Қайта өңдеуге жарамды металл қалдықтары және оның экономикалық маңызы

Кіріспе

Өндірілген өнімдерді пайдаланудан кейін қалған қайта өңдеуге жарамды материалдар.

Қалдықтар – өнімдерді өндіру және тұтыну кезінде қалған, әдетте металлдардан тұратын қайта өңдеуге жарамды материалдар, мысалы, көлік құралдарының бөліктері, құрылыс материалдары және артық материалдар. Қалдықтар, қалыпты қалдықтардан өзгеше, ақшалай құндылыққа ие, әсіресе қайта өңделген металдар, сондай-ақ металл емес материалдар да қайта өңдеу үшін жиналады. Жиналғаннан кейін материалдар түрлеріне қарай сұрыпталады – әдетте металл қалдықтары механикалық процестер арқылы ұсатылып, тілімделіп, сұрыпталады. Қалдықтарды қайта өңдеу – тұрақты немесе айналмалы экономиканы құру үшін маңызды, себебі ол металл кенін өндіруге қарағанда едәуір аз энергияны қажет етеді. Қалдықтарды қайта өңдеу индустриясы – жинаудан бастап өңдеуге және қайта өңделген материалдарды пайдалану арқылы өндіріске дейін жұмыс орындарының маңызды көзі, сондай-ақ қоршаған ортаға тигізетін зиян да аз. Металлдарды қайта өңдеу, әсіресе конструкциялық болат, кемелер, пайдаланылған өнімдер (көлік құралдары және тұрмыстық техника сияқты) – күрделі желілерге ие, құрастыру алаңдары, сұрыптау орталықтары және қайта өңдеу заводтарын қамтитын маңызды өнеркәсіп саласы. Индустрияға ресми ұйымдармен қатар, көптеген бейресми жұмыстар да кіреді, және әлем бойынша қалдықтарды жинаушылар мен бейресми экономиканың басқа да өкілдері қалдықтарды сұрыптауда маңызды рөл атқарады.

Өңдеу

Қоқыс металл бизнес және тұрғын үй ортасында пайда болады. Әдетте, "қоқыс жинаушы" өз қызметтерін жарнамалап, қажеті жоқ адамдарға қоқыс металды ыңғайлы түрде алып тастайды. Қоқыс көбінесе айналым алаңына (сондай-ақ қоқыс сату орыны, металл қабылдау пункты немесе бөлшектеу алаңы деп те аталады) жеткізіледі, онда ол жаңа өнімдерге қайта балқыту үшін өңделеді. Айналым алаңы, орналасқан жеріне байланысты, клиенттерге алаңды аралап, заттарды балқыту зауытына жібермес бұрын сатып алуға мүмкіндік береді. Бірақ көптеген қоқыс сату орындары ірі көлемдегі қоқыспен айналыспайды, көбінесе функционалдық жағдайына қарамастан, қозғалтқыштар немесе машиналар сияқты толық бірліктерді салмағы бойынша сатады. Клиенттер әдетте бөлшектерді алу үшін барлық құралдарын және еңбегін өздерімен әкелуі керек, ал кейбір қоқыс сату орындары кірер алдында жеке жарақат алу жауапкершілігінен бас тартуды талап етуі мүмкін. Көптеген қоқыс сату орындары металдарды (тұнжықсыз болат және т.б.) салмағы бойынша, көбінесе ұқсас бұйымдарды бөлшек саудада сатып алу бағасынан арзанға сатады. Қоқыс металл бөлшектеу машинасы көбінесе болатпен біріктірілген басқа материалдардан жасалған заттарды қайта өңдеу үшін қолданылады. Мысалы, автомобильдер және тоңазытқыштар, плиталар, кір жуғыш машиналар сияқты тұрмыстық техникалар. Бұл заттарды пластик, мыс, алюминий және латунь сияқты материалдарды қолмен сұрыптау үшін көп еңбек қажет. Оларды салыстырмалы түрде кішкентай бөлшектерге бөлшектегеннен кейін болатты магниттік жолмен оңай бөліп алуға болады. Темір емес қалдықтарды сұрыптау үшін басқа әдістер қажет. Бөлшектеу алаңдарынан айырмашылығы, қоқыс сату орындары әдетте заттарды бөліктері бойынша емес, салмағы бойынша сатады. Қоқыс сату орны үшін қоқыстың негізгі құны – металлдың түріне қарамастан, оны металл қорыту зауыты қаншаға алатыны. Ал автокөлік бөлшектеуші дәл сол қоқыстың бағасын оның қызметіне қарай белгілейді, салмағына емес. Әдетте, егер бөлшектеуші металл құнынан артыққа сата алмаса, оны қоқыс сату орнына алып барып, салмағы бойынша сатады. Әр түрлі металлдан жасалған бөлшектері бар жабдықты металлдарды бөлуге кеткен еңбекті үнемдеу үшін, металлдан жасалған бұйымдардан арзанға сатып алуға болады. Кейде ұрылар ұрланған заттарды қоқыс сату орындарына сатады. Мыс құбырлар мен сымдар, қола ескерткіштер және алюминий қаптамалары металл ұрлығының нысанасы болды, бағалар өскен сайын ұрлық саны да артты. Сонымен қатар, су құбырының қақпақтары да ұрланған. 1970 жылдары "newsjacking" термині газеттерді ұрлап, қоқыс сатушыларға сатуды сипаттау үшін пайда болды.

