टरबाइन ब्लेड रीसाइक्लिंग से कीमती धातु पैलेडियम की वसूली

वास्तविक टरबाइन ब्लेड रीसाइक्लिंग में, पैलेडियम मुख्य रूप से ब्लेड के वेल्डेड सीम और कोटिंग क्षेत्रों में केंद्रित होता है। डोंगशेंग प्रेशियस मेटल्स रीसाइक्लर सेवानिवृत्त टरबाइन ब्लेड से पैलेडियम और अन्य दुर्लभ धातुओं को निकालने के लिए एक पिघलने और शोधन प्रक्रिया का उपयोग करता है। हालांकि, पैलेडियम की वसूली की दर रेनियम (लगभग 2% सामग्री) की तुलना में काफी कम है, क्योंकि पैलेडियम मिश्र धातु में ट्रेस योजक के रूप में मौजूद है और उच्च तापमान पिघलने के दौरान ऑक्सीकरण और हानि के लिए प्रवण है। यूरोपीय रीसाइक्लिंग प्लांट एक अम्लीय विलायक में कुचल ब्लेड मलबे को डुबोकर पैलेडियम को चुनिंदा रूप से भंग करने के लिए हाइड्रोमेटेलर्जिकल तकनीक का उपयोग करते हैं

प्रयुक्त विमान टरबाइन ब्लेड पुनर्चक्रण में तकनीकी चुनौतियाँ

टर्बाइन ब्लेड पुनर्चक्रण में मुख्य चुनौती मिश्रित सामग्री के इंटरफेस को कुशलतापूर्वक अलग करना है। टर्बाइन ब्लेड निकल-आधारित उच्च-तापमान मिश्रधातुओं (जैसे K465) और सिरेमिक कोटिंग्स से बने होते हैं, जो रासायनिक बंधों द्वारा एक-दूसरे से मजबूती से जुड़े होते हैं। पारंपरिक यांत्रिक पेराई विधियों से रेशे टूटते हैं और धातु चूर्ण संदूषण होता है, जिससे पुनर्चक्रित उत्पादों की गुणवत्ता कम हो जाती है। जापान का कोसेई संयंत्र इलेक्ट्रोस्लैग रीमेल्टिंग (ESR) तकनीक का उपयोग करता है: पूर्व-उपचार चरण के दौरान, ब्लेडों को सैंडब्लास्ट किया जाता है और सतह के ऑक्साइड हटाने के लिए अम्ल से धोया जाता है; रीमेल्टिंग चरण के दौरान, मिश्रधातु मैट्रिक्स को कोटिंग की अशुद्धियों से अलग करने के लिए 0.67 Pa से कम तापमान वाले निर्वात वातावरण में शोधन किया जाता है। हालाँकि, उच्च-तापमान रीमेल्टिंग के दौरान रेनियम के वाष्पीकरण और क्षय का खतरा होता है, जिससे सुरक्षा के लिए आर्गन गैस का इंजेक्शन लगाना आवश्यक हो जाता है, जिससे ऊर्जा की खपत 30% बढ़ जाती है।

एक और चुनौती रेज़िन-आधारित कोटिंग्स का उपचार है। वेस्टास द्वारा विकसित रासायनिक डीपॉलीमराइज़ेशन प्रक्रिया का उदाहरण दिया जा सकता है: डाइमिथाइलफॉर्मामाइड विलायक का उपयोग करके 240°C पर एपॉक्सी रेज़िन को तोड़कर, रेशे के ढाँचे को मुक्त किया जाता है। हालाँकि, विमानन रेज़िन में उच्च तापीय स्थिरता होती है, जिसके विघटन के लिए अल्ट्रासोनिक सहायता की आवश्यकता होती है, जिससे उपकरण की जटिलता बढ़ जाती है।

टर्बाइन ब्लेड रीसाइक्लिंग मूल्य वर्गीकरण

टरबाइन ब्लेड रीसाइक्लिंग की आर्थिक व्यवहार्यता धातु सामग्री और प्रक्रिया लागत पर निर्भर करती है:

