طرح بازیافت فلز تنگستن | طرح توجیهی بازیافت فلزات گرانبها تنگستن

طرح بازیافت فلز تنگستن چرا به جای تولید آن مورد توجه قرار می‌گیرد؟ در سال 2020 تولید جهانی تنگستن 84000 تن تنگستن تخمین زده شده است، در حالی که در سال 2011 حدود 73100تن تنگستن تولید شده بود. تخمین ظرفیت ذخایر معدنی شناخته شده تنگستن در دنیا حدود1/9 میلیون تن است و در سال 2020، چین بیشترین با استخراج 6900 تن بیشترین مقداراستخراج تنگستن در جهان را داشته است و ویتنام در رده بعد 4300 تن تولید معدنی تنگستن را داشته است. تنگستن که با نام wolfram نیز شناخته می‌شود، کاربردهای زیادی دارد. در حال حاضر طیف گسترده‌ای از قیمت برای محصولات نهایی تنگستن از 25 تا 2500 دلار به ازای هر کیلو وجود دارد و اکثر محصولات ساخته شده از آن در محدوده قیمت 100 تا 350دلار برای هر کیلو به فروش می‌رسند. برای دیدن سایر انواع طرح توجیهی صنایع معدنی کلیک کنید.

برای دریافت مشاوره از متخصصان مرکز مشاوره کسب و کار و کاریابی کاردوک جهت نوشتن طرح توجیهی می توانید با شماره 02166418908 تماس بگیرید.

طرح بازیافت فلز تنگستن | معرفی تنگستن

تنگستن یا وُلفرام عنصری با نماد شیمیایی W و عدد اتمی ۷۴ است، فلزی کمیاب و گران بهاست که به صورت خالص در طبیعت یافت نمی‌شود؛ بلکه ترکیبات آن را با سایر عناصر می‌توان یافت. سنگ‌های معدنی مهم حاوی تنگستن، کانی‌های ولفرامیت و شئلیت هستند. تنگستن بيست و ششمين عنصر جدول مندلیف است و در طبیعت 20 کانی تنگستن یافت شده که اکثر آنها کمیاب هستند و تنها کانی‌های شیلئت و ولفرامیت به عنوان کانی‌های اقتصادی تنگستن شناخته شده‌اند. دمای ذوب تنگستن ۳۴۲۲ درجه سلسیوس و دمای جوش آن 5530 درجه سلسیوس‌ است و چگالی آن 19/30 برابر چگالی آب، در حدود 1/7 برابر چگالی سرب و نزدیک به چگالی اورانیوم و طلا است. بدلیل گران و نادر بودن استخراج، بازیافت تنگستن ارزش اقتصادی زیادی دارد. ضایعات تنگستن قابلیت فرآوری را داشته و جمع آوری آن آسان است. فن‌آوری‌های نوینی برای بازیابی تنگستن از ضایعات شکل گرفته و به کارآمدترین روش برای دستیابی سریع به محصول با کیفیت تبدیل شده است. مواد موجود همراه تنگستن ضایعاتی نیز با ارزش بوده و بازیابی آن‌ها همانند محصولات حاصل از فرایندهای معدنی تصفیه شده دارای کیفیت همسان هستند. عملاً در بازیافت تنگستن بدون هیچ محدودیتی کیفیت محصول نهایی باکیفیت فلز اولیه تفاوتی ندارد و از همه مهم‌تر اثرات زیست محیطی ناشی از معدنکاری و هزینه‌های تولید را کاهش و به حداقل می‌رساند. جهت سفارش و نوشتن طرح توجیهی کلیک کنید.

طرح بازیافت فلز تنگستن | معرفی کدهای ISIC  محصول تنگستن

بر اساس سيستم طبقه بندی آيسيک، عدد 27 مربوط گروه فلزی و زیرشاخه آن 2711 و 2710 مربوط به فراوری‌های تنگستن مطابق جدول زیر می‌باشد.

لیست محصولات طرح تولیدی بر اساس کد آیسیک

طرح بازیافت فلز تنگستن | كاربردهای تنگستن

تنگستن در طيف وسيعی از صنايع از فلزات سخت (خصوصاً كربيد تنگستن) و فلزات آلیاژی گرفته تا صنايع خردایش و ماشین کاری فلزات كاربرد دارد. کاربرد آن را می‌توان به شرح ذیل دسته بندی نمود.

