알루미늄 재활용

Aluminium recycling
알루미늄 재활용 기호.
알루미늄 재활용을 위한 유럽 표준화 위원회 로고.

알루미늄 재활용은 스크랩 알루미늄을 초기 생산 [1]후 제품에 재사용할 수 있는 프로세스입니다.이 공정은 산화알루미늄의 전기 분해를 통해 새로운 알루미늄을 만드는 것보다 훨씬 저렴하고 에너지 집약적인 금속을 재용융하는 과정을 수반합니다.AlO23)[2]는 먼저 보크사이트 광석에서 채굴한 후 바이엘 공정을 사용하여 산화알루미늄으로 정제하고 홀을 사용하여 알루미늄 금속으로 다시 정제해야 한다.에룰트 과정.[3]

고철 알루미늄을 재활용하려면 원광석에서 [4]새로운 알루미늄을 만드는 데 사용되는 에너지의 5%만 필요합니다.이러한 이유로 미국에서 생산된 알루미늄의 약 36%가 오래된 재활용 [5]고철에서 나옵니다.중고 음료 용기는 가공된 알루미늄 스크랩의 가장 큰 구성 요소이며, 대부분의 용기는 알루미늄 [6]캔으로 다시 제조됩니다.

역사

알루미늄 재활용은 1900년대 초반부터 보편화되었고 제2차 세계대전 동안 광범위하게 자본화되었습니다.그러나 알루미늄 음료 캔의 폭발적인 인기가 마침내 재활용을 대중의 [7]의식으로 돌리게 된 1960년대 후반까지만 해도 이것은 눈에 띄지 않는 활동이었다.

1942년 Douglas Aircraft Company의 알루미늄 재활용 촉진 모델

재활용 알루미늄의 공급원에는 항공기, 자동차, 자전거, 보트, 컴퓨터, 조리도구, 거터, 측선, 와이어 및 강력한 경량 재료 또는 열전도성이 높은 재료가 필요한 기타 많은 제품이 포함됩니다.재활용이 원소를 변환하지 않기 때문에 알루미늄은 무기한 재활용이 가능하며 새로운 알루미늄을 [8]사용할 수 있는 모든 제품을 생산하는 데 사용될 수 있습니다.

운반을 위해 준비된 유압 프레스 및 볼드 캔

이점

알루미늄은 무한히 재활용 가능한 물질로, 1차 알루미늄을 생산하는 것보다 재활용하는 데 에너지가 최대 95% 적게 소요되므로 온실가스를 포함한 배출량도 제한됩니다.오늘날, 역사상 생산된 알루미늄의 약 75퍼센트, 거의 10억 톤이 여전히 [9]사용되고 있다.

알루미늄의 재활용은 수집, 분리 및 재활용 비용을 [10]고려하더라도 일반적으로 새로운 알루미늄 생산에 비해 상당한 비용 절감 효과를 가져옵니다.장기적으로 매립지, 광산 및 원 알루미늄의 국제 운송과 관련된 자본 비용 절감을 고려할 때 훨씬 더 큰 국가적 절약이 이루어집니다.

에너지 절약

알루미늄 재활용은 [11][better source needed]보크사이트에서 알루미늄을 생성하는 데 필요한 에너지의 약 5%를 사용합니다. 산화알루미늄을 알루미늄으로 변환하는 데 필요한 에너지의 은 테르마이트 또는 과염소산암모늄 복합 추진제 연소 과정에서 프로세스가 역전될 때 생생하게 확인할 수 있습니다.

알루미늄 다이 압출은 알루미늄 스크랩에서 재사용 가능한 재료를 얻는 특별한 방법이지만 용해 공정에서 대량의 에너지 출력이 필요하지 않습니다.2003년에 알루미늄으로 제조된 제품의 절반은 재활용 알루미늄 [12]재료로 조달되었습니다.

환경 절약

이산화탄소 배출에 관한 편익은 부분적으로 사용되는 에너지의 유형에 따라 달라진다.전기 분해는 핵, 지열, 수력 전기 또는 태양열과 같은 비화석 연료원에서 전기를 사용하여 수행할 수 있습니다.알루미늄 생산은 값싼 전기에 끌린다.캐나다, 브라질, 노르웨이 및 베네수엘라는 61~99%의 수력 전력을 보유하고 있으며 주요 알루미늄 생산국입니다.하지만 아노드는 홀에서 널리 사용되고 있습니다.에룰트 공정은 탄소로 이루어져 알루미늄 생산 과정에서 소비되며, 전력 [13]공급원에 관계없이 많은 양의 이산화탄소를 발생시킵니다.탄소 [14]양극의 필요성을 없애기 위한 노력이 진행 중이다.재활용 알루미늄을 사용하면 보크사이트 채굴 및 정제 필요성이 줄어듭니다.