Scrap metal originates both in business and residential environments. Typically a "scrapper" will advertise their services to conveniently remove scrap metal for people who don't need it. Scrap is often taken to a wrecking yard (also known as a scrapyard, junkyard, or breaker's yard), where it is processed for later melting into new products. A wrecking yard, depending on its location, may allow customers to browse their lot and purchase items before they are sent to the smelters, although many scrap yards that deal in large quantities of scrap usually do not, often selling entire units such as engines or machinery by weight with no regard to their functional status. Customers are typically required to supply all of their own tools and labor to extract parts, and some scrapyards may first require waiving liability for personal injury before entering. Many scrapyards also sell bulk metals (stainless steel, etc.) by weight, often at prices substantially below the retail purchasing costs of similar pieces. A scrap metal shredder is often used to recycle items containing a variety of other materials in combination with steel. Examples are automobiles and white goods such as refrigerators, stoves, clothes washers, etc. These items are labor intensive to manually sort things like plastic, copper, aluminum, and brass. By shredding it into relatively small pieces, the steel can easily be separated out magnetically. The non ferrous waste stream requires other techniques to sort. In contrast to wrecking yards, scrapyards typically sell everything by weight, instead of by item. To the scrapyard, the primary value of the scrap is what the smelter will give them for it, rather than the value of whatever shape the metal may be in. An auto wrecker, on the other hand, would price exactly the same scrap based on what the item does, regardless of what it weighs. Typically, if a wrecker cannot sell something above the value of the metal in it, they would then take it to the scrapyard and sell it by weight. Equipment containing parts of various metals can often be purchased at a price below that of either of the metals, due to saving the scrapyard the labor of separating the metals before shipping them to be recycled. Thieves sometimes sell stolen items to scrapyards. Copper pipes and wiring, bronze monuments and aluminium siding have all been targets of metal theft, with the number of thefts increasing as prices rise. Manhole covers have also been stolen. In the 1970s, the term "newsjacking" was coined to describe the theft of newspapers for sale to scrap dealers.

