Vantagens de reciclar

A reciclagem de materiais diversos envolve a recuperação e reutilização deles em vez de descartá-los em aterros sanitários ou incinerá-los. Esses materiais são processados e reaproveitados para novos projetos, conservando recursos naturais como florestas para a produção de madeira e peles de animais para a produção de couro, reduzindo a demanda por novas matérias-primas. Este processo também minimiza o impacto ambiental ao reduzir as emissões de gases de efeito estufa provenientes da decomposição e incineração, bem como a redução do consumo de energia associado à produção de novos materiais. Além disso, a reciclagem pode reduzir os custos gerais dos processos. Por exemplo, reciclar alumínio pode economizar até 90% da energia necessária em comparação com a extração de alumínio a partir de matérias-primas. Menos minas são necessárias para obter matérias-primas, resultando em menos poluição ambiental. Ao reutilizar resíduos eletrônicos e garantir o controle de qualidade, menos substâncias perigosas poluem o ambiente. A reciclagem também economiza água, pois os processos de reciclagem requerem menos água do que o uso de matérias-primas. Por exemplo, cada tonelada de papel reciclado pode economizar milhares de litros de água, milhares de quilowatts-hora de eletricidade e mais de uma dúzia de árvores. A reciclagem de resíduos orgânicos, como lodo de esgoto, alimentos, aparas de jardim e resíduos agrícolas, transforma-os em recursos valiosos como composto e biogás. Este processo é crucial nas estratégias de gestão de resíduos ao desviar resíduos orgânicos de aterros sanitários, onde eles se decompõem anaerobicamente e produzem metano - um potente gás de efeito estufa. Avanços tecnológicos agora permitem a extração de minerais valiosos que anteriormente não eram economicamente viáveis de recuperar, incluindo quantidades vestigiais de metais como ouro, prata, cobre e elementos de terras raros.

Os equipamentos Retsch são amplamente utilizados no setor de reciclagem:

• O controle de qualidade e o processo de reutilização começam ambos com a pré-trituração e a redução do tamanho para preparar os materiais para análise ou uso posterior. Nesta fase, a RETSCH oferece uma ampla seleção de máquinas essenciais para essas tarefas. Para uma melhor visão geral, a seção de controle de qualidade/processamento é dividida em diferentes áreas por material de reciclagem. Peneiramento e fracionamento, bem como prensagem de pelotas, pertencem a este capítulo.
   
• Em P&D, métodos mecanoquímicos oferecem novos caminhos para a reciclagem de materiais residuais, como plásticos, matéria vegetal ou resíduos alimentares, com os moinhos de bolas da Retsch desempenhando um papel chave nesses processos emergentes.
   
• A Retsch também oferece equipamentos para gestão de resíduos, por exemplo, combustíveis secundários ou remediação de solos.

Materiais de construção

Materiais de construção reciclados típicos incluem concreto, cimento, tijolos e asfalto. Após serem triturados, o concreto pode ser reaproveitado como agregado para novo concreto ou como material de base para estradas. Da mesma forma, o asfalto de estradas e telhas pode ser processado em novo asfalto.

Os materiais acima são todos duros e quebradiços, de modo que, tipicamente, Britadores de Mandíbula são usados para a redução inicial do tamanho. A oferta de britadores da Retsch fornece modelos adequados para tamanhos de alimentação de até 350 mm. Unidades de bancada como o BB 50 são projetadas para um menor volume de amostras, enquanto o maior modelo, BB 600, processa até 3,5 t/h. Para esmagar materiais relativamente pegajosos como asfalto, é vantajoso embritar a amostra com nitrogênio líquido e usar um britador com porta frontal para fácil acesso à câmara de moagem. Idealmente, a etapa de pré-esmagamento resulta em tamanhos de partículas em torno de 3-5 mm, que podem ser reduzidos ainda mais por moagem fina. Aqui, moinhos de bolas são comumente usados, cobrindo uma ampla gama desde volumes pequenos de amostras até cerca de 200 g por lote e tipicamente fornecendo tamanhos de moagem até 100 µm. Para a amostra pegajosa de asfalto, recomenda-se a moagem criogênica para evitar efeitos de compactação.

Uma boa alternativa aos moinhos de bolas são os Moinhos de Disco Vibratório, como o RS 200 ou RS 300. Esses moinhos produzem partículas muito finas no menor tempo possível.

Materiais isolantes geralmente não são tão duros e quebradiços quanto os materiais de amostra mencionados acima. Aqui, moinhos de corte em combinação com moinhos de bolas podem ser usados para pré-cortar e pulverizar tais amostras. Veja a seção “Vidro”.

