عملية إعادة تدوير المبردات: من الوحدات الخردة إلى الفئات المعدنية النقية

ما تشمله عملية إعادة تدوير المبردات هذه

يتناول هذا المقال مرحلة الإعداد الميكانيكي والفصل الفيزيائي التي تستخدمها ساحات الخردة، وشركات إعادة تدوير أنظمة التدفئة والتهوية وتكييف الهواء (HVAC)، وشركات تفكيك السيارات، ومصانع استخلاص المعادن. والهدف من ذلك هو تحويل المبردات المركبة الضخمة إلى أجزاء قابلة للبيع يمكن شحنها إلى شركات معالجة المعادن في المراحل اللاحقة من السلسلة الصناعية.

ولا يفترض أن كل حمولة تسلك نفس المسار. قد تتم معالجة قلب مكيف هواء نظيف وغير تالف في بعض الأحيان بواسطة جهاز فصل من نوع التجريد. أما الكومة المختلطة من مشعات السيارات المسحوقة والمكثفات وخزانات المياه والإطارات المرتبطة بها، فهي أكثر ملاءمة لخط التقطيع والسحق والفرز. وهذه مجموعات عمليات مختلفة، على الرغم من أن كلاهما يُسمى “إعادة تدوير المشعات”.”

والسبب البيئي وراء استعادة هذه المعادن واضح ومباشر. تصف وكالة حماية البيئة الأمريكية (EPA) إعادة التدوير بأنه تحويل المواد المهملة إلى منتجات جديدة، وتشير إلى أنه يقلل من الحاجة إلى استخراج موارد جديدة. ويذكر المعهد الدولي للألمنيوم في مقارنته العالمية المشار إليها أن إنتاج الألمنيوم المعاد تدويره يتطلب طاقة أولية أقل بنحو 95% مقارنة بالإنتاج الأولي. كما أن النحاس قابل لإعادة الاستخدام مرارًا وتكرارًا دون أن يفقد خصائصه المعدنية الأساسية. غير أن هذه الفوائد تعتمد على إنتاج خردة خاضعة لرقابة كافية، بدلاً من نقل التلوث من كومة إلى أخرى.

ابدأ بالرادياتير، وليس بقائمة الأجهزة

عادةً ما نطلب صوراً للمواد ومقطع فيديو قصيراً يوضح عملية التحميل قبل مناقشة مخطط العمليات. تشمل كلمة “مشعاع” عدة أنواع من التصميمات:

تشير صفحة الحلول الحالية لشركة YUXI إلى أن هذه الخطوط قادرة على معالجة المشعات الكبيرة ودوارات المحركات التي يصل قطرها إلى 15 سم. كما تصف عملية تكسير المواد المدخلة إلى قطع يبلغ حجمها حوالي 3 سم قبل إجراء الفرز المغناطيسي والفرز باستخدام تدفق الهواء. وهذه مراجع تطبيقية منشورة، ولا تُعد بديلاً عن اختبار المواد. لا ينبغي تقييم مبادل حراري ثقيل ذي هيكل فولاذي ونواة مكيف هواء خفيفة ونظيفة بناءً على نفس الافتراض.

بيانات التغذية التي يجب تسجيلها

• مصدر المبرد، وتصميمه، والنسبة المئوية التقريبية لكل نوع.
• الحد الأقصى للطول والعرض والسماكة ووزن الوحدة.
• سواء كانت في حالة سائبة، أو مكدسة، أو مطوية، أو معبأة في بالات، أو مقطعة بالفعل.
• بقايا سائل التبريد، والزيت، والماء، والأوساخ، والرطوبة السطحية.
• خزانات بلاستيكية، وخراطيم مطاطية، ومحركات مراوح، وضاغطات هواء، أو ملحقات أخرى.
• إطارات فولاذية، ومثبتات، وقطع معدنية ذات سماكة غير عادية.
• القدرة الإنتاجية المطلوبة في ظل ظروف التغذية الفعلية.
• المنتج المستهدف: الجسيمات الغنية بالنحاس، والجسيمات الغنية بالألمنيوم، والخردة الحديدية، والحدود القصوى للمخلفات.

