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.
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 годуИсточники 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 транспортировкиАлюминий - 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.
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.
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.
Алюминиевые банки для напитков обычно перерабатываются следующим способом:
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).
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.
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.