بالنسبة للمهندسين، ومختصي إعادة التدوير، والمشترين الصناعيين، يُعدّ تحديد مواقع البلاتين بدقة الخطوة الأولى لتأمين هذا المعدن الاستراتيجي الحيوي. يدخل البلاتين بقوة في العديد من القطاعات الأساسية للصناعة الحديثة بفضل خصائصه التحفيزية الاستثنائية، وثباته، ومقاومته العالية للحرارة. ولا تقتصر مصادره على المناجم، بل ينتشر على نطاق واسع في مختلف المنتجات والمكونات الصناعية التي انتهى عمرها الافتراضي. ووفقًا لبيانات المجلس العالمي لاستثمار البلاتين (WPIC)، شكّل البلاتين المُعاد تدويره حوالي 20% من إجمالي الإمدادات العالمية في عام 2024، أي ما يقارب 1.5 مليون أونصة، وهو قطاع بالغ الأهمية في سلسلة التوريد لا يُمكن إغفاله.
في البواتق والأقطاب الكهربائية عالية الدقة داخل معدات المختبر؛
في أسلاك المزدوجات الحرارية من النوع S والنوع R المستخدمة في الأفران الصناعية والمواقد؛
في المحولات الحفازة للسيارات والطائرات والسفن، وخاصة مركبات الديزل ذات الإزاحة العالية؛
في تيجان الأسنان والترميمات التي تصنعها مختبرات وعيادات الأسنان؛
في طلاء شفرات التوربينات والمكونات الإلكترونية في صناعة الطيران والفضاء؛
في طبقات الأنود التيتانيومية للخلايا الإلكتروليتية الضخمة في مصانع الكلور القلوي.
تشكل هذه المصادر المتفرقة سوقًا ضخمة للموارد الثانوية. يقوم متخصصون في إعادة التدوير، مثل شركة دونغشنغ لإعادة تدوير المعادن الثمينة، بمعالجة هذه المواد بكفاءة، مما يعيد البلاتين إلى سلسلة التوريد الصناعية.
فيما يلي أهم ستة تطبيقات ومنتجات صناعية تحتوي على أعلى نسبة من البلاتين:
عند البحث عن خردة البلاتين الصناعية، تُعدّ المحولات الحفزية من المركبات المنتهية الصلاحية الهدف الرئيسي. فهي تمثل أكبر مستهلك عالمي للبلاتين، إذ تستحوذ على ما يقارب 40% من إجمالي الطلب السنوي عليه، وفقًا لتقارير WPIC. ومن بين هذه المركبات، تحتوي سيارات السيدان الكبيرة التي تعمل بالديزل، وسيارات الدفع الرباعي، والشاحنات الخفيفة من العلامات التجارية الأوروبية والأمريكية على أعلى تركيزات من البلاتين. عمليًا، يُعطي القائمون على إعادة التدوير الأولوية للمركبات التي تجاوزت مدة خدمتها 10 سنوات أو قطعت مسافة 150,000 ميل. يتكون المحول المفكك من علبة معدنية تحوي حاملًا خزفيًا أو معدنيًا على شكل خلية نحل. تلتصق المعادن الثمينة، مثل البلاتين والبلاديوم والروديوم، بأسطح القنوات على شكل طبقات دقيقة للغاية. تتضمن عملية إعادة التدوير التكسير الميكانيكي، والصهر بدرجة حرارة عالية، والتكرير الكيميائي. ونظرًا لأن كل محول ينتج ما بين 2 إلى 6 غرامات فقط من البلاتين، فإن الجدوى الاقتصادية تعتمد كليًا على المعالجة على نطاق واسع. والجدير بالذكر أن مشروع CEBRA للابتكار التابع للاتحاد الأوروبي رائد في استخدام معادن مجموعة البلاتين المعاد تدويرها بنسبة 100٪ لتصنيع محولات حفزية جديدة، مما يؤكد أهمية إعادة التدوير ذات الحلقة المغلقة في هذا القطاع.
