TẦM QUAN TRỌNG CỦA VIỆC TÁI CHẾ KIM LOẠI

1. Tại sao cần tái chế kim loại

Theo các nghiên cứu, tái chế kim loại giúp tiết kiệm đến 95% năng lượng so với việc khai thác và tinh chế kim loại từ nguyên liệu thô. Đặc biệt, các kim loại phổ biến như nhôm, thép và đồng có khả năng tái chế gần như vô hạn mà không mất đi chất lượng, giúp giảm đáng kể nhu cầu khai thác mới và giảm lượng rác thải kim loại.

Ngoài khuyến khích tài chính, còn có yêu cầu về môi trường. Việc tái chế kim loại cho phép chúng ta bảo tồn tài nguyên thiên nhiên trong khi cần ít năng lượng hơn để xử lý so với việc sản xuất các sản phẩm mới sử dụng nguyên liệu thô. Việc tái chế thải ra ít khí cacbonic và các khí độc hại khác. Quan trọng hơn, nó tiết kiệm tiền và cho phép các doanh nghiệp sản xuất giảm chi phí sản xuất của họ. Tái chế cũng tạo ra công ăn việc làm.

2. Sự kiện tái chế ( thống kê )

 Mặc dù hầu hết mọi loại kim loại đều có thể được tái chế nhiều lần mà không bị suy giảm tính chất, nhưng vào năm 2018, chỉ có 34% kim loại trong các cơ sở rác thải đô thị của Mỹ được tái chế.  Dưới đây là một số sự kiện :

Vào năm 2019, 490,98 triệu (32%) trong số 1.532,51 triệu tấn thép thô được sản xuất trên toàn thế giới được sản xuất bằng vật liệu tái chế.

Khoảng 69% thép thô ở Hoa Kỳ trong năm 2019 được làm từ vật liệu tái chế.

Chỉ riêng tại Hoa Kỳ, khoảng 2,2 triệu tấn lon thép và các chất thải đóng gói bằng thép khác đã được tạo ra trong năm 2018.

Thép và sắt là những vật liệu được tái chế nhiều nhất trên thế giới một phần do cơ hội phục hồi các cấu trúc lớn cũng như dễ dàng tái chế. Việc sử dụng nam châm trong quá trình phân loại cho phép các nhà tái chế dễ dàng tách chúng ra khỏi dòng chất thải hỗn hợp.

Hiện tại, loại thùng được tái chế nhiều nhất trên thế giới là lon nhôm.

Tái chế một loại nhôm có thể tiết kiệm đủ năng lượng để cung cấp năng lượng cho bóng đèn 100 watt trong gần 4 giờ.

3. Qui trình tái chế 

1. Thu gom phế liệu

Quy trình thu gom kim loại khác với các vật liệu khác vì giá phế liệu cao hơn. Như vậy, nó có nhiều khả năng được bán cho các bãi phế liệu hơn là gửi đến các bãi rác. Nguồn cung cấp kim loại đen phế liệu lớn nhất ở Việt Nam là từ các vựa phế liệu.
Các nguồn khác bao gồm kết cấu thép lớn, các loại sắt thép xây dựng, đường ray xe lửa, tàu thủy, thiết bị nông nghiệp và tất nhiên, phế liệu tiêu dùng. Phế liệu nhanh, được tạo ra trong quá trình sản xuất sản phẩm mới, chiếm một nửa nguồn cung cấp phế liệu sắt.

2. Phân loại

Phân loại bao gồm việc tách kim loại ra khỏi dòng kim loại phế liệu hỗn hợp hoặc dòng chất thải hỗn hợp đa nguyên liệu. Trong các hoạt động tái chế tự động, nam châm và cảm biến được sử dụng để hỗ trợ phân tách vật liệu.
Ở cấp độ doanh nhân, thợ cạo có thể sử dụng một nam châm, cũng như để quan sát màu sắc hoặc trọng lượng của vật liệu để giúp xác định loại kim loại. Ví dụ, nhôm sẽ có màu bạc và nhẹ. Các màu quan trọng khác cần tìm là đồng, vàng (đối với đồng thau) và đỏ, đối với đồng đỏ. Scrappers sẽ cải thiện giá trị của vật liệu của họ bằng cách tách kim loại sạch khỏi vật liệu bẩn.

3. Xử lý

Để cho phép xử lý thêm, kim loại được cắt nhỏ. Băm nhỏ được thực hiện để thúc đẩy quá trình nấu chảy vì kim loại vụn nhỏ có tỷ lệ bề mặt trên thể tích lớn.
Kết quả là, chúng có thể được nấu chảy bằng cách sử dụng tương đối ít năng lượng hơn. Thông thường, nhôm được chuyển thành các tấm nhỏ, và thép được chuyển thành các khối thép.

