เทคโนโลยีการรีไซเคิลไททาเนียมชั้นนำและราคา

เทคโนโลยีการลดโลหะด้วยความร้อนด้วยไฮโดรเจน (HAMR) กำลังเป็นผู้นำด้านนวัตกรรมในด้านการรีไซเคิลไทเทเนียมระดับอุตสาหกรรม ด้วยกระบวนการที่ได้รับการจดสิทธิบัตร บริษัท IperionX Inc. ในสหรัฐอเมริกาสามารถบำบัดเศษไทเทเนียมหรือเศษไทเทเนียมที่ถูกออกซิไดซ์อย่างหนักโดยตรง และผลิตผง Ti-6Al-4V เกรดอากาศยาน โดยการลดปริมาณออกซิเจนให้เหลือน้อยกว่า 1,000 ppm ผ่านกระบวนการดีออกซิไดซ์ด้วยไฮโดรเจน-แมกนีเซียม HAMR-การเผาผนึกด้วยสุญญากาศ เทคโนโลยีนี้ได้รับเลือกจากห้องปฏิบัติการวิจัยกองทัพอากาศสหรัฐฯ (AFRL) ให้ได้รับทุนสนับสนุนมูลค่า 500,000 ดอลลาร์สหรัฐ เพื่อยืนยันความเป็นไปได้ในการผลิตชิ้นส่วนอากาศยาน EcoTitanium (ฝรั่งเศส) สายการผลิตรีไซเคิลไทเทเนียมแบบวงจรปิดแห่งแรกของยุโรป ใช้การหลอมด้วยก๊าซเฉื่อยพลาสมา (PIGM) ร่วมกับหม้ออัดแรงดันสุญญากาศ (VAR) เพื่อหลอมเศษไทเทเนียมที่ผู้ผลิตในอุตสาหกรรมการบินและอวกาศจัดหาให้กลายเป็นแท่งไทเทเนียมบริสุทธิ์ที่มีปริมาณสารตกค้างเจือปนไม่เกิน 0.3% ซึ่งสามารถนำไปใช้ในการหล่อชิ้นส่วนโครงสร้างเครื่องบินได้โดยตรง เทคโนโลยีเหล่านี้พิสูจน์ถึงความน่าเชื่อถือของวัสดุรีไซเคิลไทเทเนียมในอุตสาหกรรมระดับสูง  

ราคาการรีไซเคิลไททาเนียม

ราคาไทเทเนียมรีไซเคิลมุ่งเน้นไปที่การลดต้นทุนและเบี้ยประกันภัยสำหรับผลิตภัณฑ์รีไซเคิล และผงไทเทเนียมรีไซเคิลของ IperionX มีราคาถูกกว่าการผลิตผงแบบอะตอมแบบดั้งเดิมถึง 50% ทำให้ราคาตลาดลดลงจาก 300 ดอลลาร์สหรัฐ/กิโลกรัม เหลือเพียง 80-120 ดอลลาร์สหรัฐ/กิโลกรัม ขณะเดียวกันก็เป็นไปตามมาตรฐาน ASTM B348 ราคาการรีไซเคิลไทเทเนียมขึ้นอยู่กับปริมาณออกซิเจน โดยเศษไทเทเนียมที่สะอาดและมีออกซิเจน ≤ 0.15% จะถูกเสนอราคาที่ 60-70% ของแท่งบริสุทธิ์ ในขณะที่เศษไทเทเนียมที่ถูกออกซิไดซ์และมีออกซิเจนมากกว่า 0.3% จะต้องมีต้นทุนการกำจัดออกซิเดชันเพิ่มเติม ส่งผลให้ราคาสุทธิของวัตถุดิบบริสุทธิ์มีเพียง 35% การทดลองของ Baoji Titanium Prius แสดงให้เห็นว่าราคาการรีไซเคิลไทเทเนียมสามารถควบคุมต้นทุนการผลิตแบบบูรณาการได้ประมาณ 30% โดยอัตราการรีไซเคิลไทเทเนียมหลังจากอัตราการใช้ซ้ำมากกว่า 4 เท่า การจัดหาผงไทเทเนียมรีไซเคิลของกระทรวงกลาโหมสหรัฐฯ ในปัจจุบันมีอัตราเบี้ยประกันภัยอยู่ที่ 25% ซึ่งยืนยันแนวโน้มของวัสดุรีไซเคิลที่มีมูลค่าเพิ่มสูง  

