عملية إعادة تدوير الأسلاك النحاسية | YUXI

إجابة سريعة: ما هي عملية إعادة تدوير الأسلاك النحاسية؟

إن عملية إعادة تدوير الأسلاك النحاسية هي عملية ميكانيكية جافة تعمل على فصل الموصل النحاسي عن العازل البلاستيكي أو المطاطي. في خط التحبيب النموذجي، يتم فرز الأسلاك المهملة، وتغذيتها في كسارة أو آلة تحبيب، وتقطيعها إلى جزيئات صغيرة، ونقلها هوائيًا، وفصلها على طاولة هوائية اهتزازية، ثم تفريغها على شكل حبيبات نحاسية وقطع بلاستيكية وجزء مختلط لإعادة المعالجة أو لمزيد من الصقل.

تصف شركة «يوشي» خط إعادة تدوير الأسلاك النحاسية الخاص بها بأنه جهاز لحماية البيئة مخصص لمعالجة نفايات الأسلاك النحاسية وفصل النحاس عن البلاستيك. ويتألف الخط الذي تم الإعلان عنه من الكسارة، الناقل المروحي، الغربال الاهتزازي، جهاز تجميع الغبار، ونظام التحكم الكهربائي. بعد التقطيع والسحق، تتحول المادة إلى شظايا بلاستيكية و“حبيبات نحاسية”، ثم تنتقل عبر سطح الغربال حيث يعمل شفط الهواء والاهتزاز الخطي على فصل القلب عن العازل.

لماذا تعتبر إعادة تدوير الأسلاك النحاسية أمرًا في غاية الأهمية؟

يتمتع النحاس بقيمة عالية نظرًا لمتانته واستخدامه على نطاق واسع في مجالات الكهرباء والإلكترونيات والاتصالات والسيارات والأنظمة الكهربائية. و الرابطة الدولية للنحاس وأشار إلى أن النحاس يمكن إعادة تدويره مرارًا وتكرارًا دون أن يفقد كفاءته، وأن النحاس الخام يمكن استبداله من حيث الجودة. وهذا يجعل خردة الكابلات أكثر من مجرد تدفق نفايات؛ فهي تمثل تدفقًا للمواد الخام الثانوية.

بالنسبة لشركات إعادة التدوير، فإن القيمة التجارية لهذا الأمر عملية للغاية. فحبيبات النحاس النقية عادةً ما تُباع بسعر أعلى من الكابلات المختلطة، لأن المشتري لا يضطر إلى دفع ثمن العازل الكهربائي والمقابس والأوساخ، ولا يتحمل مخاطر المعالجة غير المؤكدة. فكلما كانت حبيبات النحاس أنقى، قلّت الحاجة إلى عمليات التكرير اللاحقة أو الفرز اليدوي.

عملية إعادة تدوير الأسلاك النحاسية خطوة بخطوة

1. جمع المحصول وفرز العلف

تبدأ العملية قبل وصول المواد إلى الآلة. يجب على المشغلين فصل المواد التي تظهر اختلافًا واضحًا: الكابلات المصفحة السميكة، وأسلاك الأجهزة المنزلية، وأسلاك السيارات، وأسلاك الاتصالات الرفيعة، والكابلات الألومنيومية، والمقابس، والموصلات، والملحقات الحديدية، والمواد الرطبة، والملوثات غير المتعلقة بالكابلات. فكلما كان التغذية أكثر استقرارًا، زادت سهولة الحفاظ على التوازن بين آلة التقطيع وآلة الفصل.

تذكر شركة YUXI التطبيقات النموذجية، بما في ذلك أسلاك الدوائر الكهربائية للسيارات، وأسلاك الدراجات النارية، وأسلاك البطاريات، وأسلاك أجهزة التلفزيون والغسالات والثلاجات ومكيفات الهواء، وأسلاك الاتصالات، وأسلاك أجهزة الكمبيوتر، وغيرها من الأسلاك الخردة التي لا تصلح لمعالجتها بواسطة آلات نزع العزل. ويُعد تحديد موقع المنتج هذا أمرًا مهمًا: فالتحبيب مفيد بشكل خاص عندما تكون الكابلات رفيعة أو متشابكة أو قصيرة أو غير منتظمة أو يصعب معالجتها عن طريق التجريد المباشر.

