ضایعات الماس

ضایعات الماس : ما قصد داریم تا در این یادداشت به بررسی و معرفی
• تاریخچه‌ای کوتاه از تنگستن
• ماهیت تنگستن کارباید
• نحوه بازیافت تنگستن کارباید و
• یک سامانه جمع‌آوری و خرید ضایعات الماس
بپردازیم.

چنانچه به دانستن اطلاعاتی مفید در این باره علاقمند بوده یا در پی یافتن مجموعه‌ای برای خرید
ضایعات تنگستن خود هستید، تا انتها با ما همراه باشد!

تاریخچه‌ای کوتاه از تنگستن و ضایعات الماس

شاید بتوان تنگستن را در زمره عناصر جوان جدول تناوبی قرار داد، چرا که تا پیش از قرن 19 (اواخر سده 18 میلادی) اثری از این محصول که به صورت آزمایشگاهی فرآوری می‌شود در صنعت دیده نمی‌شد.

در همین رابطه در سال 1781 کارل ویلهلم شیله (Carl Wilhelm Scheele)، داروساز آلمانی-سوئدی که کشف اکسیژن به شکل امروزی‌اش، مولیبدنوم و باریوم نیز در کارنامه وی دیده می‌شود به این نکته پی برد که می‌توان از نوعی کانی به اسم «شئلیت» (Scheelite) اسیدی جدید فرآوری کرد که در آن زمان نام آن را « تنگستیک اسید » (Tungstic acid) گذاشت.

در همین رابطه شیله به همراه شیمیدان و کانی‌شناس هم‌وطن خود توربرن برگمان (Torbern Bergman) به این نتیجه رسیدند که می‌توان با کاهش مقدار این اسید فلز جدیدی را به دست آورد.

این موضوع مقدمه‌ای شد تا 2 سال بعد خوزه و فائوستو الهویار (José , Fausto Elhuyar) به تشابه بین اسیدی که از ولفرامیت به دست آورده بودند و اسیدی که پیش‌تر توسط سوئدی‌ها کشف شده بود ( اسید تنگستیک ) پی ببرند.

در اواخر همان سال بود که این دو برادر شیمیدان اهل اسپانیا توانستند در انجمن سلطنتی باسک تنگستن را با احیای این اسید از زغال چوب جدا کرده و آن را ولفرام (Wolfram) بنامند.

کاربرد نظامی تنگستن

در اوایل قرن 20 ارزش استراتژیک تنگستن بیش از هر زمان دیگری مورد توجه قرار گرفت! در همین رابطه درست چند سال پیش از شروع جنگ جهانی اول، مقامات بریتانیا درصدد برآمدند تا اختیار معدن کاروک (Carrock mine) که استخراج از آن تحت نظارت آلمان‌ها بود را به اختیار خود درآورند ؛ لازم به ذکر است که دسترسی آلمان‌ها به تنگستن در طول جنگ جهانی اول کمتر و کمتر هم شد.

با آشنایی بیشتر طرفین و نیروهای تحقیقاتی‌شان به مزایا و کاربردهای این عنصر، جدال بر سر تنگستن در جنگ جهانی دوم بیشتر هم شده و به طور مثال کشور پرتغال که منبع اصلی این ماده در اروپا بود تحت فشارهای هر دو طرف نزاع قرار گرفت.

به عنوان مهمترین کاربردها و ویژگی‌های این ماده در کارزار جهانی می‌توان به مقاومت در برابر دماهای بالا، سختی و چگالی قابل توجه و همچنین قابلیت تقویت آلیاژهای آن اشاره کرد که سبب می‌شد تا طرفین جنگ بتوانند از این ماده برای ساخت مهمات، تسلیحات نظامی و همچنین ابزارآلاتی برای ساخت این ادوات جنگی استفاده کنند.

بمب‌های تنگستن کاربیدی به عنوان جایگزین‌هایی برای اورانیوم تضعیف‌شده برای نخستین بار توسط اسکادران شکارچی تانک‌های آلمانی در جنگ جهانی دوم مورد استفاده قرار گرفتند. این محصولات و ضایعات تنگستن کارباید آن‌ها به دلیل داشتن سختی و چگالی بسیار بالا یک نفوذکننده بسیار قوی بوده و قادر به شکاف یا تخریب هر نوع جنگ‌افزاری بودند.