알루미늄이 많이 사용되기 때문에 적은 비율의 손실이라도 비용이 많이 들기 때문에 재료의 흐름이 잘 감시되고 재정적인 이유로 고려됩니다.효율적인 생산과 재활용은 [15]환경에도 도움이 됩니다.

음료 캔 가공법

알루미늄 음료 캔은 일반적으로 다음과 같은 방법으로 [16]재활용됩니다.

  1. 캔은 보통 와전류 분리기를 통해 도시 폐기물에서 먼저 분리되고 부피를 줄이고 분리하는 기계가 쉽게 하기 위해 크기가 같은 작은 조각으로 자릅니다.
  2. 조각은 화학적/기계적으로 세척되고 용해 시 산화 손실을 최소화하기 위해 차단됩니다.(알루미늄의 표면은 산소에 노출되면 산화알루미늄으로 쉽게 산화됩니다.)[17]
  3. 블록은 용해로에 적재되고 750°C ± 100°C로 가열되어 녹은 알루미늄을 생성합니다.
  4. 드로스를 제거하고 용해된 수소를 탈가스한다.(몰텐 알루미늄은 수증기와 탄화수소 오염물질에서 수소를 쉽게 분리한다.)이것은 일반적으로 염소와 질소 가스로 이루어집니다.염소의 공급원으로는 보통 헥사클로로에탄 정제가 사용된다.과염소산암모늄[18]가열하면 주로 염소, 질소, 산소로 분해되기 때문에 사용할 수도 있다.
  5. 분광 분석을 위해 샘플을 채취한다.원하는 최종제품에 따라 고순도 알루미늄, 구리, 아연, 망간, 실리콘 및/또는 마그네슘을 첨가하여 용융조성을 적절한 합금 사양으로 변경한다.생산알루미늄 합금 상위 5종6061, 7075, 1100, 6063 2024입니다.
  6. 용해로를 태핑하고 용융 알루미늄을 쏟아낸 후 다음 배치에서 이 과정을 반복합니다.최종 제품에 따라 잉곳, 빌렛 또는 로드로 주조하거나 압연용 대형 슬래브로 성형하거나 분말로 분무하여 압출기로 보내거나 용융 상태로 제조 시설로 [19]운반하여 가공할 수 있습니다.

반사로 사용 잉곳 생산

고철 알루미늄은 아이러니 알루미늄(엔진 블록 등), 깨끗한 알루미늄(합금 휠)과 같은 범주로 구분됩니다.스크랩은 ISRI(Institute of Scrap Recycle Industries)에 따라 분류된다.

필요한 잉곳 주물의 사양에 따라 시작 용해 시 사용되는 스크랩 유형에 따라 달라집니다.일반적으로 스크랩은 반사로(다른 방법은 경제성이 떨어지거나 위험한 것으로 보인다)로 장입되어 용해되어 "배스"를 형성합니다.용융된 금속은 최종 주조물을 생산하기 위해 어떤 정교함이 필요한지를 결정하기 위해 용융에서 추출한 표본에 대한 분광법을 사용하여 테스트합니다.

정제가 추가된 후 특정 표준에 맞게 배치를 미세 조정할 수 있도록 용융을 여러 번 테스트할 수 있습니다.

금속의 정확한 "레시피"를 사용할 수 있게 되면 용해로는 보통 주조 기계를 통해 잉곳 몰드에 주입됩니다.그런 다음 용융액을 냉각시킨 후 적층하여 다양한 산업에 주물 실리콘 알루미늄 잉곳으로 판매하여 재사용할 수 있습니다.주로 ADC12, LM2, AlSi132, LM24 등의 주조합금을 제조한다.이러한 2차 합금 잉곳은 다이캐스트 회사에서 사용됩니다.

틸팅 회전로는 알루미늄 고철의 재활용에 사용되며, 반사로(스켈너 용해로)에 비해 회수율이 높습니다.

재활용률

브라질은 알루미늄 캔 생산량의 98.2%를 재활용하여 연간 [20]147억 개의 음료 캔을 재활용하고 있으며, 이는 일본의 82.5% 회수율보다 높은 세계 1위를 차지하고 있습니다.브라질은 알루미늄 캔 재활용 차트에서 8년 [21]연속 1위를 차지했다.

