چالش های فعلی در ضایعات مس

خلاصه
این مقاله زنجیره ضایعات مس – از تولید ضایعات تا ضایعات متالورژی – را در جستجوی چالش‌های فعلی و فرصت‌های تکنولوژیکی برای بهبود بررسی می‌کند. ما تجزیه و تحلیلی از جریان‌های جهانی مس ارائه می‌کنیم که مقادیر زیادی ثابت از مس ضایعاتی و افزایش اهمیت قراضه پیچیده پایان عمر (EoL) را در مقایسه با ضایعات تولیدی کمتر چالش‌برانگیز نشان می‌دهد. جداسازی منابع ضایعات EoL به عنوان پاسخی به پیچیدگی ضایعات مورد بررسی قرار می گیرد، اما به عنوان غیرقابل اجرا رد می شود. بررسی ادبیات پیشرفت در فناوری مرتب‌سازی و جداسازی، احتمالات امیدوارکننده جدیدی را از طریق فناوری‌های مبتنی بر حسگر نشان داد. با این حال، نمونه هایی برای استفاده از آنها برای کارهای خاص ضایعات مس نادر است و دور از دسترس بازار است. ضایعات متالورژی مس در سالهای اخیر پیشرفت عمده ای را تجربه نکرده است.آلیاژهای مس . مصاحبه با کارشناسان صنعت ضایعات مس نشان داد که کار و پردازش ضایعات مس بین شرکت‌ها و همچنین بین اروپا و آمریکای شمالی تفاوت زیادی دارد. در حالی که آزمایش ضایعات گسترده و بهینه‌سازی بار یک روش معمول برای صنعت مس در اروپا است، بحث در مورد مسئولیت ترکیب ضایعات و در نتیجه برای بار تجزیه و تحلیل ضایعات بین فروشندگان قراضه و ضایعات‌کنندگان مس در آمریکای شمالی در جریان است. در دسترس بودن قراضه و بهینه سازی زنجیره ضایعات به عنوان یک کل نیز موضوعات مهمی هستند. یک رویکرد بهینه‌سازی هماهنگ‌تر بین بازیگران در امتداد زنجیره ضایعات به طور بالقوه می‌تواند هزینه‌های کلی را کاهش دهد و بازیابی مس و آلیاژهای آن را افزایش دهد.

 

چکیده گرافیکی

دانلود: دانلود تصویر با وضوح بالا (۱۲۳ کیلوبایت)دانلود: دانلود تصویر در اندازه واقعی

مقاله قبلی در شمارهمقاله بعدی در شماره
کلید واژه ها
ضایعات مسمس جهانی جریان داردتوسعه فناوریجداسازی منبعتکنولوژی مرتب سازیمصاحبه با کارشناسان صنعت

۱ . مقدمه

مسیرهای بین ضایعات مس و مس ضایعاتی می تواند طولانی و پیچیده باشد. به طور کلی، این مسیرها را می توان به سه مرحله کلی ساده کرد: جمع آوری ضایعات ، تفکیک و جداسازی، و بازیابی فلزات متالورژیکی. بازیابی مس ممکن است علیرغم ارزش ذاتی بالای آن، هدف اصلی در هر مرحله در طول زنجیره نباشد. بنابراین، به نظر می‌رسد که بررسی کل زنجیره ضایعات به منظور یافتن زمینه‌های امیدوارکننده برای بهبود که هم برای ورودی‌های مراحل قبلی در زنجیره قوی هستند و هم با پردازش‌های بعدی در تضاد نیستند، ضروری به نظر می‌رسد.

در حالی که پیوندهای زنجیره ضایعات مستقیماً توسط جریان مواد بین آنها به هم متصل می شوند، آنها توسط مجموعه های کاملاً متفاوتی از بازیگران انجام می شوند. نه تنها بازیگران مختلف با حلقه‌های مختلف در زنجیره ضایعات مرتبط هستند، بلکه جستجو برای بهبودهای احتمالی فرآیند نیز شامل بازیگران مختلفی می‌شود: شرکت‌ها و مؤسسات مرتبط با تحقیقات فناوری، توسعه و تجاری‌سازی ، مقررات، تجزیه و تحلیل جریان مواد و ارزیابی اثرات زیست‌محیطی . این پیچیدگی ارزیابی یکباره کل سیستم را دشوار می کند. در این کار، ما خود را به جنبه های تکنولوژیکی زنجیره ضایعات محدود می کنیم، اما آن را به طور کامل بررسی می کنیم: از تولید قراضه تا ضایعات متالورژی.

انگیزه فوری ما برای انجام این کار از گزارش‌های مربوط به افزایش تعداد حوادث مربوط به آلاینده‌ها در صنعت ضایعات مس ناشی شد. بنابراین ما تصمیم گرفتیم راه های ممکن برای مقابله با این آلاینده ها را در مراحل مختلف در طول زنجیره ضایعات بررسی کنیم. ابتدا، ما به دنبال ایجاد زمینه کمی برای کار با تجزیه و تحلیل روندهای جهانی در جریان ضایعات بودیم. از آنجایی که جداسازی منبع به عنوان یک بهبود احتمالی در فرآیند جمع‌آوری مورد بحث قرار می‌گیرد، ما پتانسیل آن را از طریق تجزیه و تحلیل استفاده از آلیاژهای مختلف مس در بخش‌های مختلف بررسی کردیم. متعاقباً، ما ادبیات و جستجوی ثبت اختراع را در مورد پیشرفت های تکنولوژیکی در مرتب سازی، جداسازی و متالورژی انجام دادیم.ضایعات مس نتیجه این جستجو مروری بر تمرکز فعلی تحقیقات، راه حل های ممکن در افق و همچنین مشکلات حل نشده بود. سپس جستجو را با مصاحبه‌های نیمه ساختاریافته با نمایندگان شرکت‌های صنعت ضایعات مس (متالورژی) تکمیل کردیم تا دیدگاه آنها را به ارزیابی مسائل مختلف پیش روی صنعت و امکان‌سنجی بیاوریم.راه حل های شناسایی شده در ادبیات و جستجوی ثبت اختراع. تحقیقات به‌روز در مورد هر مرحله فن‌آوری در ضایعات مس برای پیشرفت‌های بالقوه و نتیجه‌گیری‌هایی که به‌منظور بهینه‌سازی زنجیره فرآیند به‌عنوان یک کل انجام می‌شود، تاکنون در ادبیات موجود نبوده است. آوردن نتایج به گفتگو بین دانشگاه و صنعت و انعکاس بحث در ادبیات علمی فرآیندی بسیار ارزشمند برای هر دو طرف بود. با این حال، در این نوع تحقیقات به ندرت انجام می شود. با ارائه این کار جامع، ما می‌خواهیم بازیگران و روش‌های تجزیه و تحلیل تحقیقات بیشتری را تشویق کنیم و امیدواریم بتوانیم بهبود ضایعات مس را در سطح سیستم تسهیل کنیم.

۲ . تجزیه و تحلیل جریان های ضایعات

گروه تحقیقاتی ما به مدت یک دهه است که با استفاده از یک رویکرد مدل سازی پویا، ذخایر و جریان های مس جهانی و منطقه ای را رصد می کند ( Glöser, Soulier, Tercero Espinoza, 2013 , Soulier, Glöser- Chahoud, Goldmann, Tercero Espinoza, 2018 , Soulier, Pfaff, ، والز، گنگ، ژانگ، ترسرو اسپینوزا، ۲۰۱۸ ). نتایج نسخه بهبودیافته و به روز شده سالانه ما از مدل جریان جهانی مس ( ICSG، ۲۰۱۹ ) در اینجا برای ارائه یک نمای کلی کمی از وضعیت فعلی ضایعات مس به عنوان مبنایی برای بحث در مورد توسعه آینده و نیازهای تکنولوژیکی صنعت استفاده می شود.

شکل ۱ نمای کلی جریان های مس را در سال ۲۰۱۸ نشان می دهد. تقاضای کلی مس ۲۹٫۱ میلیون تن برای تولید محصولات نیمه تمام مس بود. در حالی که تولید جهانی معدن ۲۰٫۹ میلیون تن بود، ضایعات مس از ضایعات ساخت و همچنین محصولات پایان عمر (EoL) 8.7 میلیون تن را تامین کرد و در نتیجه ۳۰ درصد از تقاضای جهانی را پوشش داد.

عکس. ۱
دانلود: دانلود تصویر با وضوح بالا (۴۶۸ کیلوبایت)دانلود: دانلود تصویر در اندازه واقعی
شکل ۱ . تخمینی جریان مس جهانی در سال ۲۰۱۸ (بر اساس مدل به روز شده سالانه MFA بر اساس گلوسر و همکاران، ۲۰۱۳ ).

این ۸٫۷ میلیون تن را می توان تقریباً به دو مسیر پردازش کلی برای ضایعات ضایعات مس تقسیم کرد: ذوب و به دنبال آن پالایش، و ذوب مستقیم (جریان های سبز در شکل ۱ ). ذوب و پالایش می تواند مس را از انبوهی از مواد زائد مختلف با طیف گسترده ای از مواد و ترکیبات عنصری بازیابی کند.. کاتدهای مسی تولید می شوند که کیفیتی مشابه کاتدهای مواد اولیه دارند. این ظرفیت برای ضایعات از هر نوع ترکیب مواد بدون افت کیفیت، مس را از بسیاری از فلزات دیگر مانند فولاد و آلومینیوم متمایز می کند. برای دستیابی به چنین بازیابی مس با کیفیت بالا از فرآیندی با محدودیت های بسیار کمی در ماده اولیه، چندین مرحله پردازش از جمله پالایش الکتریکی و ورودی انرژی بالا ضروری است. از طرف دیگر، ضایعات مس را می‌توان توسط نیمه‌سازندگان از طریق مسیر ذوب مستقیم ضایعات کرد. بسته به کوره، مس و آلیاژ مس را دوباره ذوب می کنندقراضه بدون یا با حداقل پالایش به محصولات نیمه تمام جدید. بنابراین ماده اولیه باید با کیفیت بالا و تنها با مقادیر کمی ناخالصی باشد. با توجه به این محدودیت‌های سخت فرآیند، قراضه‌های صنعتی (جدید) عمدتاً مشخص شده و همچنین ضایعات سیم و کابل EoL برای ضایعات مستقیم مذاب استفاده می‌شود. در حالی که به شدت توسط محتوای آلاینده‌ها در قراضه محدود شده است، ضایعات مس از طریق ذوب مجدد مستقیم در مقایسه با مسیر ذوب و پالایش انرژی و هزینه بسیار بیشتری دارد.