उच्च-मूल्य श्रेणी: ≥4% रेनियम युक्त टर्बाइन ब्लेड (जैसे, वाणिज्यिक विमान इंजनों के उच्च-दाब चरण ब्लेड) प्रति टन स्क्रैप से 20 किलोग्राम रेनियम प्राप्त कर सकते हैं। वर्तमान रेनियम मूल्य $3,000-$6,000 प्रति किलोग्राम के आधार पर, पुनर्चक्रण मूल्य लगभग $60,000-$120,000 प्रति टन है। हांगकांग डोंगशेंग प्रेशियस मेटल रीसाइक्लिंग कंपनी सालाना 50 टन स्क्रैप ब्लेड का प्रसंस्करण करती है।

मध्यम से निम्न मूल्य श्रेणी: सैन्य इंजन या सहायक टरबाइन ब्लेड जिनमें रेनियम की मात्रा ≤2% हो और जिनमें टंगस्टन और मोलिब्डेनम जैसी निम्न-मूल्य धातुएँ हों। पिघलने और शुद्धिकरण की लागत कुल लागत का 45% होती है, जिससे शुद्ध लाभ घटकर 10,000-15,000 अमेरिकी डॉलर प्रति टन रह जाता है।

पुनर्चक्रणकर्ताओं को छिपी हुई लागतों को वहन करना होगा: अपशिष्ट ब्लेडों के सीमा पार परिवहन को खतरनाक अपशिष्ट के हस्तांतरण पर बेसल कन्वेंशन के प्रावधानों का अनुपालन करना होगा, जिससे अनुपालन लागत में 15% की वृद्धि होगी; आर्थिक व्यवहार्यता बनाए रखने के लिए रासायनिक विलायकों (जैसे जिंक एसीटेट) की पुनर्चक्रण दर 90% से अधिक होनी चाहिए।

कबाड़ हो चुके विमानों से पुनर्चक्रण योग्य घटकों का व्यावहारिक विश्लेषण

टरबाइन ब्लेड पुनर्चक्रण के अतिरिक्त, विमान के सेवानिवृत्त होने पर निम्नलिखित घटकों को पुनर्प्राप्ति के लिए प्राथमिकता दी जाती है:

इग्निशन सिस्टम के घटक: स्पार्क प्लग इलेक्ट्रोड में इरिडियम मिश्रधातुएँ होती हैं , जिनमें से प्रत्येक से 0.5-1 ग्राम इरिडियम प्राप्त होता है। उच्च तापमान पर गलाने से सिरेमिक आवरण अलग हो जाता है, जिससे 95% से अधिक इरिडियम पुनर्प्राप्ति दर प्राप्त होती है।

इलेक्ट्रॉनिक संपर्क और सेंसर: हवाई जहाज़ के सोने से मढ़े सर्किट बोर्ड पर 50μm तक की मोटाई वाली सोने की परत चढ़ी होती है, जो आम इलेक्ट्रॉनिक्स की तुलना में काफ़ी मोटी होती है। साइनाइड निक्षालन का उपयोग करके, प्रति किलोग्राम स्क्रैप से 10-20 ग्राम सोना प्राप्त किया जा सकता है, हालाँकि इसके लिए गैस उपचार प्रणालियों की आवश्यकता होती है।

निकास उत्प्रेरक: प्लैटिनम/रोडियम उत्प्रेरक कोटिंग इंजन निकास नोजल पर लगाई जाती है, और पुनर्प्राप्ति प्रक्रिया ऑटोमोटिव उत्प्रेरक कन्वर्टर्स के समान होती है। अम्ल निक्षालन-अवक्षेपण विधि से 90% प्लैटिनम समूह धातुओं का निष्कर्षण किया जा सकता है, लेकिन विमानन उत्प्रेरकों की संरचना अधिक जटिल होती है, जिसके लिए 72 घंटे तक का विस्तारित प्रतिक्रिया समय आवश्यक होता है।

टर्बाइन ब्लेड रीसाइक्लिंग विमान के जीवनकाल के अंत में प्रसंस्करण का मुख्य मूल्य बना हुआ है, लेकिन सटीक छंटाई, कम कार्बन प्रक्रियाओं और आपूर्ति श्रृंखला सहयोग के माध्यम से इसके लाभों को बढ़ाया जा सकता है। अगले पाँच वर्षों में, यूरोपीय संघ 85% विमान रीसाइक्लिंग दर मानक लागू करेगा, जिससे टर्बाइन ब्लेड रीसाइक्लिंग तकनीक बाज़ार में एक प्रमुख प्रतिस्पर्धी कारक बन जाएगी।