写道AZoM2006年8月15日
背景
为了说明铝的生命周期,有什么比不老泉的神话更相关。在这个神话中,老年人进入青春之泉,就会变回年轻健康的自己。这个神话是对回收利用的一个很好的比喻:考虑到用过的铝是一个老人,回收它的效果和青春之泉一样。
一个铝产品系统的“摇篮到摇篮”循环可以使用不同的工艺步骤进行建模,如下面的流程图所示。应该注意的是,这里的“严重”指的是产品的寿命结束,而不是材料铝,因为它是被回收的。
图1所示。铝的生命周期。
铝土矿开采
铝土矿的开采是铝生产的第一步。
铝占地壳的8%,是自然界中第三丰富的元素。
生产铝的矿石是铝土矿。撇开各种质量等级不考虑,据估计铝土矿储量至少可以供应400年。每年开采的铝土矿超过1.3亿吨,主要矿藏位于热带和亚热带。铝土矿目前正在澳大利亚、中南美洲(牙买加、巴西、苏里南、委内瑞拉和圭亚那)、非洲(几内亚)、亚洲(印度、中国)、独联体和欧洲部分地区(希腊和匈牙利)开采。在这些地区中,铝土矿开采是唯一有价值的自然资源。
氧化铝生产
氧化铝是从铝土矿中提取的,是生产初级铝的原料。
铝土矿必须在纯氧化铝(氧化铝)中以通过电解转化为铝。这是通过在氧化铝炼油厂的拜耳化学过程中使用拜耳化学过程来实现的。将氧化铝从其他物质中释放在碳酸盐溶液中的其他物质中,过滤以除去所有不溶性颗粒。欧洲杯猜球平台然后将氢氧化铝从苏打溶液中沉淀,洗涤并干燥,同时再循环苏打水溶液。煅烧后,最终产品,氧化铝(Al2O3.),是一种细粒度的白色粉末。
需要4吨铝土矿才能生产2吨氧化铝,而氧化铝又能在初级冶炼厂生产1吨铝。2003年,全球氧化铝产量为5900万吨。
主要生产区域为:
图2。全球氧化铝产量的崩溃。
主铝产量
原铝是用电解法生产的。
初级铝在还原植物(或“冶炼厂”)中产生,其中纯铝从氧化铝中提取。在高强度电流下,在氟化浴中,将氧化铝还原成液体铝在氟化浴中操作。该过程发生在电解细胞(或“罐”)中,其中碳阴极形成罐的底部并用作负极。阳极(正电极)保持在锅的顶部,并且在处理与来自氧化铝的氧气反应时的过程中消耗。
以规则的间隔,从罐子中挖出的熔融铝通过加入其他金属(根据用户的需要),清洁氧化物和气体,然后铸造成铸锭,然后铸造成炉子。
自1950年以来,铝产量增加了13倍,使铝成为使用最广泛的有色金属。2003年,全球原铝产量约为2,800万吨。
图3。全球铝生产。
主要生产地区为中国(550万吨)、北美(550万吨)、独联体(390万吨)、欧盟25国(290万吨)、亚洲(230万吨)、中南美洲、澳大利亚和非洲。欧洲的主要生产国是法国、德国和挪威。在世界范围内,生产工厂主要设在有合适电力资源的地方。
Semi-Fabrication
这包括几个工业过程:轧制、铸造和挤压。
滚动
轧制产品,即薄板,板和箔构成几乎50%的所有铝合金使用。在北美和西欧,包装工业消耗了大部分用于制作饮料罐、箔容器和箔包装的薄片和箔。钢板还广泛用于建筑的屋顶和壁板,在大规模运输的机身,道路和轨道车辆,在海洋应用,包括海上平台,上部结构和船体。钢板用于机身,军用车辆和桥梁,船舶上层建筑,低温和化学船舶和作为塑料产品生产的模具板。包装外的箔应用包括电气设备,建筑物的绝缘,平版和热交换器的箔。2020欧洲杯下注官网
铸造
铝铸造工艺被归类为铸锭铸造或模具铸造。在第一个过程中,初级或铝被铸造成轧制锭(板),挤出锭(坯料)和线棒锭,随后在半和成品中转化。
第二种工艺用于铸造厂生产铸件产品。这是制造成形零件最古老和最简单的方法。
铝铸件是制造复杂形状的半成品或成品的强大而通用的技术。这些技术不断得到改进和发展,以满足用户的需要和进入新的市场。
挤压
术语挤出通常适用于该过程,并且当铝的热圆柱形坯料被推过成形模具时,获得的产品。得到的部分可长长度使用或切成短部件以用于结构,车辆或部件。此外,挤出用于拉伸杆的起始库存,冷挤压和锻造产品。
挤压产品占欧洲铝产品市场的50%以上,其中建筑行业消费最多。
铝挤出用于商业和家用建筑物,用于窗口和门框。
产品制造
然后形成铝的产品。
铝独特的性能组合使设计师和制造商能够开发提高生活质量的产品。如果没有一种具有铝的高强度重量特性、优异的阻隔性能、良好的导电性和耐腐蚀性能的材料,铝在交通运输、医药、食品保存和配电方面的许多应用就不可能实现。
使用阶段
铝产品主要销往运输、建筑、包装和工程等行业。
只能从生命周期的角度来判断对产品或材料环境的真正影响。必须考虑所有铝生产阶段的能量要求 - 从原料到金属运输的运输 - 必须与在成品铝产品的寿命期间能够的可能节能的组合考虑。在使用产品后,必须考虑铝回收铝的节能电位。
回收
回收是持续铝使用中的主要考虑因素,代表这种无处不在的金属的关键属性之一,具有深远的经济,生态和社会影响。欧盟目前生产的所有铝中的一半以上源自再生原料,趋势正在增加。欧洲杯足球竞彩鉴于国内能源限制,铝合金最终用途需求和少数铝土矿地雷在全球的这一部分,欧洲在最大化所有可用铝的收集方面具有巨大的股份,并开发最富裕的废料处理和融化过程。
铝可以一次又一次地循环利用,而不会造成性能损失。铝废料的高价值是回收利用的主要诱因和主要经济动力。铝的循环利用可以节约能源和其他自然资源,造福今世后代。它节省了高达95%的能源所需的初级铝生产,从而避免了相应的排放,包括温室气体。不断增长的铝市场既有原生金属来源,也有回收金属来源。铝需求的增长和许多产品的长寿命意味着,在可预见的未来,从铝土矿中生产的初级金属的总量将继续大大超过可用的回收金属的总量。工业继续在没有补贴的情况下回收从废旧产品中收集到的所有铝,以及制造和制造过程。然而,在有关当局、地方社区和整个社会的帮助下,铝的收集量可以进一步增加。
全球铝的回收率很高,大约90%用于运输和建筑,60%用于饮料罐。
二手铝是有价值的 - 它很容易无穷无尽,没有质量损失。铝为支持未来的产品回收以及整个社会的利益,为产品回收和整体利益提供了专业和独特的贡献。
•铝具有独特的回收特性:铝的质量不会因回收而受损——它可以反复回收。
•铝回收节省能源:重熔使用的铝可节省多达95%的能源,以生产初级产品。
•铝回收是经济的:它采用较少的能量和再循环是由于所用铝的高值自支撑。
来源:欧洲铝协会。
欲了解更多信息,请访问欧洲铝协会.