با نگاهی به توسعه عرضه مس به طور کلی و این دو فرآیند ضایعات به طور خاص در طول زمان، مقدار کل به طور قابل توجهی و پیوسته در طول سی سال گذشته از ۱۴٫۶ میلیون تن در سال ۱۹۹۰ به ۲۹٫۲ میلیون تن در سال ۲۰۱۸ افزایش یافته است ( شکل ۲).). بیشترین بخش (۶۰-۷۱ درصد از کل) از منابع اولیه تامین می شود. عرضه پالایشگاه ثانویه همسو با کل افزایش یافت و سهم نسبتاً ثابتی در حدود ۸ تا ۱۴ درصد داشت. ضایعات با ذوب مستقیم قراضه برای تامین ۲۳ تا ۳۰ درصد از عرضه جهانی مس استفاده می شود. با این حال، از سال ۲۰۰۶ می توان روند نزولی را برای سهم مذاب مستقیم در کل عرضه مس مشاهده کرد. از ۲۹ درصد در سال ۲۰۰۶، سهم به ۱۵ درصد در سال ۲۰۱۶ کاهش یافت. این روند حتی به اعداد مطلق نیز منتقل می شود. در حالی که مقدار کل مس ضایعاتی راکد است، مقدار ضایعات مس ضایعات شده توسط ذوب مستقیم از ۶٫۸ میلیون تن در سال ۲۰۰۶ به ۴٫۱ میلیون تن در سال ۲۰۱۶ کاهش یافته است. ضایعات مذاب، به ترتیب. اگر این تحول ادامه پیدا کند باید رصد شود.

شکل ۲
دانلود: دانلود تصویر با وضوح بالا (۳۵۹ کیلوبایت)دانلود: دانلود تصویر در اندازه واقعی
شکل ۲ . عرضه مس تاریخی به منابع اولیه و ثانویه به صورت مطلق (بالا، از جمله تغییرات در ذخایر کاتد مس) و اعداد نسبی (پایین، بدون تغییرات موجودی کاتد) تقسیم می‌شود.

هنگام مقایسه جریان ضایعات مس با مقادیر قراضه موجود برای ضایعات، آشکار می شود که پتانسیل بیشتری برای ضایعات مس وجود دارد. از نقطه نظر زیست محیطی، ضایعات مهم است و افزایش عرضه مس از طریق ضایعات مطلوب خواهد بود ( Kuipers, van Oers, Verboon, van der Voet, 2018 , van der Voet, van Oers, Verboon, Kuipers, 2019 ). نگاهی دقیق تر به عرضه ضایعات موجود برای ضایعات توضیحی ممکن را ارائه می دهد که چرا این هدف یک چالش فنی و اقتصادی برای صنعت مس فراهم می کند ( شکل ۳ ). تولید ضایعات جدید، تمیز و در نتیجه به راحتی ضایعات از سال ۱۹۹۰ تنها رشد اندکی داشته است.

شکل ۳
دانلود: دانلود تصویر با وضوح بالا (۲۰۷ کیلوبایت)دانلود: دانلود تصویر در اندازه واقعی
شکل ۳ . مقادیر تخمینی قراضه موجود برای ضایعات بر اساس مدل جریان جهانی مس.

یکی از دلایل راکد بودن مقادیر قراضه جدید مطمئناً این است که فرآیندهای ساخت در این سال‌ها کارآمدتر شدند، که در افزایش بازده ساخت در محاسبه مدل منعکس می‌شود. علاوه بر این، جابجایی بخش‌های بزرگی از تولید به چین در آن بازه زمانی صورت گرفت. در حالی که ضایعات تولید شده در طول ساخت محصولات نهایی معمولاً برای ضایعات به نیمه‌سازندگان بازگردانده می‌شود، مقادیر قابل‌توجهی از ضایعات جدید در داخل در محل تولید محصولات نهایی در چین ضایعات می‌شوند ( Soulier et al., 2018b.). این مقادیر ضایعات جدید برای خارج قابل مشاهده نیستند و در کارایی ساخت بالاتر برای چین در کار مدل‌سازی به حساب می‌آیند. بنابراین، مدل احتمالاً مقدار ضایعات جدید تولید شده و همچنین مقدار قراضه ضایعات شده از طریق ذوب مجدد مستقیم را دست کم می گیرد. با این حال، تصویر کلی ضایعات EoL که به سرعت نسبت به قراضه جدید اهمیت پیدا می کند، هنوز معتبر و مهم به نظر می رسد برای ملاحظات بیشتر برای بهبود ضایعات مس. نه تنها آنها در حال حاضر سه برابر بزرگتر هستند، بلکه مقدار قراضه EoL موجود برای ضایعات در ۱۵ سال آینده به شدت رشد خواهد کرد. این ضایعات EoL در آینده محصولاتی هستند که در حال حاضر در انبار فاز استفاده هستند و بنابراین منعکس کننده تعداد رو به رشد تولید در گذشته خواهند بود. بین سال های ۱۹۹۰ و ۲۰۱۸،شکل ۲ ). از آنجایی که این محصولات در پایان مرحله استفاده مجدداً به صورت قراضه ظاهر می شوند، تولید قراضه EoL به همان اندازه اما با تاخیر زمانی رشد خواهد کرد ( گلوسر و همکاران، ۲۰۱۳ ). قراضه EoL از نظر ساختار و ترکیب بسیار پیچیده‌تر است، به این معنی که تغییر مداوم ضایعات موجود از جدید به قراضه EoL به چالش‌های فزاینده برای صنعت ضایعات منتقل می‌شود.

۳ . جداسازی مواد مسی از منبع

اولین ایده برای مقابله با این چالش ترکیب قراضه پیچیده، گسترش مفهوم جداسازی منبع بود. ضایعات جدیدی که در طول ساخت محصول جمع آوری می شود معمولاً بین فرآیندها، محصولات یا خطوط تولید مختلف جدا نگه داشته می شود تا به عنوان مواد ضایعاتی از مس یا آلیاژ مس خاص به نیمه سازنده بازگردانده شود.. با مشخصات دقیق مشخص شده، ضایعات را می توان به راحتی دوباره به محصولات نیمه تمام جدید ذوب کرد. اگر عناصر آلیاژی در مس به دسته‌های محصول خاصی متصل می‌شدند، جدا نگه داشتن این محصولات در طول جمع‌آوری در مرحله پایان عمر می‌تواند پیچیدگی ترکیب قراضه را حداقل از نظر مس یا آلیاژ مس موجود کاهش دهد. بنابراین، اطلاعات در مورد کاربردهای بسیاری از آلیاژهای مختلف جمع‌آوری شده و توسط خانواده‌های آلیاژ مس معمولی ساخته و ساخته شد ( CDA ، Davis، ۲۰۰۱ ، DKI ). در نتیجه، تفکیک واضحی از خانواده‌های معمول آلیاژ مس و چگونگی ارتباط آنها با پنج حوزه اصلی ساختمان‌های کاربردی، محصولات مصرفی و صنعتی، حمل‌ونقل و مصارف الکتریکی تولید شد ( شکل ۴).).

شکل ۴
دانلود: دانلود تصویر با وضوح بالا (۵۳۱ کیلوبایت)دانلود: دانلود تصویر در اندازه واقعی
شکل ۴ . خانواده آلیاژهای مس و ساختار استفاده از آنها

با استفاده از این نمایش خانواده آلیاژهای مس، عناصر خاص را می توان با توجه به تعداد و نوع آلیاژهایی که در آنها ظاهر می شوند و همچنین ساختار استفاده آنها تجزیه و تحلیل کرد. با این حال، شکل ۴ نشان می دهد که بسیاری از عناصر آلیاژی را نمی توان به راحتی به برنامه های خاص اختصاص داد. معمولاً در چندین نوع آلیاژی مورد استفاده قرار می گیرند و بیشتر انواع آلیاژها طیف وسیعی از کاربردها را دارند. ضایعات معمولاً با کاربردها در مرحله EoL (مثلاً اتومبیل، الکترونیک و غیره) و اغلب در مرحله تولید صنعتی (شرکت ها معمولاً برای یک بخش خاص تولید می کنند) جدا می شود. با این حال، در هر بخش کاربردی، انواع عناصر آلیاژی با توجه به این تحلیل وجود خواهد داشت به طوری که جداسازی منبع به تنهایی برای کاهش پیچیدگی ترکیب قراضه مناسب نیست.