การรีไซเคิลขั้วบวกชุบ

การรีไซเคิลไทเทเนียมจากแอโนดไทเทเนียมเคลือบต้องผ่านกระบวนการทีละขั้นตอนที่เกี่ยวข้องกับการเคลือบอุตสาหกรรมและพื้นผิวไทเทเนียม หลังจากเมทริกซ์ไทเทเนียมถูกกระตุ้นด้วยกรดไนตริก ความหยาบของพื้นผิวจะกลับคืนสู่ระดับ Ra≤1.6μm และอัตราการสูญเสียของเมทริกซ์ไทเทเนียมจะถูกควบคุมให้อยู่ภายใน 0.5% บริษัทรีไซเคิลโลหะมีค่าใช้เทคโนโลยีการฟื้นฟูด้วยคลื่นอัลตราโซนิก โดยใช้สารละลายที่มีแอมโมเนียมอะซิเตทและสารลดแรงตึงผิว NP-10 การสั่นสะเทือนด้วยคลื่นอัลตราโซนิกที่อุณหภูมิ 60°C เป็นเวลา 60 นาที ขจัดคราบซัลเฟตในรูอิเล็กโทรดออกได้หมดจด ประสิทธิภาพการฟื้นฟูของแอโนดอยู่ที่ 98.2% ซึ่งเทียบเท่ากับผลิตภัณฑ์ใหม่ เทคโนโลยีการรีไซเคิลไทเทเนียมประเภทนี้ช่วยยืดอายุการใช้งานของแอโนดไทเทเนียมได้มากกว่า 8 ปี และลดต้นทุนลง 40% เมื่อเทียบกับการใช้สารละลายแบบใช้ครั้งเดียว  

ผู้ซื้อเศษไทเทเนียม  

ผู้ซื้อปลายทางของห่วงโซ่อุตสาหกรรมรีไซเคิลไททาเนียมมุ่งเน้นไปที่ความต้องการสามประเภท: 

1. ผู้ให้บริการด้านการผลิตแบบเติมแต่ง เช่น IperionX ของสหรัฐอเมริกาที่ซื้อเศษไททาเนียมผสมที่ผ่านการดีออกซิไดซ์และผ่านกระบวนการผงเพื่อป้อนให้กับตลาดการพิมพ์ 3 มิติ และผงรีไซเคิลได้รับการรับรองจาก NASA และห้องปฏิบัติการแห่งชาติ Oak Ridge สำหรับใช้ในการพิมพ์ฐานเครื่องยนต์จรวด

2. ผู้ผลิตชิ้นส่วนอากาศยาน: EcoTitanium (ฝรั่งเศส) เก็บเศษวัสดุจาก Airbus และ Safran แล้วหลอมเป็นแท่งขนาด 620 มม. เพื่อขายตรงให้กับโรงงานผลิตล้อเครื่องบินของ Safran โดยแปรรูปเศษวัสดุได้ 2,000 ตันต่อปี  

3. บริษัทรีไซเคิลโลหะมีค่า: DONGSHENGใช้เทคโนโลยีการสร้างใหม่ด้วยคลื่นเสียงเหนือเสียงเพื่อรีไซเคิลขั้วบวกไททาเนียมชุบจำนวนมาก และราคาการรีไซเคิลไททาเนียมของบริษัทอื่นในกลุ่มเดียวกันนั้นสูงกว่า 10%  

การยอมรับผู้ซื้อเศษไทเทเนียมมุ่งเน้นไปที่สองปัจจัยหลัก ได้แก่ ปริมาณออกซิเจน (เกรดสำหรับอุตสาหกรรมการบินและอวกาศ <0.2% wt%) และความสม่ำเสมอของล็อต (ความผันผวนขององค์ประกอบ ±0.05%) ปัจจุบันการซื้อไทเทเนียมรีไซเคิลสำหรับอุตสาหกรรมการบินและอวกาศในยุโรปเพิ่มขึ้น 15% ต่อปี ซึ่งยืนยันถึงการยอมรับไทเทเนียมรีไซเคิลที่เพิ่มขึ้นในภาคอุตสาหกรรม