به عنوان توضیحی تکمیلی می‌توان به این نکته اشاره کرد که در گلوله‌های توپ، نارنجک، موشک و گلوله‌های انفجاری از پودر این ماده استفاده می‌شود، چرا که این عنصر موجب کاهش خسارات جانبی و افزایش کشندگی انفجار در یک محدوده کوچک می‌شود.

کاربید تنگستن

همانند همه عناصری که برای کاربردی شدن در صنعت نیازمند ترکیب شدن با موادی دیگر هستند، تنگستن ( ضایعات تنگستن کارباید ) نیز با ترکیبات دیگری ادغام شده و مورد استفاده قرار می‌گیرد که در اینجا می‌توان به کاربید تنگستن (WC) که از نظر شیمیایی یک ترکیب دوتایی بوده و از تنگستن و کربن در نسبت استوکیومتری 93.87٪ و 6.13٪ ساخته شده است اشاره کرد.

کاربید تنگستن چگونه ساخته می‌شود؟

تنگستن کاربید را می‌توان با تف جوشی تنگستن اکسید در مجاورت گرافیت در دمای ۹۰۰ درجه سانتیگراد یا در مجاورت هیدروژن در دمای ۶۷۰ سانتیگراد و سپس ترکیب کردن آن با کربن در آرگون در دمای ۱۰۰۰ درجه سانتیگراد بدست آورد.

فرآیند تولید کاربیدهای سمانته از سنگ معدن استخراج‌شده تا محصول نهایی بسیار طولانی و پیچیده است. تنگستن و کبالت استخراج و آسیاب می‌شوند تا کنسانتره شوند. کنسانتره‌ها معمولاً به اکسید فلزی تصفیه شده و سپس به پودر فلز خالص تبدیل می شوند. پودر تنگستن با کربن مخلوط می‌شود و معمولاً در کوره‌های القایی در دمای 1300 تا 1500 درجه سانتی‌گراد (2400 تا 2800 درجه فارنهایت) به کاربید تنگستن تبدیل می‌شود.

عملیات تف جوشی را می‌توان در کوره‌های مقاومتی یا القایی از جنس فولاد ضدزنگ و خنک‌کننده با آب انجام داد. تف جوشی در فضای بی‌اثر یا خلأ برای کاهش اکسیداسیون انجام می‌شود. پرس گرم با پرس‌های حرارتی مقاومتی و ایزواستاتیک انجام می‌شود.

تف‌جوشی (Sintering) چیست؟

تف جوشی یا Sintering به بیانی ساده عبارت است از چسبیدن ذرات پودر شده موادی با دمای ذوب بالا (مثل فلزات) به یکدیگر در اثر فشار و گرما ! گفتنیست که این عمل بواسطه حضور موادی که فاز مایع داشته و در حکم چسب عمل می‌کنند یا پودرهایی که خود به حالت خمیری و نیمه سیال درآمده‌اند انجام می‌شود.

زمانی که قصد فرآوری یک ماده به روش تف جوشی را داریم، عملاً در پی ساخت ملاتی از آن در ابعاد میکروسکوپی هستیم. جالب اینجاست که به کارباید تنگستن، کاربیدهای تنگستن سمانته یا CWC گفته می‌شود که به نوعی با حالت بوجود آمده (سیمان، ملات و چسبندگی) تناسب دارد.

پودری شدن ماده اصلی ما در تف جوشی سبب می‌شود تا سطح ویژه آن بیشتر شود. با پرس شدن پودر مورد نظر و قرارگیری آن در کوره، دمای آن تا حدی که ذوب نشود (بیش از نصف دمای ذوب) بالا رفته و مقدمات ایجاد قطعاتی یکپارچه مهیا می‌شود.

فرآیند بازیافت ضایعات الماس و ضایعات تنگستن کارباید

زمانی که قصد بازیافت یک ماده را داریم توجه به یک نکته دارای اهمیت زیادی است؛ اینکه هزینه‌های فرآوری مجدد این ماده از دل محصولات یک‌بارتولید و مصرف‌شده کمتر از تولید مجدد و از نوی آن باشند! این در حالی است که در مواردی نظیر ساخت فرآورده‌های تنگستنی که ماده اولیه آن نیز به نسبت گران‌قیمت بوده و به سادگی نیز بدست نمی‌آیند، انجام چنین اموری اهمیت بیشتری هم می‌یابد.