 کاربرد  تنگستن در فلزات سخت

شامل محفظه‌ها، ابزارها، مته‌ها، پوشش‌ها و قالب‌ها، حفاری، جوشكاری، وسايل ورزشی، وسايل پزشكی، هوا و فضا، كانكتورهای الكتريكی، تجهيزات نوری، نظامی و موشکی، فولاد و آلياژهای فلزی خاص، ابزارهای فولادی، فولادهای سریع بر، سوپرآلياژهای فلزی، كاتاليزورها، پیگمنت‌های رنگی، سطوح مقاوم نسبت به سايش، سیستم‌های پاشش حرارتی، قالب های صنعتی، صنايع هوا فضا، تجهيزات نظامی، صنايع تكنولوژی ليزری، صنايع كاتاليستی، صنايع و تكنولوژی‌های پزشكی، صنايع لعاب سازی کاشی و سراميک، ماشين آلات و سازه‌های موتوری. حدود نیمی از تنگستن استخراجی جهان در  تولید کاربید تنگستن، که ماده‌ای بسیار سختی است، استفاده می‌شود. باقی آن نیز در تولید آلیاژها و فولادها استفاده می‌شود. کمتر از ۱۰ درصد از آن نیز در تولید ترکیبات شیمیایی استفاده می‌شود. معمولاً محصولات ساخته شده از تنگستن در فرایندهایی از قبیل متالورژی پودر، جوش پلاسما، پرس ایزواستاتیک گرم و روش‌های ترموپلاستیک ساخته می‌شود.

بیشتر بخوانید : طرح توجیهی صنعتی | نگارش طرح توجیهی صنعتی

مواد سخت

تنگستن عمدتاً در تولید مواد سخت بر پایه کاربید تنگستن استفاده می‌شود. کاربید تنگستن یکی از سخت‌ترین کاربیدهای شناخته شده است. حدود ۶۰درصد مصرف تنگستن به صورت WC در حال حاضر برای ساخت مواد ساینده مقاوم در برابر سایش و ابزارهای برشی کاربیدی شامل انواع چاقو، مته، اره‌های گرد بر، قالب‌های مسلح و ابزارهای تراش و فرزکاری استفاده می‌شود. ابزارهای کاربیدی در واقعیت کامپوزیت‌های فلز-سرامیک هستند که عمدتا در آن‌ها از کبالت به عنوان نگهدارنده ذرات تنگستن در کنار هم استفاده شده است.

آلیاژها

ازخواص نقطه ذوب بالا، استحکام و چگالی تنگستن در ساخت آلیاژهای فلزی سنگین و  فولادهای برش دهنده سریع که حاوی حدود ۱۸درصد تنگستن هستند استفاده می‌شود و به دلیل همین ویژگی‌ها از آن در ساخت نازل موشک‌های  بالستیک، ابر آلیاژها، پره‌های توربین، قطعات مقاوم در برابر سایش و پوشش‌های سخت  فلزات استفاده می‌شود.

جنگ‌افزار

آلیاژ تنگستن با نیکل و آهن یا کبالت آلیاژهای سنگین مورد استفاده، در گلوله‌های نظامی به منظور نفوذ به زره بدنه ادوات نظامی و درساخت گلوله‌های توپ، نارنجک و موشک و نیز برای ساخت گلوله‌های انفجاری (افشان) فراصوت هستند. تنگستن در مواد منفجره با فلز فشرده نیز کاربرد دارد که از آن به عنوان پودر متراکم، برای کاهش خسارات جانبی و در همان حال افزایش کشندگی انفجار در محدوده یک شعاع کوچک استفاده می‌شود.