2. التغذية وتصغير الحجم

بعد الفرز، تُغذَّى الأسلاك الخردة إلى قسم التكسير. والهدف من ذلك ليس مجرد “تكسير” الكابل فحسب، بل تقطيعه إلى جزيئات بحجم يسمح بفصل النحاس عن العازل بشكل نظيف. فإذا كانت القطع كبيرة جدًّا، فقد يظل البلاستيك ملتصقًا بالنحاس. أما إذا كانت القطع دقيقة جدًّا، فقد يصعب استرداد النحاس وقد يزداد الغبار.

في الوصف المنشور لعملية YUXI، يتم تقطيع الأسلاك والكابلات المستعملة وسحقها حتى تتحول إلى شظايا بلاستيكية و“حبيبات نحاسية”. ويُستخدم مصطلح «حبيبات نحاسية» هذا بشكل شائع في مجال تحبيب الكابلات، لأن جزيئات النحاس المسترجعة غالبًا ما تشبه حبيبات صغيرة ذات لون مائل إلى الحمرة.

3. النقل بواسطة المراوح وحركة الغبار

يقوم الناقل المزود بمروحة بنقل الجسيمات المختلطة إلى قسم الفصل. يؤدي الهواء هنا وظيفتين: نقل المواد وتحريك الغبار. تشير شركة YUXI إلى أن الغبار يصل إلى مجمع الغبار عبر مجرى هوائي. وفي الممارسة العملية، يُعد تصميم المجاري الهوائية النظيفة، والأغطية المحكمة الإغلاق، وصيانة المرشحات، وتدفق الهواء الصحيح أمورًا أساسية؛ لأن غبار البلاستيك الناعم وغبار النحاس وغبار العزل يمكن أن يقلل من الرؤية والنظافة وراحة العمال.

4. الفصل بالجاذبية وتدفق الهواء على غربال اهتزازي

هذا هو جوهر عملية إعادة تدوير الأسلاك النحاسية. تتميز مادة النحاس بكثافة أعلى من معظم مواد عزل الكابلات. على الغربال الاهتزازي أو طاولة الجاذبية الهوائية، يعمل الاهتزاز الخطي على دفع المادة إلى الأمام، بينما يقوم تدفق الهواء المتحكم فيه برفع جزيئات البلاستيك الأخف وزنًا وتحويل مسارها. أما جزيئات النحاس الأثقل، فتتحرك بطريقة مختلفة وتُفرغ من مخرج النحاس. شركة YUXI فاصل الجاذبية بتدفق الهواء تصف هذه الصفحة هذا المبدأ بأنه الفرز حسب الكثافة النسبية، حيث تكون مسارات حركة الجسيمات الأثقل أقصر، بينما تكون مسارات الجسيمات الأخف أطول في ظل تدفق الهواء.

5. جمع النفايات من منافذ البيع: النحاس، والبلاستيك، والمواد المختلطة

لا ينبغي لخط إعادة التدوير الواقعي أن يتجاهل وجود أكثر من ناتجين اثنين. فعادةً ما يكون هناك ثلاثة نواتج: النحاس النظيف، والبلاستيك النظيف، والجزء المختلط. ويُعد الجزء المختلط مهمًا لأنه يُعلم المشغل بما يحدث داخل العملية. فوجود كمية زائدة من النحاس في مخرج البلاستيك قد يعني حجم هواء مفرطًا، أو إعدادًا غير مناسب للغربال، أو حجم جسيمات غير صحيح، أو تغذية غير مستقرة، أو مادة غير مناسبة. أما وجود كمية زائدة من البلاستيك في مخرج النحاس فقد يعني تحبيبًا غير مكتمل، أو تدفق هواء منخفض، أو رطوبة، أو حمل زائد على الغربال.

6. إعادة التشغيل أو عملية الفصل بالتلميع (اختيارية)

بالنسبة للعديد من تدفقات الكابلات الشائعة، يمكن لمرحلة الفصل بالجاذبية باستخدام تدفق الهواء أن تنتج حبيبات نحاسية صالحة للبيع. أما بالنسبة للتطبيقات التي تتطلب دقة أعلى أو تعقيدًا أكبر أو درجة نقاء أعلى، فيمكن النظر في إضافة مرحلة صقل لاحقة. شركة YUXI فاصل كهروستاتيكي عالي الجهد يتم نشرها كأداة لفصل المواد الموصلة عن غير الموصلة باستخدام مجال كهربائي، وتشير الصفحة إلى أنه يمكن تعديل عملية الفصل وفقًا لخصائص المواد ومتطلبات السعة والنقاء. وينبغي التعامل معها كخيار تصميمي يجب التحقق من ملاءمته لموادك الأولية، وليس كشرط تلقائي لكل خط لإعادة تدوير الأسلاك النحاسية.