2차 알루미늄 재활용

일반적으로 [22]폐기물로 분류되는 1차 알루미늄 생산 및 2차 재활용 작업에서의 잔류물인 화이트 드로스에는 산업적으로 [23]추출할 수 있는 유용한 양의 알루미늄이 여전히 포함되어 있습니다.이 공정은 알루미늄 빌렛과 매우 복잡한 폐자재를 생산합니다.이 폐기물은 관리하기 어렵다.물과 반응하여 [24]공기와 접촉하면 자연적으로 발화하는 기체(특히 수소, 아세틸렌, 암모니아 포함)를 방출합니다. 습한 공기와 접촉하면 대량의 암모니아 가스가 방출됩니다.그러나 이러한 어려움에도 불구하고 폐기물은 아스팔트와 [25]콘크리트충전재로 사용되고 있습니다.

「 」를 참조해 주세요.

레퍼런스

  1. ^ "Aluminum Scrap - an overview ScienceDirect Topics". www.sciencedirect.com. Retrieved 2022-06-09.
  2. ^ "Aluminum Recycling". American Chemical Society. Retrieved 2022-06-09.
  3. ^ "Bauxite 101 The Aluminum Association". www.aluminum.org. Retrieved 2022-06-09.
  4. ^ "The price of virtue". The Economist. 7 June 2007.
  5. ^ minerals.usgs.gov
  6. ^ EPA. "Common Wastes & Material". Retrieved 27 April 2012.
  7. ^ Schlesinger, Mark (2006). Aluminum Recycling. CRC Press. p. 248. ISBN 978-0-8493-9662-5.
  8. ^ "WasteOnline: Metals aluminium and steel recycling". Archived from the original on 2007-10-16. Retrieved 2006-06-06.
  9. ^ AG, interstruct. "Aluminium Recycling – Développement durable". recycling.world-aluminium.org. Retrieved 2018-10-26.
  10. ^ 국제 알루미늄 협회
  11. ^ Aluminum: The Element of Sustainability A North American Aluminum Industry Sustainability Report (PDF) (Report). The Aluminum Association. September 2011.
  12. ^ "Manufacturing with Die Casting: An Eco-Friendly Option". NADCA Design. 2017-01-21. Retrieved 2017-03-08.
  13. ^ Khaji, Khalil; Al Qassemi, Mohammed (2016). "The Role of Anode Manufacturing Processes in Net Carbon Consumption". Metals. 6 (6): 128. doi:10.3390/met6060128.
  14. ^ Clemence, Christopher (April 2, 2019). "Leaders Emerge In The Aluminium Industry's Race To Zero Carbon". Aluminium Insider.
  15. ^ "Aluminium organisation: Environmental issues". Archived from the original on 2010-10-06. Retrieved 2010-11-28.
  16. ^ aluminum.org: 알루미늄 캔 재활용 방법
  17. ^ www.metalwebnews.com: 멜팅 프랙티스
  18. ^ "Aluminum and Aluminum Alloys Casting Problems". key-to-metals.com.
  19. ^ Alcoa 프라이머리 알루미늄 - 북미: 제품
  20. ^ "In 2009, Brazil was, once again, the leading country worldwide in the collection of aluminium beverage cans, with a recycling rate of 98.2%". Alu - Aluminium for future generations. 2010. Retrieved 2013-03-26.
  21. ^ "Brazil's unemployed catadores keep recycling rates high while earning much-needed cash. - Free Online Library". Thefreelibrary.com. 2010-03-22. Retrieved 2012-11-15.
  22. ^ 시멘트 내 알루미늄 드로스 재활용 잔류물
  23. ^ Hwang, J.Y., Huang, X., Xu, Z. (2006), 알루미늄 드로스와 소금 케이크로부터의 금속 회수, 광물 및 재료 특성 및 엔지니어링 저널.제5권, 제1호, 페이지 47-62
  24. ^ 왜 dross & saltcake가 우려되는가?
  25. ^ 던스터, A.M., 물리니어, F., 애보트, B., 콘로이, A., 애덤스, K., 위드야트모코, D.(2005)콘크리트와 아스팔트 양쪽에서 새로운 산업 폐기물 흐름을 2차 골재로 사용하는 부가가치.DTI/WRAP Aggregates 연구 프로그램 STBF 13/15C.낭비와 자원 활동 프로그램

외부 링크

  • 세계의 2차 알루미늄 제련소 - 2차 알루미늄을 생산하는 회사 목록(즉, 고철에서 재활용 또는 재용융됨)