Como los metales pueden reciclarse repetidamente, las instalaciones de reciclaje que procesan chatarra son especialmente lucrativas. El hierro y el acero son algunos de los metales más reciclados, con imanes comúnmente utilizados para separar estos metales ferrosos de los residuos mixtos. De hecho, en 2019, alrededor del 69 por ciento del acero crudo en los Estados Unidos se procesó a partir de material reciclado. El reciclaje de metales también requiere menos energía que la minería y el mineral en bruto. Para procesar la chatarra, el equipo de reciclaje viene en varias formas, dependiendo del tipo y tamaño de la chatarra de metal que se está reutilizando. Las esclusas rotativas desempeñan un papel fundamental en el proceso de reciclaje, sobre todo en los casos en que los metales se procesan en forma de polvo, donde controlan el flujo del metal en polvo a granel.
Proceso de reciclaje de metales
El proceso de reciclaje de metales depende del tipo de metal que se recicle. Mientras que el hierro, el acero y otros metales ferrosos son los más fáciles de reciclar, los metales no ferrosos como el aluminio, el cobre, el plomo, el estaño y el zinc también suelen reciclarse. El oro, la plata, el titanio, el platino y otros metales preciosos también se recuperan, principalmente de artículos como teléfonos móviles u ordenadores que han llegado al final de su ciclo de vida.
El proceso de reciclaje de metales suele seguir los siguientes pasos generales:
- Larecogida de metales difiere de los métodos utilizados en el reciclaje de otros materiales, ya que los metales tienden a acabar en los depósitos de chatarra y no en los vertederos. Entre las fuentes se encuentran los vehículos desechados, la maquinaria agrícola, las grandes estructuras de acero, las vías férreas y la chatarra recuperada de la fabricación de nuevos productos.
- Laclasificación requiere la separación de los metales de un flujo de chatarra metálica mezclada o de residuos de múltiples materiales. Sin embargo, en algunas operaciones, los sistemas de equipos de reciclaje de metales implican el uso de imanes y sensores. Estos metales se separan por peso, color y limpieza.
- Elprocesamiento de los metales suele implicar primero la trituración de la chatarra, lo que favorece la fusión del metal. Esto implica mucha menos energía que la manipulación del mineral en bruto.
- La fusión de la chatarra, aunque requiere una energía considerable, consume menos que cuando se funde el mineral en bruto. A menudo requiere el uso de hornos diseñados para fundir metales específicos. Dependiendo del tipo y el volumen del metal y de la temperatura, este proceso de fundición dura de unos minutos a horas.
- Lapurificación del metal se realiza con mayor frecuencia mediante electrólisis, cuando el producto final debe estar libre de contaminantes.
- El siguiente paso es lasolidificación, que implica el enfriamiento de estos metales purificados junto con las cintas transportadoras, donde a menudo se les da formas específicas y se convierten en una variedad de productos metálicos.
- Transportando el metal moldeado una vez enfriado y solidificado a fábricas u otros lugares donde se transforman en nuevos productos, estos productos metálicos pueden volver a reciclarse una vez que han llegado al final de su ciclo de vida.
Equipos de reciclaje de metales
En las distintas fases del reciclaje de metales se puede utilizar una gran variedad de implementos y maquinaria. Equipos como las esclusas rotativas cumplen funciones beneficiosas mucho más allá de su tamaño relativamente pequeño.
El equipo de reciclaje de metales incluye:
- Lasunidades de separación por aire suelen utilizar esclusas rotativas en su diseño, empleando aire presurizado para soplar los materiales de desecho más ligeros en los contenedores mientras se retiene el metal reciclable.
- Las empacadoras empujan y compactan el metal en balas, lo que facilita su apilamiento para el transporte.
- Las gar ras se utilizan en algunas instalaciones de reciclaje para introducir la chatarra en los sistemas de transporte al principio del proceso de reciclaje de metales.
- Las compactadoras comprimen la chatarra para facilitar su almacenamiento y transporte.
- Lascizallas industriales para metales cortan piezas metálicas de gran tamaño, principalmente chapas, y las dividen en tiras finas para facilitar el transporte y la fusión del material.
- Los separadores magnéticos eliminan la chatarra ferrosa de los metales no ferrosos.
- Lostransportadores vibratorios trasladan la chatarra a zonas en las que se organiza, se embala y se traslada para su posterior procesamiento, y suelen trabajar conjuntamente con alimentadores rotativos de esclusas durante el proceso de recuperación y recogida de polvo.
Polvo metálico AM a granel, impresión 3D, transportadores vibratorios y esclusas rotativas
En muchos casos, más de la mitad del metal utilizado en la fabricación de componentes termina como chatarra. El valor de esta chatarra suele ser una pequeña fracción del precio inicial de compra del metal. Debido a los costes de transporte, este valor disminuye cuanto más lejos está de una fundición. Actualmente se está desarrollando un nuevo proceso para convertir la chatarra en polvo metálico que luego se utiliza para fabricar nuevas piezas mediante la tecnología de impresión 3D.
Este sistema prevé un sistema de reciclaje de circuito cerrado, en el que las piezas se funden al final de su ciclo de vida, se convierten en polvo de fabricación aditiva (AM) y se convierten en nuevos componentes mediante impresoras 3D. Esto crea una materia prima versátil para las impresoras 3D, al tiempo que reduce el tiempo de entrega y los costes de transporte. Esto tiene la ventaja añadida de aumentar el valor de la chatarra y reducir los residuos futuros.
Ampliamente utilizados para polvos a granel, los transportadores vibratorios son equipos de reciclaje de metales ideales para transportar metales en polvo AM a granel. Las esclusas rotativas son piezas clave de los sistemas de transportadores vibratorios, que se utilizan para la recuperación y la recogida de polvo durante el proceso de reciclaje. Aunque el polvo de AM se utiliza sobre todo como materia prima para las impresoras 3D, las esclusas rotativas también pueden manipular sólidos a granel en otras formas, como pellets, cristales y gránulos.
Esclusas rotativas y sistemas de recogida de polvo
En los entornos industriales, los sistemas de captación de polvo cumplen una función esencial, ya que eliminan el polvo que puede provocar problemas de salud entre los trabajadores. En determinadas condiciones, el polvo puede incluso provocar explosiones. Los colectores de polvo eliminan las partículas generadas en el proceso de reciclado del aire, filtrando los contaminantes al introducir el aire en los filtros. A continuación, éstos capturan el polvo y otras partículas antes de devolver el aire descontaminado al medio ambiente.
Los sistemas de captación de polvo están formados por sopladores y filtros e implementos para almacenar y eliminar el polvo. Los colectores de polvo funcionan con mayor eficacia cuando aíslan estos contaminantes para que no se vuelvan a introducir en el aire. Para ello, los receptáculos que almacenan el polvo durante el proceso de reciclaje de metales deben conectarse perfectamente con el resto del sistema o utilizar esclusas.
Las esclusas rotativas son las más utilizadas en los sistemas de captación de polvo. Permiten cambiar los recipientes en los que se acumula el polvo sin necesidad de apagar todo el sistema. Las esclusas rotativas evitan que el aire a alta presión se filtre a entornos de menor presión y evitan que los contaminantes se filtren.