Ресурстар

Қалдықтардың бағасы уақыт өте келе және әр түрлі аймақтарда айтарлықтай өзгеруі мүмкін. Бағалар көбінесе сатып алушылар мен сатушылар арасында тікелей немесе интернет арқылы жанама түрде келісіледі. Нарықтық баға ретінде көрсетілген бағалар, қайта өңдеушілердің қоқыс жинау орындарында көретін бағаларынан өзгеше болуы мүмкін. Кейбір бағалар белгілі бір диапазонды көрсетеді немесе ескірген, сондықтан олар жиі жаңартылмайды. Кейбір қоқыс жинау орындарының веб-сайттарындағы бағалар жаңартылып тұрады. АҚШ-та, металл қалдықтарының бағасы American Metal Market сияқты бірнеше басылымдарда, сондай-ақ Scrap Metal Prices and Auctions сияқты анықтамалық сайттарда расталған сатулар негізінде жарияланады. АҚШ-та тікелей орналаспаған The Steel Index сияқты басылымдар да АҚШ-тағы металл қалдықтарының бағасы туралы хабарлайды, бұл жаһандық экспорттық нарықтар үшін маңыздырақ болып келеді. Қайта өңдеушілер АҚШ және Канададағы қоқыс жинау орындарын табу үшін анықтамалықтарды пайдаланады, бұл оларға осы орындармен байланысуға мүмкіндік береді. Қайта өңдеушілерге қоқыс шығару туралы кеңес іздеуге арналған онлайн ресурстар – веб-сайттар, блогтар және іздеу жүйелері бар, сондықтан қоқыс шығару көбінесе қолмен және еңбекті қажет ететін жұмыс ретінде қарастырылады. Металдарды ажырату және бөлу, қоқыстан көбірек табыс табу үшін маңызды. Мысалы, магнитті пайдалану арқылы темір және темір емес материалдарды анықтау, қайта өңдеушілерге металдарды қайта өңдеуден көбірек пайда табуға көмектеседі. Егер магнит металға жабысса, онда ол темір немесе болат сияқты темірлі материал болады. Бұл әдетте арзан бағалы зат, бірақ көбінесе мыңдаған фунттармен қайта өңделеді. Мыс, алюминий және латунь сияқты темір емес металдар магнитке жабыспайды. Тот баспайтын болаттың кейбір арзан сорттары магниттік, ал басқалары емес. Бұл заттар металды қайта өңдеу үшін жоғары бағалы тауарлар болып табылады және оларды қайта өңдеу кезінде бөліп алу маңызды. Темір емес металдардың бағасы темір металдарға қарағанда көбірек ауытқуға бейім, сондықтан қайта өңдеушілер осы ақпарат көздеріне және жалпы нарыққа назар аударуы керек.

Қалалық тау-кен өндірісі

Бұл термин бір кездері қоғамда мақсатқа қызмет еткен, бірақ содан бері пайдаланылмай қалған "жатысқан" материалдарды қайта өңдеуді сипаттау үшін қолданылады. Мысалы, телекоммуникация сияқты негізгі қызметтерді қамтамасыз ету мақсатында үлкен көлемде металл жерге көміледі. Осылай сақталған немесе жатысқан инфрақұрылым, ғимараттар және жабдықтар 2021 жылы Швецияның мыс тұтынуының 28% құрады. Сол кезеңде Швецияның телекоммуникациясына орнатылған кабельдердің алтыдан бірі қалалық кен өндіру арқылы алынған. Бұл, әсіресе, мыс, алюминий, темір және болатқа қатысты. Осы мәліметтерді SGU – Швецияның тау жыныстары, топырақ және жер асты суларын геологиялық зерттеуге жауапты мемлекеттік органы жариялаған.

Қауіптер

Қалдық металл өнеркәсібінде қауіпті материалдардың қалдықтарда болуынан өлімге, жарақатқа немесе қоршаған ортаға зиян келтіретін апаттарға беделі бар. Классикалық мысал – қалдықтардағы радиоактивтілік; Гояниядағы және Маяпури радиологиялық оқиғалары радиоактивті материалдарға байланысты болды. Асбест сияқты улы материалдар, сондай-ақ бериллий, кадмий, қорғасын және сынап сияқты улы металдар персонал үшін қауіп тудыруы мүмкін, металл қорыту заводтарына жіберілетін материалдарды да ластауы мүмкін. Қалдықтарды жинау орындарында қолданылатын көптеген арнайы құралдар қауіпті, мысалы, крокодил қиығыш (гидравликалық күшпен металл кесетін), пресстер, қалдық металл ұнтақтағыш және вакуум.

