金属リサイクル、永遠に
選別された金属くずが埋め立て地に捨てられない理由
金属スクラップは、金属加工の初期の頃から回収され、再利用されてきました。環境面でも経済面でも、金属のリサイクルは非常に効果的です。鋼、鉄、アルミニウム、銅などの金属は、溶解と鋳造を繰り返しても金属特性が低下しないため、何度でもリサイクルできます。プラスチックとガラスのリサイクルは非常に難しいため、リサイクルされた金属は多くの金属加工の伝統的な基盤であることを覚えておくことが重要です。
金属リサイクル業界は、金属くずが埋め立て地にたどり着かないように、陳腐化した物体から金属を回収することを専門としています。代わりに、新製品の原材料に変換されます。
ファウンドリは、持続可能で費用効果の高い原材料の供給源として金属のリサイクルに依存しています。 American Foundry Societyによると、リサイクル材料を使用しない場合、鋳造の価格は20〜40％上昇します。
金属くずの種類
American Iron and Steel Institute（AISI）によって記述されたスクラップメタルの3つの主要なカテゴリがあります。
ホームスクラップ
ホームスクラップとは、製粉所または鋳造所の生産中に生成されるトリミング、ピグメタル、およびリジェクトを指します。このタイプのスクラップは既知の化学的性質を持っており、他の原材料と簡単に組み合わせて現場で再処理できます。
迅速なスクラップ
金属製品の製造中に、迅速なスクラップが発生します。ホームスクラップと同じように、化学的性質は既知であり、再処理のためにすぐに工場に戻されます。
廃止されたスクラップ
廃止されたスクラップは、使用済みの自動車、電化製品、農機具、構造用金属、船舶などの供給源から回収されます。廃止されたスクラップの化学的性質はほとんど知られていません。元の材料は何十年も使用されているか、以前にリサイクルされて他の材料と混合されていた可能性があります。廃止されたスクラップは、使用する前に分類して処理する必要があります。
金属の分離
スクラップメタルリサイクル業界は、未処理の廃止されたスクラップをコモディティグレードの材料に精製します。スクラップメタルディーラー、自動車回収施設、および産業メーカーから収集された廃止されたスクラップは、通常、処理のために大規模なリサイクル施設に送られます。リサイクル施設に到着すると、金属くずは放射線についてスクリーニングされ、インフィードコンベヤーに積み込まれ、拳サイズの断片に細断されます。
次に、金属くずを鉄、非鉄、および非金属の材料に分離する必要があります。このプロセスでは、金属くずを細かく砕いて細かく砕く必要があるため、効率的かつ完全に分離できます。特大のスクラップ（細断するには大きすぎるスクラップ）は、手動でサイズ設定およびソートされます。 Institute for Scrap Recycling Industries（ISRI）は、買い手と売り手が処理された金属スクラップを正確に評価できるように、スクラップ商品の標準仕様を開発しました。
鉄金属
鉄金属合金には鉄が含まれています。一般的な鉄合金には、鋼、可鍛鋳鉄、ねずみ鋳鉄が含まれます。鉄には磁気特性があるため、鉄合金を識別するために磁気引力が一般的に使用されます。鉄スクラップは通常、電磁石を使用して非鉄材料から分離されます。
鉄スクラップは製鉄所や鋳造所で製造される鋳鉄や鋳鋼製品に広く使用されています。鉄鋼の回収率とリサイクル率のレポートによると、鉄鋼は米国および世界で消費されるすべての金属の質量の約90％を占めています。鉄鋼の消費率が高いため、リサイクルが経済的に実現可能です。その結果、鋼は世界で最もリサイクルされた材料です。
非鉄金属
