الزام برنامه‌ریزی هدفمند برای بازفرآوری باطله‌های سرب و روی

تا چه اندازه بازفراوری باطله روی می‌تواند در کاهش معضل کمبود مواد اولیه موثر باشد؟

بحث بازفرآوری باطله روی، بسیار گسترده و وسیع بوده و در دنیا، به‌کارگیری آن بسیار مرسوم است. رشته‌های تحصیلی فرآوری و متالورژی بر آن به صورت تخصصی تحقیقات و پژوهش‌های خود را انجام می‌دهند و نتایج به دست آمده را در قالب پایان‌نامه‌های مقطع لیسانس و دکترا در نشست‌های علمی و در دانشگاه‌ها ارائه می‌کنند. فرآوری ماده معدنی از جنبه‌های بسیاری تبدیل به به‌روزترین بحث در دنیا شده است. در کشور ایران نیز باطله‌های به دست آمده در کارخانه‌های فرآوری که فرآیند‌هایی را طی کرده‌اند مشکلاتی را از جنبه زیست‌محیطی دارا هستند. ضمن اینکه در باطله‌ها میزانی از عنصر هدف به همراه عناصر مزاحم همچنان وجود دارد که از لحاظ اقتصادی، فرآوری مجدد، اهمیت می‌یابد.

به طور کلی بحث بازفرآوری پسماند‌ها بسیار گسترده است. اگر بخواهیم از جنبه تخصصی مسئله را واشکافی کنیم، باید گفت که با استفاده از تکنولوژی معمول و موجود در کشور در بحث فرآوری، در بعضی مواقع، عیار عناصر حتی در باطله معدنی نیز بالا است که شامل عناصر هدف نیز می‌شود یعنی وقتی روی را از خاک معدنی استخراج می‌کنیم، قطعا عناصر دیگری مانند سرب، کبالت، کادمیم، نیکل، نقره و... با افزایش عیار خود، خودنمایی می‌کنند و حتی در کیک‌های پسماند فرآیند‌ها یا کیک لیچینگ وجود دارند. در کنار این بحث، وجود عناصر استراتژیک و گران‌بها مانند کبالت، کادمیم و روی است که از ارزش بالایی برخوردار هستند. اگر فرآیند‌های فرآوری اصلاح شود در مرحله اول، طبیعی است که هم می‌توانیم بیشترین مقدار استحصال عنصر هدف و هم کمترین میزان از عناصر مزاحم را در باطله داشته باشیم.

بیشترین میزان روی استخراج شده در کارخانه‌ها به صورت معمول، مورد لیچینگ مستقیم قرار می‌گرفتند، اما بعد‌ها فرآیند‌های مختلفی، متناسب با خطوط تولید و نوع ماده معدنی به کار گرفته شد. بعضی اوقات قبل از لیچینگ، از فرآیند‌های پیش‌فرآوری مثل فلوتاسیون که عناصری را از خاک گرفته و سپس برای بحث روی، خاک را به مرحله لیچینگ می‌فرستد، استفاده می‌شود. اگر تکنولوژی‌های مورد استفاده در سطح پایینی باشند، حجم عمده‌ای از عناصر با ارزش که از آن‌ها به عنوان محصول جانبی By-Product نیز یاد می‌شود و حتی عنصر هدف در باطله‌های معدنی باقی خواهند ماند. وقتی در مورد پسماند یا همان باطله معدنی صحبت به میان می‌آید، بخشی از مبحث «صرف هزینه» را پشت سر گذاشتیم، زیرا عمده‌ترین هزینه‌ها با توجه به گران شدن هزینه انرژی، برق و آب و زیرساخت صرف مراحل خردایش و نرمایش شده است و وقتی به مرحله باطله می‌رسیم، دیگر صحبت از هزینه نیست. باطله‌ها در فرآیند خردایش، به آن درجه از آزادی رسیده‌اند؛ بنابراین از نظر اقتصادی به علت اینکه باطله‌ها از مراحل مهم فرآیند خردایش، نرمایش، آماده‌سازی و میزان رطوبت گرفته شده و آن را طی کرده است. در بازفرآوری، چندین قدم جلوتر هستیم که این خود یک برگ برنده محسوب می‌شود. چراکه انجام هر کدام از این مراحل، به شدت هزینه‌بر است که در مرحله بازفرآوری باطله‌ها، خبری از صرف هزینه نیست.

گاهی اوقات در بازفرآوری می‌توان به خلوص بالایی از عنصر هدف دست یافت. به طور مثال، از یک باتری فرسوده که هیچ استفاده مفیدی نمی‌توان از آن کرد و همچنین برای محیط زیست نیز بسیار خطرناک است، می‌توان سرب استحصال کرد و به سود قابل توجهی دست یافت. باتری‌های فرسوده دارای عناصری در درون خود هستند که اگر در طبیعت به حال خود رها شوند، برای آب‌های زیرزمینی، خاک و هوا منشا خطرناک آلودگی خواهند بود. طبق مطالعات و فرآیند‌های تحقیقاتی، می‌توان گفت که باطله‌های حاصل شده از فرآیند استحصال سرب از باتری‌های فرسوده خنثی است و عملا تبعات زیست‌محیطی آن‌ها به طور چشمگیری کمتر از باتری خواهد بود؛ بنابراین بازیابی سرب از باتری فرسوده، فرآیندی در راستای توسعه پایدار است، زیرا سه وجه، اقتصادی، زیست‌محیطی و مسائل اجتماعی را شامل می‌شود و می‌تواند سهم قابل توجهی نیز در اشتغال‌زایی داشته باشد.

