مس با کیفیت بالا را فراهم نموده و تضمین می‌کند که مس بازیافتی می‌تواند در کاربردهای مختلف بدون به خطر انداختن عملکرد آن استفاده شود.
روش پیرومتالورژیکی
در حال حاضر پیرومتالورژی رایج‌ترین روش برای بازیابی فلزات پایه و فلزات گرانبها از زباله‌های الکترونیکی است. پیرومتالورژی از فرآیندهای با دمای بالا در شرایط اکسیداتیو یا احیایی استفاده می‌کند تا با ایجاد تغییرات فیزیکی و شیمیایی در مواد خام، امکان بازیابی فلزات مورد نظر را فراهم نماید. تصفیه پیرومتالورژیکی زباله‌های الکترونیکی معمولاً شامل ذوب در کوره‌ها در دماهای بالا، سوزاندن، احتراق و پیرولیز می‌شود و در این فرآیندهای واحد، فلزات بر اساس خواص شیمیایی و متالورژیکی آن‌ها جدا می‌شوند.
روش پالایش الکتروشیمیایی
برای تولید کردن فلز مس در مقیاس‌های صنعتی، پروسه پالایش الکتریکی در گروه‌های بزرگ سلول الکترولیز انجام می‌گردد. یکی از مهم‌ترین افزودنی‌های آلی در پروسه الکترولیز کردن، تیواوره است که در این فرآیند به کار می‌رود. ماده تیواوره مس ته نشین شده بر روی کاتد را مستحکم می‌کند تا کیفیت کاتد بهبود پیدا کرده و از اتصال الکترودها جلوگیری شود. مس به وجود آمده از این فرآیند خالص است و برای استفاده در کاربردهای رسانایی بسیار مناسب است؛ زیرا در این کاربرد مقادیر اندک ناخالصی، رسانایی الکتریکی را به‌شدت با کاهش مواجه می‌کند.
مزایای بازیافت مس
مس یکی از معدود موادی است که می‌توان آن را به طور مکرر و بدون افت عملکرد بازیافت کرد. به همین علت تفاوتی بین کیفیت مس بازیافتی و مس استخراج شده وجود نداشته و می‌توان مس اولیه و مس ثانویه را به جای یکدیگر استفاده کرد. همچنین بازیافت این فلز ارزشمند مزایای بیشماری دارد که در ادامه به بیان آن‌ها می‌پردازیم.
مزایای زیست محیطی بازیافت مس
مس معمولاً از معادن روباز بزرگ استخراج می‌شود که می‌تواند منجر به جنگل‌زدایی، فرسایش خاک و تخریب زیستگاه شود. فرآیندهای استخراج و استحصال مس نیز مستلزم مصرف انرژی زیاد و انتشار گازهای گلخانه ای مضر در جو است. با بازیافت مس، می‌توانیم نیاز به فعالیت‌های معدنی جدید را کاهش دهیم، منابع طبیعی را حفظ کنیم و ردپای کربن مرتبط با تولید مس را به حداقل برسانیم. بازیافت تنها یک تن مس می‌تواند تا 15 تن در انتشار کربن دی اکسید صرفه‌جویی کند که این موضوع بازیافت مس را به یک استراتژی حیاتی در مبارزه با تغییرات آب و هوایی تبدیل می‌کند.
مزایای اقتصادی بازیافت مس
بازیافت مس نه تنها به حفاظت از محیط زیست کمک می‌کند، بلکه مزایای اقتصادی قابل توجهی نیز ارائه می‌دهد. تقاضا برای مس بطور مداوم در حال افزایش است و با افزایش جمعیت جهان، نیاز به این فلز ارزشمند نیز افزایش می‌یابد. بازیافت مس امکان استخراج بدون زحمت این فلز را فراهم می‌کند و در عین حال هزینه‌های مرتبط با استخراج، پالایش و حمل‌و‌نقل را کاهش می‌دهد. علاوه بر این، صنعت بازیافت شغل ایجاد نموده و با تحریک اقتصاد محلی به توسعه پایدار کمک می‌کند.
کاهش آلودگی
بازیافت مس نه تنها میزان زباله‌های تولید شده به محل‌های دفن زباله را کاهش می‌دهد، بلکه نیاز به فضای جدید دفن زباله را نیز به حداقل می‌رساند. همچنین فرآیندهای استخراج و تولید مس می‌توانند آلاینده‌های مضر از جمله دی اکسید گوگرد، آرسنیک و فلزات سنگین را وارد هوا و آب کنند. با بازیافت مس می‌توانیم انتشار این آلاینده‌ها را به حداقل برسانیم و از کیفیت هوا و آب محافظت کنیم.
بهره‌وری انرژی در بازیافت مس
یکی از مزایای کلیدی بازیافت مس، بهره‌وری انرژی آن در مقایسه با تولید مس اولیه است. انرژی مورد نیاز برای بازیافت مس به طور قابل توجهی کمتر از انرژی مورد نیاز برای استخراج و پالایش سنگ معدن مس بکر است. در واقع، بازیافت مس تنها حدود 10-15 درصد انرژی مورد نیاز برای تولید اولیه را مصرف می‌کند. این موضوع نه تنها باعث حفظ منابع ارزشمند انرژی می‌شود، بلکه انتشار گازهای گلخانه‌ای و آلودگی هوا را نیز کاهش می‌دهد.
سخن پایانی
مس یکی از پرمصرف‌ترین فلزات در جهان است که راه خود را در طیف گسترده‌ای از کاربردها مانند ساختوساز، الکتریک و الکترونیک پیدا کرده است. با این حال، استخراج و تولید مس هزینه زیست محیطی قابل توجهی دارد. اینجاست که بازیافت مس به عنوان یک راه‌حل پایدار با کاهش اثرات زیست محیطی و ایجاد فرصتی سودآور برای مشاغل و افراد پا به میدان گذاشته است. در پایان امیدواریم خواندن این مطلب برای شما سودمند بوده باشد.