Вторичная переработка металлов

Металлолом (металлический лом) - общее, собирательное название различного металлического мусора (пришедших в негодность металлических изделий), утилизируемого или не утилизируемого во вторичном металлургическом цикле. Чаще всего к металлолому относят специально концентрируемый в отведенных местах металлический мусор для последующей переработки (утилизации). Переработкой занимаются несколько крупных организаций. Для многих металлов утилизация осуществляется в форме использования в материнских металлургических процессах.

Повторное использование металлов и сплавов можно определить как рециркуляцию, поскольку практически один и тот же металл может быть использован в данной сфере производства не два-три, а двадцать-тридцать, а то и сто раз. Таким образом, рециклизация и рециркуляция реализуются в виде круговорота металлов в цикле производство - потребление - производство.

Существуют три формы потребления металлов: чистые металлы, металлические сплавы и химические соединения. Первые используют для покрытий, для получения эталонов металлов и сплавов, вторые представляют основную форму производственного и бытового потребления, третьи широко используются в различных областях науки, техники и производства.

Производство сплавов преследует цель придания материалам таких уникальных качеств, как тугоплавкость, термостойкость, жаропрочность, твердость, коррозионная стойкость и др. Это сильно осложняет задачи утилизации подобных сплавов, поскольку их, соответственно, трудно расплавить, растворить, окислить, подвергнуть механической обработке. Проблема еще и в том, что многие металлические материалы подвергаются не только техногенному рассеянию, но и тому, что можно было бы назвать конструкционной капсюляцией - сосредоточению ценных металлов внутри трудно разрушаемых конструкций (ракеты, снаряды, капсулы, зонды, приборы и т.п.), поступающих на утилизацию.

Утилизация чистых металлов

Чистые металлы производят и используют в сравнительно небольших количествах, и они пока что в малой степени теряются за счет рассеяния или механических потерь. К ним относятся платина, золото, вольфрам, молибден, рений и некоторые другие. Классический пример - золото, производство которого за весь исторический период составило 100 тыс. тонн, и почти столько же находится на учете в настоящее время (в последние годы в связи с развитием электронной, космической и военной техники наблюдается незначительная убыль).

Переработка отходов золота, серебра и платиновых металлов

Существует несколько основных источников вторичного золота, но все они делятся на две большие группы: металлургические отходы и отходы других производств. Первые - это отвалы после извлечения цветных и редких металлов, шламы электролиза меди, никеля, кобальта, некоторые виды шлаков, сточные воды шахт и рудников.

Вторые включают металлические отходы и лом машиностроительной, электронной (радиодетали, содержащие драгоценные металлы) и полиграфической промышленности, предприятий ВПК и ювелирных заводов. Независимо от происхождения, богатое сырье подвергают плавке и царсководочному растворению, а бедное - цианированию или выщелачиванию растворами других комплексообразователей (тиоцианатов, тиосульфатов, тиомочевины, аммиака, йода и др.).

Из шламов (смесей меди, золота, серебра и платиноидов) вначале выделяют медь, серебро, палладий и другие металлы, растворимые в азотной кислоте, а остаток плавят или цианируют. Шламы рафинирования меди разваривают концентрированной серной кислотой, растворимые сульфаты меди, серебра, палладия направляют на электролиз, а осадок сушат и сплавляют с глетом, содой, углем и бурой.

Также вторичной переработке подвергается серебро из фотоматериалов. В мире на фотоцели расходуется ежегодно около 5000 т серебра. После экспонирования и обработки 50% остается на пленке, а 50 идет в раствор. Пленку сжигают в специальных печах, золу плавят содой и углем.

Серебро из лома самолетов помещают в корзины из пластика и заряжают анодно, подвергая растворению все неблагородные металлы, а серебро восстанавливают на катоде (электролит - водный раствор нитратов меди и серебра).

Выводы

В современном мире большую роль отводят такой чрезвычайно важной проблеме, как утилизация отходов. Разработано огромное количество различных видов рециклинга для отходов разного рода. Более того постоянно идет разработка все новых, более экономичных вариантов переработки. Основными направлениями в настоящее время являются:

• захоронение;
• сжигание;
• переработка.

Наиболее распространенным и целесообразным по праву является переработка. Рециклинг дает нам не только возможность избавиться от тех материалов, которые являются загрязнителями окружающей среды, но и позволяет вернуть в производство те необходимые ресурсы, которые на Земле ограничены или не могут быть восполнены в сроки, сопоставимые со временем существования человеческой цивилизации. Кроме того, отходы часто являются более дешевым источником многих веществ и материалов, чем природные источники.

Вторичная переработка материалов всегда тесно связана с экологией, химией окружающей среды, а также химической технологией. Эти науки, интегрируясь, занимаются разработкой методов и способов рационального обращения с ресурсами, и важной составляющей такого рационального подхода является переработка вторичного сырья.