۴ . تحولات تکنولوژیکی

از آنجایی که جداسازی منبع کافی نیست، ما همچنین پیشرفت‌های تکنولوژیکی را که در حال حاضر در تحقیقات، پتنت‌ها یا به عنوان تکنیک‌های جدیدی که وارد بازار می‌شوند مورد بحث و بررسی قرار گرفته یا ارائه شده‌اند، که می‌تواند به طور بالقوه فرآیند ضایعات مس را بهبود بخشد، به‌ویژه از نظر مقابله با آلاینده‌ها در جریان ضایعات مس. فرآیند ضایعات را می توان به دو بخش اصلی تقسیم کرد: اول مرتب سازی و جداسازی ضایعات و دوم ضایعات متالورژیکی مس. در حالی که دومی یک وظیفه برای صنعت مس با ذوب و نیمه‌سازنده‌ها است، دسته‌بندی و جداسازی جریان‌های مختلف ضایعات در جریان‌های مواد توسط صنعت پردازش ضایعات انجام می‌شود.. بنابراین، پیشرفت‌های فناوری را می‌توان به دو بخش تقسیم کرد. در سمت پردازش ضایعات، توسعه و بهبود مکانیسم‌های دسته‌بندی از کانون‌های تحقیقاتی بسیار فعال در سال‌های گذشته بوده است. از طرف دیگر، فرآیند متالورژی با حذف آلاینده ها یا محصولات جانبی از مس سر و کار دارد.

۴٫۱ . تکنولوژی مرتب سازی
شرح بسیار مفصلی از تمام تکنیک‌های مرتب‌سازی متداول از جمله پیشرفت‌های تکنولوژیکی اخیر یا پیشرفت‌های تحقیقاتی را می‌توان در اطلاعات پشتیبانی یافت. در اینجا، فقط می توان یک مرور کوتاه از روندهای مهم ارائه داد.

یک گام بزرگ در توسعه فناوری مرتب سازی ضایعات، مطمئناً تکنیک های جدید مبتنی بر حسگر هستند که تا حدی قبلاً وارد بازار شده اند یا به شدت مورد تحقیق قرار گرفته اند و انتظار می رود در سال های آینده برای بازار آماده شوند. تکنیک‌هایی که معمولاً برای دسته‌بندی و جداسازی مواد زائد استفاده می‌شد تا کنون روش‌های مستقیم بوده است. روش‌هایی مانند مرتب‌سازی مغناطیسی یا جریان گردابی ، جداسازی شنا از سینک یا غربال کردن باد و مرتب‌سازی الکترواستاتیکی از خواص مواد (مانند حساسیت مغناطیسی ، رسانایی یا چگالی) برای ایجاد نیرویی استفاده می‌کنند که ذرات یک ماده را از بقیه دور می‌کند و در نتیجه آنها را جدا می‌کند. از طرف دیگر، روش‌های مرتب‌سازی مبتنی بر حسگر، روش‌های غیرمستقیم هستند. ویژگی مواد توسط یک سنسور بدون تماس شناسایی می شود، که سیگنالی را به کامپیوتر می فرستد. کامپیوتر تصمیم می گیرد، در مورد اینکه آن ذره خاص به کدام دسته تعلق دارد، و یک مکانیسم معمولاً پنوماتیک را راه اندازی می کند که ذره را به جریان یا جعبه مناسب فشار می دهد. انواع مختلفی از خواص مختلف مانند رنگ، شکل، فلورسانس یا رسانایی را می توان برای مرتب سازی مبتنی بر حسگر استفاده کرد. هر ذره در جریان نیاز به تجزیه و تحلیل جداگانه دارد، که به ذرات نیاز به جداسازی، به اندازه کافی بزرگ (۲-۱۰ میلی متر) و مکان دقیق تبدیل می شود. سنسورها از فاصله دور اندازه گیری می کنند و بسیاری از تکنیک ها را اما نه همه فن آوری های سطحی را اندازه گیری می کنند. آلودگی سطحیبنابراین اغلب مشکل ساز است و مراحل تمیز کردن به طور بالقوه ضروری است. توان عملیاتی بالا تنها با قابلیت‌های اندازه‌گیری و پردازش بسیار سریع حاصل می‌شود، که برای رقابت با جداسازی متوسط ​​سنگین یا مرتب‌سازی دستی در کشورهای کم هزینه کار لازم است. این سیستم‌های دسته‌بندی مبتنی بر حسگر اغلب به‌عنوان امکانی برای شرکت‌های پردازش ضایعات در کشورهای توسعه‌یافته برای افزایش درجه و نرخ بازیابی پس از فرآیند عادی غربال‌گری، مغناطیسی، جریان گردابی و مراحل جداسازی چگالی دیده می‌شوند. به‌ویژه برای فلزات و آلیاژها، مرتب‌سازی مبتنی بر حسگر نوید بازیابی اقتصادی و عملی محصولاتی را می‌دهد که می‌توانند مستقیماً در بازار فروخته شوند به جای ارسال این قطعات فلزی به آسیا برای مرتب‌سازی دستی ( Gesing، ۲۰۰۷ ، Martens، Goldmann، ۲۰۱۶).). به طور مثال، بحث‌شده‌ترین فناوری‌های مبتنی بر حسگر در اینجا به اختصار توضیح داده می‌شوند:
•
اندازه گیری فلورسانس اشعه ایکس (XRF) یک ذره قراضه می تواند تجزیه و تحلیل عنصری کمی و کیفی را در زمان واقعی ارائه دهد. بنابراین سیستم های مرتب سازی مبتنی بر XRF پتانسیل مرتب سازی انواع آلیاژ یا حتی آلیاژهای خاص را ارائه می دهند. در حالی که این تکنیک نسبت به سایر روش‌های مبتنی بر حسگر حساسیت کمتری نسبت به آلودگی سطحی دارد، همچنین از دقت کمتری برای عناصر سبک‌تر مانند منیزیم یا آلومینیوم رنج می‌برد. دستگاه‌های آنالیز دستی و تسمه‌ای به صورت تجاری در دسترس هستند، اما به‌خصوص دومی به نظر نمی‌رسد هنوز از قابلیت اطمینان لازم برخوردار باشند ( بروکز، گاوستاد، ۲۰۱۹ ، گسینگ، ۲۰۰۷ ).

•
به طور مشابه، همچنین طیف‌سنجی شکست ناشی از لیزر (LIBS) تجزیه و تحلیل عنصری کامل و سریع را برای هر قطعه ضایعاتی ارائه می‌دهد و در نتیجه می‌تواند به طور بالقوه برای مرتب‌سازی انواع آلیاژ یا آلیاژهای خاص مورد استفاده قرار گیرد. از آنجایی که پالس لیزر روی سطح نمونه از بین می‌رود و اتمیزه می‌شود، این تکنیک به آلودگی بسیار حساس است که می‌توان با ارسال پالس‌های تمیزکننده قبل از پالس لیزر برای اندازه‌گیری تا حدی با آن مقابله کرد. آنالایزرهای دستی روشن هستند و سیستم های تسمه ای در حال حاضر وارد بازار می شوند. طبق آزمایش‌ها، به نظر می‌رسد قابلیت اطمینان دستگاه‌های LIBS دستی حتی کمتر از دستگاه‌های XRF است ( بروکز، گوستاد، ۲۰۱۹ ، گسینگ، ۲۰۰۷ ، نول، فریک-بگمان، برانک، کانمن، ماینهارت، شارون، استورم، ماکووه، گهلن، ۲۰۱۴، نول، فریکه-بگمان، کانمن، ماینهارت، استورم، ۲۰۱۸ ).

•
سیستم های هیبریدی از ترکیب چندین حسگر مختلف برای هدف قرار دادن وظایف مرتب سازی پیچیده تر استفاده می کنند. با ترکیب چندین تکنیک اندازه گیری و اندازه گیری چندین ویژگی، معایب و محدودیت های تک تک فناوری ها را می توان خنثی کرد یا حتی آن ها را حذف کرد. شکل، رنگ و وزن یک ذره را می توان با استفاده از دوربین ها و مقیاس جداسازی قطعات فلزات غیرآهنی اندازه گیری کرد. پلاستیک و مس را می توان در ضایعات سیم با ترکیب حسگرهای الکترومغناطیسی (EMS) با طیف سنجی مادون قرمز نزدیک (NIR) جدا کرد. XRF همراه با EMS برای یافتن ناخالصی های مس در ضایعات فولاد استفاده می شود. با این حال، همانطور که از این مثال ها مشاهده می شود، سیستم مرتب سازی باید به طور خاص برای هر جریان قراضه یا وظیفه مرتب سازی انتخاب شود.Gundupali, Hait, Thakur, 2017 , Martens, Goldmann, 2016 ).

لازم به ذکر است که توسعه این تکنیک های جدید مرتب سازی عمدتاً توسط صنعت فولاد و آلومینیوم هدایت می شود. به عنوان مثال، کاربردهای صنعتی اولیه فناوری LIBS مرتب سازی و جداسازی آلیاژهای آلومینیومی فرفورژه و ریخته‌گری شده یا نظارت خطی شارژ ضایعات فولادی در کوره‌های قوس الکتریکی ( نول، فریک-بگمان، برانک، کانمن، ماینهارت، شارون، استورم، ماکوه) بوده است. , Gehlen, 2014 , Norsk Hydro ). فقط چند نمونه برای تحقیق در مورد سیستم های مرتب سازی مس و آلیاژهای آن یافت شد. همه آنها تاکنون در مراحل اولیه توسعه هستند ( بنت، مارتین، لئونارد، گارلیا، ۲۰۱۸ ،گریفونی، لگنایولی، لورنتستی، پاگنوتا، پوگیالینی، پالسکی، ۲۰۱۶ ، او، لی، وانگ، ۲۰۱۹ ، مال، جونجوری، گانداوار، خاره، ۲۰۱۹ ، مسینا، د یونگ، دالمین، ۲۰۰۷ ، اوتول، پیان ۲، اوتول، پیان ۲ ، شین، مون، لی، جانگ، هوانگ، جئونگ، ۲۰۱۹). بنابراین نتیجه می‌گیریم که تمرکز پژوهش معمولاً بر حل مسائل ضایعات فولاد و آلومینیوم است و تنها انتقال آهسته فناوری جدید به ضایعات مس در مراحل بعدی توسعه اتفاق می‌افتد. علاوه بر بازارهای بزرگتر برای فولاد و آلومینیوم، امکان بازیابی مس از هر نوع ترکیب مواد بدون از دست دادن کیفیت مواد از طریق مسیر ذوب و پالایش ممکن است توسعه فناوری تفکیک و جداسازی بهتر را به موضوع کمتری برای صنعت مس تبدیل کند. ضایعات فولاد و آلومینیوم از مشکلات کاهش چرخه رنج می برند.

