طرح بازيافت فلز تنگستن | معرفي تنگستن

تنگستن يا وُلفرام عنصري با نماد شيميايي W و عدد اتمي ۷۴ است، فلزي كمياب و گران بهاست كه به صورت خالص در طبيعت يافت نمي‌شود؛ بلكه تركيبات آن را با ساير عناصر مي‌توان يافت. سنگ‌هاي معدني مهم حاوي تنگستن، كاني‌هاي ولفراميت و شئليت هستند. تنگستن بيست و ششمين عنصر جدول مندليف است و در طبيعت 20 كاني تنگستن يافت شده كه اكثر آنها كمياب هستند و تنها كاني‌هاي شيلئت و ولفراميت به عنوان كاني‌هاي اقتصادي تنگستن شناخته شده‌اند. دماي ذوب تنگستن ۳۴۲۲ درجه سلسيوس و دماي جوش آن 5530 درجه سلسيوس‌ است و چگالي آن 19/30 برابر چگالي آب، در حدود 1/7 برابر چگالي سرب و نزديك به چگالي اورانيوم و طلا است. بدليل گران و نادر بودن استخراج، بازيافت تنگستن ارزش اقتصادي زيادي دارد. ضايعات تنگستن قابليت فرآوري را داشته و جمع آوري آن آسان است. فن‌آوري‌هاي نويني براي بازيابي تنگستن از ضايعات شكل گرفته و به كارآمدترين روش براي دستيابي سريع به محصول با كيفيت تبديل شده است. مواد موجود همراه تنگستن ضايعاتي نيز با ارزش بوده و بازيابي آن‌ها همانند محصولات حاصل از فرايندهاي معدني تصفيه شده داراي كيفيت همسان هستند. عملاً در بازيافت تنگستن بدون هيچ محدوديتي كيفيت محصول نهايي باكيفيت فلز اوليه تفاوتي ندارد و از همه مهم‌تر اثرات زيست محيطي ناشي از معدنكاري و هزينه‌هاي توليد را كاهش و به حداقل مي‌رساند. جهت سفارش و نوشتن طرح توجيهي كليك كنيد.

طرح بازيافت فلز تنگستن | معرفي كدهاي ISIC  محصول تنگستن

بر اساس سيستم طبقه بندي آيسيك، عدد 27 مربوط گروه فلزي و زيرشاخه آن 2711 و 2710 مربوط به فراوري‌هاي تنگستن مطابق جدول زير مي‌باشد.

ليست محصولات طرح توليدي بر اساس كد آيسيك

رديف	نام محصول	كد گروه محصول   (آيسيك )
1	فروتنگستن	27101324
2	ابزار تنگستن كاربيد	2893512373
3	اكسيد تنگستن	2411512767
4	فرو سيليكو تنگستن	2710412307

 

طرح بازيافت فلز تنگستن | كاربردهاي تنگستن

تنگستن در طيف وسيعي از صنايع از فلزات سخت (خصوصاً كربيد تنگستن) و فلزات آلياژي گرفته تا صنايع خردايش و ماشين كاري فلزات كاربرد دارد. كاربرد آن را مي‌توان به شرح ذيل دسته بندي نمود.

 

 كاربرد  تنگستن در فلزات سخت

شامل محفظه‌ها، ابزارها، مته‌ها، پوشش‌ها و قالب‌ها، حفاري، جوشكاري، وسايل ورزشي، وسايل پزشكي، هوا و فضا، كانكتورهاي الكتريكي، تجهيزات نوري، نظامي و موشكي، فولاد و آلياژهاي فلزي خاص، ابزارهاي فولادي، فولادهاي سريع بر، سوپرآلياژهاي فلزي، كاتاليزورها، پيگمنت‌هاي رنگي، سطوح مقاوم نسبت به سايش، سيستم‌هاي پاشش حرارتي، قالب هاي صنعتي، صنايع هوا فضا، تجهيزات نظامي، صنايع تكنولوژي ليزري، صنايع كاتاليستي، صنايع و تكنولوژي‌هاي پزشكي، صنايع لعاب سازي كاشي و سراميك، ماشين آلات و سازه‌هاي موتوري. حدود نيمي از تنگستن استخراجي جهان در  توليد كاربيد تنگستن، كه ماده‌اي بسيار سختي است، استفاده مي‌شود. باقي آن نيز در توليد آلياژها و فولادها استفاده مي‌شود. كمتر از ۱۰ درصد از آن نيز در توليد تركيبات شيميايي استفاده مي‌شود. معمولاً محصولات ساخته شده از تنگستن در فرايندهايي از قبيل متالورژي پودر، جوش پلاسما، پرس ايزواستاتيك گرم و روش‌هاي ترموپلاستيك ساخته مي‌شود.

