امکان استخراج طلا از گوشیها و لپتاپهای فرسوده
پژوهشگران پژوهشگاه فرآوری مواد معدنی جهاد دانشگاهی موفق شدند با روشی پاک و کمخطر، فلزات گرانبها مانند طلا، نقره و مس را از پسماندهای الکترونیکی بازیابی کنند؛ فناوریای که میتواند هم به اقتصاد معدن و هم به محیطزیست کشور کمک کند.
سرپرست پژوهشگاه فرآوری مواد معدنی جهاد دانشگاهی به پژوهشهای اخیر این مجموعه در حوزه بازیافت پسماندهای الکترونیکی اشاره کرد و گفت: بسیاری از بردهای الکترونیکی موجود در وسایل الکترونیکی حاوی عناصر ارزشمندی مانند طلا، مس و نقره هستند. روشهای سنتی بازیابی فلزات عمدتاً مبتنی بر ذوب هستند که مشکلات زیستمحیطی جدی ایجاد میکنند،اما پژوهشگران این فلزات را بهصورت پاکتر و کمخطرتر استخراج کردند.
به گزارش ایسنا، مهدی اسکندری سرپرست پژوهشگاه فرآوری مواد معدنی جهاد دانشگاهی ، با بیان اینکه بخش عمده معادن کشور همچنان به شیوههای سنتی اداره میشوند، اظهار کرد: حرکت بهسمت هوشمندسازی معادن یک ضرورت اجتنابناپذیر است که میتواند بهطور همزمان موجب کاهش هزینهها و افزایش بهرهوری شود.
اسکندری با بیان اینکه یکی از مشکلات اساسی حوزه معدن در کشور، اداره سنتی معادن است، اظهار کرد: ما ناچار هستیم به سمت هوشمندسازی حرکت کنیم، چراکه با اجرای این رویکرد، هزینهها کاهش پیدا میکند و بهرهوری بهطور محسوسی افزایش مییابد.
تعریف پروژههای مشترک برای هوشمندسازی معادن
وی با اشاره به همکاریهای شکلگرفته در این حوزه بیان کرد: در قالب مأموریتهایی که در پژوهشگاه تعریف کردهایم، پروژههایی با همکاری خانه معدن و مسئولان این بخش در حال اجراست که یکی از محورهای اصلی آن، هوشمندسازی معادن است.
این مقام مسئول با اشاره به اقدامات انجامشده در کشور افزود: خوشبختانه در سالهای اخیر بحث هوشمندسازی و استفاده از هوش مصنوعی در معادن کشور آغاز شده و کارهای متنوعی نیز انجام شده است. ما هم در پژوهشگاه فعالیتهای پژوهشی خود را در این مسیر شروع کردهایم.
کاربرد هوش مصنوعی در آنالیز دانهبندی و عیار مواد معدنی
اسکندری با تشریح یکی از پروژههای در دست اجرا گفت: در یکی از پروژهها، روی آنالیز دانهبندی مواد معدنی کار کردهایم. در این طرح، از یک سامانه مبتنی بر دوربین استفاده میشود که هنگام عبور سنگهای معدنی از روی نوار نقاله، آنالیز تصویری انجام میدهد و اندازه دانهها را مشخص میکند.
وی ادامه داد: این سامانه همچنین با توجه به رنگبندی مواد معدنی، قادر است عیار کانسنگ را نیز تعیین کند. این نمونهها نشان میدهد که باید بهطور جدی به سمت استفاده از فناوریهای هوشمند در معادن حرکت کنیم.
دستیابی به دانش فنی بازیابی فلزات گرانبها از بردهای الکترونیکی
سرپرست پژوهشگاه فرآوری مواد معدنی جهاد دانشگاهی در بخش دیگری از سخنان خود به پژوهشهای اخیر این مجموعه در حوزه بازیافت پسماندهای الکترونیکی اشاره کرد و گفت: بسیاری از بردهای الکترونیکی موجود در وسایل الکترونیکی حاوی عناصر ارزشمندی مانند طلا، مس و نقره هستند.