Темір металдарды қайта өңдеу

Темір металдарын қайта өңдеуге болады, соның ішінде болат – әлемдегі ең көп қайта өңделетін материалдардың бірі. Темір металдарында темірдің қомақты үлесі бар, ал көміртек және басқа да заттар қосылу арқылы болат жасалады.

Сипаттама

АҚШ-та қайта өңделген материалдардың ең көп салмағын болат контейнерлер, банкалар, автомобильдер, тұрмыстық техника және құрылыс материалдары құрайды. Мысалы, 2008 жылы құрылыс болатының 97%-дан астамы және автомобильдердің 106%-ы қайта өңделді, бұл әрбір саланың ағымдағы болат тұтынуын қайта өңделген болат өндірісімен салыстыруды қамтиды (2000-шы жылдардың соңындағы экономикалық дағдарыс және АҚШ-та автомобиль өндірісінің күрт төмендеуі 100%-дан жоғары көрсеткішті түсіндіреді). Типикалық тұрмыстық техниканың салмағының шамамен 75%-ы болаттан, ал автомобильдердің шамамен 65%-ы болат пен темірден тұрады. Болат өнеркәсібі 150 жылдан бері белсенді түрде қайта өңдеумен айналысып келеді, себебі бұл экономикалық тұрғыдан тиімді. Болатты қайта өңдеу, темір кенін өндіруге және оны өндіріс процесі арқылы жаңа болатқа айналдыруға қарағанда арзан. Болат қайта өңдеу процесінде өзінің физикалық қасиеттерін жоғалтпайды және темір кенін тазартумен салыстырғанда энергия және материалдық шығындарды күрт азайтады. Қайта өңдеу арқылы үнемделген энергия өнеркәсіптің жылдық энергия тұтынуын шамамен 75%-ға төмендетеді, бұл 18 миллион үйді бір жыл бойы қуатпен қамтамасыз етуге жеткілікті. Халықаралық ресурстар тобының "Қоғамдағы металл қорлары" есебіне сәйкес, Австралия, Канада, Еуропалық Одақ (EU15), Норвегия, Швейцария, Жапония, Жаңа Зеландия және АҚШ-та қолданыстағы болаттың жан басына шаққандағы көлемі (2005 жылы шамамен 860 миллион адамды құрайды). Негізгі оттегімен болат қорыту (BOS) жаңа болат жасау үшін 25–35% қайта өңделген болатты пайдаланады. BOS болаты әдетте мыс, никель және молибден сияқты қалдық элементтердің төмен концентрациясын қамтиды, сондықтан ол электр дуғалық пеште (EAF) жасалған болаттан гұмырлырақ болады және көбінесе автомобильдердің қанаттарын, қалайы банкаларды, өнеркәсіптік барабандарды немесе суық өңдеуге көп мөлшерде ұшыраған кез келген өнімді жасау үшін қолданылады. EAF болат қорыту шамамен 100% қайта өңделген болатты пайдаланады. Бұл болаттың құрамында оттегі мен әк қолдану арқылы алынып тасталмаған қалдық элементтердің жоғары концентрациясы бар. Ол конструкциялық арқалықтарды, пластиналарды, арматураны және аз суық өңдеуді қажет ететін басқа да өнімдерді жасау үшін қолданылады. Болаттың мыс немесе қалайы сияқты бөліп алу қиын қоспалармен ластануына тек дұрыс таңдалған металл сынықтары немесе таза болатпен араластыру арқылы жол берілмейді. Бір тонна (1000 килограмм) болатты қайта өңдеу 1,1 тонна темір кенін, 630 килограмм көмірді және 55 килограмм әк тасын үнемдейді.

