به گزارش تجارت نیوز، در حالی که تقاضای جهانی برای مواد معدنی راهبردی مانند تیتانیوم بهطور مداوم در حال افزایش است، بسیاری از کشورها به دنبال راهکارهایی برای بهرهبرداری از منابعی هستند که تاکنون بلااستفاده باقی ماندهاند. میلیونها تن باطله معدنی که در گذشته به دلیل عیار پایین یا هزینه بالای فرآوری اقتصادی نبودند، اکنون به لطف فناوریهای نوین میتوانند به منبعی ارزشمند برای تأمین مواد اولیه صنایع پیشرفته تبدیل شوند. چین نیز در همین راستا پروژهای بزرگ را آغاز کرده که میتواند شیوه بازیابی تیتانیوم از ضایعات معدنی را متحول کند و الگویی جدید برای صنعت معدن در جهان ارائه دهد.
آغاز ساخت بزرگترین کارخانه نمونه بازیابی تیتانیوم در آسیا
چین ساخت یک کارخانه آزمایشی با ظرفیت سالانه ۳۰۰ هزار تن را آغاز کرده است که با استفاده از فناوری جدید بازیابی باطلههای تیتانیوم، مواد غنی از تیتانیوم با عیار بالا را از ضایعات معدنی تولید خواهد کرد. این پروژه توسط شرکت صنعتی «نیوتک پیرولیز» توسعه یافته و هماکنون در شهر لینیی واقع در استان شاندونگ چین در حال ساخت است.
بر اساس برنامهریزی انجامشده، این مجموعه قادر خواهد بود هر سال ۳۰۰ هزار تن ضایعات معدنی را به مواد غنی از تیتانیوم با کیفیت بالا تبدیل کند. این کارخانه بهطور ویژه باطلههای کمعیار تیتانیوم-آهن را هدف قرار داده است؛ موادی که تاکنون به دلیل هزینه بالای فرآوری و بازده اقتصادی پایین، عملاً بدون استفاده باقی مانده بودند.
مسئولان این پروژه اعلام کردهاند که پس از تکمیل، این مجموعه به بزرگترین کارخانه نمونه آسیا در حوزه بازیابی منابع معدنی استراتژیک از باطلههای معدنی تبدیل خواهد شد و نقش مهمی در استفاده مجدد از منابع معدنی ارزشمند ایفا خواهد کرد.
فناوری جدیدی که استانداردهای جهانی را به چالش میکشد
شرکت نیوتک اعلام کرده است فناوری مورد استفاده در این کارخانه توسط یک مؤسسه تخصصی در سطح ملی مورد ارزیابی قرار گرفته و نتایج این بررسی نشان میدهد که این فناوری به «سطح پیشرفته بینالمللی» دست یافته است.
هسته اصلی این فناوری بر پایه فرآیند پیرولیز در دمای پایین و احیای درجا طراحی شده است؛ روشی که امکان استخراج تیتانیوم از باطلههای معدنی را با مصرف انرژی کمتر و بازده بالاتر فراهم میکند. برخلاف بسیاری از فناوریهای رایج که برای بازیابی فلزات به دماهای بسیار بالا نیاز دارند، این فرآیند در دمای کمتر از ۷۰۰ درجه سانتیگراد، معادل ۱۲۹۲ درجه فارنهایت، انجام میشود. به گفته این شرکت، محدوده عملیاتی معمول این فناوری بین ۵۵۰ تا ۶۰۰ درجه سانتیگراد، معادل ۱۰۲۲ تا ۱۱۱۲ درجه فارنهایت است.
یکی دیگر از ویژگیهای قابل توجه این فناوری، استفاده از پلاستیکهای ضایعاتی و سایر پسماندهای آلی بهعنوان عوامل کاهنده است. در این فرآیند، این مواد طی عملیات پیرولیز در دمای پایین، گازهای کاهنده تولید میکنند که در همان سامانه یکپارچه، باطلههای حاوی تیتانیوم را به مواد معدنی با ارزش تبدیل میکنند.
به گفته نیوتک، این فناوری بهصورت همزمان مدیریت پسماند جامد، غنیسازی باطلههای معدنی و بازیافت انرژی را در یک فرآیند واحد ترکیب کرده و این باور سنتی را که کاهش مؤثر فلزات تنها در دماهای بسیار بالا امکانپذیر است، به چالش کشیده است.
کاهش چشمگیر مصرف انرژی و انتشار کربن
یکی از مهمترین مزایای این فناوری، کاهش قابل توجه مصرف انرژی و آلایندههای زیستمحیطی است. شرکت نیوتک اعلام کرده است که این سامانه با وجود فعالیت در دماهایی بسیار پایینتر از فناوریهای سنتی ذوب، موفق به دستیابی به نرخ کاهش بیش از ۵۰ درصد شده است.
علاوه بر این، بیش از ۹۳ درصد گرمای تلفشده در خط تولید بازیابی و دوباره مورد استفاده قرار میگیرد؛ موضوعی که باعث شده مصرف کلی انرژی بیش از ۳۶ درصد کاهش یابد.
همچنین بررسیهای انجامشده نشان میدهد که این فناوری در مقایسه با روشهای متداول کاهش تیتانیوم، میزان انتشار دیاکسید کربن (CO2) را تا ۴۰ درصد کاهش میدهد. این ویژگی میتواند نقش مهمی در تحقق اهداف جهانی برای کاهش انتشار گازهای گلخانهای و توسعه صنایع کمکربن داشته باشد.