وی با بیان اینکه در پژوهشکده، روی استخراج این فلزات از بردهای الکترونیکی کار شده است، افزود: روشهای سنتی بازیابی فلزات عمدتاً مبتنی بر سوزاندن و ذوب هستند که مشکلات زیستمحیطی جدی ایجاد میکنند، اما پژوهشگران ما با استفاده از روش هیدرومتالورژی، این فلزات را بهصورت پاکتر و کمخطرتر استخراج کردهاند.
راهاندازی پایلوت بازیابی فلزات گرانبها با ظرفیت ۲۵۰ کیلوگرم در روز
اسکندری با اشاره به نتایج عملی این پژوهشها بیان کرد: در حال حاضر یک پایلوت با ظرفیت ۲۵۰ کیلوگرم در روز در اختیار داریم که در آن، بردهای الکترونیکی خرد شده و فلزاتی مانند طلا، مس و نقره از آنها بازیابی میشود.
وی ادامه داد: این طرح، طرح بسیار مناسبی است و در حال حاضر با سازمان صمت و معاونت تجارت همکاریهایی در این زمینه داریم و قرار است با انجام سرمایهگذاری مناسب، این فرآیند توسعه پیدا کند.
صرفه اقتصادی بالای استخراج طلا از پسماندهای الکترونیکی
این مقام مسئول با تأکید بر توجیه اقتصادی این طرح اظهار کرد: با توجه به افزایش قیمت فلزات گرانبها، حتی اگر درصد کمی طلا یا سایر فلزات ارزشمند در بردهای الکترونیکی وجود داشته باشد، استخراج آنها کاملاً مقرونبهصرفه است.
وی افزود: در پایلوت فعلی، ظرفیت خوراک ۲۵۰ کیلوگرم در روز است، اما آمادگی داریم برای سرمایهگذاران، واحدهایی با ظرفیت سه، چهار یا حتی پنج تن در روز طراحی کنیم.
امکان توسعه صنعتی فناوری پس از اثبات در مقیاس آزمایشگاهی
اسکندری درباره ارزش ریالی محصولات استخراجی گفت: میزان فلزات بازیابیشده به درصد عناصر گرانبها در خوراک بستگی دارد. بهعنوان مثال، اگر خوراک دارای ۲۰ پیپیام طلا باشد، به این معناست که در هر تن، حدود ۲۰ گرم طلای خالص وجود دارد.
وی ادامه داد: در مقیاس پایلوت ۲۵۰ کیلوگرمی، میزان طلای بازیافتی ممکن است چند گرم باشد که با قیمتهای فعلی، ارزش اقتصادی قابل توجهی دارد. این پایلوت در واقع برای اثبات فناوری طراحی شده و پس از آن میتوان با افزایش تناژ، واحدهای صنعتی با ظرفیتهای بالاتر راهاندازی کرد.
قابلیت اسکیلآپ طرح بازیابی فلزات گرانبها
سرپرست پژوهشگاه فرآوری مواد معدنی جهاد دانشگاهی با تأکید بر قابلیت توسعه طرح بازیابی فلزات گرانبها از بردهای الکترونیکی گفت: این طرح بهگونهای طراحی شده که سرمایهگذاران بتوانند با اطمینان، آن را در مقیاس صنعتی و با ظرفیتهای چندتنی توسعه دهند.
اسکندری با بیان اینکه این طرح قطعاً قابلیت توسعه دارد و ظرفیت آن نیز پیشبینی شده است، اظهار کرد: هدف از اجرای پایلوت این بود که سرمایهگذاران بیایند، از نزدیک ببینند که فناوری وجود دارد و امکان اسکیلآپ آن برای خوراکهایی در حد پنج، ۱۰ تن در روز هم فراهم است که حجم بسیار بالایی محسوب میشود.
وی افزود: با توجه به قیمت فعلی فلزات گرانبها، بهویژه طلا، این طرح ارزش اقتصادی بسیار بالایی دارد. البته فقط طلا نیست؛ نقره و مس هم در این بردها وجود دارد که آنها هم ارزشمند هستند.