In the United States, steel containers, cans, automobiles, appliances, and construction materials contribute the greatest weight of recycled materials. For example, in 2008, more than 97% of structural steel and 106% of automobiles were recycled, comparing the current steel consumption for each industry with the amount of recycled steel being produced (the late 2000s recession and the associated sharp decline in automobile production in the US explains the over 100% calculation). A typical appliance is about 75% steel by weight and automobiles are about 65% steel and iron. The steel industry has been actively recycling for more than 150 years, in large part because it is economically advantageous to do so. It is cheaper to recycle steel than to mine iron ore and manipulate it through the production process to form new steel. Steel does not lose any of its inherent physical properties during the recycling process, and has drastically reduced energy and material requirements compared with refinement from iron ore. The energy saved by recycling reduces the annual energy consumption of the industry by about 75%, which is enough to power eighteen million homes for one year. According to the International Resource Panel's Metal Stocks in Society report, the per capita stock of steel in use in Australia, Canada, the European Union EU15, Norway, Switzerland, Japan, New Zealand, and the US combined is (about 860 million people in 2005). Basic oxygen steelmaking (BOS) uses 25–35% recycled steel to make new steel. BOS steel usually contains lower concentrations of residual elements such as copper, nickel, and molybdenum, and is, therefore more malleable than electric arc furnace (EAF) steel, and is often used to make automotive fenders, tin cans, industrial drums, or any product with a large degree of cold working. EAF steelmaking uses almost 100% recycled steel. This steel contains greater concentrations of residual elements that cannot be removed through the application of oxygen and lime. It is used to make structural beams, plates, reinforcing bar, and other products that require little cold working. Downcycling of steel by hard to separate impurities such as copper or tin can only be prevented by well aimed scrap selection or dilution by pure steel. Recycling one metric ton (1,000 kilograms) of steel saves 1.1 metric tons of iron ore, 630 kilograms of coal, and 55 kilograms of limestone.

Кеме бұзылуы

Кемелердің корпустары, пайдалы жабдықтары құтқарылып, алынып тасталғаннан кейін, металл сынықтарын алу үшін бөлшектелуі мүмкін. Бір кезде Оңтүстік Азия елдері кемелерді бұзумен айналысып, көбінесе жұмысшылар мен қоршаған орта үшін қауіпті қолмен атқарылатын әдістерді қолданды. Халықаралық ережелер қазір ескі кемелерді қауіпті қалдықтардың көзі ретінде қарастыруды талап етеді, сондықтан кемелерді бұзу дамыған елдердің порттарына қайта оралды. 2013 жылы бөлшектелген кемелерден шамамен 29 миллион тонна болат сынықтары алынды. Бұл сынықтың бір бөлігін қайта қыздырып, мысалы, бетон арматурасы сияқты өнімдер жасауға немесе жаңа болат құюға пайдалануға болады.

Америка Құрама Штаттары

Қалдықтар индустриясы 2012 жылы 90 миллиард доллардан астам құнға бағаланды, бұл 2009 жылғы сауда балансындағы 54 миллиард доллардан жоғары көрсеткіш. 160 елге 28 миллиард долларлық қалдық тауарлары экспортталды. 2010 жылдан бері индустрия 15 000-нан астам жаңа жұмыс орны ашып, 463 000 жұмысшыны тікелей және жанама түрде қамтамасыз етіп отыр. Бұдан өзге, ол федералдық, штаттық және жергілікті билік органдарына 10 миллиард доллардан астам кіріс әкеледі. Қалдықтарды қайта өңдеу парниктік газдар шығарындыларын азайтуға, сондай-ақ энергия мен табиғи ресурстарды сақтауға көмектеседі. Мысалы, қалдықтарды қайта өңдеу арқасында материалдардың бір бөлігі полигондарға тасталмайды. Қайта өңделген қалдықтар АҚШ-та өндірілетін болаттың шамамен 60 пайызын, мыс пен мыс қорытпаларының 50 пайызын, АҚШ қағаз өнеркәсібінің қажеттіліктерінің 75 пайызынан астамын және АҚШ алюминийінің 50 пайызын құрайтын шикізат көзі болып табылады. Қайта өңделген қалдықтар потенциалды түрде қауіпті материалдарды алып тастап, оларды полигондарға түсірмей, ауа мен судың таза болуына көмектеседі.