Переработка алюминия

редактировать
Символ вторичной переработки алюминия. Логотип Европейского комитета по стандартизации для вторичной переработки алюминия.

Вторичная переработка алюминия - это процесс, с помощью которого лом алюминия можно повторно использовать в продукции после ее первоначального производства. Процесс включает в себя простое переплавление металла, что намного дешевле и энергоемко, чем создание нового алюминия с помощью электролиза оксида алюминия (Al 2O 3), который сначала необходимо добыть из боксит руда, а затем переработка с использованием процесса Байера. Переработка алюминиевого лома требует только 5% энергии, используемой для производства нового алюминия из сырой руды. По этой причине примерно 36% всего алюминия, производимого в Соединенных Штатах, производится из старого переработанного лома. Использованная тара для напитков - самый крупный компонент переработанного алюминиевого лома, и большая часть его перерабатывается в алюминиевые банки.

Содержание

  • 1 История
  • 2 Преимущества
    • 2.1 Экономия энергии
    • 2.2 Экономия окружающей среды
  • 3 Процесс производства банок для напитков
  • 4 Производство слитков с использованием отражательных печей
  • 5 Скорость переработки
  • 6 Вторичная переработка алюминия
  • 7 См. Также
  • 8 Ссылки
  • 9 Внешние ссылки

История

Переработка алюминия - обычная практика с начала 1900-х годов, получившая широкое распространение во время Второй мировой войны. Однако это было малоизвестным занятием до конца 1960-х годов, когда стремительный рост популярности алюминиевых банок для напитков наконец привел к тому, что переработка отходов стала достоянием общественности.

Модель, продвигающая переработку алюминия в Douglas Aircraft Компания в 1942 году

Источники переработанного алюминия включают самолеты, автомобили, велосипеды, лодки, компьютеры., посуда, водостоки, сайдинг, проволока и многие другие изделия, для которых требуется прочный легкий материал или материал. с высокой теплопроводностью. Поскольку переработка не приводит к трансмутации элемента, алюминий можно перерабатывать на неопределенный срок и по-прежнему использовать для производства любого продукта, для которого можно было бы использовать новый алюминий.

Гидравлический пресс и тюкованные банки, подготовленные для транспортировки

Преимущества

Алюминий - это материал, пригодный для неограниченной переработки, и для его переработки требуется до 95 процентов меньше энергии, чем для производства первичного алюминия, что также ограничивает выбросы, включая парниковые газы. Сегодня около 75 процентов всего алюминия, произведенного в истории, или почти миллиард тонн, все еще используется.

Переработка алюминия обычно дает значительную экономию затрат по сравнению с производством нового алюминия, даже если затраты на сбор учитываются разделение и переработка. В долгосрочной перспективе можно получить еще большую экономию на национальном уровне, если учесть сокращение капитальных затрат, связанных с полигонами, шахтами и международной транспортировкой необработанного алюминия.

Экономия энергии

При переработке алюминия используется около 5% энергии, необходимой для производства алюминия из боксита ; количество энергии, необходимое для превращения оксида алюминия в алюминий, можно наглядно увидеть, когда процесс обратится во время горения термит или композитный пропеллент на основе перхлората аммония.

Алюминиевая матрица Экструзия - это особый способ получения материала многоразового использования из алюминиевых ломов, но он не требует больших затрат энергии в процессе плавления. В 2003 году половина продукции, произведенной с использованием алюминия, была получена из переработанного алюминия.

Экономия на окружающей среде

Выгоды в отношении выбросов двуокиси углерода зависят от типа используемой энергии. Электролиз можно проводить с использованием электричества из источников, не связанных с ископаемым топливом, таких как ядерная, геотермальная, гидроэлектрическая или солнечная. Производство алюминия привлекают источники дешевой электроэнергии. Канада, Бразилия, Норвегия и Венесуэла имеют от 61 до 99% гидроэнергетики и являются основными производителями алюминия. Использование переработанного алюминия также снижает потребность в добыче бокситов.

Огромное количество используемого алюминия означает, что даже небольшие процентные потери являются большими расходами, поэтому поток материала хорошо контролируется и учитывается по финансовым причинам. Эффективное производство и переработка также приносят пользу окружающей среде.

