في نظام الاقتصاد الدائري الحديث، تُعاد تدوير الأسلاك والكابلات المهملة وتحويلها إلى موارد نحاسية عالية الجودة من خلال نظام إعادة تدوير وتكرير عالي الكفاءة يرتكز على فرن صهر النحاس. تدمج هذه العملية الفصل الفيزيائي والتكنولوجيا المعدنية، وتنقسم بشكل أساسي إلى ثلاث مراحل: المعالجة الأولية، والتكرير الحراري، وتشكيل المنتج النهائي.

المرحلة الأولى: المعالجة المسبقة الذكية، والتجريد الفعال

تُسحق أسلاك الكهرباء المستعملة أولاً وتُطحن إلى قطع صغيرة. ثم، باستخدام تقنيات متطورة مثل الفصل بالهواء والفصل الكهروستاتيكي، تُفصل جزيئات النحاس عالية القيمة بدقة عن الطبقات العازلة كالبلاستيك والمطاط، مما ينتج عنه حبيبات نحاس عالية النقاء. ويمكن إعادة تدوير الطبقات العازلة أو استخدامها في تحويل الطاقة، مما يحقق استعادة أولية للموارد.

المرحلة الثانية: التكرير بالنار والتنقية العميقة

تُعبأ حبيبات النحاس النظيفة وتُرسل إلى فرن الأنود الدوار للصهر. في البداية، تُصهر عند درجات حرارة عالية، ثم يُضخ الهواء لأكسدتها، محولًا الشوائب سهلة الأكسدة إلى خبث أو مواد متطايرة لإزالتها. بعد ذلك، تأتي عملية الاختزال الحاسمة، حيث تُحقن عوامل الاختزال، مثل الغاز الطبيعي، لإزالة الأكسجين الزائد من المصهور، مما ينتج عنه في النهاية سائل نحاس الأنود بالتركيبة الصحيحة. يُصب هذا السائل النحاسي بعد ذلك في صفائح الأنود، استعدادًا للمنتج النهائي عالي النقاء.

المرحلة الثالثة: التكرير الإلكتروليتي والتشغيل الأخضر ذو الحلقة المغلقة

تدخل صفيحة الأنود إلى خلية التحليل الكهربائي للتكرير الكهروكيميائي. وبفعل التيار المستمر، تترسب أيونات النحاس على الكاثود، منتجةً نحاس كاثود عالي الجودة بنقاوة تتجاوز 99.99%، والذي يمكن استخدامه مباشرةً في الصناعات التحويلية المتطورة. وتُضاف كميات ضئيلة من المعادن النفيسة الناتجة خلال العملية إلى رواسب الأنود، لتصبح مواد خام قيّمة لاستخلاص الذهب والفضة.

تتمحور العملية برمتها حول فرن صهر نحاس مُعاد تدويره، مع تطبيق إجراءات صارمة لحماية البيئة: حيث تخضع غازات الصهر لعمليات استعادة الحرارة المهدرة، وإزالة الغبار، وإزالة الكبريت لتحقيق انبعاثات منخفضة للغاية؛ ويمكن استخدام الخبث، بعد استخلاص النحاس من خلال عملية الاستنزاف، في مواد البناء. يحقق هذا النظام المتكامل، الذي يتمحور حول فرن صهر حديث، الهدفين المزدوجين لإعادة تدوير المعادن وحماية البيئة، مُكملاً بذلك حلقة مغلقة خضراء لإعادة تدوير الموارد.