كيف يتناسب خط إعادة تدوير الأسلاك النحاسية YUXI مع هذه العملية

استنادًا إلى الصفحة العامة لمنتج YUXI، تم تصميم خط إعادة تدوير الأسلاك النحاسية لمعالجة نفايات الأسلاك النحاسية وفصل النحاس عن البلاستيك. ويُوصف تكوين الخط على النحو التالي:

• الكسارة — يحول الأسلاك والكابلات إلى حبيبات نحاسية وشظايا بلاستيكية.
• ناقل مروحي — ينقل الجسيمات ويساعد على حركة الهواء خلال العملية.
• المنخل الاهتزازي — يدفع المادة إلى الأمام ويساعد في تكوين سطح الفصل.
• جهاز تجميع الغبار — يتم إدخال الغبار إليه عبر مجاري الهواء في تصميم مغلق.
• التحكم الكهربائي — يتم التحكم في العمليات بواسطة الأزرار؛ وتشير YUXI أيضًا إلى التحكم في تحويل التردد للغربال الاهتزازي، وتعديل حجم الهواء عن طريق الصمام المنظم.

تذكر نفس صفحة YUXI ثلاث مزايا: يمكن لعملية التكسير والفرز أن تصل إلى درجة نقاء فصل تزيد عن 99.9%، كما أن التصميم المغلق تمامًا يساعد على جمع الغبار، وتتميز الآلة باستهلاك منخفض للطاقة وكفاءة عالية. بالنسبة للمقالات الموجهة للمشترين، من الأفضل استخدام بيانات النقاء كقدرة معلنة، ولا يزال يُنصح بإجراء اختبارات على المواد، لأن النقاء الفعلي يعتمد على تركيبة المواد المدخلة، والرطوبة، وحجم الجسيمات، وإعدادات المشغل.

مواد التغذية الأكثر ملاءمة

تجريد الأسلاك مقابل تحبيب الأسلاك النحاسية

تُعد آلة تقشير الأسلاك خيارًا مناسبًا عندما يكون الكابل طويلًا ومستقيمًا ومتجانسًا وسميكًا بدرجة كافية تسمح للشفرة بفتح العازل بشكل نظيف. تُعد آلة طحن الأسلاك النحاسية أكثر ملاءمةً عندما يكون الكابل متشابكًا أو قصيرًا أو رفيعًا أو مختلطًا أو غير منتظم أو يتطلب جهدًا كبيرًا في عملية نزع العزل. تتضمن صياغة طلب براءة الاختراع الخاصة بشركة YUXI على وجه التحديد الأسلاك غير المناسبة للمعالجة بواسطة آلات نزع العزل، مما يجعل هذه العملية مناسبة لمراكز إعادة التدوير التي تتعامل مع الخردة المختلطة بدلاً من بقايا الإنتاج النظيفة فقط.

نقاط التحكم في العملية التي تؤثر على نقاء النحاس

عندما يكون أداء عملية إعادة تدوير الأسلاك النحاسية ضعيفًا، غالبًا ما يكون رد الفعل الأول هو زيادة كمية الهواء، أو إبطاء سرعة التغذية، أو إلقاء اللوم على جهاز الفصل. أما النهج الأفضل فهو فحص السلسلة بأكملها بالترتيب.

اعتبارات التصميم والتركيب

بالنسبة لمحطات إعادة التدوير، يجب ترتيب خط الإنتاج بحيث تكون العملية سهلة التشغيل وآمنة الصيانة. يجب ترك مساحة حول الكسارة لتغذية المواد وإزالة الانسدادات من القنوات، وترك مساحة حول الغربال الاهتزازي للفحص والغربلة، وكذلك ترك مساحة حول مجمع الغبار لغربال الترشيح. ويجب أن تكون منطقة التحكم الكهربائي مرئية لمنع التدفق المفرط، ويجب أن يتم تشغيلها من قبل مشغلين مدربين.