 

بيشتر بخوانيد : طرح توجيهي صنعتي | نگارش طرح توجيهي صنعتي

مواد سخت

تنگستن عمدتاً در توليد مواد سخت بر پايه كاربيد تنگستن استفاده مي‌شود. كاربيد تنگستن يكي از سخت‌ترين كاربيدهاي شناخته شده است. حدود ۶۰درصد مصرف تنگستن به صورت WC در حال حاضر براي ساخت مواد ساينده مقاوم در برابر سايش و ابزارهاي برشي كاربيدي شامل انواع چاقو، مته، اره‌هاي گرد بر، قالب‌هاي مسلح و ابزارهاي تراش و فرزكاري استفاده مي‌شود. ابزارهاي كاربيدي در واقعيت كامپوزيت‌هاي فلز-سراميك هستند كه عمدتا در آن‌ها از كبالت به عنوان نگهدارنده ذرات تنگستن در كنار هم استفاده شده است.

آلياژها

ازخواص نقطه ذوب بالا، استحكام و چگالي تنگستن در ساخت آلياژهاي فلزي سنگين و  فولادهاي برش دهنده سريع كه حاوي حدود ۱۸درصد تنگستن هستند استفاده مي‌شود و به دليل همين ويژگي‌ها از آن در ساخت نازل موشك‌هاي  بالستيك، ابر آلياژها، پره‌هاي توربين، قطعات مقاوم در برابر سايش و پوشش‌هاي سخت  فلزات استفاده مي‌شود.

جنگ‌افزار

آلياژ تنگستن با نيكل و آهن يا كبالت آلياژهاي سنگين مورد استفاده، در گلوله‌هاي نظامي به منظور نفوذ به زره بدنه ادوات نظامي و درساخت گلوله‌هاي توپ، نارنجك و موشك و نيز براي ساخت گلوله‌هاي انفجاري (افشان) فراصوت هستند. تنگستن در مواد منفجره با فلز فشرده نيز كاربرد دارد كه از آن به عنوان پودر متراكم، براي كاهش خسارات جانبي و در همان حال افزايش كشندگي انفجار در محدوده يك شعاع كوچك استفاده مي‌شود.

صنعت الكترونيك

از تنگستن در توليد رشته ملتهب لامپ‌هاي رشته‌اي و هالوژن اسفاده مي‌شود. از آنجا كه تنگستن استحكام خود را در دماهاي بالا حفظ مي‌كند، در بسياري از پروژه‌ها و محصولات با كاركرد در درجه حرارت بالا، از قبيل لامپ اشعه كاتد و رشته‌هاي درون لوله خلاء، المنت حرارتي و نازل موتور موشك‌ها كاربرد دارد. با توجه به خواص رسانايي و بي‌اثري نسبي شيميايي، از تنگستن در توليد  الكترودها، ميكروسكوپ الكتروني و به عنوان ماده اتصال درتراشه‌ها (IC)، مابين سيليكون دي‌اكسيد و مواد دي‌الكتريك و ترانزيستور و در نيمه هادي‌ها به عنوان يك پوشش بر روي سيليكون نيز استفاده مي‌شود. ساختار الكترونيكي تنگستن آن را به يكي از مواد اصلي براي اهداف كاربردي اشعه X تبديل كرده ‌است. از ديگر كاربردهاي آن محافظت در برابر پرتوهاي با انرژي بالا همانند راديواكتيو است. پودر تنگستن به عنوان مواد پركننده در كامپوزيت‌هاي پلاستيكي كه به عنوان يك جايگزين سرب در گلوله و سپرهاي تابشي نيز به كار مي‌رود.