صنعت الکترونیک

از تنگستن در تولید رشته ملتهب لامپ‌های رشته‌ای و هالوژن اسفاده می‌شود. از آنجا که تنگستن استحکام خود را در دماهای بالا حفظ می‌کند، در بسیاری از پروژه‌ها و محصولات با کارکرد در درجه حرارت بالا، از قبیل لامپ اشعه کاتد و رشته‌های درون لوله خلاء، المنت حرارتی و نازل موتور موشک‌ها کاربرد دارد. با توجه به خواص رسانایی و بی‌اثری نسبی شیمیایی، از تنگستن در تولید  الکترودها، میکروسکوپ الکترونی و به عنوان ماده اتصال درتراشه‌ها (IC)، مابین سیلیکون دی‌اکسید و مواد دی‌الکتریک و ترانزیستور و در نیمه هادی‌ها به عنوان یک پوشش بر روی سیلیکون نیز استفاده می‌شود. ساختار الکترونیکی تنگستن آن را به یکی از مواد اصلی برای اهداف کاربردی اشعه X تبدیل کرده ‌است. از دیگر کاربردهای آن محافظت در برابر پرتوهای با انرژی بالا همانند رادیواکتیو است. پودر تنگستن به عنوان مواد پرکننده در کامپوزیت‌های پلاستیکی که به عنوان یک جایگزین سرب در گلوله و سپرهای تابشی نیز به کار می‌رود.

طرح بازیافت فلز تنگستن | تکنولوژی های بازیافت

امروزه در سطح جهانی بازیافت تنگستن در مقیاس صنعتی انجام می‌شود که  می‌توان فرایند آن را به سه دسته اصلی تقسیم کرد:

• بازیافت مستقیم
• بازیافت شیمیایی که به آن بازیافت غیرمستقیم نیز گفته می‌شود
• بازیافت نیمه مستقیم و متالورژی ذوب  

بازیافت شیمیایی یا بازیافت غیر مستقیم

اکثر ضایعات تنگستن برای بازیابی با خلوص بالا بهروش شیمیایی بازیافت می‌شوند. در بازیافت شیمیایی تقریباً از انواع ضایعات تنگستن استفاده می‌شود که می‌تواند انواع ضایعات تنگستن مانند کاربید سیمان، فلز سنگین تنگستن (W-Cu ، W-Ag)، فلز تنگستن، کاربید تنگستن و اکسید تنگستن استفاده کرد. این فرایند قادر به بازیابی ضایعات‌ نرم و سخت است و امکان بازیابی محصولات جانبی با ارزش (Co ، Ni ، Cu ، Ag ، Ta ، Nb) موجود در ضایعات تنگستن نیز وجود دارد. طی فرایند شیمیایی شستشو و فرآوری کنسانتره تنگستن، قبل از افزودن نمک‌های قلیایی اکسید کننده، مانند کلرات و نیتریت، کربنات سدیم یا ذوب هیدروکسیدآن، از مواد افزودنی برای اکسید کردن ضایعات تنگستن استفاده می‌شود. در این فرایند ابتدا قطعات بزرگ‌تر باید قبل از اکسیداسیون خرد شوند. متعاقباً، تنگستات تحت فشار شسته می‌شود. در شستشوی قلیایی تنگستن  فلزات همراه دیگر نیز به صورت انتخابی شسته می‌شوند و پودر WC یا پودر W به عنوان باقی مانده با ارزش به جا می‌مانند. این فرایند استحصال بازیافت نیمه مستقیم نامیده می‌شود. در همجوشی قلیایی سدیم فرایند، نیترات و ضایعات سخت حاوی تنگستن، در ظرف کوره نگهدارنده چرخان اضافه می‌شوند و در دمای 700 تا 850 درجه سانتی گراد ذوب شده و واکنش می‌دهند. سدیم نیترات اضافی متعاقباً با ضایعات نرم تنگستن احیا کننده واکنش می‌دهد. مواد مذاب در آب حل می‌شوند و محلول آبی از تنگستات سدیم را تشکیل می‌دهد و از اکسیدهای Co ، Ti و Ta غیر محلول جدا می‌شود و گاز حاصل توسط کاتالیزورهای DENOx سم زدایی می‌شود.