يمثل قطاع صناعة الكلور القلوي قطاعًا رئيسيًا آخر يمكن من خلاله الحصول على خردة البلاتين الصناعية عالية القيمة. تنتج آلاف مصانع الكلور القلوي حول العالم الكلور والصودا الكاوية عن طريق التحليل الكهربائي للمحلول الملحي باستخدام عملية الغشاء الغشائي أو غشاء التبادل الأيوني. وتُعدّ المصاعد داخل معدات التحليل الكهربائي الأساسية لهذه المصانع بالغة الأهمية. منذ سبعينيات القرن الماضي، أصبح استخدام "المصاعد المستقرة الأبعاد" ( DSA ) هو المعيار الصناعي. تتميز هذه المصاعد بركيزة شبكية من التيتانيوم مطلية بطبقة نشطة تتكون من أكاسيد معادن مجموعة البلاتين (الروثينيوم بشكل أساسي، ولكن غالبًا ما تحتوي على البلاتين). تعمل ألواح المصعد هذه لسنوات في بيئة غاز الكلور شديدة التآكل. عندما يتراجع نشاط الطلاء أو تتدهور ركيزة التيتانيوم، تصبح مصدرًا هامًا لخردة البلاتين. يتمثل المسار المباشر للحصول على هذه الخردة في إقامة علاقات مع أقسام صيانة المعدات في مصانع الكلور القلوي أو مع مزودي خدمات معتمدين من جهات خارجية. تحتوي وحدة التحليل الكهربائي الكبيرة الواحدة على مئات الأنودات، لذا فإن الخردة عادةً ما تكون بكميات كبيرة. تتطلب إعادة التدوير فصل ركيزة التيتانيوم عن طبقة المعدن الثمين باستخدام طرق مثل التحلل الكيميائي، مما يمثل عائقًا تقنيًا كبيرًا نسبيًا.
تُستخدم محفزات المعادن النفيسة من مجموعة البلاتين على نطاق واسع في صناعات البتروكيماويات والكيماويات والكيمياء الدقيقة، وتُمثل المصدر الرئيسي لشركات إعادة التدوير المتخصصة. تستخدم هذه المحفزات عادةً الألومينا أو الكربون المنشط كحوامل، مع تحميل البلاتين على شكل جزيئات متناهية الصغر. تشمل الأمثلة المحفزات المستخدمة في وحدات إصلاح البترول لتحسين رقم الأوكتان للبنزين، وشبكة البلاتين-الروديوم-البلاديوم لأكسدة الأمونيا في إنتاج حمض النيتريك، ومختلف المحفزات المتجانسة وغير المتجانسة المستخدمة في تصنيع السيلوكسان والوسائط الصيدلانية. عند استهلاك المحفزات، تستبدلها المصانع عادةً، مما يجعلها مادة خام عالية الجودة للبلاتين. بناءً على الخبرة، من الضروري فهم دورات استبدال المحفزات وأشكالها في مختلف مراحل المعالجة، مع الانتباه إلى الشوائب المحتملة (مثل الكبريت والفوسفور والمواد العضوية) التي قد تؤثر على معدلات استخلاص التكرير اللاحقة. تتضمن عمليات الاستخلاص عادةً الحرق لإزالة المواد العضوية، يليه الاستخلاص بالمعالجة المائية أو المعالجة الحرارية. وتُعدّ المجمعات الصناعية الكيميائية العالمية الكبرى المناطق التي تتركز فيها هذه النفايات بشكل كبير.