طرح بازيافت فلز تنگستن | تكنولوژي هاي بازيافت

امروزه در سطح جهاني بازيافت تنگستن در مقياس صنعتي انجام مي‌شود كه  مي‌توان فرايند آن را به سه دسته اصلي تقسيم كرد:

• بازيافت مستقيم
• بازيافت شيميايي كه به آن بازيافت غيرمستقيم نيز گفته مي‌شود
• بازيافت نيمه مستقيم و متالورژي ذوب  

 

بازيافت شيميايي يا بازيافت غير مستقيم

اكثر ضايعات تنگستن براي بازيابي با خلوص بالا بهروش شيميايي بازيافت مي‌شوند. در بازيافت شيميايي تقريباً از انواع ضايعات تنگستن استفاده مي‌شود كه مي‌تواند انواع ضايعات تنگستن مانند كاربيد سيمان، فلز سنگين تنگستن (W-Cu ، W-Ag)، فلز تنگستن، كاربيد تنگستن و اكسيد تنگستن استفاده كرد. اين فرايند قادر به بازيابي ضايعات‌ نرم و سخت است و امكان بازيابي محصولات جانبي با ارزش (Co ، Ni ، Cu ، Ag ، Ta ، Nb) موجود در ضايعات تنگستن نيز وجود دارد. طي فرايند شيميايي شستشو و فرآوري كنسانتره تنگستن، قبل از افزودن نمك‌هاي قليايي اكسيد كننده، مانند كلرات و نيتريت، كربنات سديم يا ذوب هيدروكسيدآن، از مواد افزودني براي اكسيد كردن ضايعات تنگستن استفاده مي‌شود. در اين فرايند ابتدا قطعات بزرگ‌تر بايد قبل از اكسيداسيون خرد شوند. متعاقباً، تنگستات تحت فشار شسته مي‌شود. در شستشوي قليايي تنگستن  فلزات همراه ديگر نيز به صورت انتخابي شسته مي‌شوند و پودر WC يا پودر W به عنوان باقي مانده با ارزش به جا مي‌مانند. اين فرايند استحصال بازيافت نيمه مستقيم ناميده مي‌شود. در همجوشي قليايي سديم فرايند، نيترات و ضايعات سخت حاوي تنگستن، در ظرف كوره نگهدارنده چرخان اضافه مي‌شوند و در دماي 700 تا 850 درجه سانتي گراد ذوب شده و واكنش مي‌دهند. سديم نيترات اضافي متعاقباً با ضايعات نرم تنگستن احيا كننده واكنش مي‌دهد. مواد مذاب در آب حل مي‌شوند و محلول آبي از تنگستات سديم را تشكيل مي‌دهد و از اكسيدهاي Co ، Ti و Ta غير محلول جدا مي‌شود و گاز حاصل توسط كاتاليزورهاي DENOx سم زدايي مي‌شود.

 

كوره صنعتي اكسيداسيون ضايعات تنگستن

در ادامه محلول حاوي تنگستن در فيلتر-پرس، جداسازي شده و باقيمانده فيلتر حاوي كنسانتره‌هاي ارزشمند از ضايعاتي مانند:Co ، Ni ، Cu و Ta است كه به مواد با خلوص بالا تبديل مي‌شوند. بيشتر آلياژهاي همراه با كاربيد تنگستن يا تنگستن به راحتي در محيط‌هاي آبي اسيدي حل مي‌شوند. بنابراين مي‌توان آن‌ها را با استفاده از ليچ اسيد از اشيا با ارزش تنگستن جدا كرد. در اين موارد از اسيدكلريدريك استفاده مي‌شود، اما در بعضي اوقات از اسيد نيتريك، اسيد سولفوريك يا اسيد فسفريك نيز براي اين جداسازي استفاده مي‌شود.