تحتاج أجهزة جمع الغبار إلى أنابيب وممرات صيانة وخطط نظيفة للتخلص من الانبعاثات. وإذا كان المواد الواردة تتضمن كابلات قديمة ذات طلاءات مجهولة أو غبارًا دقيقًا، فيجب على المصنع أيضًا مراعاة المتطلبات المحلية المتعلقة بالبيئة والتعرض المهني. وينبغي اعتبار جمع الغبار والتهوية جزءًا لا يتجزأ من التصميم، وليس أمرًا ثانويًا.

ملاحظات تتعلق بالسلامة والبيئة في عملية إعادة تدوير الأسلاك النحاسية

تشمل معدات إعادة تدوير الأسلاك النحاسية القواطع الدوارة، والناقلات، والمراوح، والغرابيل الاهتزازية، وأجهزة التحكم الكهربائية، وأنظمة جمع الغبار. لائحة إدارة السلامة والصحة المهنية (OSHA) بشأن حماية الآلات يتطلب اتخاذ تدابير وقائية لحماية المشغلين من المخاطر، مثل نقاط التشغيل، ونقاط التغذية، والأجزاء الدوارة، والرقائق المتطايرة، والشرر. معايير «القفل/الوسم» الصادرة عن إدارة السلامة والصحة المهنية (OSHA) تنطبق على أعمال الصيانة والإصلاح التي قد تثير قلق الموظفين بسبب التشغيل العرضي أو انطلاق الطاقة المخزنة.

وهذا يعني أنه لا ينبغي للمشغلين إزالة الانسدادات، أو فتح أغطية الحماية، أو فحص القواطع، أو صيانة الشبكات، أو تنظيف القنوات دون وجود إجراء عزل مكتوب، وموظفين مدربين، والتأكد من السيطرة على الطاقة الخطرة. كما يجب أن تتوافق أغطية الحماية، وأجهزة القفل المترابط، وأزرار الإيقاف في حالات الطوارئ، واللافتات، ومنصات الوصول الآمنة مع التصميم النهائي.

كما أن الغبار جزء من عملية التحكم في العمليات. تُدرج NIOSH الحدود الموصى بها للتعرض لغبار النحاس ورذاذه,، أي أن متوسط التوزع الزمني (TWA) لمدة 8 ساعات يبلغ 1 مجم/م³ من النحاس. وينبغي أن تستخدم محطة إعادة التدوير هذه القيمة كنقطة مرجعية لتقييم التعرض، وأن تصمم أنظمة جمع الغبار والتنظيف وفقًا للقيود القانونية المحلية، والمواد الخام الفعلية، وظروف مكان العمل المقاسة.

كيفية تقييم جودة المخرجات

يجب أن يكون مخرج النحاس النظيف لامعًا بصريًّا، وخاليًّا في الغالب من العوازل الملتصقة به، ومتجانسًا من حيث حجم الجسيمات. أما الجزء البلاستيكي النظيف فيجب ألا يحتوي على حبيبات نحاسية مرئية. يجب أن يكون المخرج المختلط صغيرًا، ويجب أن يتناقص حجمه بعد أن يقوم المشغل بتثبيت معدل التغذية وتدفق الهواء والاهتزاز. أثناء التشغيل التجريبي، من المفيد وزن عينات من كل مخرج وحساب فقدان النحاس، وليس الاكتفاء بالحكم على المظهر فقط.

أسئلة يجب طرحها قبل اختيار خط إعادة تدوير الأسلاك النحاسية

1. ما هي أنواع الكابلات ونطاق أقطارها التي ستهيمن على التغذية؟
2. هل الخيوط طويلة ومتجانسة بما يكفي ليتم تقشيرها، أم أنها مختلطة بما يكفي لإثبات معقولية عملية التحبيب؟
3. كم عدد الملوثات غير الإلكترونية التي ستظهر في العلف: سدادات، أو فولاذ، أو ألومنيوم، أو تراب، أو مطاط، أو رطوبة؟
4. ما هو المنتج الذي تحتاجه: حبيبات النحاس لإعادة البيع، أم مواد خام للصهر، أم مادة ذات درجة نقاء أعلى لمشتري معين؟
5. هل ستحتاج فقط إلى الفصل بالجاذبية باستخدام تدفق الهواء، أم إلى خطوة تنقية لاحقة للجزيئات الدقيقة المختلطة؟
6. في تصميم المصنع، كيف يتم التعامل مع جمع الغبار، والحماية، وإغلاق/التسويق، والوصول لأغراض الصيانة؟