鉄を含まない金属は、非鉄と呼ばれます。銅ベースの合金などの非鉄合金は、非磁性で耐食性があります。また、分離プロセスの重要な要素である非金属金属よりも重いです。強力な真空またはサイクロンは、非鉄合金を所定の位置に残したまま、小さな非金属片を効果的に吸い取ることができます。磁気ドラムまたはサイクロンによって正しく分離されていない問題のある部品は、人間が操作する「ハンドピック」ラインで回収されます。その時点で、鉄金属は圧縮されて製鉄所や鋳造所に出荷され、残りの材料は非鉄分離プロセスに進みます。
非鉄分離では、渦電流、誘導選別、および追加の手作業による選別を利用して、アルミニウムと銅に焦点を当てたさまざまな合金を選別します。 「特殊金属」と呼ばれることが多い一部の非鉄金属は、通常、少量またはコンピュータチップなどの複雑なアプリケーションで使用されるため、リサイクルされることはめったにありません。それらの価値と相対的な量は、分離とリサイクルに必要なコストを正当化するものではありません。
非金属材料
分離プロセスの最後に残った非金属材料は、埋め立て地に送られます。金属リサイクル業界は、これらの材料を効率的に分離して使用し、廃棄物を削減する新しい方法を模索しています。
精製と精製
分離後、金属くずは二次精製されます。リサイクル施設は、廃止されたスクラップを大まかなカテゴリに分類します。ただし、正確な化学的性質は謎のままです。使用可能な原材料になるためには、スクラップを既知の仕様を満たすまで精製する必要があります。
同様の特性を持つスクラップピースは、大きな炉に入れられ、金属に適した溶融温度に加熱されます。精製工程では、スラグが形成され、溶融金属の上部に浮きます。スラグは、精製中に金属から分離される石の廃棄物です。次に、溶融金属をテストし、さらに精製して、目的の品質基準を満たします。取り出して注ぐ直前に、スラグと酸化不純物を廃棄して金属を精製します。溶融金属が必要な特性を達成すると、冷却容器、インゴットダイに移されるか、金型に直接注がれて固化されます。
製造
金属くずは、工場や鋳造所で使用するために世界中に出荷されています。毎年何百万トンもの金属くずが消費され、新しい製品に変わり、新しいサイクルが始まります。
ファウンドリは、バージンメタルのサプライヤーからではなく、スクラップヤードや収集デポからより多くの原材料を調達しています。 AFSによると、鉄金属キャスターは30〜50％の内部スクラップと、40〜50％の外部ソースからのスクラップを使用します。これには、リサイクルされた自動車、電化製品、および他の製造事業からのスクラップスチールからの鉄鋼材料が含まれます。これらの数字は、金属業界内で金属をリサイクルするという信じられないほどの取り組みを示しています。
金属くずのリサイクル
廃止された金属くずは、使用済みの自動車、電化製品、船などの供給源から発生します。ビデオを見て、自動車産業からの廃止された金属に特化した金属リサイクル施設をご覧ください。
持続可能性
金属くずをリサイクルすることで、金属製造による環境への影響を減らすことができます。 2016年、国際リサイクル局（BIR）は、製鋼の原料として使用された廃止された鉄鋼が2億3500万トン、つまり埋め立て地に入らなかった2億3500万トンの廃棄物に達したと報告しました。
金属リサイクルプロセスは、新しい金属合金を製造するよりも排出量が少なく、必要なエネルギーも大幅に少なくて済みます。鉄鋼に関するISRIファクトシートは、鉄鋼のリサイクルに必要なエネルギーは、鉄鉱石から鉄鋼を製造する場合よりも56％少ないことを示しています。さらに、鉄鋼の生産に未使用の材料ではなく鉄スクラップを使用することで、CO2排出量を最大58％削減します。
リサイクルされた金属が市場に出回ると、バージン鉱石抽出の需要は減少します。金属のリサイクルは、廃棄物を有用な資源に変え、エネルギーを節約し、抽出活動とその結果としての環境への影響を減らします。
ソース
- 製鉄所。 「スチールリサイクル」。
- スクラップリサイクル産業協会。 「鉄スクラップ」。
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