Sin un análisis preciso, es posible que los recicladores de chatarra tengan que rebajar la calidad de los materiales identificados incorrectamente. Y si las operaciones de reciclaje venden chatarra a los fabricantes que está clasificada incorrectamente, es posible que el producto manufacturado terminado no cumpla con las especificaciones del cliente y, con deficiencias adicionales en el control de calidad, incluso ponga en peligro la integridad del producto terminado. Están en juego la insatisfacción del cliente, la reputación de la marca, la pérdida de ingresos e incluso la seguridad. Por eso es importante analizar e identificar correctamente los metales y aleaciones de la chatarra.
Estas cuestiones se han debatido recientemente en la reunión del International Wrought Copper Council (IWCC). Según el Servicio Geológico de Estados Unidos, «la chatarra vieja (postconsumo), convertida en metal refinado, aleaciones y otras formas, proporcionó unas 160 000 toneladas de cobre en 2022, y se recuperaron unas 670 000 toneladas de cobre de la chatarra nueva (de fabricación) derivada de las operaciones de fabricación. Del total de cobre recuperado de la chatarra, los molinos de latón y alambrón representaron aproximadamente el 85 %; las fundiciones, refinerías y fabricantes de lingotes, el 10 %; y las plantas químicas, fundiciones y fabricantes diversos, el 5 %. El cobre recuperado de la chatarra contribuyó con el 32 % del suministro de cobre de EE. UU.
Con todas esas oportunidades de chatarra de cobre, es crucial identificar, separar y clasificar los metales con precisión y rapidez.
La espectroscopia de fluorescencia de rayos X (XRF) es una técnica analítica no destructiva que se utiliza para determinar la composición elemental de los materiales y es un método preferido para la clasificación de la chatarra. Los analizadores XRF portátiles funcionan midiendo los rayos X fluorescentes (o secundarios) emitidos por una muestra cuando es excitada por una fuente primaria de rayos X. Cada uno de los elementos presentes en una muestra produce un conjunto de rayos X fluorescentes característicos, o «huellas dactilares únicas». Estas «huellas dactilares» son distintas para cada elemento, lo que hace que el análisis XRF portátil sea una excelente herramienta para mediciones cuantitativas y cualitativas.
Una de las principales ventajas de los analizadores XRF portátiles es que pueden medir con precisión la composición de las aleaciones de cobre en pocos segundos e identificar el grado de aleación. (Esto supone una ventaja para los recicladores de chatarra, ya que facilita y agiliza la clasificación manual de los artículos fabricados con cobre y sus aleaciones).
Para ilustrar estas capacidades, a continuación mostramos ocho ejemplos de aleaciones de cobre comunes analizadas con un analizador XRF portátil. Ningún análisis duró más de tres segundos. Entre las aleaciones analizadas hay una variedad de aleaciones forjadas y fundidas, como latón para cartuchos, C260, latón de corte libre C360, latón naval c464, bronce fosforoso C544, bronce de aluminio c630, que es un grado de aleación forjada equivalente al grado de fundición de bronce de aluminio C955. También hemos analizado el cuproníquel C715, el latón rojo con plomo C836 y el bronce de estaño con plomo C937.
Los analizadores XRF portátiles también pueden utilizarse para realizar análisis de «aprobado/suspenso», por ejemplo, para detectar elementos regulados como el plomo en las tuberías de latón y cobre, que está restringido en la Propuesta 65 de California a un máximo del 0,2 %.
«La Proposición 65 exige a las empresas que adviertan a los californianos sobre la exposición significativa a sustancias químicas que causan cáncer, defectos de nacimiento u otros daños reproductivos. Estas sustancias químicas pueden estar en los productos que compran los californianos, en sus hogares o lugares de trabajo, o pueden liberarse al medio ambiente. Al exigir que se proporcione esta información, la Proposición 65 permite a los californianos tomar decisiones informadas sobre su exposición a estas sustancias químicas. La Proposición 65 también prohíbe a las empresas de California verter a sabiendas cantidades significativas de las sustancias químicas enumeradas en fuentes de agua potable».
Por ejemplo, al analizar válvulas de latón rojo, si se comprueba que la concentración de plomo es inferior al 0,2 %, el analizador indicará que el metal ha «aprobado». Otra válvula similar, pero aleada con metales diferentes, podría analizarse y, si la medición muestra una concentración de plomo superior al 0,2 %, se mostraría como «suspenso».
Este tipo de análisis también puede realizarse para la detección del cumplimiento de las normativas sobre metales pesados relacionadas con la restricción de sustancias peligrosas (RoHS), la Ley de Mejora de la Seguridad y Protección del Consumidor de EE. UU., las directivas de embalaje y otras normativas.
Cuando la composición química exacta del cobre u otros desechos metálicos, incluida la existencia de contaminantes o elementos peligrosos, es incierta, la calidad, la seguridad y el cumplimiento normativo están en riesgo. La tecnología XRF puede aportar una clasificación y una graduación precisas a la operación de reciclaje de chatarra y ayudar a garantizar la integridad del producto.
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