کوره صنعتی اکسیداسیون ضایعات تنگستن

در ادامه محلول حاوی تنگستن در فیلتر-پرس، جداسازی شده و باقیمانده فیلتر حاوی کنسانتره‌های ارزشمند از ضایعاتی مانند:Co ، Ni ، Cu و Ta است که به مواد با خلوص بالا تبدیل می‌شوند. بیشتر آلیاژهای همراه با کاربید تنگستن یا تنگستن به راحتی در محیط‌های آبی اسیدی حل می‌شوند. بنابراین می‌توان آن‌ها را با استفاده از لیچ اسید از اشیا با ارزش تنگستن جدا کرد. در این موارد از اسیدکلریدریک استفاده می‌شود، اما در بعضی اوقات از اسید نیتریک، اسید سولفوریک یا اسید فسفریک نیز برای این جداسازی استفاده می‌شود.

 متالورژی ذوب در بازیافت تنگستن

سوپر آلیاژها، استلیت‌ها، WC menstruum و کاربیدهای eutectic ریخته گری به ضایعات بسیار خالصی همانند ضایعات تنگستن احتیاج دارند. در حالی که برای ذوب فولاد می‌توان از ضایعات ناخالص دیگری مانند قطعات فلزی سنگین و چرخ دنده‌ها و ضایعات کاربید سیمانی در متالورژی ذوب استفاده کرد.  تمام مواد در جریان ذوب این فرایند در سرباره جدا می‌شوند و عناصر خارجی که در ذوب فلز محلول هستند، به صورت همگن توزیع می‌شوند. هر تنگستنی که در این شرایط قراردارد به استثنای ذوب مجدد با روش‌های دیگر نمی‌تواند دوباره بازیافت نمود. در بازیافت تنگستن در متالورژی ذوب قراضه به کوره قوس الکتریکی (EAF) اضافه می‌شود تا ترکیب فولاد مورد نظر (به‌عنوان مثال برای کاربردهای HSS) تنظیم شود. سپس مذاب برای ادامه کار به یک مبدل تخلیه اکسیژن آرگون (AOD )منتقل می‌شود.

طرح بازیافت فلز تنگستن | آمار واحدهای بازیافت تنگستن کشور

در کشور دو واحد دارای پروانه بهره‌برداری در زمینه تولید محصولات تنگستن در اصفهان وجود دارد و تعداد شش جواز تاسیس در زمینه تولید ابزاهای تنگستنی و آلیازهای تنگستن نیز صادر شده است. برای آشنایی با طرح توجیهی کلیک کنید.

طرح بازیافت فلز تنگستن | هزینه‌های سرمایه‌گذاری واحد تولیدی

سرمایه مورد نیاز در دوران اجرای طرح، سرمایه ثابت و سرمایه مورد نیاز در دوران بهره‌برداری از طریق سرمایه در گردش تأمین می‌شود. دارایی‌های ثابت در مرحله اجرای طرح خریداری و طی دوران بهره‌برداری مورد استفاده قرار می‌گیرند. سرمایه گذاری ثابت طرح بشرح ذیل است:

هزینه‌های سرمایه‌گذاری در طرح

زمین و ساختمان‌های موردنیاز طرح

خدمات قابل ارایه کاردوک به طرح‌ها و واحدهای تولید کننده

برای تهیه طرح توجیهی در زمینه های مختلف می توانید با کارشناسان تماس بگیرید. از جمله خدمات مرکز مشاوره کسب و کار کاردوک می توان به موارد زیر اشاره داشت :

• ارائه خدمات در انتخاب ماشین آلات، تاسیسات عمومی و طراحی سایت پلان
• تامین نیروی انسانی نصب و راه اندازی ماشین آلات و تاسیات عمومی طرح تولید
• مشاوره فرمولاسیون مواد اولیه
• مشاوره اصلاح تکنواوژی، نوسازی و بازسازی واحدهای قدیمی
• مشاوره صادرات محصول با کیفیت به  کشورهای دیگر
• تهیه طرح توجیهی و امکان سنجی طرح با استفاده از نرم افزار کامفار توسط متخصصین کارآمد مهندسی
• ثبت نام در سامانه بهین یاب و سامانه مختلف

برای دریافت مشاوره از متخصصان مرکز مشاوره کسب و کار و کاریابی کاردوک جهت نوشتن طرح توجیهی می توانید با شماره 02166418908 تماس بگیرید.