Этапы и принципы переработки металлолома

Сдать металлолом на утилизацию просто: достаточно найти в интернете каталог фирм и пунктов вашего города, принимающих металлические отходы, сравнить цены и выбрать ближайший адрес. Многие компании предлагают бесплатный вывоз и демонтаж металлоконструкций. Но что происходит с сырьем, попавшим на предприятия по переработке металлолома? Plus-one.ru разбирался, почему не стоит выбрасывать лом на свалку и как он превращается в сырье для новых изделий.

Где применяется вторичный металл

Использование металлических отходов позволяет экономнее расходовать электроэнергию, сохранить природные запасы руды и уменьшить негативное воздействие на окружающую среду. По данным Ассоциации НСРО «Руслом.ком», переработка цветного металлолома сокращает количество токсичных выбросов в 5-10 раз. Кроме того, себестоимость готовых изделий снижается в два-четыре раза.

По объемам переработки цветных металлов лидирует медный лом. Из него изготавливают провода, силовые кабели, трубы, детали компьютеров. Второе место по количеству утилизируемого лома занимает алюминий. Его применяют в строительстве, авиа- и автомобилестроении, при изготовлении мебели, крепежей и банок для напитков. Также налажена переработка свинца. Он необходим для производства оболочек кабелей и аккумуляторов.

Переработка черного металлолома уменьшает объем вредных веществ, попадающих в атмосферу, на 85% в сравнении с использованием железной руды. Из лома черных металлов в мире получают около половины стали. Вторсырье, переплавленное в слитки, превращается в проволоку, тару и металлоконструкции. Вторичный металл широко используется в строительстве — например, при изготовлении арматуры ЖБК, в судостроении, железнодорожной промышленности. Качество такой продукции не уступает изделиям из первичного сырья.

Этапы переработки металлолома

Лом может пройти все этапы переработки на промышленном предприятии полного цикла. Но есть и другие схемы его утилизации. Самая распространенная из них — сортировка и измельчение в пунктах приема металлолома для продажи на металлургические заводы.

Сортировка и контроль безопасности

Существует два вида лома: черный (сталь, чугун) и цветной (медь, алюминий, магний, титан, свинец). В большинстве пунктов приема сортировка ограничивается разделением черных и цветных металлов. При поступлении на предприятие лом сортируют по габаритам и составу, удаляют мусор и примеси.

Проржавленный и горелый металл не отправляют на переработку, а вывозят на свалку. Допустим лишь налет ржавчины, который не отслаивается при ударе по лому.

Цветные металлы часто используются при производстве ракет и боеприпасов, поэтому отходы такого типа должны пройти пиротехнический контроль. Если лом признан взрывоопасным, его обезвреживают под руководством пиротехника.

Также металл проверяют на уровень радиации. Особого контроля требуют отслужившее свой срок оборудование для лечения онкологии, детали кораблей, работающих на атомном топливе, сырье, вывезенное из радиоактивных зон, элементы атомных электростанций. Лом с высоким радиационным фоном запрещено утилизировать. Его обеззараживают, а затем отвозят в места, отведенные для захоронения радиоактивных отходов.​​

Резка и раскрой металла

Чтобы крупногабаритный лом поместился в плавильную печь, его нужно разрезать. Для этого часто используются пресс-ножницы с гидравлическим приводом. Они позволяют не только измельчить металл, но и спрессовать его в блоки (пакеты) массой от 40 до 4500 кг. Способ механической резки выбирается с учетом формы сырья. Так, детали с прямоугольным сечением разрезаются плазмотроном, а с круглым — аллигаторными ножницами.

Мелкие отходы, в том числе листовую обрезь и проволоку, сразу загружают в пресс. На выходе получаются брикеты в форме цилиндра массой от 2 до 50 кг. Вьюнообразную стальную стружку с помощью крана помещают в разрывное устройство для предварительного измельчения. Далее стружку отправляют в молотковую дробилку, а затем выгружают в контейнеры или прессуют.

Крупногабаритную технику весом более 1,5 тонн делят на части путем взрывания в специальной яме с железобетонными стенами. Получившиеся фрагменты сортируют и измельчают одним из описанных выше методов. Если остался слишком крупный лом (до 7 тонн), его взрывают повторно.