 

 متالورژي ذوب در بازيافت تنگستن

سوپر آلياژها، استليت‌ها، WC menstruum و كاربيدهاي eutectic ريخته گري به ضايعات بسيار خالصي همانند ضايعات تنگستن احتياج دارند. در حالي كه براي ذوب فولاد مي‌توان از ضايعات ناخالص ديگري مانند قطعات فلزي سنگين و چرخ دنده‌ها و ضايعات كاربيد سيماني در متالورژي ذوب استفاده كرد.  تمام مواد در جريان ذوب اين فرايند در سرباره جدا مي‌شوند و عناصر خارجي كه در ذوب فلز محلول هستند، به صورت همگن توزيع مي‌شوند. هر تنگستني كه در اين شرايط قراردارد به استثناي ذوب مجدد با روش‌هاي ديگر نمي‌تواند دوباره بازيافت نمود. در بازيافت تنگستن در متالورژي ذوب قراضه به كوره قوس الكتريكي (EAF) اضافه مي‌شود تا تركيب فولاد مورد نظر (به‌عنوان مثال براي كاربردهاي HSS) تنظيم شود. سپس مذاب براي ادامه كار به يك مبدل تخليه اكسيژن آرگون (AOD )منتقل مي‌شود.

طرح بازيافت فلز تنگستن | آمار واحدهاي بازيافت تنگستن كشور

در كشور دو واحد داراي پروانه بهره‌برداري در زمينه توليد محصولات تنگستن در اصفهان وجود دارد و تعداد شش جواز تاسيس در زمينه توليد ابزاهاي تنگستني و آليازهاي تنگستن نيز صادر شده است. براي آشنايي با طرح توجيهي كليك كنيد.

آمار واحدهاي داراي پروانه بهره برداري توليدكننده تنگستن كشور
تعداد	سرمايه گذاري (م .ر)	اشتغال(نفر)	ظرفيت	واحد
2	34250	43	151	تن

 

آمار جواز تاسيس‌هاي توليد ابزار و فلز فرو تنگستن كشور
تعداد	سرمايه گذاري (م .ر)	اشتغال(نفر)	ظرفيت	واحد
6	4520087	644	6063	تن

 

 

آمارصادرات و  واردات فلز تنگستن درسال 1397
شرح	وزن  كيلو	ريالي(م.ر)	ارزي دلار
واردات  سال 97	42877	85134	2022327
صادرات سال 97	31264	4869	61892

طرح بازيافت فلز تنگستن | هزينه‌هاي سرمايه‌گذاري واحد توليدي

سرمايه مورد نياز در دوران اجراي طرح، سرمايه ثابت و سرمايه مورد نياز در دوران بهره‌برداري از طريق سرمايه در گردش تأمين مي‌شود. دارايي‌هاي ثابت در مرحله اجراي طرح خريداري و طي دوران بهره‌برداري مورد استفاده قرار مي‌گيرند. سرمايه گذاري ثابت طرح بشرح ذيل است:

هزينه‌هاي سرمايه‌گذاري در طرح

شرح	هزينه موردنياز	واحد
		(م.ر)
جمع سرمايه‌گذاري ثابت  واحد	395,515
ماشين آلات صنعتي	125,588

زمين و ساختمان‌هاي موردنياز طرح

شرح	مساحت	موردنياز
زمين	10000	مترمربع
زيربنا سرپوشيده	1400	مترمربع

خدمات قابل ارايه كاردوك به طرح‌ها و واحدهاي توليد كننده

براي تهيه طرح توجيهي در زمينه هاي مختلف مي توانيد با كارشناسان تماس بگيريد. از جمله خدمات مركز مشاوره كسب و كار كاردوك مي توان به موارد زير اشاره داشت :

• ارائه خدمات در انتخاب ماشين آلات، تاسيسات عمومي و طراحي سايت پلان
• تامين نيروي انساني نصب و راه اندازي ماشين آلات و تاسيات عمومي طرح توليد
• مشاوره فرمولاسيون مواد اوليه
• مشاوره اصلاح تكنواوژي، نوسازي و بازسازي واحدهاي قديمي
• مشاوره صادرات محصول با كيفيت به  كشورهاي ديگر
• تهيه طرح توجيهي و امكان سنجي طرح با استفاده از نرم افزار كامفار توسط متخصصين كارآمد مهندسي
• ثبت نام در سامانه بهين ياب و سامانه مختلف

براي دريافت مشاوره از متخصصان مركز مشاوره كسب و كار و كاريابي كاردوك جهت نوشتن طرح توجيهي مي توانيد با شماره 02166418908 تماس بگيريد.

 

 

منبع: طرح بازيافت فلز تنگستن | طرح توجيهي بازيافت فلزات گرانبها تنگستن