Metais

Existem duas principais categorias de metais que são reciclados: metais ferrosos, que contêm ferro e aço, e metais não ferrosos, que contêm alumínio, cobre, chumbo, zinco e estanho, além de metais preciosos como ouro e prata. Moer e triturar amostras de metal pode ser desafiador devido à sua alta ductilidade e abrasividade - o risco de danificar um moinho precisa ser considerado. Normalmente, a fusão é o método mais comum de reciclagem de metais, mas às vezes a trituração mecânica é necessária ou é a melhor escolha. Para triturar materiais que consistem em folhas finas como latas de estanho ou alumínio, um moinho de corte como o SM 300 é adequado. Peneiras inferiores com aberturas de 4 a 20 mm são tipicamente usadas. Os flocos resultantes têm um tamanho de partícula de aproximadamente 5 mm. Empregar um rotor de 6 discos, que se mostra mais durável do que um rotor de seção paralela, mostrou ser vantajoso.

Materiais duros e frágeis, como ligas metálicas, carboneto de tungstênio ou misturas frágeis de diferentes elementos metálicos, são submetidos a uma redução primária de tamanho em um britador de mandíbulas, sendo o modelo BB 500 particularmente adequado. Uma moagem mais fina pode seguir em um Moinho de Batelada SK 300 ou em um Moinho de Disco Vibratório RS 200, onde tamanhos de moagem abaixo de 200 µm podem ser obtidos. No entanto, como essas amostras são comumente fortemente abrasivas, isso também levará à abrasão nas máquinas utilizadas.

O reúso de pós metálicos excedentes dos processos de fabricação aditiva é um campo onde as máquinas de peneiramento da RETSCH contribuem para o processo de reciclagem. Máquinas de peneiramento como o Agitador de Peneiras Vibratório AS 200 basic são usadas para separar as partículas de pó metálico em frações, que restam após o processo de impressão 3D. A fração com as partículas finas pode ser reutilizada para o próximo processo de impressão. A RETSCH também oferece equipamentos de redução de tamanho, como o potente britador de mandíbulas BB 500, que é adequado para pulverizar corpos verdes incorretos ou partes de canais de injeção duros e frágeis produzidos por moldagem por injeção de metal. O pó obtido é então devolvido ao processo de produção.

Outro aspecto importante da reciclagem de metais é o reúso de escórias de ferro, que é um produto residual durante a produção de aço. As escórias podem ser reutilizadas como materiais de construção, especialmente na produção de concreto, para reduzir o conteúdo de clínquer ou cimento. Outra opção é o reúso como fertilizantes. As escórias podem ser melhor trituradas em britadores de mandíbulas e depois pulverizadas em moinhos de bolas ou moinhos de disco vibratório, similar aos exemplos dados para materiais de construção.

Têxteis e couro

O Moinho de Corte SM 300 é o moinho mais adequado para pré-cortar materiais de amostra macios. O rotor de seção paralela e as peneiras inferiores com aberturas de 2 a 6 mm são típicas para esta aplicação. Um ciclone ajuda a descarregar a amostra fofa da câmara de moagem. Dependendo do material, por exemplo, para artigos de couro mais resistentes, a moagem criogênica pode ser necessária na etapa de pré-corte. Aqui, imergir a amostra por alguns minutos em nitrogênio líquido torna a amostra frágil. No caso da moagem criogênica, é melhor usar o rotor de 6 discos mais robusto.

A etapa de moagem fina é realizada ou em um Moinho de Bolas ou no Moinho Ultra-Centrífugo ZM 300. Tornar as amostras fibrosas pré-cortadas frágeis pode ajudar a obter partículas finamente moídas. Como as fibras não mantêm as baixas temperaturas e tendem a aquecer rapidamente, misturar com gelo seco é superior a tornar frágil com nitrogênio líquido. Para isso, as fibras são misturadas na proporção de 1:2 com neve de gelo seco e a mistura completa é alimentada no ZM, geralmente equipado com uma peneira anelar de 0,5 mm e operado a 18000 rpm. Para a moagem criogênica, um ciclone deve ser usado. Outra maneira de obter partículas muito finas de têxteis é usar o CryoMill ou o MM 500 control. O MM 500 control oferece recipientes de moagem maiores do que o CryoMill e duas estações de moagem. Ambos os moinhos tornam a amostra frágil usando nitrogênio líquido para resfriamento. Em ambos os casos, é necessário primeiro um tempo de pré-resfriamento de 10-20 min para congelar as amostras. A amostra é então moída em cerca de 10 ciclos de aproximadamente 1 min a 30 Hz com intervalos de resfriamento de 1 min.