عملية إعادة تدوير المبرد: خطوة بخطوة

1. استلام الحمولة ووزنها والتحقق من هويتها. قارن المواد المُسلَّمة بمواصفات الشراء وقائمة المواد المُسمَّحة بها للخط. افحص الجزء الأوسط والسفلي من الكومة حيث غالبًا ما تختبئ السوائل والأوساخ الدقيقة والملحقات الثقيلة.
2. صفي السائل وتخلصي من العناصر غير الآمنة أو غير المناسبة. يجب تفريغ المبردات من سائل التبريد والزيت المتبقيين قبل تقطيعها. قم بإزالة البطاريات، والمكونات المختومة أو المضغوطة، واسطوانات الغاز، والحاويات مجهولة المحتوى، وأي عنصر لا يمكن تحديده بشكل آمن. وقد يتطلب الأمر أيضًا الإزالة اليدوية أو المعالجة المنفصلة لمحركات المراوح الكبيرة، والضواغط، والخراطيم، والإطارات السميكة.
3. قم بقياس كمية المادة وإدخالها في خط الإنتاج. يجب أن يقوم الملاقط أو الناقل بتغذية طبقة محددة بدلاً من إسقاط كومة كاملة في القادوس. فالتغذية المستقرة تقلل من ارتفاعات التيار المفاجئة، وعمليات الانعكاس المتكررة، والاندفاعات المفاجئة في الكسارة وأجهزة الفصل.
4. قم بتقطيع المبرد الضخم مسبقًا. تقوم آلة التقطيع ذات المحورين بإمساك الهيكل المركب وتمزيقه بسرعة منخفضة. وتتمثل مهمتها في التفتيت الأولي وتقليل الحجم — وليس الفصل النهائي بين النحاس والألومنيوم. وينبغي أن تصبح القطع أسهل في النقل ومناسبة للكسارة الثانوية.
5. السحق والغربلة من أجل الفصل. تستخدم عملية YUXI كسارة عمودية بعد التقطيع الأولي. ويقوم التكسير الثانوي عالي السرعة بتفتيت المواد المقطعة مسبقًا بشكل أكبر، ثم تمرير الجسيمات المناسبة عبر غربال. والغرض من ذلك هو كشف النحاس والألومنيوم والحديد والمواد غير المعدنية الملتصقة بها بدرجة كافية لإجراء الفرز الفيزيائي.
6. إزالة المعادن الحديدية بطريقة مغناطيسية. تتم إزالة الهياكل الفولاذية والمثبتات وشظايا الحديد قبل مرحلة فصل المعادن غير الحديدية. تنشر صفحة YUXI مرجعًا للفرز المغناطيسي يتجاوز 99%. وينبغي التحقق من الأداء الفعلي عن طريق أخذ عينات من المنتج المغناطيسي والمواد التي تمر إلى المراحل التالية من العملية.
7. افصل النحاس والألمنيوم والمواد الخفيفة. يقوم جهاز الفصل بالثقل النوعي أو تدفق الهواء بفرز الجسيمات المنفصلة وفقًا لسلوكها في الهواء وعلى سطح الفصل. فالنحاس أكثر كثافة عمومًا؛ والألومنيوم أخف وزنًا؛ أما البلاستيك والغبار فيستجيبان بطريقة مختلفة تمامًا. وتحقق هذه العملية أفضل أداءً عندما يتم التحكم في حجم الجسيمات، والرطوبة، والشكل، وطبقة التغذية.
8. جمع الغبار والجسيمات الدقيقة. يؤدي سحق الزعانف الرقيقة وخردة المبردات المتسخة إلى تكوين جسيمات دقيقة. ويساعد خط الأنابيب المركزي وجهاز جمع الغبار النبضي في الحفاظ على إغلاق العملية ومنع انتشار الغبار بشكل غير متحكم فيه في أنحاء المصنع. ومع ذلك، لا يزال من الضروري أخذ عينات من الغبار المجمع، لأن فقدان المعادن قد يكون مخفيًا في الجزء الدقيق.
9. فحص كل منتج وأخذ عينات منه وتعبئته. لا تحكم على خط الإنتاج بناءً على عينة واحدة. قم بأخذ عينات تمثيلية على مدار فترة زمنية، وقم بوزن كل جزء وتسجيل أي تلوث مرئي. قد تحتاج المواد التي لا تستوفي المواصفات إلى إعادة تدويرها، أو تغيير الإعدادات، أو مزيد من الفصل قبل بيعها.