4. Đun nóng chảy

Kim loại phế liệu được nấu chảy trong một lò lớn. Mỗi kim loại được đưa đến một lò nung cụ thể được thiết kế để nấu chảy kim loại cụ thể đó. Một lượng năng lượng đáng kể được sử dụng trong bước này.
Tuy nhiên, như đã đề cập ở trên, năng lượng cần thiết để nấu chảy và tái chế kim loại ít hơn nhiều so với năng lượng cần thiết để sản xuất kim loại sử dụng nguyên liệu thô. Dựa vào kích thước của lò, mức độ tỏa nhiệt của lò và khối lượng kim loại, việc nấu chảy có thể mất chỉ từ vài phút đến hàng giờ.

5. Thanh lọc tạp chất

Quá trình tinh lọc được thực hiện để đảm bảo sản phẩm cuối cùng có chất lượng cao và không có tạp chất. Một trong những phương pháp phổ biến nhất được sử dụng để tinh chế là điện phân.

6. Làm nguội ( làm lạnh )

Sau khi tinh chế, kim loại nóng chảy được băng tải đưa đi làm nguội và làm rắn chắc kim loại. Trong giai đoạn này, kim loại phế liệu được tạo thành các hình dạng cụ thể như thanh để có thể dễ dàng sử dụng để sản xuất các sản phẩm kim loại khác nhau.

7. Vận chuyển thanh kim loại

Sau khi các kim loại được làm nguội và đông đặc, chúng đã sẵn sàng để sử dụng. Sau đó, chúng được vận chuyển đến các nhà máy khác nhau, nơi chúng được sử dụng làm nguyên liệu để sản xuất các sản phẩm hoàn toàn mới.
Khi các sản phẩm làm từ các thanh kim loại này hết thời hạn sử dụng, quá trình tái chế kim loại lại quay trở lại.

Ứng Dụng Trong Các Ngành Công Nghiệp

Ngành Xây Dựng

Vật liệu tái chế như thép và nhôm được sử dụng rộng rãi trong xây dựng, từ kết cấu nhà xưởng đến các công trình lớn. Thép tái chế giúp giảm chi phí xây dựng mà vẫn đảm bảo độ bền và tính an toàn cho công trình.

Ngành Ô Tô

Các hãng sản xuất ô tô hiện nay đang tích cực sử dụng vật liệu kim loại tái chế để chế tạo khung xe, bộ phận động cơ và các chi tiết khác. Điều này không chỉ giúp giảm giá thành sản phẩm mà còn góp phần vào các mục tiêu giảm phát thải carbon của doanh nghiệp.

Ngành Điện Tử

Trong ngành công nghiệp điện tử, tái chế kim loại quý như vàng, bạc, và đồng từ các thiết bị cũ là một nguồn tài nguyên quan trọng. Việc tái chế không chỉ bảo vệ môi trường mà còn giúp đáp ứng nhu cầu ngày càng tăng về kim loại quý trong sản xuất các thiết bị điện tử.

Ngành Hàng Không

Với tiêu chuẩn chất lượng cao, ngành hàng không vẫn tận dụng kim loại tái chế để sản xuất một số bộ phận không yêu cầu tính năng kỹ thuật quá cao, giúp giảm thiểu chi phí sản xuất và trọng lượng máy bay.

Thách Thức Và Triển Vọng

Mặc dù có nhiều lợi ích, quá trình tái chế kim loại cũng đối mặt với các thách thức như chi phí phân loại và tái chế phức tạp, cũng như sự khác biệt về chất lượng giữa kim loại tái chế và nguyên liệu thô. Tuy nhiên, với sự phát triển của công nghệ tái chế hiện đại, những khó khăn này đang dần được khắc phục, mở ra nhiều cơ hội cho ngành công nghiệp tái chế kim loại.

Kết Luận

Việc ứng dụng vật liệu kim loại tái chế trong sản xuất không chỉ mang lại lợi ích kinh tế mà còn góp phần bảo vệ môi trường, giảm thiểu khai thác tài nguyên thiên nhiên và tiến tới một nền công nghiệp bền vững hơn. Trong tương lai, cùng với các biện pháp hỗ trợ từ chính phủ và sự thay đổi trong nhận thức của người tiêu dùng, ngành công nghiệp tái chế kim loại sẽ tiếp tục phát triển mạnh mẽ, góp phần xây dựng một thế giới xanh và bền vững.