Очистка металлолома

Засоренность лома — это неметаллические включения или примеси металла другой группы. Например, стальной лом может быть засорен чугуном, цветной — черным металлом. Допустимый процент сорности зависит от вида металла. Так, для оцинкованной жести этот показатель может достигать 8%, а для бронзы — не более 2%.

Включения в виде земли, древесины, песка, ветоши определяют визуально или с помощью специального прибора — спектрометра. От этих примесей лом можно полностью очистить.

Металл отправляют в дробилку и очищают от грязи и пыли мощным потоком воздуха. Неметаллические примеси убирают с помощью магнитного сепаратора. Во время передвижения по ленте конвейера или поверхности вращающегося барабана лом притягивается магнитами, а неметаллические фрагменты остаются внизу.

Переплавка

Металлический лом переплавляют в индукционных, электрических, пламенных или плазменных печах. Последние работают на плазме, образующейся при ионизации и нагреве газов.

Лом складывают в стальной ковш, заливают жидким чугуном и обдувают кислородом. Происходящие при этом химические реакции снижают содержание в сырье фосфора, серы и других элементов, которые делают его ломким. Расплавленный металл обогащают примесями, улучшающими его свойства: никелем, кобальтом, ванадием, хромом.

Оборудование для переработки металлолома

Помимо плавильных печей, на предприятиях по переработке черного и цветного лома используется следующее оборудование:

На небольших предприятиях некоторые операции, такие как резка, могут выполняться вручную. В этом случае используются станки с пилой или гильотиной.

Проблемы переработки черных и цветных металлов

При создании предприятия по утилизации лома приходится выбирать: мириться с большим количеством отходов при ручной резке металла (до 10-15%) или закупать дорогостоящее оборудование, которое потребляет много электроэнергии и нуждается в регулярной замене.

Еще одна статья расходов — забота об экологии. Переработка металлолома сопровождается выбросами диоксида углерода, оксида серы, сероводорода и оксида азота. Количество выбросов меньше, чем при использовании руды, но все же далеко от углеродной нейтральности. Есть и хорошая новость: благодаря инвестициям российским металлургическим предприятиям удалось включиться в борьбу с глобальным потеплением. Так, в 2020 году «Металлоинвест», один из крупнейших горно-металлургических холдингов России, сократил объем выбросов парниковых газов на 2,5 млн тонн и вошел в 8% самых экологичных компаний мира в своей отрасли. А Магнитогорский металлургический комбинат с 2015 по 2020 годы ежегодно сокращал выбросы в атмосферу на 14,9 тыс. тонн.

Открытое хранение и некачественная переработка цветного лома (например, распиливание вручную, с образованием большого количества пыли) несут угрозу для окружающей среды. Частицы металлов могут содержаться и в выбросах заводов. Лом меди и свинца относится к III классу опасности, так как его частицы остаются в экосистеме около 10 лет. За это время может произойти непоправимое. Так, медь накапливается в организме, поражая мозг, поджелудочную железу, печень. А вдыхание свинцовой пыли приводит к болезням сердца и снижению интеллекта. Чтобы не допустить попадания частиц металлов в природную среду, используются системы фильтрации выбросов и автоматизированное оборудование, снижающее потери лома при распиливании.

Еще одна проблема утилизации металлолома — его недостаточное поступление в пункты сбора. По данным «Руслом.ком», на российских свалках захоронено около 250 млн тонн вторичных металлов, а у заготовителей нет средств для возвращения их в оборот.

Дефицит железного лома также связывают с его экспортом: в 2020 году он составил 4,8 млн тонн. Как отметили представители ассоциации «Про Лом», было бы разумнее отправить это сырье на крупные предприятия нашей страны, ведь только сильная отрасль сбора и переработки лома черных металлов сможет обеспечить достаточное количество сырья для развития российской металлургии. Эту проблему планируют решить временным повышением минимальной пошлины на экспорт лома: с 1 января 2022 года она выросла до €100 за тонну.

Подписывайтесь на наш канал в Яндекс.Дзен.