ضایعات آهن چیست؟ انواع، ویژگی‌ها و کاربردهای آن در صنایع مختلف

ضایعات آهن از مهم‌ترین مواد بازیافتی در ایران هستند که از طریق فرآیند‌های مختلف صنعتی، ساختمانی و خودروسازی تولید می‌شوند. این مواد فلزی، به دلایل مختلفی مانند پایان عمر مفید، آسیب‌دیدگی یا تغییر ساختار پروژه‌ها دیگر قابل استفاده نیستند، اما در بسیاری از صنایع مختلف از جمله فولادسازی، ساخت‌وساز، خودروسازی و حتی تولید لوازم خانگی از اهمیت بالایی دارند. در واقع، ضایعات آهن به عنوان ماده اولیه مقرون به صرفه، برای تولید فولاد و محصولات آهنی مورد استفاده قرار می‌گیرد و باعث صرفه‌جویی اقتصادی و حفاظت از منابع طبیعی می‌شود. در ادامه این مقاله از آهن صد، ضایعات آهن، انواع، ویژگی‌ها و کاربردهای آن به طور کامل بررسی می‌شوند. 

ضایعات آهن چیست؟

ضایعات یا قراضه آهن به مواد و قطعات فلزی گفته می‌شود که قابل استفاده نیستند و شکل اولیه خود را از دست داده‌اند. این ضایعات عمدتا از طریق پروژه‌های عمرانی، خودروهای فرسوده، ماشین‌آلات صنعتی، لوازم خانگی و سایر منابع مشابه به دست می‌آیند و شامل میلگردهای آسیب‌دیده، نبشی‌های شکسته، تیرآهن‌های زنگ‌زده و… هستند. 

با وجود غیرقابل استفاده بودن، قراضه آهن از ارزش بالایی برخوردار است، زیرا پس از جمع‌آوری و بازیافت به عنوان ماده اولیه در صنعت فولاد، ساخت قطعات صنعتی، لوازم خانگی و سازه‌های فلزی، مورد استفاده قرار می‌گیرد. اگرچه فلزاتی مانند مس، آلومینیوم و برنج نیز قابلیت بازیافت دارند، اما قراضه آهن به دلیل حجم بالا، مصرف گسترده در صنایع، هزینه بازیافت کمتر و نیاز به تجهیزات ساده‌تر، از جایگاه ویژه‌ای در صنعت بازیافت برخوردار است.

انواع ضایعات آهن

ضایعات آهن از انواع مختلفی تشکیل شده است که هر یک از نظر ساختار، ویژگی‌ها، جنس و نوع کاربرد با یکدیگر تفاوت دارند. در ادامه، انواع ضایعات آهن بر اساس دسته‌بندی‌های مختلف مورد بررسی قرار گرفته‌اند.

انواع ضایعات آهن بر اساس منبع تولید

اولین دسته‌بندی قراضه آهن، بر اساس منبع تولید است که این بر اساس منشا تولید ضایعات انجام می‌شود و شامل چهار گروه اصلی است:

• ضایعات آهن ساختمانی: از رایج‌ترین منابع تولید ضایعات آهن، پروژه‌های عمرانی و ساختمانی هستند. این ضایعات اغلب در مرحله تخریب یا بازسازی ساختمان‌ها تولید می‌شوند و معمولا، شامل میلگردهای زنگ‌زده، تیرآهن‌های قدیمی، تکه‌های آرماتور و پروفیل‌های باقی‌مانده از سازه می‌شود. این نوع از قراضه‌ها کیفیت خوبی دارند و به راحتی قابل ذوب هستند. 
• ضایعات آهن صنعتی: از دیگر منابع تولید ضایعات، صنایع تولیدی و کارخانجات هستند. در این صنایع ضایعات  زیادی در اثر تولید، برش‌های ورق، ماشین‌کاری، پرتی قالب‌گیری و… ایجاد می‌شود. قراضه آهن صنعتی دارای کیفیت بالا و چگالی خوبی است و جزو بهترین ضایعات فولادی محسوب می‌شود. 
• ضایعات آهن خودرویی: صنایع خودروسازی نیز ضایعات آهن زیادی تولید می‌کنند. این گروه شامل قطعات فلزی خودروهای فرسوده و رده خارج‌شده مانند بدنه خودروها، درب‌ها، کاپوت، گلگیر، رینگ‌های فلزی و دیسک ترمز هستند که نیاز به تفکیک دارند، ولی از قیمت بالایی برخودار هستند. 
• ضایعات آهن خانگی: از دیگر منابع تولید ضایعات وسایل خانگی هستند. وسایل خانگی قدیمی مانند یخچال، ماشین لباس‌شویی، درب، پنجره و ظروف فلزی پس از پایان عمر خود، ضایعات آهن زیادی تولید می‌کنند.

