हाइड्रोजन-सहायता प्राप्त थर्मल मेटल रिडक्शन (HAMR) तकनीक औद्योगिक ग्रेड टाइटेनियम रीसाइक्लिंग के क्षेत्र में नवाचार का नेतृत्व कर रही है। अपनी पेटेंट प्रक्रिया के साथ, संयुक्त राज्य अमेरिका स्थित IperionX Inc., अपशिष्ट टाइटेनियम छीलन या अत्यधिक ऑक्सीकृत टाइटेनियम स्क्रैप का सीधे उपचार करती है और हाइड्रोजन डीऑक्सीडाइज़ेशन-मैग्नीशियम HAMR-वैक्यूम सिंटरिंग की प्रक्रिया के माध्यम से ऑक्सीजन की मात्रा को 1,000 पीपीएम से कम करके एयरोस्पेस-ग्रेड Ti-6Al-4V पाउडर का उत्पादन करती है। इस तकनीक को अमेरिकी वायु सेना अनुसंधान प्रयोगशाला (AFRL) द्वारा एयरोस्पेस घटक निर्माण की व्यवहार्यता को प्रमाणित करने के लिए $500,000 के निर्धारित अनुदान के लिए चुना गया था। यूरोप की पहली क्लोज्ड-लूप टाइटेनियम रीसाइक्लिंग उत्पादन लाइन, इकोटाइटेनियम (फ्रांस), प्लाज्मा इनर्ट गैस मेल्टिंग (PIGM) और वैक्यूम ऑटोक्लेव (VAR) का उपयोग करके एयरोस्पेस निर्माताओं द्वारा आपूर्ति किए गए टाइटेनियम स्क्रैप को 0.3% या उससे कम अशुद्धता अवशेष दर वाले शुद्ध टाइटेनियम सिल्लियों में पुनः पिघलाती है, जिसका उपयोग सीधे विमानों के संरचनात्मक घटकों की ढलाई में किया जा सकता है। ये प्रौद्योगिकियाँ उच्च-स्तरीय क्षेत्र में टाइटेनियम रीसाइक्लिंग सामग्रियों की विश्वसनीयता को प्रमाणित करती हैं।
पुनर्नवीनीकरण टाइटेनियम की कीमत लागत में कमी और पुनर्नवीनीकरण उत्पादों के लिए प्रीमियम पर केंद्रित है, और IperionX के पुनर्नवीनीकरण टाइटेनियम पाउडर पारंपरिक परमाणु पाउडर की तुलना में 50% से अधिक सस्ते हैं, जिससे बाजार की कीमतें $300/किलोग्राम से घटकर $80-$120/किलोग्राम हो गई हैं, जबकि ASTM B348 मानकों को पूरा करता है। टाइटेनियम रीसाइक्लिंग की कीमत ऑक्सीजन सामग्री पर निर्भर करती है: ऑक्सीजन ≤ 0.15% के साथ साफ स्क्रैप को कुंवारी पिंड के 60-70% पर उद्धृत किया जाता है, जबकि ऑक्सीजन > 0.3% के साथ ऑक्सीकृत स्क्रैप के लिए अतिरिक्त डीऑक्सीडेशन लागत की आवश्यकता होती है, जिसके परिणामस्वरूप कुंवारी सामग्री का केवल 35% शुद्ध मूल्य होता है। बाओजी टाइटेनियम प्रियस अभ्यास से पता चलता है कि टाइटेनियम रीसाइक्लिंग की कीमत लगभग 30% की एकीकृत उत्पादन लागत को नियंत्रित कर सकती है
लेपित टाइटेनियम एनोड से टाइटेनियम पुनर्चक्रण के लिए एक चरण-दर-चरण प्रक्रिया की आवश्यकता होती है जिसमें औद्योगिक कोटिंग और टाइटेनियम सब्सट्रेट शामिल होते हैं। नाइट्रिक अम्ल द्वारा टाइटेनियम मैट्रिक्स को सक्रिय करने के बाद, सतह का खुरदरापन Ra≤1.6μm तक बहाल हो जाता है, और टाइटेनियम मैट्रिक्स की क्षति दर 0.5% के भीतर नियंत्रित होती है। कीमती धातु पुनर्चक्रण कंपनियाँ अल्ट्रासोनिक पुनर्जनन तकनीक का उपयोग करती हैं, जिसमें अमोनियम एसीटेट और सर्फेक्टेंट NP-10 युक्त घोल का उपयोग करके, 60 मिनट के लिए 60°C पर अल्ट्रासोनिक कंपन किया जाता है, जिससे इलेक्ट्रोड छिद्रों में सल्फेट स्केल पूरी तरह से हट जाता है, और एनोड पुनर्जनन की धारा दक्षता 98.2% हो जाती है, जो नए उत्पादों के बराबर है। इस प्रकार की टाइटेनियम पुनर्चक्रण तकनीक टाइटेनियम एनोड के जीवन चक्र को 8 वर्षों से अधिक तक बढ़ा देती है और एकल-उपयोग वाले घोल की तुलना में लागत को 40% कम कर देती है।
टाइटेनियम रीसाइक्लिंग उद्योग श्रृंखला के अंतिम खरीदार तीन प्रकार की मांग पर ध्यान केंद्रित करते हैं:
1. एडिटिव मैन्युफैक्चरिंग सेवा प्रदाता: जैसे कि यूएस इपेरियनएक्स, 3डी प्रिंटिंग बाजार की आपूर्ति के लिए मिश्रित टाइटेनियम स्क्रैप खरीदता है, जिसे डीऑक्सीडाइज्ड और पाउडर किया जाता है, और इसके पुनर्चक्रित पाउडर को रॉकेट इंजन माउंट की प्रिंटिंग में उपयोग के लिए नासा और ओक रिज नेशनल लेबोरेटरी द्वारा सत्यापित किया गया है।
2. एयरोस्पेस घटक निर्माता: इकोटाइटेनियम (फ्रांस) एयरबस और सफ्रान से स्क्रैप को लॉक करता है और उसे 620 मिमी के सिल्लियों में पिघलाकर सफ्रान के लैंडिंग गियर कारखाने को सीधे बेचता है, तथा प्रतिवर्ष 2,000 टन स्क्रैप का प्रसंस्करण करता है।
3. कीमती धातु रीसाइक्लिंग कंपनी: डोंगशेंग बड़ी मात्रा में प्लेटेड टाइटेनियम एनोड को रीसायकल करने के लिए अल्ट्रासोनिक पुनर्जनन तकनीक का उपयोग करता है, और इसकी टाइटेनियम रीसाइक्लिंग कीमत अपने साथियों की तुलना में 10% अधिक है।
टाइटेनियम स्क्रैप खरीदारों की स्वीकृति दो मापदंडों पर केंद्रित होती है: ऑक्सीजन की मात्रा (एयरोस्पेस ग्रेड <0.2wt%) और लॉट की संगति (संरचना में उतार-चढ़ाव ±0.05%)। वर्तमान यूरोपीय एयरोस्पेस टाइटेनियम रीसाइक्लिंग खरीद में सालाना 15% की वृद्धि हो रही है, जो पुनर्चक्रित टाइटेनियम की बढ़ती औद्योगिक स्वीकृति की पुष्टि करती है।
भाषा