Процесс производства банок для напитков

Алюминиевые банки для напитков обычно перерабатываются следующим способом:

  1. Банки сначала отделяются от городских отходов, обычно через вихретоковый сепаратор, и разрезать на мелкие кусочки одинакового размера, чтобы уменьшить объем и упростить работу машин, которые их разделяют.
  2. Кусочки очищаются химическим способом. / механически и заблокирован для минимизации потерь окисления при плавлении. (Поверхность алюминия легко окисляется обратно в оксид алюминия под воздействием кислорода.)
  3. Блоки загружаются в печь и нагреваются до 750 ° C ± 100 ° C для получения расплавленного алюминия.
  4. Дросс удаляется, а растворенный водород дегазируется. (Расплавленный алюминий легко отделяет водород от водяного пара и углеводородных примесей). Это делается с использованием газообразного хлора и азота. Таблетки гексахлорэтана обычно используются в качестве источника хлора. Также можно использовать перхлорат аммония, поскольку при нагревании он разлагается в основном на хлор, азот и кислород.
  5. Образцы отбираются для спектроскопического анализа. В зависимости от желаемого конечного продукта: алюминий высокой чистоты, медь, цинк, марганец, кремний и / или магний добавляют, чтобы изменить состав расплава до надлежащей спецификации сплава . Первая пятерка алюминиевые сплавы произведены ар e 6061, 7075, 1100, 6063 и 2024.
  6. Из печи выпускается выпуск, расплавленный алюминий выливается, и процесс повторяется еще раз для следующей партии. В зависимости от конечного продукта он может быть отлит в слитки, заготовки или прутки, сформированные в большие слябы для прокатки, распыленные в порошок, отправленные на экструдер, или транспортируемый в расплавленном состоянии на производственные предприятия для дальнейшей обработки.

Производство слитков с использованием отражательных печей

Алюминиевый лом разделяется на ряд категорий, таких как алюминий ирония алюминия ( блоки двигателя и др.), чистый алюминий (литые диски). Лом классифицируется согласно ISRI (Институт промышленности по переработке лома).

В зависимости от спецификации требуемой разливки слитка, это будет зависеть от типа лома, используемого в начальной плавке. Обычно лом загружается в отражательную печь (другие методы кажутся менее экономичными и / или опасными) и расплавляется с образованием «ванны». Расплавленный металл испытывают с помощью спектроскопии на образце, взятом из расплава, чтобы определить, какие уточнения необходимы для получения окончательных отливок.

После добавления уточнений расплав можно испытать несколько раз, чтобы можно было точно настроить партию в соответствии с конкретным стандартом.

Как только правильный «рецепт» металла доступен, печь выпускается и заливается в изложницы, обычно с помощью литейной машины. Затем расплав остывают, складывают и продают в виде литых кремний-алюминиевых слитков различным отраслям промышленности для повторного использования. В основном производятся литые сплавы типа ADC12, LM2, AlSi132, LM24 и др. Эти слитки вторичных сплавов используются на предприятиях по литью под давлением.

Наклонные вращающиеся печи используются для переработки алюминиевого лома, что дает более высокий выход по сравнению с отражательными печами (печь Скелнера).

Уровень рециклинга

Бразилия перерабатывает 98,2% производства алюминиевых банок, что эквивалентно 14,7 млрд банок для напитков в год, занимая первое место в мире, что выше, чем у Японии 82,5% восстановления. Бразилия восемь лет подряд возглавляет список переработки алюминиевых банок.

Вторичная переработка алюминия

Белый шлак, остаток от производства первичного алюминия и операций вторичной переработки, обычно классифицируемый как отходы, все еще содержит полезные количества алюминия, который может быть извлечен промышленным способом. В результате производятся алюминиевые заготовки вместе с очень сложными отходами. С этими отходами трудно справиться. Он реагирует с водой, выделяя смесь газов (включая, среди прочего, водород, ацетилен и аммиак ), которая самопроизвольно воспламеняется при контакте с воздухом; контакт с влажным воздухом приводит к выделению большого количества газообразного аммиака. Однако, несмотря на эти трудности, отходы нашли применение в качестве наполнителя в асфальте и бетоне.

См. Также

Ссылки

Внешние ссылки

Последняя правка сделана 2021-06-10 15:14:25
Содержание доступно по лицензии CC BY-SA 3.0 (если не указано иное).
Обратная связь: support@alphapedia.ru
Соглашение
О проекте