سالانه ۱۶ میلیارد تن باطله معدنی در جهان تولید میشود
بر اساس آمارهای منتشرشده، صنعت معدن جهان هر سال حدود ۱۶ میلیارد تن باطله معدنی تولید میکند. بخش قابل توجهی از این حجم عظیم را باطلههای آهن-تیتانیوم و مگنتیت وانادیوم-تیتانیوم تشکیل میدهند که همچنان حاوی مقادیر قابل توجهی فلزات ارزشمند هستند، اما به دلیل هزینههای بالا و فناوریهای محدود، تاکنون بازیابی آنها از نظر اقتصادی مقرونبهصرفه نبوده است.
اکنون فناوری جدید نیوتک تلاش میکند این منابع رهاشده را دوباره وارد چرخه تولید کند و از آنها بهعنوان منبعی ارزشمند برای تأمین نیاز صنایع مختلف استفاده شود.
پاسخ به افزایش تقاضای جهانی برای تیتانیوم
تیتانیوم یکی از مهمترین مواد معدنی استراتژیک جهان محسوب میشود و کاربرد گستردهای در صنایع هوافضا، صنایع دفاعی، صنایع شیمیایی، تجهیزات پزشکی و تولیدات پیشرفته دارد. با افزایش تقاضا برای این فلز، بسیاری از کشورها به دنبال منابع جدیدی برای تأمین نیاز صنایع خود هستند.
در همین حال، انباشت حجم عظیمی از باطلههای معدنی کمعیار در معادن جهان، فرصتی مناسب برای استفاده مجدد از منابع ارزشمند ایجاد کرده است. فناوری توسعهیافته توسط نیوتک دقیقاً با هدف پاسخ به این دو چالش طراحی شده است؛ یعنی از یک سو مواد معدنی ارزشمند را از ضایعات استخراج میکند و از سوی دیگر با استفاده از پلاستیکهای ضایعاتی در فرآیند احیا، به مدیریت پسماندهای شهری و صنعتی نیز کمک میکند.
استفاده از فناوری هوشمند برای افزایش بهرهوری
مسئولان شرکت نیوتک اعلام کردهاند که تجهیزات مورد استفاده در این کارخانه بر اساس استانداردهای ایمنی، بهرهوری بالا و سازگاری با محیط زیست طراحی شدهاند. در این سامانه، کنترلهای هوشمند فرآیند بهطور مداوم جریان مواد، دمای کورهها و عملکرد تجهیزات را مدیریت میکنند تا تولید با بالاترین بازده و کمترین مصرف انرژی انجام شود.
این شرکت همچنین از فناوری آببندی پویا در کنار سامانههای کنترل خودکار استفاده کرده است تا امکان فعالیت صنعتی مداوم، پایدار و با ظرفیت بالا فراهم شود. به گفته مسئولان پروژه، این فناوری میتواند عملکرد کارخانه را در مقیاس صنعتی به شکل قابل توجهی بهبود دهد.
برنامه چین برای توسعه جهانی فناوری بازیابی مواد معدنی
شرکت نیوتک اعلام کرده است که قصد دارد همکاری خود را با شرکتهای معدنی و سازمانهای مدیریت پسماند در کشورهای مختلف جهان گسترش دهد. هدف این همکاریها توسعه فناوریهایی است که علاوه بر افزایش بازیابی منابع معدنی، به کاهش انتشار کربن و حرکت صنایع به سمت تولید سبز نیز کمک کنند.
این شرکت در بیانیه رسمی خود تأکید کرده است که با تکیه بر چندین دهه تجربه در زمینه تحقیق، توسعه و مهندسی، در کنار مشتریان بینالمللی حوزه معدن و مدیریت پسماند فعالیت خواهد کرد تا تجهیزات زیستمحیطی با هزینه رقابتی، قابلیت تحویل مطمئن و راهکارهای نوآورانه برای بازیابی مواد معدنی استراتژیک و تحقق تحول کمکربن در صنایع مختلف ارائه دهد.
آغاز ساخت کارخانه آزمایشی ۳۰۰ هزار تنی بازیابی تیتانیوم در چین را میتوان یکی از مهمترین پروژههای نوآورانه صنعت معدن در سالهای اخیر دانست. استفاده از فناوری پیرولیز در دمای پایین، امکان فرآوری سالانه ۳۰۰ هزار تن باطله معدنی، فعالیت در دمای کمتر از ۷۰۰ درجه سانتیگراد و محدوده عملیاتی ۵۵۰ تا ۶۰۰ درجه سانتیگراد، دستیابی به نرخ کاهش بیش از ۵۰ درصد، بازیابی بیش از ۹۳ درصد گرمای تلفشده، کاهش بیش از ۳۶ درصدی مصرف انرژی و کاهش ۴۰ درصدی انتشار دیاکسید کربن، این پروژه را به نمونهای شاخص از فناوریهای نوین در حوزه معدن و محیط زیست تبدیل کرده است. با توجه به اینکه صنعت معدن جهان سالانه حدود ۱۶ میلیارد تن باطله تولید میکند، توسعه چنین فناوریهایی میتواند علاوه بر تأمین مواد معدنی راهبردی مورد نیاز صنایع هوافضا، دفاعی و تولید پیشرفته، نقش مهمی در کاهش پسماندهای معدنی، صرفهجویی در انرژی و تحقق اهداف توسعه پایدار ایفا کند.
