تولید و بازیافت نیکل از کاتالیست های مستعمل، کیک نیکل و منابع معدنی
بیان مسأله
کاربرد بسیار زیاد فلز نیکل در صنایع پیشرفته، اهمیت آن در امنیت ملی و تأثیر در رشد اقتصادی، سبب افزایش روز افزون تقاضای جهانی برای این فلز ارزشمند شده است. برای تولید نیکل می‌توان هم از معادن به‌عنوان منابع اولیه و هم از پسماندهای صنایع مختلف مانند کاتالیست‌های مستعمل و کیک نیکل به‌عنوان منابع ثانویه استفاده کرد. بازیافت این فلز از منابع ثانویه با سرمایه‌گذاری کمتر، نیاز کشور را تأمین و به کاهش مخاطرات زیست‌محیطی کمک خواهد کرد.- افزایش مصرف نیکل در ایران و جهان
- عدم توسعه تولید داخلی و نیاز به واردات این محصول به کشور
- عدم توسعه فناوری‌های لازم جهت فرآوری یا بازیافت نیکل
دانشنامه
ویژگی های نیکل
- مقاومت در برابر خوردگی: نیکل مقاومت بسیار بالایی در برابر خوردگی دارد و به همین دلیل در محیط‌های خورنده مانند صنایع شیمیایی و دریایی کاربرد فراوانی دارد.
- مقاومت در برابر حرارت: نیکل دمای ذوب بالایی دارد و به همین دلیل در ساخت قطعات موتورهای جت و توربین‌های گازی استفاده می‌شود.
- چکش‌خواری و شکل‌پذیری: نیکل فلزی چکش‌خوار و شکل‌پذیر است که به راحتی می‌توان آن را به شکل‌های مختلف درآورد.
- خاصیت مغناطیسی: برخی آلیاژهای نیکل خاصیت مغناطیسی دارند و در ساخت قطعات الکترونیکی و الکتریکی استفاده می‌شوند.
- قابلیت بازیافت: این فلز خاصیت کاتالیزوری دارد و می‌توان آن را صددرصد بازیافت کرد.
کاربردهای نیکل
نیکل که یک فلز راهبردی در صنایع نظامی، هوافضا، نفت، گاز و پتروشیمی است، پنجمین عنصر شایع روی زمین است.منبع
- تولید استیل ضد زنگ: نیکل کاتدی به عنوان یکی از عناصر اصلی در آلیاژهای استیل ضد زنگ استفاده می‌شود. این آلیاژها مقاومت بالایی در برابر خوردگی دارند و در صنایع مختلف مانند ساختمان، خودروسازی و لوازم خانگی به کار می‌روند.
- صنعت باتری‌سازی: نیکل کاتدی در تولید باتری‌های نیکل-کادمیوم (Ni-Cd) و نیکل-متال هیدرید (Ni-MH) استفاده می‌شود. این باتری‌ها در دستگاه‌های الکترونیکی، خودروهای هیبریدی و بسیاری از کاربردهای دیگر به کار می‌روند.
- صنایع الکترونیکی: نیکل کاتدی به دلیل خواص مغناطیسی و رسانایی الکتریکی نیکل در تولید قطعات الکترونیکی مانند کانکتورها، قطعات مغناطیسی و سنسورها به کار می‌رود.
- انرژی‌های تجدید پذیر: نیکل در ساخت صفحات خورشیدی و قطعات توربین‌های بادی به کار می‌رود.
- کاتالیزورها: نیکل کاتدی در تولید کاتالیزورها برای صنایع شیمیایی و پتروشیمی در فرآیندهای هیدروژناسیون و دیگر واکنش‌های شیمیایی اهمیت زیادی دارند.
- آبکاری الکتریکی: نیکل کاتدی برای ایجاد پوشش‌های نیکلی بر روی سطوح فلزی استفاده می‌شود. این پوشش‌ها به منظور افزایش مقاومت به خوردگی و بهبود ظاهری سطوح مورد استفاده قرار می‌گیرند.
- صنعت هوافضا: آلیاژهای نیکل به دلیل مقاومت بالا در برابر حرارت و خوردگی در موتورهای جت، توربین‌های گازی و دیگر قطعات حساس به کار می‌روند.
- صنعت خودروسازی: آلیاژهای نیکل به دلیل مقاومت بالا در برابر حرارت و خوردگی در ساخت قطعات موتور، سیستم‌های اگزوز و دیگر قطعات خودروها به کار می‌رود.
منابع نیکل در جهان
بزرگترین معدن نیکل کشف شده، معدن گورو منبع در نیوکالدونیا است و دارای ذخایر قابل توجهی در حدود 124 میلیون تن سنگ معدنی است. منبع بازار نیکل جهان در سال 2022، بیش از 20 میلیارد دلار ارزش داشته است. منبع
منابع نیکل در ایران
تاکنون اکتشاف و استخراج نیکل در ایران به طور گسترده انجام نشده است. اولين معدن نيکل ايران در سرچهان بوانات استان فارس کشف شده‌است. پیش‌بینی می‌شود این معدن که متعلق به وزارت دفاع کشور است، 43 میلیون تن ذخیره داشته‌باشد. منبع در حال حاضر 99 درصد نیاز سالانه 2،000 تنی کشور به نیکل از طریق واردات تأمین شده که در حدود 50 میلیون دلار در سال هزینه دارد.
بازیافت کاتالیست‌ها
کاتالیست‌های حاوی نیکل در صنایع مختلفی از جمله پتروشیمی، پالایش نفت، تولید مواد شیمیایی و صنایع غذایی مورد استفاده قرار می‌گیرند. برخی از رایج‌ترین انواع این کاتالیست‌ها عبارتند از:
- کاتالیست‌های هیدروژناسیون: این کاتالیست‌ها برای افزودن هیدروژن به ترکیبات آلی استفاده می‌شوند و معمولاً حاوی نیکل فلزی یا ترکیبات نیکل هستند.
- کاتالیست‌های اصلاح بخار: این کاتالیست‌ها در فرآیند تولید هیدروژن از هیدروکربن‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرند و حاوی نیکل بر روی حامل‌هایی مانند آلومینا یا سیلیکا هستند.
- کاتالیست‌های متاناسیون: این کاتالیست‌ها برای تبدیل مونوکسید کربن و دی‌اکسید کربن به متان استفاده می‌شوند و اغلب حاوی نیکل هستند.
کیک نیکل
یک پسماند ارزشمند در فرآیند تولید روی است. مهم‌ترین کاربرد کیک نیکل، بازیافت نیکل و کادمیوم از آن است و به همین دلیل دارای ارزش اقتصادی بالایی است.معرفی شرکت
نام: شرکت توسعه متالوژی پارسیان فلز
محل استقرار: شهرک صنعتی اشتهارد
محصول: نیکل کاتدی با خلوص 99 درصد
آخرین دستاورد: توسعه دانش فنی و اجرای موفق مرحله صنعتی با ظرفیت 20 تن در سال
برنامه آتی: توسعه کارخانه جهت افزایش ظرفیت تولید به 50 تن در سال
معرفی طرح
دیدگاه‌ها بسته شده است