مرکز تحقیقات فرآوری مواد معدنی ایران تعداد زیادی پروژه بازفرآوری را دست اقدام دارد و دپارتمان تخصصی نیز در این خصوص در مرکز فرآوری مواد معدنی ایران شکل گرفته است. در این زمینه می‌توان به پروژه‌های پسماند‌های گل قرمز حاصل از فرآیند تولید آلومینا در جاجرم و بحث سرباره‌های فولاد در فولاد مبارکه اشاره کرد و همچنین در حوزه سرب و روی پیشنهاداتی به شرکت تهیه و تولید مواد معدنی ایران ارائه شده است. معتقد هستیم که باید طی برنامه‌ریزی‌های هدفمندی، همه ابعاد باطله‌های سرب و روی موجود استان زنجان را مورد بررسی قرار دهیم، زیرا بازفرآوری این باطله‌ها قطعا می‌تواند در رفع چالش کمبود مواد اولیه صنعت سرب و روی موثر واقع شود.

بسیاری از این باطله‌ها دارای عناصر با ارزش هستند و نه فقط در زمینه سرب و روی بلکه برای بسیاری از صنایع دیگر این باطله‌ها نقش مهمی در حل مشکل کمبود مواد اولیه دارند که در این خصوص، از طرف مرکز تحقیقات فرآوری مواد معدنی ایران طرح «اقتصاد و بهره‌وری سبز» به ایمیدرو پیشنهاد داده شده است که در این راستا، باید یک پایش کلی در سطح همه باطله‌های معدنی کارخانه‌ها فرآوری در همه نقاط کشور انجام شود و شناسایی و بازفرآوری باطله‌های معدنی در دستور کار قرار بگیرد.

توضیحاتی در خصوص لیچینگ و فرآیند کیک‌شویی بفرمایید؟

فرآیند لیچینگ جزو عملیات‌های هیدرومتالوژی است و در دسته فرآیند‌های فراوری قرار می‌گیرد که به واسطه اسید یا باز یا بهتر است گفته شود با یک عامل حلال، ماده معدنی و عناصر با ارزش آن را حل می‌کنیم و سپس عناصر با ارزش را از حلال جداسازی می‌کنیم. ضمن اینکه هیدرومتالوژی، علمی بسیار گسترده است. در فرآیند‌های متالورژی، بعد از انجام لیچینگ که یکی از مراحل فیلتراسیون است، از خاک معدنی، پسماند آن به جا می‌ماند و در قالب کیک‌فیلتر ته‌نشین می‌شود. فرآیند بازفرآوری این کیک را به نام کیک‌شویی می‌شناسند.

لیچینگ یکی از راه‌های فرآوری ماده معدنی است و روی پسماند حاصل از این فرآیند، مجدد عملیات‌های انحلالی شکل می‌گیرد که البته این بار هدف، کار روی عناصر دیگر بوده که قرار است از کیک‌ها استخراج شود و با روش اسیدشویی می‌توان این عملیات را انجام داد.

برای فرآیند «فروشویی» یا بایولیچینگ نیز تکنولوژی‌های مختلفی وجود دارد که در قالب برگزاری کنفرانس‌ها و ارائه مقالات در مجله‌های علمی مورد بررسی قرار گرفته و در آزمایشگا‌ه‌ها نیز تحقیق روی آن‌ها انجام شده که برخی از این روش‌های در صنعت مورد استفاده قرار گرفته است.

عمده کارخانه‌های فرآوری دارای واحد‌های لیچینگ هستند که تا چند سال پیش آمار دقیق آن از طریق سایت سازمان زمین‌شناسی قابل دریافت بود، زیرا کارخانه‌های متعددی مورد بازدید این سازمان قرار گرفته بودند و تمامی اطلاعات آن‌ها در این سایت به ثبت می‌رسید و گزارش‌های مربوط به همه فعالیت‌های این واحد‌ها نیز قابل مشاهده بود.

چه میزان بازفرآوری باطله‌ها می‌تواند هزینه‌های تولید را کاهش دهد؟

اگر بخواهیم صحبت از کاهش هزینه‌های تولید کنیم، باید متذکر شد عواید ناشی از استحصال و تولید عناصری که از آن بارفراوری حاصل می‌شود به اقتصاد پروژه اضافه خواهد شد. به عنوان مثال، فرض کنید زمینی دارید و در آن یک کارخانه تولید روی احداث کرده و سالانه ۵۰ هزار تا ۱۰۰ هزار تن روی به همراه میزان بسیار زیادی باطله روی تولید و باطله را در یک انبار دپو می‌کنید؛ اگر عملیات بازفرآوری را روی باطله‌های تولید شده خود انجام دهید و باعث به وجود آمدن یک تکنولوژی جدید در این زمینه شوید، عملا منجر به ایجاد یک کارخانه دیگر و اضافه کردن یک محصول جدید که به آن محصول جانبی یا By-Product گفته می‌شود، شدید و هرچه محصول بیشتری از باطله به دست بیاید و تولید شود، به اقتصاد پروژه نیز ورود پیدا می‌کند. البته درست است که برای این تولید باید هرینه‌هایی صرف شود، اما مهم این است که از یک ماده بلا استفاده، محصول تولید شده است و این باعث کسب درآمد بیشتر خواهد شد.

منبع: فلزات آنلاین