۴٫۲ . حذف آلاینده ها
در ادامه، شرح کوتاهی از نقطه تمرکز اصلی بحث تحقیق حاضر ارائه می کنیم. خلاصه‌ای دقیق‌تر از تکنیک‌های مورد استفاده برای حذف آلاینده‌ها در فرآیند ضایعات مس را می‌توان در اطلاعات پشتیبانی یافت.

با نگاهی دقیق تر به فرآیندهای متالورژی و کارایی آنها برای حذف آلاینده ها از مس، تمایز مشترک بین دو مسیر ضایعات متمایز برای مس کمتر واضح می شود. بین پردازش ضایعات با کیفیت بسیار پایین توسط یک کارخانه ذوب مس با چندین مرحله متالورژی و پالایش الکتریکی و ذوب مجدد ساده ضایعات مس بسیار خالص به محصولات نیمه تمام جدید، بسیاری از اشکال میانی ضایعات با تعداد و ترکیب مراحل مختلف فرآیند وجود دارد. مهمترین مفاهیم مورد استفاده برای حذف سایر عناصر عبارتند از: اکسیداسیون شیمیایی از طریق دمیدن اکسیژن، افزودن شار برای تشکیل سرباره، حذف مواد فرار از طریق تخلیه گرد و غبار، جداسازی اجزای محلول و غیر محلول با شستشو و استفاده از تفاوت در آنها.پتانسیل ردوکس در پالایش الکتریکی ( Hagelüken، ۲۰۰۶ ، Langner، ۲۰۱۱ ، Larouche، ۲۰۰۱ ، Shuva، Rhamdhani، Brooks، Masood، رویتر، ۲۰۱۶ ). با وجود اینکه فرآیندها دائماً بهبود می یابند، در چند سال گذشته هیچ تکنیک یا فرآیند اساسی جدیدی توسعه یا ایجاد نشده است. با این حال، یکی از موضوعاتی که باعث بحث و علاقه تحقیقاتی شد، حذف سرب در فرآیند ضایعات مس است. سرب اغلب به مس و آلیاژهای مس ، به ویژه برنج ها، برای بهبود ماشینکاری و مقاومت در برابر سایش اضافه می شود ( هیلگندورف و همکاران، ۲۰۱۶).). با توجه به اثرات زیست محیطی و بهداشتی آن، محدودیت های محتوای سرب در مواد مس در سال های اخیر تشدید شده است. به عنوان مثال در اتحادیه اروپا و ایالات متحده، محدودیت‌های بیشتر یا حتی ممنوعیت مورد بحث است. این منجر به مشکلاتی در ضایعات آلیاژهای مس سربدار می شود. تا به حال، مقادیر زیادی از این آلیاژهای حاوی سرب مجدداً ذوب شده و به محصولات جدید تبدیل می شدند. اگر میزان مجاز سرب برای محصولات جدید به طور قابل توجهی کمتر از محتوای سرب در محصولات EoL باشد، این ماده یا باید به شدت در مسیر ذوب مستقیم رقیق شود، یا به مسیر ذوب و پالایش بسیار انرژی برتر فرستاده شود. بسته به محصول،تیکانا، ۱۸٫۰۶٫۲۰۲۰ ). اعدادی که امکان مقایسه مستقیم بین ذوب و پالایش انحصاری ثانویه و مذاب مستقیم را فراهم می کنند، هنوز تا حد دانش ما در دسترس نیستند. از آنجایی که رقیق‌سازی تنها به‌عنوان یک محلول آهسته و طولانی‌مدت امکان‌پذیر است و باید از ذوب و پالایش چنین مقادیر زیادی ضایعات آلیاژی به دلایل زیست‌محیطی اجتناب شود، در حال حاضر تکنیک‌هایی برای حذف سرب از برنج جستجو می‌شود. ، هیلگندورف، بینز، ولتر، فردریش، ۲۰۱۶ ).
•
تجزیه الکترولیتی : یک فرآیند هیدرومتالورژیکی مبتنی بر الکترولیز مس توسط شرکت آلمانی Wieland-Werke ( Grohbauer and Noll, 2016 ) توسعه و ثبت شد. این برای جداسازی مس، روی و سرب طراحی شده است و قادر به مقابله با ناخالصی های سیلیکون، قلع، آلومینیوم، نیکل، آهن و تیتانیوم است. مس و روی از برنج با کیفیت کاتدی بازیابی می شوند. از نقطه نظر زیست محیطی، فرآیند پالایش الکتریکی بسیار بیشتر از ذوب مجدد معمولی برنج است و بنابراین به عنوان یک راه حل در مقیاس بزرگ مطلوب نیست ( Grohbauer, Noll , Hilgendorf, Binz, Welter, Friedrich, 2016 ).

•
تقطیر در خلاء : روی و سرب هر دو دارای فشار بخار بالاتری نسبت به مس هستند و در نتیجه می‌توانند از طریق تقطیر خلاء از مذاب حذف شوند. با فشار بخار روی حتی بالاتر از سرب، روی همیشه باید ابتدا تقطیر شود. حذف سرب برای بازیابی برنج بدون سرب امکان پذیر نیست. آزمایش‌ها نشان داد که می‌توان به محتوای سرب کمتر از ppm 100 در مس رسید. در حالی که تقطیر خلاء تاکنون در متالورژی مس استفاده نشده است، این فناوری برای سایر صنایع فلزی مانند فولاد به خوبی شناخته شده و توسعه یافته است. ( Hilgendorf, Binz, Welter, Friedrich, 2016 , Hilgendorf, Homm, Gellermann, Stauber, Friedrich, 2018 ,ما، کیو، ۲۰۱۴ ، ژانگ، جیانگ، یانگ، لیو، ژو، یانگ، ۲۰۱۵ ).

•
تشکیل ترکیب و جداسازی فیزیکی : استفاده از میل ترکیبی بالا بین کلسیم و سرب برای حذف سرب از مس از طریق تشکیل مواد بین فلزی ایده ای است که دو دهه است توسط محققان و شرکت ها مورد مطالعه قرار گرفته است. معرفی کلسیم به برنج مذاب منجر به ایجاد مواد بین فلزی کلسیم-سرب با نقطه ذوب بالاتر و چگالی کمتر نسبت به برنج می شود. ذرات به سطح بالا می روند و می توان آنها را از بین برد. با این حال، آزمایش‌های آزمایشگاهی میزان حذف بسیار کمتری را نسبت به ۹۷ درصد پیش‌بینی‌شده نظری نشان داد. ذرات کلسیم-سرب به هم نمی پیوندند و به خوبی در مس پراکنده می شوند. ( دونگ چائو، ژیگوا، بین، شومی، چنگیان، هنگلیانگ، وی ، هان، سو ،Hilgendorf, Binz, Welter, Friedrich, 2016 , Hilgendorf, Homm, Gellermann, Stauber, Friedrich, 2018 , Nakamura, Kunii, Kenji, Okada, Yoshida, Masuda , Nakano, Rochman, Sueyoshi, 2005, Yajimoto , Sueyoshi , Noh سوئیوشی، ۲۰۰۱ ).

•
تبلور استاتیک : روش کریستالیزاسیون استاتیک پیشنهادی از حلالیت بالای سرب در فاز β-مکعبی برنج با تمرکز بر روی بدنه مکعبی با تلاش برای متبلور شدن لایه به لایه در فاز α استفاده می کند. آزمایشات بر روی نمونه برنج با ۷۰ درصد مس و ۱٫۸ درصد سرب انجام شد. در مقیاس آزمایشگاهی، خنک شدن آهسته نمونه از پایین به بالا، محتوای سرب در لایه بالایی را غنی می‌کند در حالی که آن را در بقیه نمونه به ۱ درصد کاهش می‌دهد ( هیلگندورف و همکاران، ۲۰۱۸ ).

این توصیفات کوتاه فناوری نشان می دهد که هنوز هیچ فرآیند بهینه ای برای حذف سرب در مس یا به طور خاص ضایعات برنج پیدا نشده است. بنابراین بحث در سطح پژوهشی و همچنین سیاسی ادامه دارد.

۵ . مصاحبه های تخصصی
پس از تجزیه و تحلیل زنجیره ضایعات مس و سه مرحله جمع‌آوری ضایعات ، تفکیک و جداسازی و بازیابی متالورژیکی برای چالش‌ها و راه‌حل‌های فناوری بالقوه از دیدگاه یک محقق، بر آن شدیم تا به طور مستقیم با صنعت مس صحبت کنیم تا وضعیت فعلی مس را ارزیابی کنیم. ضایعات، شدت مسائل شناسایی شده و همچنین در دسترس بودن و امکان سنجی راه حل های بالقوه از دیدگاه آنها ( شکل ۵ ).

شکل ۵
دانلود: دانلود تصویر با وضوح بالا (۴۶۹ کیلوبایت)دانلود: دانلود تصویر در اندازه واقعی
شکل ۵ . نتایج موقت در سطوح مختلف زنجیره ضایعات که مبنایی برای مصاحبه‌های متخصص می‌سازد.