روش‌های بازیافت تنگستن کارباید با امکان استفاده مجدد، روش‌هایی هستند که در آن‌ها ماهیت موادی را که قرار است بازیافت شوند به ‌صورت دائمی تغییر نمی‌دهند. مواد بازیافتی در سطح نسبتاً پیشرفته جداسازی و به چرخه تولید کاربید بازگردانده می شوند.

تا حد زیادی ساده‌ترین و مقرون به‌صرفه‌ترین رویکرد بازیافت مستقیم استفاده مجدد، آسیاب کردن یا بازسازی تکه‌های ضایعات برای تولید یک جزء (ابزار) قابل‌استفاده است. بازسازی کلی هم محدود به تولید مجدد قطعات ساینده با الکترودهای تنگستن است.

فرآیند جریان سرد از سازوکار کاهش دما و نرخ‌های انقباض افتراقی، همراه با شکست ضربه‌ای برای کاهش ضایعات تنگستن کارباید سمانته به پودر درشت استفاده می‌کند.

فرآیند بلیچینگ از یک عملیات حرارتی با دمای بالا (1800 درجه سانتیگراد تا 3300 درجه فارنهایت) و به دنبال آن تبرید سریع برای تولید ماده‌ای استفاده می‌کند که می‌تواند از طریق روش‌های معمولی خرد کردن به پودر پیش‌تولید تبدیل شود. اثرات رشد دانه، تنش حرارتی القاء شده و تبدیل فاز همراه با خاموش کردن سریع، ساختاری آرام با لایه‌های بسیار شکننده ایجاد می‌کند.

فرآیند روی یا برنارد که معمولاً در ایالات متحده بکار گرفته می‌شود بر اساس حلالیت و تغییرات فاز مرتبط کبالت در مواد کاربید سمانته هنگام شسته شدن با روی مایع شکل می‌گیرد.

چگونه ابزار تنگستنی خود را به فروش برسانیم؟

با توجه به توضیحات فوق، پس از اینکه الماس‌ها و مته‌های تنگستنی ما کارایی قوای برش یا سوراخ‌کاری خود را از دست دادند، عملاً سودی برای ما ندارند و نیازمند جایگزین کردن آن‌ها با ابزارآلاتی نو یا حداقل در شرایطی بهتر هستیم. در همین رابطه اهمیت به‌کارگیری مجدد این محصولات سبب می‌شود تا ضایعات الماس خریداران مخصوص خود را داشته و راه برای بازیافت آن‌ها هموار شود.

اگرچه در کشور ما همانند بسیاری دیگر از کشورهای جهان مجموعه‌هایی به بازیافت تنگستن کارباید می‌پردازند، اما می‌توان گفت که کشورهای آلمان و آمریکا پیشروترین صنایع را در راستای بازبکارگیری این محصولات دارند. در همین رابطه پس از اینکه الماس‌های مورد نظر به مجموعه‌هایی نظیر استوک ابزار پوررضا فروخته شده و سپس نزد همکاران بالادستی در زنجیره تأمین به حجم قابل‌توجهی رسیدند، به‌واسطه ترانزیت زمینی روانه کشور آلمان می‌شوند.

در مسیر بازیافت ضایعات الماس استوک ، کمپانی‌هایی نظیر سندویک و سراتیزیت به‌واسطه تسلط بر روی شیوه ساخت محصولات خود، به طور ویژه پذیرای نمونه‌های مصرف‌شده خود بوده و از مشتریانشان می‌خواهند که این محصولات را در ازای شرایطی مطلوب کاربران، به مجموعه مادر بازگردانند.

نهایتاً شاید جالب باشد که بدانید محصولات روسی معمولاً از سوی نام‌های تجاری مطرح این حوزه پذیرفته نمی‌شوند، چرا که در هنگام ساختشان از استانداردهایی خاص و مغایر با نمونه‌های موجود در بازار جهانی پیروی شده و بدین ترتیب به هنگام بازیافت با محصولات مورد نظر مخلوط نمی شوند.

به عنوان سخن پایانی، چنانچه در پی فروش ضایعات الماس خود هستید، می‌توانید با برقراری یک تماس تلفنی با ما ، از شرایط فروش یا جابجایی ضایعات تنگستن کارباید با الماس‌های قابل‌استفاده و باکیفیت ما آگاه شوید.