Sucata eletrônica

A sucata eletrônica é um recurso valioso, pois geralmente contém uma porcentagem muito maior de metais preciosos do que a encontrada na mesma quantidade de minério. Para análise de materiais, a sucata eletrônica pode, na maioria dos casos, ser pré-triturada em um Moinho de Corte. O poderoso SM 300 permite o corte de componentes elétricos duros e maciços, como placas de computador. Dependendo do tamanho da alimentação, é necessário um pré-esmagamento manual para que as amostras possam ser alimentadas ao moinho. Para amostras difíceis, o uso do rotor de 6 discos com placas de corte robustas é benéfico. Geralmente, uma peneira inferior de 6 ou 8 mm é usada para obter partículas de 5 mm. Em uma etapa subsequente de moagem fina, um ZM 300 ou um RS 200 é mais comumente usado. O resfriamento com gelo seco pode ser benéfico para pulverizar as amostras até cerca de 0,5 mm de partículas no ZM 300. Amostras com partes metálicas aumentadas são melhor moídas no RS 200 ou no maior RS 300, pois são mais adequados para este material abrasivo do que o ZM 300. Ao moer produtos metálicos, é importante lembrar que partes metálicas não podem ser pulverizadas por forças de impacto. Se forem dúcteis, irão achatar ou formar grumos no processo de moagem do RS 200 ou moinho de bolas.

Resíduos orgânicos

Amostras de resíduos bioorgânicos são muito comuns, como resíduos de jardim ou restos de alimentos, e versáteis. Eles podem ser triturados em Moinhos de Rotor muito mais facilmente quando estão secos para prevenir bloqueios e efeitos pegajosos. Lodo de esgoto seco é comumente triturado até partículas de cerca de 2 mm em um Moinho de Corte, aqui o modelo básico SM 100 é uma boa escolha. Cerca de 100 g de amostra requerem – dependendo das propriedades da amostra como tamanho de alimentação e resíduos de umidade – entre 2-4 min. Resíduos de jardim contendo galhos e outros resíduos vegetais difíceis precisam ser pré-cortados no SM 200 ou nos modelos mais potentes SM 300 com maior velocidade e usando o robusto rotor de 6 discos. A moagem fina pode ser feita em Moinhos de Bolas Planetários como o PM 200 ou o Moinho Ultra Centrífugo ZM 300, dependendo do rendimento de amostra requerido e da finura final. Resíduos alimentares como casca de laranja também precisam de secagem antes da moagem em um Moinho de Rotor. Quantidades maiores de amostras, como 1 kg, podem ser processadas no Moinho de Batelada Rotor SR 300. Como essas amostras tendem a aquecer durante a moagem, é necessário uma alimentação lenta, e o uso do rotor à distância é benéfico. Cerca de 25 min são necessários para a amostra de 1 kg, quando uma peneira inferior de 1,5 mm é usada.

Resíduos de Mineração

Os resíduos de mineração geralmente são duros e frágeis, portanto, o melhor instrumento para triturar resíduos de minério são os Britadores de Mandíbulas. O BB 500, por exemplo, é capaz de triturar 8 kg de minério de ouro em partículas de 5 mm em cerca de 2,5 minutos. Para a moagem fina de amostras de mineração, os Moinhos de Disco Vibratório são preferidos. O RS 200 moe de forma eficiente até 250 ml de amostras em apenas alguns minutos, enquanto o RS 300 é adequado para moer até 2 l de amostras em um único lote. A finura típica dos minérios é abaixo de 100 µm e adequada para preparar amostras para análise por XRF.

Cerâmicas

Diferenciar entre os vários materiais cerâmicos para reutilização é fundamental para conservar recursos naturais e prevenir a degradação ambiental. A recuperação, por exemplo, de metais valiosos de catalisadores usados, como platina e paládio, não apenas suporta a sustentabilidade econômica, mas também reduz a demanda por atividades de mineração. Corpos cerâmicos ou peças malformadas representam uma oportunidade única para reciclagem e eficiência de recursos dentro da indústria cerâmica. Esses materiais podem ser triturados e reutilizados na produção de novos itens cerâmicos, reduzindo significativamente o desperdício e a necessidade de matérias-primas virgens. A trituração inicial de material cerâmico é facilmente realizada em Britadores de Mandíbula da Retsch. Dependendo do tamanho da alimentação e do volume de amostra, o modelo mais adequado pode ser selecionado. A moagem fina é então realizada em um Moinho de Bolas para volumes de amostra menores, como o MM 400. Para quantidades maiores de amostra, o Moinho de Discos DM 200 ou o moinho de discos vibratórios RS 300 podem ser usados. Com esta combinação de pré-moagem e pulverização, amostras de até 3 kg podem ser trituradas até partículas de cerca de 100 µm em aproximadamente 30 minutos. Para amostras mais duras, o Britador de Mandíbula, os Moinhos de Bolas e o RS 300, por exemplo, trabalham com acessórios de carboneto de tungstênio.