ما مصاحبه های نیمه ساختاریافته ای با کارشناسان شرکت های صنعت ضایعات مس انجام دادیم. از آنجایی که تمرکز اصلی این کار شناسایی چالش ها و راه حل ها در خط مقدم فناوری و عمل ضایعات بود، اتحادیه اروپا و آمریکای شمالی (ایالات متحده آمریکا و کانادا) به عنوان دو نمونه از مناطقی انتخاب شدند که صنعت به پیشرفته ترین فناوری دسترسی دارد. . بین جولای و نوامبر ۲۰۱۹، ما با نمایندگان هفت شرکت صحبت کردیم. فرآیندهای ضایعات مورد استفاده در این شرکت‌ها از ذوب مجدد خالص مس بدون پالایش تا فرآیند ذوب کامل و پالایش الکتریکی می‌شد و طیف وسیعی از قابلیت‌ها و محدودیت‌های مختلف نسبت به آلاینده‌ها را پوشش می‌داد.در ضایعات مس مصاحبه‌ها معمولاً ۶۰ تا ۹۰ دقیقه طول می‌کشید و پرسشنامه‌ای را دنبال می‌کردند که برای درک روش ضایعات خاص با قابلیت‌ها و محدودیت‌های آن به‌ویژه در مورد آلاینده‌ها، مواد ورودی استفاده می‌شوند و نحوه آزمایش و پیش‌فرآوری مواد و همچنین امیدهای آنها برای پیشرفت‌های فناوری آینده طراحی شده بود. با این حال، این پرسشنامه همچنین فضایی را برای مسائل مربوط به ضایعات مس که شرکای مصاحبه آن را ضروری می‌دانستند و می‌خواستند آگاهی را در مورد آن افزایش دهند، باز می‌کرد. پرسشنامه دقیق را می توان در اطلاعات پشتیبان به همراه جزئیات بیشتر در مورد روش مصاحبه یافت. پاسخ به سوالات و نکات ما ناشناس بود، بر اساس موضوعات سازماندهی شد و اکنون در پاراگراف های بعدی ارائه شده است.

۵٫۱ . کیفیت قراضه
بخش اصلی مصاحبه ها موضوعاتی در مورد کیفیت ضایعات و همچنین روش ها و مسئولیت تضمین کیفیت را پوشش می دهد. به طور کلی، قیمت قراضه بر اساس محتوای مس و در صورت مرتبط بودن با محتوای فلز گرانبها تعیین می شود. جریمه ها یا به عبارت دیگر کاهش قیمت برای عناصری که به نوعی به فرآیند آسیب می رسانند اما همچنان قابل پردازش هستند، مذاکره می شود. ذوب‌خانه‌ها همچنین برای ناخالصی‌هایی با نقطه ذوب بالا مانند سرامیک‌ها جریمه می‌کنند، زیرا انرژی ورودی فرآیند ضایعات را افزایش می‌دهند.

کلاهبرداری یک مسئله اصلی در تجارت ضایعات است. به نظر می رسد تلاش برای افزایش وزن بار قراضه از طریق افزودن ماسه، پوشاندن همه چیز با یک لایه یخ یا پر کردن قطعات ضایعات توخالی با آب، یک عمل نسبتاً رایج است. همچنین بارها توسط کارشناسان ما “تاپ پانسمان” ذکر شده است. روش پوشاندن ضایعات با کیفیت پایین تر با لایه بالایی از ضایعات با خلوص بالا را شرح می دهد. ناخالصی هایی که به طور گسترده تحت نظارت قرار می گیرند، آنهایی هستند که برای سلامت و ایمنی کارگران یا مردم خطر ایجاد می کنند. آشکارسازهای رادیواکتیویته معمولاً از قبل در دروازه های ورودی نصب می شوند. عناصر سمی جیوه ، کادمیوم و بریلیم نیز معمولاً کنترل می شوند.

با درخواست روش‌های آزمایش ضایعات، روندی مشاهده شد که در ابتدا غیرمعمول به نظر می‌رسد. هرچه یک شرکت توانایی های پالایش کمتری داشته باشد (به عبارت دیگر، محدودیت های فرآیند سخت تر باشد)، به نظر می رسد آزمایش ضایعات کمتری در این شرکت ها انجام شود. یک توضیح مطمئناً این است که توانایی پالایش معمولاً همراه با مصرف قراضه متنوع‌تر است که به نوبه خود سیستم نظارتی بهتری را برای ترکیب ضایعات می‌طلبد. شرکت‌هایی که تنها کوره‌های ذوب اما بدون پالایش دارند، فقط از ضایعات با خلوص بالا مانند ضایعات صنعتی (معمولاً از مشتریان خود)، مس و مفتول شماره ۱ استفاده می‌کنند. شرکت‌هایی که در فرآیند خود مراحل پالایشی دارند، می‌توانند از سیم‌های میناکاری شده و سیم‌پیچ، سیم‌پیچ‌های ترانسفورماتور و رادیاتورهای خرد شده و همچنین مقداری مس شماره ۲ استفاده کنند. از سوی دیگر کارخانه های ذوب، انواع زیادی از مواد مختلف را حتی اگر حاوی مقادیر کمی مس باشند، مصرف کنید. نمونه‌هایی از این موارد، قطعات پلاستیکی/فلزی مخلوط حاصل از پردازش ضایعات‌های الکتریکی و الکترونیکی (WEEE) و باقیمانده‌های حاصل ازضایعات های جامد شهری (MSW) سوزاندن . با تنوع گسترده‌تری از ورودی قراضه، اختلاط مناسب بارها برای کوره اهمیت بیشتری پیدا می‌کند. برای اختلاط موثر، دانش در مورد ترکیب قراضه مورد نیاز است.

آزمایش ضایعات به عنوان زمان و هزینه و همچنین از نظر فنی سخت تلقی می شود. هرچه آزمایش های بیشتری انجام شود، زمان بیشتری لازم است و فضای ذخیره سازی بیشتری قبل از ورود ضایعات به کوره مورد نیاز است. علاوه بر این، نمونه گیری مناسب بی اهمیت نیست. گرفتن نمونه های معرف و آزمایش آنها با روش های مناسب و بدون آلودگی بیرونی نیاز به تخصص قابل توجهی دارد و در برخی شرکت ها از نظر زمان و ظرفیت محدود است. به طور کلی، به نظر می رسد آزمایش ضایعات گسترده استاندارد صنعتی در اروپا باشد. برای آمریکای شمالی، طیف وسیعی از تجزیه و تحلیل عمیق آزمایشگاهی تا بررسی های نقطه ای صرف با یک دستگاه XRF دستی شرح داده شد. بحث در مورد مسئولیت آزمایش قراضه در آمریکای شمالی به این تفاوت ها مرتبط است. در یک طرف، ضایعات مس در مقایسه با کاتدها با تخفیف خریداری می شود زیرا تنوع و ریسک خاصی به آن وابسته است. برای برخی در صنعت مس، خرید این تغییرپذیری مساوی است با مسئولیت برخورد صحیح با آن، به معنای آزمایش ضایعات. از سوی دیگر، سایر تولیدکنندگان مس خاطرنشان می‌کنند که بر اساس مشخصات قراضه (مقدار) خرید می‌کنند. بنابراین، تامین کننده باید تضمین کند که ضایعات آنها مطابق با این مشخصات است و مسئولیت کامل آزمایش را بر عهده دارد. اگرچه این یک بحث مداوم است، به نظر می رسد روندی به سمت نمونه برداری بیشتر و آزمایش های گسترده تر در سمت صنعت مس وجود دارد. سایر تولیدکنندگان مس خاطرنشان می کنند که بر اساس مشخصات قراضه (مقدار) خرید می کنند. بنابراین، تامین کننده باید تضمین کند که ضایعات آنها مطابق با این مشخصات است و مسئولیت کامل آزمایش را بر عهده دارد. اگرچه این یک بحث مداوم است، به نظر می رسد روندی به سمت نمونه برداری بیشتر و آزمایش های گسترده تر در سمت صنعت مس وجود دارد. سایر تولیدکنندگان مس خاطرنشان می کنند که بر اساس مشخصات قراضه (مقدار) خرید می کنند. بنابراین، تامین کننده باید تضمین کند که ضایعات آنها مطابق با این مشخصات است و مسئولیت کامل آزمایش را بر عهده دارد. اگرچه این یک بحث مداوم است، به نظر می رسد روندی به سمت نمونه برداری بیشتر و آزمایش های گسترده تر در سمت صنعت مس وجود دارد.

روش های تست مورد استفاده در شرکت های مورد مصاحبه شامل تجزیه و تحلیل آزمایشگاهی و همچنین روش های در حال حرکت در حیاط یا انبار است. دومی شامل آهنرباهای ساده برای تشخیص آهن است، اما دستگاه های XRF دستی نیز در حال حاضر رایج هستند. در حالی که قابلیت اطمینان و حساسیت آن دستگاه‌ها هنوز به آنالیز آزمایشگاهی نزدیک نشده است و بنابراین توسط اکثر شرکت‌ها کافی تلقی نمی‌شوند، اما برای بررسی‌های نقطه‌ای (به عنوان مثال قطعات ضایعاتی با شکل یا ظاهر غیرمعمول) یا برای بررسی وجود عناصر خاص استفاده می‌شوند. (مثلا سرب). تست های آزمایشگاهی زمان و هزینه بیشتری دارند. با این حال، آنها تجزیه و تحلیل کاملی از ترکیب عنصری (به عنوان مثال XRF، ICP-OES، طیف‌سنجی جرمی) و همچنین پارامترهای دیگر مانند وزن مخصوص یا رسانایی ارائه می‌دهند.

از نظر آلاینده‌ها، آهن و سرب به عنوان مرتبط‌ترین آلاینده‌ها از نظر فراوانی و تأثیر منفی در آمریکای شمالی ذکر شدند. علاوه بر این، نیکل، آلومینیوم و نقره در برخی از شرکت ها باعث ایجاد مشکلاتی می شوند. در اروپا مشکلات ماسه، نفت و آب در ضایعات مس از اهمیت بالاتری برخوردار بود. علاوه بر این، روندی به سمت تولید فراکسیون های با خلوص بالاتر وجود دارد که به عنوان یک توسعه دو لبه دیده می شود. از یک طرف، ممکن است مواد بیشتری تولید شود که برای مسیر ضایعات مذاب مستقیم کافی باشد. از سوی دیگر، مرتب سازی به خلوص بالاتر به معنای افزایش تلفات مس در طول پردازش و استفاده بیشتر از انرژی است. علاوه بر این، در برخی موارد فقط برای فروش با قیمت بالاتر انجام می شود، حتی اگر افزایش خلوص برای فرآیند ضایعات غیر ضروری باشد.