افزایش چشمگیر قیمت نقره، توجیه اقتصادی طرحها را تقویت کرده است
اسکندری با اشاره به نوسانات بازار فلزات گرانبها بیان کرد: قیمت نقره در ماههای اخیر بهشدت افزایش پیدا کرده و طی حدود سه تا چهار ماه گذشته، چند برابر شده است. این موضوع باعث میشود چنین طرحهایی کاملاً اقتصادی و جذاب شوند.
همکاری با صنعت برای حل چالش طلاهای همراه با مس
سرپرست پژوهشگاه فرآوری مواد معدنی جهاد دانشگاهی در ادامه به همکاری این پژوهشگاه با گروههای صنعتی فعال در حوزه طلا اشاره کرد و گفت: برخی از همکاران صنعتی ما در حوزه فرآوری طلا فعالیت دارند و با چالشی مواجه شدهاند که در آن، طلا بهصورت همراه با مس وجود دارد.
وی با بیان اینکه فرآوری این نوع کانسنگها از نظر فنی پیچیدگیهای خاص خود را دارد، اظهار کرد: ما بهتازگی کار پژوهشی روی این موضوع را آغاز کردهایم و به نتایج اولیه خوبی هم رسیدهایم، اما چون فناوری هنوز در مرحله توسعه است، فعلاً امکان ارائه جزئیات آن وجود ندارد.
جلوگیری از هدررفت طلا در معادن کشور
اسکندری با تأکید بر اهمیت این فناوری افزود: در حال حاضر، در بسیاری از معادن کشور، به دلیل همین چالش فنی، طلا عملاً قابل استحصال نیست و از بین میرود. اگر بتوانیم به این فناوری دست پیدا کنیم، امکان استخراج طلا از این معادن فراهم میشود و ارزش افزوده قابل توجهی ایجاد خواهد شد.
وی ادامه داد: خیلی از معادن کشور چنین شرایطی دارند و بهدلیل نبود فناوری مناسب، قادر به بازیابی طلا نیستند. در صورت دستیابی به این فناوری، این مشکل بهطور جدی حل خواهد شد.
افزایش برداشت طلا با توسعه فناوریهای نوین فرآوری
این مقام مسئول با اشاره به اثرگذاری مستقیم این پژوهشها بر افزایش تولید گفت: اکنون معادنی وجود دارند که اساساً نمیتوانند طلا را استحصال کنند و خاک آنها بدون بازیابی ارزشمند دفع میشود. حل این مشکل میتواند به افزایش برداشت طلا و بهرهوری معادن منجر شود.
تولید رنگدانههای اکسید آهن؛ گامی در مسیر اقتصاد چرخشی
اسکندری در بخش دیگری از سخنان خود به اجرای پروژه احداث پایلوت تولید رنگدانههای مبتنی بر اکسید آهن اشاره کرد و گفت: این پروژه با حمایت معاونت علمی انجام شده و یکی از اهداف اصلی آن، کمک به اقتصاد چرخشی و کاهش وابستگی به واردات است.
وی با بیان اینکه بخش عمده پیگمنتهای رنگی مورد استفاده در کشور وارداتی هستند، اظهار کرد: ما در پژوهشگاه یک نوآوری انجام دادیم و از آهن قراضه یا آهنهای کمکاربرد، پیگمنتهای بسیار ارزشمند اکسید آهن تولید کردیم.
تبدیل مواد کمارزش به محصولات راهبردی صنعتی
سرپرست پژوهشگاه فرآوری مواد معدنی جهاد دانشگاهی افزود: این پیگمنتها شامل رنگدانههای قرمز، مشکی و زرد هستند که کاربرد گستردهای در صنایع رنگ، پلیمر و صنایع مشابه دارند.
وی ادامه داد: در حال حاضر، یک پایلوت با ظرفیت حدود ۵۰۰ کیلوگرم در روز در پژوهشکده فعال است که بهعنوان اثبات فناوری عمل میکند. در صورت وجود سرمایهگذار، این ظرفیت میتواند تا روزانه پنج تن تولید پیگمنتهای رنگی افزایش پیدا کند.