انواع ضایعات آهن بر اساس جنس 

از دیگر دسته‌بندی ضایعات آهن، بر اساس جنس و ترکیبات است که در انتخاب نوع بازیافت و کوره تاثیرگذار است. مهم‌ترین ترکیبات ضایعات آهن عبارتند از: 

• فولاد کربنی: رایج‌ترین نوع از فولادهای کربنی در ضایعات میلگرد، تیرآهن و ورق‌ سیاه است که جزو ضایعات با کیفیت بالا محسوب می‌شوند. 
• آلیاژی: آهن آلات مانند فنر، چرخ‌دنده، ابزارآلات صنعتی که از عناصر خاص مانند کروم، منگنز، نیکل دارند، ضایعات آلیاژی بشمار می‌روند. این نوع از ضایعات سختی و مقاومت بالایی دارند. 
• گالوانیزه و رنگی : تمامی محصولات فولادی با پوشش روی و رنگ‌های صنعتی مانند لوله، کانال کولر، ورق‌های بکار رفته در لوازم خانگی و… از این نوع ضایعات هستند که مقاومت بالایی در برابر خوردگی دارند. 
• ضایعات روغنی: ضایعات روغنی شامل ورق‌های نازک و براق با ضخامت کم می‌شوند.
• ضایعات حلب: از دیگر ضایعات، حلب‌ها هستند که شامل قوطی‌های فلزی مواد غذایی، روغن جامد و پنیر می‌شوند. 
• سوفاره آهن: سوفاره آهن شامل تراشه‌های ریز فلزی است که از ماشین‌کاری قطعات فلزی ایجاد می‌شود. این نوع از ضایعات به دلیل شکل و حجم پراکنده‌، حمل‌ونقل سختی دارند و معمولاً پیش از استفاده مجدد نیازمند فشرده‌سازی و بسته‌بندی هستند.

انواع ضایعات آهن بر اساس ویژگی فیزیکی و ظاهری

این دسته‌بندی قراضه آهن بر اساس ظاهر و حجم ضایعات انجام می‌شود که می‌تواند تاثیر مستقیمی بر فرآیند بازیافت داشته باشد. 

• ضایعات آهنی سنگین: این نوع از ضایعات وزنی حدود یک تن دارند و با نام ضایعات سنگین بار شناخته می‌شوند. تیرآهن‌ها، شاسی‌های فلزی و… از این نوع قراضه‌ها محسوب می‌شوند که از مقاومت بالایی برخوردار هستند و برای ذوب و بازیافت بسیار مناسب هستند. 
• ضایعات آهنی سبک: ورق‌های نازک، ضایعات آرماتور، در و پنجره، لوله‌های نازک و قطعات کوچک فلزی از ضایعات آهنی سبک هستند که چگالی کمی دارند. 
• ضایعات آهن زنگ‌زده و اکسید شده: این نوع مواد نسبت به سایر ضایعات فلزی از مقاومت کمتری برخوردارند، زیرا در معرض رطوبت و هوا قرار گرفته و دچار زنگ‌زدگی یا خوردگی شده‌اند. به همین دلیل، پیش از استفاده مجدد، نیاز به فرآیندهایی مانند تصفیه یا حذف اکسید دارند. با این حال، به دلیل قیمت پایین‌تر، همچنان گزینه‌ای اقتصادی و مقرون‌به‌صرفه برای بازیافت در صنایع محسوب می‌شوند.

انواع ضایعات بر اساس درجه کیفیت

درجه کیفیت از دیگر دسته‌بندی‌هایی است که به طور مستقیم بر قیمت ضایعات تاثیرگذار است. درجه کیفیت ضایعات به صورت زیر است:

• ضایعات آهن سوپر ویژه: ضایعاتی که از نظر کیفیت ارزش بالایی داشته باشند، سوپر ویژه می‌گویند که معمولا فاقد هر گونه آلودگی، رنگ، زنگ‌زدگی، چربی، ناخالصی یا پوشش‌های اضافی هستند. این نوع از ضایعات از قیمت بالایی نیز برخوردار هستند. 
• ضایعات آهن ویژه: از دیگر درجه‌بندی ضایعات، ویژه است که از کیفیت خوبی برخوردار هستند، اما ممکن است مقدار کمی آلودگی یا زنگ‌زدگی داشته باشند. تیرآهن، قوطی، پروفیل با طول کمتر از 50 سانتی‌متر، جزوه ضایعات ویژه محسوب می‌شوند. 
• ضایعات آهن درجه یک: ضایعات درجه یک نوعی از ضایعات محسوب می‌شوند که در ترکیب خود عناصری مانند نیکل و کروم را دارند. سیم، شوفاژ، بدنه موتور سیکلت، آرمیچر بدون آلومینیوم از مهم‌ترین ضایعات درجه یک هستند. 
• ضایعات آهن درجه دو و سه: ترکیبات شیمیایی در ضایعات درجه دو و سه شبیه به درجه یک است، اما ممکن است از کیفیت پایین‌تری برخوردار باشد. میزان ناخالصی در این ضایعات بالاست و برای بازیافت نیاز به فرآیندهای بیشتری مانند پاک‌سازی، تفکیک یا پردازش دارند. بدنه ماشین، کمد فلزی، بشکه، توری مرغی، اگزوز، حلب، فیلتر و سیم‌های روکش‌دار، از ضایعات درجه دو و سه هستند. 

کاربردهای ضایعات آهن

همانطور که گفته شد، ضایعات آهن نقش مهمی در حفظ منابع طبیعی و آلودگی‌های زیست محیطی ایفا می‌کنند و در بسیاری از صنایع به عنوان ماده اولیه مورد استفاده قرار می‌گیرند. مهم‌ترین کاربردهای ضایعات آهن عبارتند از: 

• بازیافت و تولید دوباره آهن و فولاد: مهم‌ترین کاربرد قراضه آهن، در تولید دوباره آهن و فولاد است. قراضه آهن به عنو