۵٫۲ . پیشرفت در فناوری مرتب سازی
از نظر فنی، توسعه سریع و مستمر در فناوری طبقه بندی قراضه عمدتاً به طور غیر مستقیم به صنعت مس مربوط می شود. با این حال، برخی از کارشناسان گفتند که تحولات را از نزدیک زیر نظر دارند. به‌ویژه، پیشرفت‌ها در فناوری مرتب‌سازی مبتنی بر حسگر جالب توجه است، حتی اگر این فناوری به‌عنوان «هنوز کاملاً وجود ندارد» ارزیابی شود. همانطور که در بالا توضیح داده شد، آنالایزرهای XRF دستی معمولاً در صنعت استفاده می‌شوند، حتی اگر قادر به جایگزینی تست‌های آزمایشگاهی نباشند، نه از نظر حساسیت و قابلیت اطمینان و نه از نظر کمیت یا نمونه‌برداری نماینده. معادل LIBS دستیدستگاه ها ذکر نشده است. ظاهراً آنها هنوز به این اندازه گسترده نشده اند. هر دو تکنیک XRF و LIBS روش‌های سطحی هستند که کاربرد و کیفیت نتایج را محدود می‌کنند. همین امر در مورد آنالایزرهای تسمه ای معادل که به ندرت برای تجزیه و تحلیل جریان خوراک آنلاین استفاده می شوند، صادق است. علاوه بر گران بودن، آنها اطلاعات کافی برای کنترل مناسب بارهای کوره را ارائه نمی دهند و به گفته کارشناسان صنعت ما برای تعیین قیمت قراضه به اندازه کافی دقیق نیستند. در سمت تامین کننده قراضه، آنها همیشه در رقابت با دسته بندی دستی در کشورهای کم درآمد هستند.

بنابراین، در حالی که برخی از کارشناسان، پتانسیل زیادی را در این فناوری های جدید تجزیه و تحلیل و مرتب سازی مبتنی بر حسگر نمی بینند، برخی دیگر با علاقه این توسعه را دنبال می کنند. طی چند سال، این فناوری ممکن است به اندازه کافی بهبود یابد تا بخش‌های قراضه از مواد EoL مناسب برای فرآیندهای ذوب مجدد مستقیم تولید شود. علاوه بر این، تحلیل آنلاین بیشتر و بیشتری برای کنترل پارامترهای فرآیند در دسترس خواهد بود. در حال حاضر، سنسورها هنوز بسیار گران هستند و مستعد تداخل در محیط کارخانه تولید هستند، اما طبق گفته برخی از نمایندگان صنعت، طی ۱۰ تا ۱۵ سال آینده، این فناوری می‌تواند آماده شود.

۵٫۳ . سرب در ذوب مستقیم برنج
تشدید مقررات مربوط به میزان سرب محصولات آلیاژی مس چند سالی است که بحث جهانی شده و احتمال ممنوعیت کامل سرب پیش بینی شده است. در اتحادیه اروپا، این موضوع با مجوز REACH بالقوه سرب در سال گذشته دوباره مطرح شد. داده های منتشر شده سالانه توسط انجمن بین المللی مس نشان می دهد که تقریباً ۲۰ درصد مس در حال حاضر در آلیاژها استفاده می شود ( ICA/IWCC، ۲۰۱۹ ). برآوردهای انجام شده برای یک مدل جریان جهانی برنج ساخته شده برای ICA چند سال پیش نشان می دهد که حدود ۷۰٪ از آن آلیاژها حاوی سرب (میزان سرب > 0.5٪) هستند ( Glöser-Chahoud and Tercero Espinoza، ۲۰۱۷).). بخش بزرگی از این آلیاژها، عمدتاً برنج، با ذوب مجدد مستقیم آن به محصولات جدید بدون یا تنها با حداقل پالایش در این فرآیند، ضایعات می‌شوند. این بدان معنی است که سرب موجود در آلیاژ در طول ضایعات محصول در آلیاژ باقی می ماند. علاوه بر این، برنج قرمز حاوی سرب تحمل بالایی در برابر ناخالصی ها دارد و بنابراین در حال حاضر به عنوان سینک برای ضایعات با کیفیت پایین تر استفاده می شود که در غیر این صورت با ذوب مجدد قابل ضایعات نیستند. در صورت ممنوعیت سرب، مقادیر زیادی قراضه که اکنون با ذوب مجدد ضایعات می شوند باید چندین دهه از مسیر ذوب و پالایش هزینه و انرژی عبور کنند. در حال حاضر، فرآیند ذوب و پالایش تنها گزینه مناسب برای حذف سرب است. اگرچه چندین روش در ادبیات مورد بحث قرار گرفته است (به بخش ۴٫۲ مراجعه کنید)، شرکای مصاحبه ما این ارزیابی را تایید کردند. روش پیشنهادی تقطیر خلاء همیشه روی را قبل از سرب حذف می‌کند و به جای برنج بدون سرب مس می‌دهد ( هیلگندورف و همکاران، ۲۰۱۸ ). استفاده از سیم کلسیم همانطور که در یک حق اختراع ژاپنی پیشنهاد شده است منجر به مس شکننده با کیفیت پایین و مقادیر زیادی سرباره حاوی سرب می شود ( Noh, 2018 ). این امر با افزودن ضایعات بدون سرب یا مس اولیه در طول فرآیند ضایعات، رقیق شدن آهسته ای را ایجاد می کند. با این حال، فرض یک متخصص این بود که انتقال به بدون سرب به آرامی و ناگهانی با یک تولید کننده بزرگ تجهیزات بهداشتی سوئیچینگ اتفاق نمی افتد. در این مورد سوئیچ ناگهانی، مشکل ضایعات را نمی توان با رقیق سازی حل کرد.

از آنجایی که چند سالی است که امکان ممنوعیت سرب مطرح شده است، جایگزین هایی برای آلیاژهای مس سرب دار ساخته شده و وارد بازار شده است. بیسموت و سیلیکون برجسته ترین جایگزین های مورد بحث هستند. طبق مصاحبه های ما، آلیاژهای حاوی بیسموت بیشتر در ژاپن تولید و در ایالات متحده آمریکا فروخته می شوند. برای صنعت مس اروپا، بیسموت به دلیل تأثیر قابل توجه آن بر خواص مواد در غلظت های بسیار پایین، راه حل قابل اجرا نیست ( DKI , ECI ).). حتی ترس از ورود بیسموت به بازار اروپا وجود دارد. تاکنون هیچ تولید کننده یا فروشنده شناخته شده ای از آلیاژهای حاوی بیسموت وجود ندارد. برای حفظ آن، صنعت اروپا به طور فعال دلایل خود را در برابر بیسموت به عنوان جایگزینی برای سرب گسترش می دهد ( DKI ، ECI ). آنها سعی می کنند به مشتریان خود آموزش دهند و حتی در صورتی که مشتریان تصمیم بگیرند از جایگزین های بیسموت استفاده کنند، مایل به پایان دادن به روابط تجاری خود هستند. اگر آلیاژهای بیسموتدر یک شرکت حضور دارند، هیچ راهی برای جدا نگه داشتن جریان قراضه صنعتی سایر آلیاژها از آلیاژهای حاوی بیسموت وجود ندارد. با این حال، در حال حاضر مقدار قابل توجهی بیسموت در قراضه مس اروپا مشاهده نشده است و کارخانه های ذوب اروپایی می گویند که مجهز به ضایعات آلیاژهای حاوی بیسموت نیز هستند. به جای بیسموت، سیلیکون به عنوان جایگزینی برای سرب در اروپا تکثیر می شود.

۵٫۴ . سیاست “حصار سبز” چین و بازار قراضه
از اوایل دهه ۲۰۰۰، چین به بزرگترین پردازشگر ضایعات مس در جهان تبدیل شد. به خصوص ضایعات با کیفیت پایین که فقط با ردپای محیطی قابل توجهی قابل ضایعات هستنداز اروپا و آمریکای شمالی برای درمان به چین فرستاده شد. از یک سو، بار محیط زیست و تهدیدات برای سلامت و ایمنی مردم در حال افزایش بود، در حالی که از سوی دیگر، ضایعات داخلی بیشتری در سال‌های اخیر در چین در دسترس قرار گرفت. به عنوان یک واکنش، دولت چین در سال ۲۰۱۳ شروع به اعمال مقررات در مورد واردات ضایعات و ضایعات کرد. در سال‌های بعد واردات قراضه، از ضایعات مس با کیفیت پایین (رده ۷) شروع شد و سپس به ضایعات با کیفیت بالاتر (رده ۶) گسترش یافت. ابتدا محدود شد و سپس تا آغاز سال ۲۰۲۰ به طور کامل ممنوع شد. اثرات این سیاست معمولاً با عنوان “حصار سبز” در آمار تجارت قابل مشاهده است که نشان دهنده کاهش بیش از ۴۰ درصدی از ۳٫۹ میلیون تن در سال ۲۰۱۳ به ۲٫۲ میلیون تن مس و آلیاژ مس است. واردات قراضه به چین در سال ۲۰۱۸٫ با این حال، ارزش گزارش شده،Comtrade سازمان ملل، ۲۰۲۰ ). این اعداد منعکس کننده محدودیت گام به گام توصیف شده با کیفیت پایین و در نتیجه ضایعات کم ارزش هستند.