اسکندری با تأکید بر رویکرد ارزشآفرینی این طرح گفت: ما از موادی مانند آهن قراضه که ارزش اقتصادی پایینی دارند، محصولی با ارزش افزوده بالا تولید کردهایم. این دقیقاً همان مسیری است که به توسعه پایدار، کاهش ضایعات و تقویت اقتصاد چرخشی در بخش معدن کمک میکند.
نقش نانوفناوری در افزایش بازیابی فلزات معدنی
سرپرست پژوهشگاه فرآوری مواد معدنی جهاد دانشگاهی با تأکید بر ماهیت میانرشتهای نانوفناوری گفت: استفاده هدفمند از نانوذرات در فرآیندهای فرآوری مواد معدنی میتواند بهطور چشمگیری بهرهوری معادن را افزایش داده و درآمد ارزی قابل توجهی برای کشور ایجاد کند.
اسکندری با بیان اینکه نانوفناوری یک حوزه کاملاً میانرشتهای است که در پزشکی، الکترونیک و بخش معدن کاربرد دارد، اظهار کرد: در فرآوری مواد معدنی، نانو میتواند نقش بسیار مؤثری در افزایش بازیابی عناصر فلزی ارزشمند ایفا کند.
افزایش بازیابی تا ۹۵ درصد با استفاده از نانوکلکتورها
وی با اشاره به کاربرد نانوفناوری در فرآیند فلوتاسیون بیان کرد: اگر در فرآیندهای بازیابی از کلکتورهای مبتنی بر نانو استفاده شود، میزان بازیابی بهطور محسوسی افزایش پیدا میکند؛ بهطوریکه در برخی کانسنگهای مس، بازیابی میتواند از حدود ۸۰ درصد به نزدیک ۹۵ درصد برسد.
اسکندری افزود: در حوزه معدن، حتی اگر یک درصد بازیابی افزایش پیدا کند، درآمد معدندار و شرکت معدنی بهشدت افزایش مییابد، آن هم درآمدی که اغلب بهصورت ارزی است و اهمیت راهبردی دارد.
کاهش مصرف انرژی و اسید در فرآیند لیچینگ با نانوفناوری
این مقام مسئول با اشاره به کاربرد نانوذرات در فرآیند لیچینگ گفت: برخی کانسنگها بهسختی لیچ میشوند، اما استفاده از نانوذرات میتواند هم دمای فرآیند را کاهش دهد و هم مصرف اسید را کم کند.
وی ادامه داد: این موضوع باعث میشود فرآیند لیچینگ سادهتر، کمهزینهتر و اقتصادیتر انجام شود و امکان بازیابی فلزات ارزشمندی مانند طلا، مس و نقره با راندمان بالاتر فراهم شود.
همکاری با خانه معدن برای هوشمندسازی معادن کشور
سرپرست پژوهشگاه فرآوری مواد معدنی جهاد دانشگاهی در ادامه به همکاری این پژوهشگاه با خانه معدن ایران اشاره کرد و گفت: خانه معدن بهعنوان نهادی محوری در حوزه معادن و صنایع معدنی، نقش اثرگذاری در تصمیمسازی و جهتدهی این بخش دارد.
وی با بیان اینکه با تعامل شکلگرفته، پروژههای هوشمندسازی معادن عملاً آغاز شده است، اظهار کرد: قرار است خانه معدن با صاحبان معادن وارد مذاکره شود و چند مدار فرآوری بهصورت پایلوت در اختیار جهاد دانشگاهی قرار گیرد تا پروژههای هوشمندسازی بهطور عملی اجرا شوند.
امضای تفاهمنامه سهجانبه برای تسریع اجرای پروژهها
اسکندری افزود: در حال حاضر، در آستانه امضای یک تفاهمنامه سهجانبه میان معاونت پژوهشی جهاد دانشگاهی، خانه معدن ایران و پژوهشگاه فرآوری مواد معدنی هستیم که با امضای آن، روند اجرای پروژهها سرعت بیشتری خواهد گرفت.