Combustíveis secundários e gestão de resíduos

"Combustíveis secundários" ou "combustíveis derivados de resíduos" (RDF) são combustíveis ricos em energia derivados de vários tipos de resíduos que, de outra forma, acabariam em aterros sanitários, como resíduos industriais, resíduos sólidos urbanos, resíduos de biomassa e resíduos plásticos não recicláveis. RDF combustível pode ser usado para aquecer fornos de cimento ou em usinas de energia como substituto de combustíveis fósseis convencionais. Para analisar o conteúdo de halogênio, conteúdo de água, conteúdo de cinzas e valor calórico dos RDFs, essas misturas de materiais heterogêneos devem ser pulverizadas. Geralmente, um Moinho de Corte é necessário para o primeiro passo de redução de tamanho. Aqui, dependendo da composição da amostra, o rotor de 6 discos é usado, se material de amostra mais resistente como madeira ou plástico duro precisa ser triturado. Se a amostra for mais baseada em folha, papel e têxtil, o rotor em V pode ser usado. Em ambos os casos, como os combustíveis secundários são geralmente materiais leves, o uso da unidade de ciclone é benéfico para melhorar a descarga da amostra da câmara de moagem e para evitar que o material aqueça. Em uma etapa de moagem fina, ou o ZM 300 é usado para processar quantidades maiores de amostras de até várias 100 g, ou o CryoMill para quantidades pequenas de amostras de até 5 g. Geralmente, partículas mais finas podem ser obtidas com o CryoMill em comparação com o ZM 300. Peneiras anelares mais finas que 0,75 mm não devem ser usadas para tais amostras, pois podem ocorrer entupimentos. A moagem criogênica – assim, misturando a amostra com gelo seco antes da moagem no ZM 300, é essencial neste caso. Aqui também, o uso do ciclone é recomendado.

Preparando pastilhas estáveis para análises de FRX

Pelotas sólidas e de alta qualidade são uma pré-condição importante para análises de FRX (Fluorescência de Raios X) confiáveis e significativas. Com o PP 40, a RETSCH oferece uma Prensa de Pelotas que produz pelotas fortes com uma superfície lisa. O PP 40 apresenta uma regulação individual da força de pressão na faixa de 0 a 40 toneladas. O PP 40 combina a vantagem de um modelo de bancada pequeno com forças de prensa altas, que são construídas automaticamente em até três etapas, garantindo que até materiais difíceis sejam perfeitamente prensados. Por exemplo, mostra-se benéfico para a estabilidade da pelota quando forças como 10 toneladas, 20 toneladas e 30 toneladas em três etapas subsequentes de cada 20 segundos de tempo de espera são programadas. As partículas têm tempo para se assentar, resultando em uma estabilidade aprimorada. As pelotas podem ser prensadas em copos de alumínio para maior estabilidade. Se todas as medidas mencionadas não ajudarem, misturar o material da amostra com um aglutinante como Licowax é um bom método para estabilizar até as amostras mais difíceis, como pós metálicos. Cerca de 10-15 g de amostra são misturados com 2 g de licowax e prensados em três etapas, conforme descrito acima. Para mistura, o MM 400 é uma boa solução. Este Moinho pode ser equipado com um adaptador para segurar 8 tubos de centrífuga cônicos. As amostras são todas misturadas automaticamente, de forma igual e reproduzível.

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A RETSCH oferece um portfólio abrangente de instrumentos para processos de reciclagem - desde controle de qualidade e preparação de amostras até métodos mecanoquímicos inovadores. Seja para pré-moagem, peneiramento, peletização ou o uso de moinhos de bolas para soluções de reciclagem sustentáveis: Temos os instrumentos certos para as suas necessidades. Nossa rede global e especialistas estão disponíveis para fornecer-lhe aconselhamento personalizado. Entre em contato conosco e trabalhe com nossos especialistas para encontrar a melhor solução para sua aplicação!