به گفته شرکای مصاحبه ما، این تغییر در سیاست چین تأثیر قابل توجهی بر بازار قراضه اروپا و آمریکای شمالی دارد. در آمریکای شمالی، افزایش قابل توجهی در قراضه موجود مشاهده شد. روز به روز شرکت های جدیدی که ضایعات سیم و کابل را در آمریکای شمالی تصفیه می کنند در بازار ظاهر می شوند. برای صنعت ضایعات مس، اینها بازیگران جدیدی بدون روابط اعتماد طولانی مدت هستند که باید به عنوان تامین کنندگان جدید بالقوه بازرسی و واجد شرایط شوند. خرید ضایعات از آنها به دلیل افزایش آزمایش‌های ضایعات ضروری به‌عنوان بالقوه خطرناک و همچنین زمان و هزینه زیادی است. علاوه بر این، ممنوعیت واردات قراضه با کیفیت پایین به چین مشکل ساز است زیرا هیچ کارخانه ذوب ثانویه در آمریکای شمالی وجود ندارد. این به نوبه خود توضیح می دهد که چرا افزایش صادرات قراضه از آمریکای شمالی به اروپا توسط صنعت مس مشاهده شد که در حال حاضر باعث عرضه بیش از حد قراضه در اروپا می شود. از آنجایی که شرکت‌های ضایعات در اروپا در حال حاضر می‌توانند آزادانه ضایعات خود را انتخاب کنند، ضایعات با کیفیت پایین اغلب دیگر پذیرفته نمی‌شوند.

با مقایسه این مشاهدات صنعت با آمار تجارت و نتایج حاصل از کار مدل‌سازی مجدد، تصویر کلی از عرضه بیش از حد قراضه در اتحادیه اروپا (EU28) را می‌توان تایید کرد. با این حال، واردات ضایعات مس و آلیاژ مس از سال ۲۰۱۱ در حدود ۴۶۰ تن در سال بسیار ثابت بوده است. از سوی دیگر صادرات با ۱۳۵۰ تن در سال ۲۰۱۱ به حداکثر رسید و پس از آن به طور مداوم به تنها ۷۹۰ تن در سال ۲۰۱۸ کاهش یافت ( سازمان ملل متحد ). کامترید، ۲۰۲۰ ). کار مدل‌سازی ما نشان می‌دهد که مقدار مس ضایعاتی در اتحادیه اروپا در آن چارچوب زمانی در حدود ۱٫۸ میلیون تن راکد بود ( Soulier et al., 2018a.). این اعداد حاکی از افزایش میزان ضایعات مس است که در اتحادیه اروپا ذخیره می شود یا اتحادیه اروپا مشاهده نشده است. به طور مشابه، صادرات قراضه مس و آلیاژ مس از آمریکای شمالی از ۱۳۵۰ تن در سال ۲۰۱۱ به ۹۰۰ تن در سال ۲۰۱۸ کاهش یافت در حالی که واردات در سطح بسیار پایین ۶۰ تا ۸۰ تن در سال ثابت بود ( UN Comtrade، ۲۰۲۰ ). بنابراین، این اعداد از مشاهده صنعت در مورد افزایش قراضه موجود در بازار آمریکای شمالی حمایت می کند.

۵٫۵ . مسائلی که در آینده باید حل شود
در پایان هر مصاحبه، از کارشناسان در مورد موضوعاتی که امیدوارند در ۱۵ سال آینده راه حل های فناورانه برای آنها ایجاد شود، سوال شد. از آنجایی که موضوعات مطرح شده بین اروپا و آمریکای شمالی متفاوت است، باید به طور جداگانه مورد بحث قرار گیرند. در حالی که جنبه های زیست محیطی و اقتصاد دایره ای بر بحث اروپایی ها غالب بود، کارشناسان آمریکای شمالی مسائلی را در مورد تلفات مس و همچنین عرضه و کیفیت قراضه ذکر کردند.

۵٫۵٫۱ . اروپا
با تغییر اقلیم و استراتژی‌های کربن‌زدایی احتمالی که بر بحث سیاسی کنونی حاکم است، صنایع انرژی بر مانند بخش‌های پالایش و فرآوری فلزات تحت نظارت ویژه قرار دارند. بهینه سازی انرژی و به همراه آن کاهش انتشار گازهای گلخانه ای برای این فرآیندها موضوع داغ در اروپا بوده و خواهد بود. انتظار می رود فشار بر شرکت ها در سال های آینده بیشتر افزایش یابد. یکی از پیشرفت‌های فناوری پیش‌بینی‌شده که به بهینه‌سازی انرژی نیز کمک می‌کند، پیشرفتی است که در روش‌های آنالیز فرآیند آنلاین بلادرنگ ایجاد شده است. این اجازه می دهد تا سطح جدیدی از تنظیم دقیق برای فرآیندهای متالورژی را افزایش دهد و در نتیجه بازده انرژی و مواد را افزایش دهد و همچنین امکان کنترل مستقیم مشخصات محصول مانند آلاینده ها را فراهم می کند.

درخواست قوی برای اجرای بهتر مفهوم “طراحی برای ضایعات” وجود دارد. حتی اگر نیاز به گنجاندن جنبه‌های ضایعات در مرحله طراحی یک محصول به‌طور برجسته در بحث اقتصاد دایره‌ای مورد بحث قرار گرفته است، ضایعات‌کنندگان روند مداوم افزایش پیچیدگی مواد و کوچک‌سازی محصول را مشاهده می‌کنند. هر دو فرآیندهای ضایعات را پیچیده می کنند و در برخی مواقع سوزاندن و بازیابی فلز از خاکستر ممکن است گزینه بهتری برای درمان باشد. از برخی جهات این نقطه برای دستگاه های الکتریکی کوچک قبلاً رسیده است. به جای مراحل معمول خرد کردن و جداسازی مواد، اکنون آنها را به عنوان یک کل در کوره پرتاب می کنند تا از تلفات مواد در طول پردازش جلوگیری شود.

کارشناسان صنعت مس تلاش های فزاینده ای را که برای تفکیک ضایعات انجام می شود با تردید می بینند. روند دسته بندی بهتر قراضه برخلاف بهینه سازی لجستیک است. افزایش تلاش برای جداسازی مواد منجر به تعداد بیشتری از قطعات ضایعاتی می شود که باید جداگانه حمل شوند. علاوه بر این، مرتب‌سازی بیشتر به بخش‌های بیشتر به مقادیر بیشتری قراضه برای پردازش کارآمد نیاز دارد. فرآیند تمرکز حاصل دوباره باعث افزایش حمل و نقل ضروری می شود.

الزامات قانونی برای ضایعات سرباره (مانند سیمان، شن) در سال های اخیر به تدریج تشدید شده است. روندی که انتظار می رود در آینده نیز ادامه یابد. کاهش بیشتر ناخالصی ها در سرباره، انرژی ورودی لازم را به طور گسترده افزایش می دهد، به عنوان مثال برای ذوب مجدد سرباره. در برخی مواقع، دفن ضایعات از نظر اقتصادی و/یا زیست محیطی گزینه عملی تر می شود. با این حال، اگر سرباره دیگر قابل ضایعات نباشد، کل فرآیند ضایعات مس زیر سوال می رود، زیرا دفن مقادیر زیادی از سرباره نمی تواند یک گزینه باشد.

۵٫۵٫۲ . آمریکای شمالی
کارشناسان صنعت خاطرنشان کردند که آمریکای شمالی نرخ نسبتاً پایینی برای جمع آوری ضایعات مس برای ضایعات دارد که منجر به تلفات بالای مس به محل دفن ضایعات می شود . این را می توان با نتایج حاصل از کار مدل سازی ما تأیید کرد. میانگین ده ساله (۲۰۰۷-۲۰۱۶) نرخ جهانی جمع آوری EoL تقریباً ۶۱٪ بود (گلسر و همکاران، ۲۰۱۳ ). برای همان بازه زمانی، مدل اروپایی (EU28) میانگین نرخ جمع آوری EoL را ۷۸٪ ارائه می دهد در حالی که مقدار آمریکای شمالی فقط ۴۴٪ است ( Sulier, 2018 , Soulier, Glöser-Chahoud, Goldmann, Tercero Espinoza, 2018). علاوه بر این، آمریکای شمالی مقدار قابل توجهی مس را به دلیل صادرات قراضه از دست می دهد. دلایل بالقوه برای مثال این است که نمی توان آنها را به صورت محلی ضایعات کرد (بدون وجود کارخانه ذوب) یا کاهش هزینه های نیروی کار در کشورهای در حال توسعه. نتیجه هم دفن ضایعات و هم صادرات قراضه، زیان قابل توجهی از مواد با ارزش برای اقتصاد آمریکای شمالی است. با توجه به مصاحبه های کارشناسان، این به خصوص مس موجود در WEEE را نگران می کند.

نکته دیگر در مورد تلفات مواد مربوط به ضایعات فولاد بود. مس با پتانسیل الکترود مثبت تر آن از طریق اکسیداسیون از فولاد حذف نمی شود و بنابراین به عنوان یک آلاینده مشکل ساز در ضایعات فولاد دیده می شود . با میانگین محتوای مس در فولاد آمریکایی ۰٫۱٪ (۰٫۱۵٪ در فولاد از کوره های قوس الکتریکی و ۰٫۰۳-۰٫۰۴٪ از کارخانه های یکپارچه) و تولید سالانه فولاد حدود ۸۰ میلیون تن، هر ساله مقادیر قابل توجهی مس در چرخه فولاد از بین می رود. . علاوه بر این، میانگین محتوای مس در فولاد در حال حاضر در آمریکای شمالی در حال افزایش است. هنوز راه حل فنی خوبی وجود ندارد، اما شرایط به عنوان فرصتی برای همکاری این دو صنعت در نظر گرفته می شود.