كيف يتم فصل النحاس والألومنيوم فعليًّا

الكلمة المفتاحية هي التحرير. لا يمكن لجهاز الفصل أن يقوم بفرز النحاس والألومنيوم بشكل دقيق ما دام الأنبوب النحاسي لا يزال ملفوفًا في حزمة كثيفة من ريش الألومنيوم. لذا، يجب أولاً أن تقوم آلة التقطيع والكسارة الموجودة في المرحلة الأولية من العملية بتحقيق درجة كافية من التفتت حتى تتصرف المعادن كجسيمات منفصلة.

تؤدي عملية التقطيع الأولي إلى فتح المبرد. أما عملية التكسير الثانوي فتقوم بمعظم عملية الفصل. ثم يحد الغربلة من حجم المواد المرسلة إلى جهاز الفصل. وبمجرد إزالة الحديد مغناطيسياً، يمكن تقسيم المزيج المتبقي وفقاً للثقل النوعي وتدفق الهواء.

الفاصل ليس جهازًا لتحليل المعادن. فهو يقوم بالفرز بناءً على الخصائص الفيزيائية. فقد تتجه الجسيمات المتشابهة في المظهر إلى المخرج الخاطئ عندما يتغلب الشكل والحجم ومقاومة الهواء على الاختلاف البسيط في الكثافة. ولهذا السبب، يجب تحديد نطاق التشغيل بناءً على المواد الخاصة بالمشتري، وليس فقط بناءً على عينة العرض التوضيحي المقدمة من المصنع.

كيف يجب أن تبدو الكسور النهائية

تنشر صفحة الحلول الخاصة بشركة YUXI معيارًا مرجعيًّا لنقاء 99% للنحاس والألومنيوم والحديد بعد عملية الفرز على أساس الكثافة النوعية على مرحلتين. يجب اعتبار هذا الرقم مرجعًا للمورد يتطلب طريقة اختبار محددة. وينبغي أن يتضمن اختبار القبول السليم العينة المدخلة، ومدة التشغيل، وموقع أخذ العينة، وكتلة العينة، وأساس الرطوبة، وطريقة التحليل، وما إذا كانت العينة تتضمن مواد معاد تدويرها أم لا.

ستة متغيرات تحدد ما إذا كانت العملية مستقرة أم لا

1. تركيبة العلف

يؤدي الارتفاع المفاجئ في عدد الخزانات البلاستيكية أو الهياكل الفولاذية الثقيلة إلى تغيير الحمل على كل من عمليات تقطيع المواد إلى أحجام أصغر وعمليات الفصل. وينبغي خلط المواد الخام المختلطة بشكل متعمد أو معالجتها على دفعات باستخدام إعدادات منفصلة.

2. الرطوبة والسوائل المتبقية

تفترض أجهزة الفصل الهوائي أن المادة يمكنها التحرك بحرية. أما ريش الألومنيوم المبللة، والزيت، وسائل التبريد، فتغير من خصائص الاحتكاك والوزن وسلوك الغبار. كما أنها تسبب مشكلات تتعلق بالنظافة والبيئة خارج جهاز الفصل نفسه.

3. التحرير مقابل السحق المفرط

ليس من الأفضل دائمًا زيادة درجة السحق. فإذا كانت الدرجة منخفضة جدًّا، يبقى النحاس ملتصقًا بالألمنيوم؛ أما إذا كانت مرتفعة جدًّا، فتنتج معدنًا ناعمًا يصعب فصله ويسهل فقدانه في شكل غبار. والهدف الصحيح هو تحقيق درجة تحرير كافية لتجهيز الآلة التالية، وليس الحصول على أصغر جسيم ممكن.

4. حالة الشاشة

إن الشاشة التالفة أو المسدودة أو البالية تؤدي إلى تغيير كامل في تدفق الهواء في المرحلة التالية. وغالبًا ما يقوم المشغلون بضبط تدفق الهواء للتعويض عن ذلك، لكن المشكلة الحقيقية تكمن في التحكم في الجسيمات في المرحلة السابقة.

5. إعدادات وحدة التغذية ووحدة الفصل

يحتاج كل من الفاصل المغناطيسي وفاصل الجاذبية إلى عملية تغذية محكومة. فالطبقة العميقة غير المستوية تحجب الجسيمات عن المجال المغناطيسي وتمنعها من الترسيب الطبقي. وينبغي تسجيل معدل التغذية وتردد المنصة وميلها وتدفق الهواء معًا.

6. قواعد أخذ العينات

قد يخفي دلو يبدو نظيفًا تباينًا غير مستقر. قم بتتبع أوزان المكونات، والشوائب، وفقدان المعادن، وإعادة التدوير على مدار الوقت. وفقًا لتجربتنا، فإن سجلات الاتجاهات البسيطة تكشف عن انحراف العملية في وقت أبكر من انتظار رفض العميل.