وی ادامه داد: هزینه اجرای این طرحها از سوی صاحبان صنایع معدنی تأمین میشود و خانه معدن نقش تسهیلگر را بر عهده دارد. اجرای پروژهها نیز بر عهده جهاد دانشگاهی و واحدهای تخصصی آن خواهد بود.
تمرکز پژوهشگاه بر استخراج عناصر استراتژیک
سرپرست پژوهشگاه فرآوری مواد معدنی جهاد دانشگاهی در بخش دیگری از سخنان خود به تمرکز این مجموعه بر استخراج محصولات با ارزش و راهبردی اشاره کرد و گفت: یکی از طرحهای فناورانه مهم ما، بازیابی و استحصال لیتیوم و منیزیم از شورابههاست.
وی با بیان اینکه ذخایر لیتیوم در کشور محدود است و یکی از منابع بالقوه آن، شورابهها محسوب میشود، اظهار کرد: این طرح فناورانه بهطور کامل اجرا شده و در حال حاضر به دانش فنی بازیابی لیتیوم و منیزیم از شورابهها دست یافتهایم.
بازیابی لیتیوم از شورابهها؛ همزمان با حفاظت از محیط زیست
اسکندری با اشاره به اجرای این پروژه در استان قم گفت: لیتیوم کاربردهای متعددی در باتریها، صنایع پزشکی و حوزههای پیشرفته دارد و عنصری راهبردی محسوب میشود. کشورهایی که در این حوزه فناوری دارند، از قدرت چانهزنی بالایی برخوردارند.
وی ادامه داد: در پروژههای آبشیرینکن، پسابهای تولیدی حاوی لیتیوم و منیزیم هستند و برنامه داریم با انجام پژوهشهای تکمیلی، این عناصر ارزشمند را از پسابها بازیابی کنیم؛ اقدامی که هم ارزش افزوده اقتصادی بالایی دارد و هم از آسیب به محیط زیست جلوگیری میکند.
تمرکز پژوهشگاه بر عناصر نادر خاکی و فلزات فوقگرانبها / بازیابی تا ۹۸ درصد از کاتالیستهای مستعمل
سرپرست پژوهشگاه فرآوری مواد معدنی جهاد دانشگاهی با اشاره به گسترش حوزههای پژوهشی این مجموعه گفت: علاوه بر لیتیوم، تمرکز جدی پژوهشگاه بر عناصر نادر خاکی و فلزات فوقگرانبهاست که نقش راهبردی در اقتصاد و منازعات فناورانه جهان دارند.
اسکندری با بیان اینکه از سالهای قبل کار روی عناصر نادر خاکی را آغاز کردهایم و اکنون بهدنبال راهاندازی یک مرکز تخصصی در این حوزه هستیم، اظهار کرد: عناصر نادر خاکی، عناصر استراتژیکی هستند و بخش قابل توجهی از رقابتها و چالشهای جهانی بر سر همین عناصر شکل گرفته است.
وی افزود: در کشور ما، این عناصر در بسیاری از باطلههای معدنی وجود دارند؛ از باطلههای معادن مس، طلا و نقره گرفته تا باطلههای زغالسنگ. ما این مسیر را از قبل شروع کردهایم و اکنون بهصورت هدفمند در حال توسعه آن هستیم.
بازیابی پلاتین، پالادیوم و رودیم از کاتالیستهای مستعمل
اسکندری در ادامه به فعالیت پژوهشگاه در حوزه فلزات گرانبها اشاره کرد و گفت: یکی دیگر از محورهای اصلی فعالیت ما، بازیابی فلزات گرانبها از کاتالیستهای مستعمل است.
وی با بیان اینکه کاتالیستهای خودرو و پتروشیمی حاوی فلزات بسیار ارزشمندی مانند پلاتین، پالادیوم و رودیم هستند، اظهار کرد: در پژوهشگاه یک پایلوت با ظرفیت پنج تن در روز داریم که در آن میتوان این فلزات را تا حدود ۹۸ درصد بازیابی کرد.