با وجود اینکه در حال حاضر بحث تامین قراضه در هیچ یک از شرکت های مورد مصاحبه مطرح نیست، اما بحث کلی امنیت عرضه قراضه مطرح شد. چین تأثیر قابل توجهی بر بازار قراضه آمریکا دارد در حالی که سیاست آنها غیرقابل پیش بینی تلقی می شود. علاوه بر این، دلالان قراضه علاقه مند به عرضه مداوم نیستند، بلکه به فروش در زمانی که قیمت مس بالاست علاقه مند هستند. در زمان قیمت های پایین مس، آنها به نگه داشتن و ذخیره ضایعات معروف هستند. کمبودها توسط صنعت مس قابل پیش بینی نیست. در عین حال، آنها به عرضه پایدار قراضه وابسته هستند. یکی از اقدامات متقابل، تنوع بخشیدن به انواع قراضه‌هایی است که یک شرکت قادر به رسیدگی است و چندین متخصص ذکر کرده‌اند که شرکت‌هایشان روی آن کار می‌کنند یا روی آن کار می‌کنند.

علاوه بر این، تضمین کیفیت برای ضایعات معامله شده در داخل آمریکای شمالی یک مسئله است. فرآیندهای مختلف ضایعات محدودیت ها و آسیب پذیری های متفاوتی نسبت به آلاینده ها دارند. کنترل های کافی کیفیت قراضه برای همه فرآیندها ضروری است. بحث این است که چه کسی باید بار این اقدامات تضمین کیفیت را به دوش بکشد. برخی از شرکت ها آنها را به عنوان مسئولیت تامین کننده ضایعات می دانند زیرا قراضه طبق مشخصات خریداری می شود و بنابراین باید آن مشخصات را رعایت کند. سایر تولیدکنندگان مس ضایعات ورودی را به طور گسترده آزمایش می کنند و اغلب بارهای ضایعات را برای رقیق کردن برخی از آلاینده ها و برآورده کردن الزامات فرآیند مخلوط می کنند. به طور کلی، یک روند به سمت آزمایش بیشتر توسط صنعت مس قابل مشاهده است.

۶ . نتیجه گیری
ما تصمیم گرفتیم چالش‌ها، پیشرفت‌ها و راه‌حل‌های بالقوه در ضایعات مس در آمریکای شمالی و اروپا را بررسی کنیم. پس از ایجاد یک پس‌زمینه کمی برای بحث از طریق تجزیه و تحلیل جریان‌های جهانی مس، پیشرفت‌های فناوری در دانشگاه و صنعت را برای هر سه مرحله ضایعات مس – مرتب‌سازی، جداسازی و ضایعات متالورژیکی – تحلیل کردیم و گفت‌وگویی را با صنعت ضایعات مس در مورد ارزیابی آنها آغاز کردیم. مسائل مختلف و امکان سنجی پاسخ های پیشنهادی. در اینجا، مفاهیم را در مقیاسی وسیع تر خلاصه می کنیم و توجه را جلب می کنیم تا بهبودهای بیشتر سیستم ضایعات مس را به طور کلی تسهیل کنیم و از یک بحث پربار و تصمیم گیری آگاهانه حمایت کنیم.

اول، ضایعات قراضه مس دشوارتر می شود. با توجه به اهداف سیاسی برای افزایش نرخ ضایعات، همراه با کاهش مقادیر قراضه جدید به دلیل بهبود کارایی تولید، جمع آوری، پردازش و ضایعات ضایعات EoL اهمیت فزاینده ای پیدا می کند. این لزوماً با پیچیدگی فزاینده جریان ضایعات مس همراه است که با روندهای مداوم مانند کوچک سازی محصول و ترکیبات و ترکیبات پیچیده مواد به طور فزاینده ای تقویت می شود تا تقاضا برای عملکرد بهتر محصول را برآورده کند. برای کمک به صنعت ضایعات برای مقابله با این چالش ها، اجرای بهتر و اجرای طرح ضایعاتمفهوم از اهمیت بالایی برخوردار است. در حالی که مدتی است که در بحث مطرح شده است، تأثیر آن تاکنون ناکافی است. صنعت ضایعات به‌طور موجهی خواستار مقررات سخت‌گیرانه‌تر است، اما می‌تواند با تقویت گفتگو و به اشتراک‌گذاری اطلاعات محصول بین بازیگران در توسعه، تولید و ضایعات، از این فرآیند حمایت کند.

ثانیاً، پیشرفت‌های اخیر در دسته‌بندی ضایعات مبتنی بر حسگر هنوز برای ضایعات مس مفید واقع نشده است. فناوری مرتب‌سازی ضایعات در حال حاضر یک حوزه تحقیقاتی بسیار فعال است. پیشرفت‌های قابل توجهی در سال‌های اخیر رخ داده است و انتظار می‌رود پیشرفت‌های قابل توجهی با فناوری در حال توسعه در حال ورود به بازار در سال‌های آتی صورت گیرد. گام‌های بزرگی با فناوری‌های مرتب‌سازی مبتنی بر حسگر (مانند XRF و LIBS ) انجام شدطیف‌سنجی) به سمت شناسایی مثبت مواد و مرتب‌سازی آلیاژ، که امروزه به عنوان یکی از چالش‌های مهم در فناوری ضایعات دیده می‌شود. با جداسازی انواع آلیاژ یا آلیاژهای خاص، می توان آنها را مستقیماً با حداقل یا حتی بدون افت کیفیت دوباره ذوب کرد. در نتیجه از چرخه‌زدایی یا مسیرهای ضایعات انرژی و هزینه‌بر بیشتر جلوگیری می‌شود. با این حال، اکثر تحقیقات و توسعه در این زمینه توسط صنایع فولاد و آلومینیوم هدایت می شود . تنها چند نمونه از فناوری انتقال یافته یا به طور خاص برای ضایعات ضایعات مس توسعه یافته است. یک دلیل مطمئناً در دسترس بودن مسیر ذوب و پالایش است که امکان بازیابی مس را حتی از ضایعات با کیفیت بسیار پایین فراهم می کند.در سطوح کیفی مس اولیه با این حال، صنعت مس می تواند از افزایش سرمایه گذاری ها در توسعه فرآیندهای جداسازی بهتر و هدایت مجدد مواد به سمت مسیر ضایعات مستقیم مذاب با هزینه و انرژی کارآمدتر سود ببرد.

سوم، زنجیره های ضایعات مس پیچیده و تکه تکه هستند و مانع پیشرفت های کل نگر می شوند. در حال حاضر، هر یک از شرکت کنندگان در زنجیره ارزش به طور مستقل و از دیدگاه فردی خود فرآیند خود را بهینه می کنند (مثلاً بخش پردازش ضایعات در حال حاضر فناوری مرتب سازی را به سمت بخش هایی با خلوص بالاتر که بخش هایی از صنعت مس غیر ضروری یا حتی غیرمولد می دانند، پیش می برد). این بهینه سازی مستقل به طور بالقوه باعث هزینه ها و تلاش های غیر ضروری می شود. به خصوص از نظر اثرات زیست محیطی، یک بهینه سازی که به زنجیره فرآیند به عنوان یک کل نگاه می کند مورد نیاز است، حتی اگر برخی از بازیگران مجبور به چشم پوشی از حاشیه سود بالاتر باشند. برای دستیابی به این تحلیل از تصویر بزرگتر، ارتباط و هماهنگی بیشتر بین بازیگران مختلف و همچنین بازیگران قوی برای اجرای این رویکرد جدید ضروری است. گرایش به سمت یکپارچگی عمودی می تواند یک نتیجه ممکن باشد. دولت ها مطمئناً می توانند با حمایت از همکاری در طول زنجیره ارزش و اجرای و تأکید بر رویکرد تصویر بزرگتر در چارچوب نظارتی، توسعه را تضمین و سرعت بخشند.

چهارم، افزایش ضایعات می‌تواند و گاهی اوقات با سایر حوزه‌های منافع مشروع اجتماعی، سیاسی و صنعتی در تضاد است. ضایعات مواد از ضایعات از طریق فرآیندهای ضایعات مزایای زیادی از نظر اثرات زیست محیطی تقاضای مواد ایجاد می کند. فشار بر صنعت ضایعات برای دستیابی به بهبودهای بیشتر (به عنوان مثال اهداف کاهش CO 2 ، محتوای آلاینده ها در ضایعات سرباره) معتبر یا حتی ضروری است. با این حال، آنها پتانسیل این را دارند که کل فرآیند ضایعات را زیر سوال ببرند. در نظر گرفتن دقیق اتصال و مبادلات بالقوه بین اهداف مختلف مانند کارایی مواد و دایره‌ای بودن ، تأثیرات زیست‌محیطی یا پتانسیل تغییر آب و هوا ضروری است.

در نهایت، بازار قراضه مس و بنابراین صنعت ضایعات در مقیاس جهانی سازماندهی شده است. این امر در تجزیه و تحلیل جریان های قراضه و در دسترس بودن ظرفیت های ذوب ثانویه تنها در چند کشور قابل مشاهده است. بنابراین تغییرات سیاست یکی از بازیگران مهم اثرات قابل توجهی را در سطح جهانی ایجاد می کند، همانطور که در حال حاضر با سیاست به اصطلاح حصار سبز چین قابل مشاهده است. اثرات محلی ممنوعیت واردات چین بر ضایعات مس توسط بازیگران مختلف در آمریکای شمالی و اروپا توصیف شد. اگرچه تغییرات در مقیاس بزرگتر به سختی قابل درک است. صنعت مس و همچنین مقامات علاقه مند به پیگیری جریان های ضایعات مس، جایی که آنها می روند و نحوه برخورد با آنها، برای اطمینان از درمان مناسب و بالا نگه داشتن نرخ ضایعات، دارند. مشاهدات و تحلیل های اولیه نشان می دهد که ضایعات به سمت اروپا و آسیای جنوب شرقی هدایت می شود. تحقیقات بیشتری در مورد این سوال مورد نیاز است و در حال حاضر در حال انجام است.

خرید ضایعات مس