في ظل المتطلبات الصارمة لهندسة الطيران، يُستخدم البلاتين في بيئات قاسية. يتمثل أحد استخداماته الرئيسية في صناعة طبقات واقية لشفرات التوربينات المصنوعة من سبائك أحادية البلورة عالية الحرارة . ففي قلب المحركات التي تتجاوز درجة حرارتها 1500 درجة مئوية، تقاوم طبقات البلاتين والألومنيوم بفعالية الأكسدة والتآكل الحراري، مما يطيل عمر الشفرات بشكل ملحوظ. وعندما تصل الشفرات إلى نهاية عمرها الافتراضي، تصبح هذه الطبقة مصدرًا محتملاً لإعادة التدوير، على الرغم من أن تقنيات استخلاصها معقدة للغاية. إضافةً إلى ذلك، يمكن استخدام سبائك البلاتين في بعض الإلكترونيات الحيوية للمركبات الفضائية، وأقطاب شمعات الإشعال، ومكونات الإشعال في المحركات النفاثة القديمة. ويرتبط الحصول على خردة البلاتين عادةً بشركات صيانة وإصلاح الطائرات، أو شركات إعادة تصنيع الشفرات المتخصصة، أو مصنعي معدات الطيران. ورغم أن أشكال خردة البلاتين متخصصة ومصادرها متفرقة، إلا أن القطع الفردية منها تحمل قيمة هائلة، مما يتطلب دقة أكبر بكثير في تقنيات إعادة التدوير مقارنةً بالنفايات الصناعية العامة.
في التطبيقات الصناعية التي تتطلب قياسات دقيقة لدرجات الحرارة العالية، يُستخدم البلاتين على شكل أسلاك. وتُعدّ المزدوجات الحرارية من البلاتين والروديوم (الأنواع الشائعة S وR وB) بمثابة "عيون" لاختبارات الأفران والمحركات ذات درجات الحرارة العالية في صناعات الصلب والزجاج والسيراميك وأشباه الموصلات والفضاء. فعلى سبيل المثال، يتكون المزدوج الحراري من النوع S من سلك واحد من سبيكة البلاتين والروديوم 10 وسلك آخر من البلاتين النقي، وهو قادر على العمل بثبات لفترات طويلة عند درجات حرارة تصل إلى 1600 درجة مئوية. وقد تتعطل هذه المزدوجات الحرارية أثناء الاستخدام نتيجة التلوث أو نمو الحبيبات أو التلف الميكانيكي. وتُشكّل المزدوجات الحرارية المُستبدلة خردة بلاتين عالية الجودة، تحتوي على أكثر من 90% من المعادن النفيسة. ويتطلب الحصول على هذه الخردة استهداف مصانع المعادن الكبيرة وأفران الزجاج وورش المعالجة الحرارية ومصنّعي الأفران الصناعية. لا تتطلب عملية الاستخلاص عادةً سوى عمليات صهر وتكرير بسيطة للحصول على سبائك البلاتين والروديوم عالية النقاء، مما يجعلها مواد مرغوبة للغاية لدى شركات إعادة التدوير.
أخيرًا، يوجد البلاتين في شكل سبائك طبية حيوية في عيادات الأسنان ومختبرات الفنيين. ورغم أن سبائك الذهب أو المعادن غير النفيسة هي الأكثر شيوعًا حاليًا، إلا أن السبائك المحتوية على البلاتين (غالبًا ما تُدمج مع الذهب أو البلاديوم أو معادن نفيسة أخرى) لا تزال تُستخدم في ترميمات الأسنان الراقية أو المتخصصة، مثل قواعد التيجان أو الجسور المصنوعة من البورسلين المدمج بالمعدن، لضمان توافق حيوي فائق، وقوة، ودقة صب عالية. بعد عقود من الاستخدام في أفواه المرضى، قد تدخل هذه الترميمات قنوات إعادة التدوير عندما تحتاج الأسنان إلى علاج لمشاكل جديدة أو عند وفاة المريض. عادةً ما يتم جمع خردة المعادن النفيسة المستخدمة في طب الأسنان من قبل عيادات الأسنان أو الحصول عليها مباشرةً من المختبرات من قبل مشترين متخصصين في خردة المعادن النفيسة . وتتميز هذه الخردة بمصادرها المتفرقة وأوزانها الفردية الصغيرة (يزن التاج الواحد بضعة غرامات فقط)، ومع ذلك فهي تتميز بتراكيب سبائك محددة جيدًا ونقاء عالٍ. تتضمن عملية إعادة التدوير بشكل أساسي الصهر المباشر متبوعًا بتحليل التركيب، ثم الفصل والتنقية من خلال الطرق الإلكتروليتية أو الكيميائية
لغة