این مقام مسئول افزود: فلزاتی مانند طلا، نقره، پالادیوم، پلاتین و رودیم ارزش افزوده بسیار بالایی دارند و تمرکز اصلی ما بر استخراج این فلزات، بهویژه از باطلهها و پسماندهای صنعتی است.
سیاستهای دولتی و نقش معدن در کاهش وابستگی به نفت
سرپرست پژوهشگاه فرآوری مواد معدنی جهاد دانشگاهی با اشاره به نقش سیاستهای کلان در توسعه فناوری معدنی گفت: برنامه هفتم توسعه، توجه ویژهای به بخش معدن دارد و بهنظر من، معدن میتواند یکی از راههای اصلی نجات اقتصاد کشور و کاهش وابستگی به نفت باشد.
وی ادامه داد: اگر دولت بهصورت هدفمند در این حوزه سرمایهگذاری کند و به دانشگاهها و پژوهشکدههای تخصصی، بهویژه پژوهشگاه فرآوری مواد معدنی که تنها پژوهشگاه تخصصی این حوزه در کشور است، مأموریت بدهد، آینده بخش معدن میتواند بسیار مثبت باشد.
اسکندری تأکید کرد: اعتماد به دانشگاهها و پژوهشکدهها و سرمایهگذاری در آنها، مسیر توسعه پایدار معدن را هموار میکند و ما نیز آمادگی داریم پاسخ این اعتماد را با دستاوردهای فناورانه بدهیم.
تربیت نیروی متخصص و حمایت از شرکتهای دانشبنیان معدنی
وی در بخش دیگری از سخنان خود به برنامههای پژوهشگاه برای توسعه بنگاههای دانشبنیان اشاره کرد و گفت: با همکاری سازمان تجاریسازی جهاد دانشگاهی، در حال راهاندازی یک مرکز نوآوری و شتابدهی هستیم که مجوز آن بهزودی صادر خواهد شد.
اسکندری افزود: در این مرکز، ایدهها و استارتاپهای فعال در حوزه معدن شناسایی میشوند و با حمایتهای فناورانه، آموزشی و اجرایی، مسیر رشد آنها تا مرحله تجاریسازی دنبال خواهد شد.
وی ادامه داد: یکی از مأموریتهای اصلی ما، انتقال دانش و تجربه پژوهشگاه به صنعت و کمک به شکلگیری شرکتهای فناور در حوزه معدن است.
کاهش آلودگی زیستمحیطی؛ اولویت پژوهشهای آینده
سرپرست پژوهشگاه فرآوری مواد معدنی جهاد دانشگاهی در پاسخ به پرسشی درباره توسعه پایدار گفت: موضوع محیطزیست یکی از اولویتهای اصلی ما در پژوهشگاه است و پروژههای متعددی در این زمینه تعریف و اجرا شده است.
وی با بیان اینکه روی مدیریت پسابهای معدنی، کنترل آلودگیها و جلوگیری از نفوذ آلایندهها به آبهای زیرزمینی کار میکنیم، اظهار کرد: برخی از گروههای تخصصی پژوهشگاه بهطور ویژه روی مسائل زیستمحیطی معادن متمرکز شدهاند و این مسیر با جدیت ادامه خواهد داشت.
لزوم سرمایهگذاری در فرآوری مواد معدنی برای ایجاد ارزش افزوده
اسکندری در پایان با تأکید بر اهمیت فرآوری مواد معدنی گفت: در حال حاضر، بخش قابل توجهی از معادن کشور بهصورت خامفروشی اداره میشوند، در حالی که با توسعه فرآوری، میتوان ارزش افزوده بالایی ایجاد کرد.
وی افزود: سرمایهگذاری در فرآوری مواد معدنی میتواند بسیاری از کمبودهای منابع کشور را جبران کند و انتظار ما از نهادهای سیاستگذار و حمایتی این است که توجه ویژهتری به این حوزه راهبردی داشته باشند.