كيف يتناسب خط إعادة تدوير المبردات YUXI مع العملية

تم تصميم حل YUXI لإعادة تدوير المشعات المختلطة من خلال التكسير الآلي والفرز الفيزيائي. وتسلسل خط الإنتاج المنشور هو:

يمكن اختيار المرحلة الأولى من بين الخيارات الأوسع نطاقاً التي توفرها YUXI آلة تقطيع المعادن ذات المحورين النطاق، لكن مشروع المبرد لا يزال يحتاج إلى تصميم خاص بالمواد لكل من القاطع والغرفة ونظام التغذية والعمليات اللاحقة. تُستخدم الكسارة المعدنية الرأسية الثانوية بعد عملية التقطيع الأولي لإنتاج مادة تغذية أكثر ملاءمة لعملية الفصل. ويعتمد الفصل النهائي للمعادن غير الحديدية على فاصل الجاذبية بتدفق الهواء أو نظام الكثافة النوعية للخط.

وتشمل الميزات المتوفرة التحكم في خط الإنتاج عبر وحدة التحكم المنطقية القابلة للبرمجة (PLC)، والتغذية المتساوية، وإزالة الحديد المغناطيسي، والفرز بتدفق الهواء، وجمع الغبار بالنبضات. ويجب على المشترين التأكد من قائمة المعدات الدقيقة، وعرض الناقلات، والطاقة المركبة، وسعة الإنتاج، وحزمة قطع الغيار القابلة للتآكل، والأساسات، والمعايير الكهربائية، وصناديق التجميع، ونطاق نظام جمع الغبار، وذلك في عرض الأسعار.

الأخطاء الشائعة في مشاريع إعادة تدوير المبردات

إجراءات السلامة والرقابة البيئية

تتضمن عملية إعادة تدوير المعادن مناولة المواد الثقيلة، والحواف المكشوفة، والآلات المتحركة، والضوضاء، والغبار، واحتمال التلوث. تحدد إرشادات إدارة السلامة والصحة المهنية (OSHA) الخاصة بإعادة تدوير خردة المعادن المخاطر الناجمة عن عمليات التحميل والتفريغ، والتكسير والفصل، والتقطيع، والمواد المتطايرة، والأجزاء المتحركة، والحرائق، والضوضاء. كما تشدد على ضرورة إجراء تقييم خاص بمكان العمل بدلاً من الافتراض بأن إجراءً وقائيًا عامًا واحدًا يكفي.

• وضع قائمة بالمواد المسموح بها ورفض المواد المختومة أو المضغوطة أو المشعة أو المتفجرة أو غير المحددة الهوية.
• استخدم وسائل حماية الماكينات، ونظام الوصول المترابط حيثما كان ذلك مناسبًا، وأزرار إيقاف الطوارئ التي يمكن الوصول إليها بسهولة.
• يجب تطبيق إجراءات القفل/الوسم قبل إزالة الانسدادات، أو دخول المناطق المحمية، أو تنظيف الشبكات، أو صيانة المحركات.
• تحقق من عدم وجود حواف حادة واستخدم معدات الحماية الشخصية المخصصة للمهمة بناءً على تقييم المخاطر في الموقع.
• الحد من الغبار عند مصدره وتقييم المواد القابلة للاشتعال والشرر وتدابير الحماية من الحرائق الخاصة بالتغذية الفعلية.
• تجب معالجة سائل التبريد والزيت ومياه الغسيل والغبار المجمع وفقًا للقوانين المحلية المتعلقة بالبيئة والنفايات.
• يجب التخطيط لمواقع الرفع والمنصات وممرات الوصول بحيث لا تتطلب أعمال الصيانة اللجوء إلى حلول مرتجلة غير آمنة.

يمكن لمورد المعدات توفير تعليمات تشغيل الآلات وبيانات التخطيط. ويظل مالك الموقع مسؤولاً عن التراخيص المحلية، وسلامة العمال، والانبعاثات، والحماية من الحرائق، وتصنيف النفايات، وإجراءات التشغيل.

قائمة مراجعة طلب عروض الأسعار لخط إعادة تدوير المبردات

يبدأ عرض الأسعار الجاد بتحديد المواد ومعايير القبول. يرجى إرسال المعلومات التالية: