ضایعاتی که نادیده انگاشته می‌شوند
فرصت فلزات کمیاب برای شرکت های خاص
سرباره‌های فولادی، مواد ارزشمندتری از طلا دارند
سرباره فولادی چیست؟
پس از اینکه ضایعات آهن توسط شرکت‌های فولادی خریداری و به این شرکت‌ها ارسال می‌شوند، در معرض بازیافت قرار می‌گیرند. چنانچه در کارخانه‌های ذوب از مواد خالص‌سازی فلزات معیوب استفاده نشود، نوعی ماده جدید به همراه آهن، سیلیکات‌ها و اکسیدها به‌وجود می‌آید که «سرباره» نام دارد. به عبارت دیگر، سرباره به نوعی فلز جدید گفته می‌شود که با عناصر مختلف غیرفلزی همراه شده است. سرباره‌ها نوعی فلز بازیافتی هستند که نسبت به آهن خالص بازیافتی وزن کمتری دارند. همین امر باعث شده است که این سرباره‌ها در قسمت فوقانی کوره‌های ذوب جمع شوند و به‌راحتی از کوره‌های ذوب استخراج شوند. سرباره‌ها از آن جهت که فضای بسیاری را اشغال می‌کنند و با خود مشکلات زیست‌محیطی را هم همراه دارند، یک ماده اضافی تلقی می‌شوند.
انواع سرباره صنایع فولاد
در صنایع فولادی دو نوع سرباره کوره بلند و سرباره فولادسازی شناخته شده‌اند. سرباره کوره بلند به نوعی از سرباره گفته می‌شود که در کوره‌های بلند تولید می‌شوند و در ساختار خود موادی مثل سیلیکات، آلومینیکات و کلسیم را جای داده‌اند. این نوع از سرباره‌ها ترکیباتی کاملا یکنواخت دارند و امکان کاربرد آسان را به هر کاربری می‌دهند. نوع دیگری از سرباره، سرباره فولادی است که یک ترکیب غیرفلزی شناخته‌شده است. این نوع از سرباره دارای عناصری همچون سیلیکات کلسیم، فریت کلسیم، اکسیدهای آهن، منگنز، آلومینیوم، منیزیم و سدیم هستند که به همراه فلز فولاد تولید می‌شوند. این نوع از سرباره به‌دلیل ترکیباتی که دارد، برای مصارف سیمان‌سازی و سایر مصارف صنعتی چندان مناسب نیست.
کاربرد سرباره فولادی
سرباره‌هایی که پس از تولید شدن سرد می‌شوند، می‌توانند در فرآیندهایی همچون بتن‌سازی، فرآیند ساخت شیشه، فرآیند ساخت پشم‌سنگ، آبراهه، بلوک‌های ساختمانی و مواردی از این قبیل مورد استفاده قرار بگیرند. در این کاربرد سرباره می‌تواند از هر نوعی باشد. یعنی فرقی ندارد که ترکیبات شیمیایی موجود در این نوع از سرباره، چه ترکیباتی هستند. حال اگر هنگام سرد شدن سرباره با پاشیدن آب روی آن، حجم آن را افزایش یابد، سرباره، بلوری شکل خواهد شد. از این نوع سرباره‌ها در ساخت مواد اولیه مربوط به تولید شیشه، پرکننده‌های بتنی و ساخت سیمان بهره گرفته می‌شوند.
افزون بر این موارد، سرباره‌هایی که به سرباره فولادسازی معروف هستند، به‌عنوان کود کشاورزی هم مورد استفاده قرار می‌گیرند. این سرباره‌ها از آنجا که ترکیبات فوق‌العاده‌ای دارند، می‌توانند بهترین انتخاب برای رشد دادن و بهبود نمو گیاهان به شمار آیند. همچنین در جهت تقویت رشد ماهی‌های پرورشی، رشد دادن مرجان‌های دریایی و مواردی از این قبیل نیز به‌صورت گسترده از سرباره‌های فولادسازی استفاده می‌شوند.
مواد ارزشمند در سرباره
سیروس موتمن، نایب رئیس انجمن خدمات مهندسی اصفهان چندی پیش در پنل تخصصی‌همایش سمپوزیوم۲۰۲۴ درباره سرباره‌های فولادی گفت: در سرباره ناشی از تولید فولاد به‌ویژه در روش کوره بلند، مواد ارزشمندی وجود دارد. در نگاه اول سرباره به‌عنوان ضایعات تلقی می‌شود و زمانی که عنوان ضایعات را به کار می‌بریم، گویا محصول بی‌ارزشی است، اما وقتی عنوان سرباره را به کار می‌گیریم، موضوع فرق دارد. درواقع سرباره یکی از محصولات با ارزش کوره بلند در فولادسازی محسوب می‌شود.
موتمن در ادامه افزود: شرکت ذوب‌آهن اصفهان در سال۱۳۵۰ که به بهره‌برداری رسید با کوره شماره۱راه‌اندازی شد. تولید این واحد فولادسازی معادل ۵۵۰هزار تن بود، دو سال پس از آن با بررسی‌های به عمل‌آمده و ارتقای کیفیت و بهبودبخشی به مواد اولیه، تولید این واحد به ۶۵۰هزار تن در سال رسید. در فرآیند کوره شماره۱ تولید سرباره به روش عادی انجام می‌شد، یعنی سرباره را پس از خروج از کوره بلند با پاتیل به مرحله دانه‌بندی سرباره می‌بردند و ناخالصی‌های آنکه به‌صورت کلوخ درمی‌آمد، در انتهای سرباره جمع‌آوری می‌کردند.
وی در ادامه با یادآوری این موضوع که تنها استفاده‌ای که در آن زمان از این سرباره می‌شد، برای تولید پشم شیشه بود، تصریح کرد: پس از آن یک واحد سیمان تاسیس شد که مواد اولیه آن، سهمی از سرباره ذوب‌آهن بود. طبیعتا نخستین چالشی که بین ذوب‌آهن اصفهان و این شرکت سیمانی پیش آمد، در رابطه با ارائه سرباره با کیفیت و مشخصات مورد نیاز این شرکت بود تا بتواند ۳۰ تا ۳۵درصد سرباره ذوب‌آهن را جانشین مواد اولیه سیمان کنند. در آن زمان این شرکت سیمانی از ذوب‌آهن طرح افزایش درجه حرارت سرباره را برای تولید سیمان درخواست کرد که ذوب‌آهن این درخواست آنها را قبول نکرد. ذوب‌آهن در طرح توازن و در کوره بلند شماره۳ پیش‌بینی سرباره در کوره بلند را در دستور کار خود قرار داد. هم‌اکنون در کنار کوره بلند شماره۳ سرباره در کنار کوره بلند دانه‌بندی می‌شود.
نایب رئیس انجمن خدمات مهندسی اصفهان در ادامه با اشاره به مزیت‌های سرباره در کنار کوره بلند عنوان کرد: سیمانی‌ها می‌خواستند سیلیس موجود در سرباره کریستالی نباشد که در این زمینه، درجه حرارت تبدیل سرباره مذاب به دانه‌بندی نقش اساسی داشت؛ بنابراین قبلا سرباره توسط پاتیل دانه‌بندی می‌شد و مدت زمانی بین ۵۰ تا ۶۰درجه سانتی‌گراد طول می‌کشید که درجه حرارت آن کاهش یابد، درحالی‌که در کنار کوره بلند افت درجه حرارت نداشتیم و همراه با چدن که جاری می‌شد، در همان‌جا دانه‌بندی صورت می‌گرفت و کیفیت سیلیس مورد نظر واحدهای سیمانی، خواص هیدرولیکی سرباره ذوب آهن اصفهان بود.
موتمن در ادامه تصریح کرد: هم‌اکنون دو نوع سرباره تولید می‌شود یک نوع سرباره عادی و نوع دوم در کناره کوره که مناسب برای سیمان کشور است که با درجه حرارت بالاتری در کنار کوره بلند به دانه‌بندی تبدیل می‌شود و این خواص شیمیایی، فیزیکی و هیدرولیکی سرباره را برای تولید سیمان به‌دست می‌آورد. وی در ادامه با اشاره به این موضوع که در ضایعات سرباره مواد باارزشی یافت می‌شود، گفت: در سرباره موادی مانند پالادیوم و تیتانیوم وجود دارد؛ البته در این سرباره‌ها طلا نیز یافت می‌شود، اما این مواد از طلا ارزشمندتر هستند که باید استحصال آن مورد توجه واحدهای فولادسازی به‌ویژه واحدهای کوره بلند قرار گیرد.
