روش‌های بازیافت آلومینیوم

فرآیند بازیافت آلومینیوم، راهکاری برای حفظ منابع و محیط زیست

روش‌های بازیافت آلومینیوم یکی از مهمترین فرآیندها در صنعت ذوب فلزات است. این فرآیند هم برای حفظ محیط زیست اهمیت دارد و هم هزینه‌ها را تا حد زیادی کاهش می‌دهد. ورق آلومینیوم یکی از پرکاربردترین فلزات در جهان است که به دلیل ویژگی‌هایی مانند سبکی، مقاومت در برابر خوردگی، و قابلیت بازیافت فلزی پرطرفدار در صنایع مختلف مثل خودروسازی، هوافضا و ساختمان‌سازی به شمار می‌رود.

بازیافت آلومینیوم نه ‌تنها به حفظ منابع طبیعی کمک می‌کند، بلکه از نظر اقتصادی و زیست‌محیطی نیز مزایای زیادی دارد. در این مقاله قصد داریم روش‌های بازیافت آلومینیوم را بررسی کنیم و نکات مهمی را درباره این فرآیند و ریخته‌گری آلومینیوم بازگو کنیم.

آلوم ارس یکی از بزرگترین تامین‌کنندگان انواع مقاطع آلومینیومی از جمله ورق آلومینیوم، تسمه آلومینیوم 7075 و لوله آلومینیومی است. برای خرید مقاطع آلومینیومی یا مقاطع برنزی و مسی می‌توانید به سایت آلوم ارس مراجعه کنید یا با شماره‌های ما تماس بگیرید.   ۰۹۱۲۵۲۸۶۴۵۹ – ۰۲۱۶۶۸۰۶۷۷۸ – ۰۲۱۶۶۳۹۱۵۲۳

 

درباره فرآیند بازیافت آلومینیوم

به فرآیندی که طی آن ضایعات آلومینیومی را برای استفاده مجدد آماده می‌کند بازیافت آلومینیوم گفته می‌شود. بازیافت آلومینیوم اهمیت زیادی دارد چون استخراج این فلز هزینه‌بر است. بنابراین بازیافت آن به مراتب ارزان‌تر از استخراج آن است. استخراج بوکسیت و تبدیل آن به آلومینا و سپس آلومینیوم برای هر کیلوگرم آلومینیوم حدود 10 تا 13 کیلووات ساعت برق نیاز دارد. اما برای بازیافت آلومینیوم تنها حدود 5 درصد از این انرژی لازم است. این صرفه‌جویی در انرژی نه‌تنها هزینه‌ها را کاهش می‌دهد، بلکه انتشار گازهای گلخانه‌ای و آلودگی‌های زیست‌محیطی را کم می‌کند.

یکی دیگر از دلایلی که بازیافت فلز آلومینیوم توصیه می‌شود این است که در فرآیند بازیافت کیفیت آلومینیوم از بین نمی‌رود و می‌توان بارها و بارها آن را بازیافت کرد. به همین دلیلی آلومینیوم را به عنوان یکی از پربازیافت‌ترین فلزات دنیا می‌شناسند. برای مثال حدود 67 درصد از قوطی‌های نوشیدنی که جنس آلومینیوم دارند بازیافت می‌شوند در حالی که تنها 9 درصد از بطری‌های پلاستیکی قابل بازیافت بدون از دست رفتن کیفیت هستند.

 

تاریخچه بازیافت آلومینیوم

قدمت فرآیند بازیافت آلومینیوم به سال 1900 میلادی برمی‌گردد. در آن سال‌ها و پس از جنگ جهانی دوم استفاده از قوطی‌های آلومینیومی برای نوشیدنی‌ها بیشتر شد و به همین ترتیب بازیافت فلز آلومینیوم هم بیشتر از قبل شد.

 

ضایعات مناسب برای بازیافت آلومینیوم

ضایعاتی که برای بازیافت آلومینیوم مناسب هستند به دو دسته تقسیم می‌شوند:

ضایعات جدید: منظور از ضایعات جدید براده‌ها و قطعاتی است که در حین تولید محصولات آلومینیومی به جا می‌ماند. محصولاتی که معیوب هستند هم به عنوان ضایعات جدید استفاده می‌شوند. این مدل ضایعات به دلیل ناخالصی کمی که دارند برای فرآیند بازیافت کاملا مناسب هستند.

ضایعات قدیمی: منظور از ضایعات قدیمی محصولات آلومینیومی است که قبلا تولید و استفاده شده‌اند. قوطی‌های نوشیدنی، فویل‌های آلومینیومی، قطعات خودرو و پروفیل‌های شکسته از جمله ضایعات قدیمی آلومینیوم هستند. این نوع ضایعات به دلیل وجود رنگ، بخش‌های پلاستیکی یا آلیاژهای دیگر ناخالصی‌هایی دارند که حین فرآیند بازیافت آلومینیوم از آنها جدا می‌شود.

 

مراحل بازیافت آلومینیوم

روش‌های بازیافت آلومینیوم شامل چندین مرحله کلیدی است که به‌طور کلی شامل جمع‌آوری، مرتب‌سازی، خرد کردن، تمیز کردن، ذوب، و تولید محصولات جدید می‌شود. در ادامه این مراحل را توضیح می‌دهیم:

جمع‌آوری ضایعات: اولین قدم از مراحل بازیافت آلومینیوم، جمع‌آوری ضایعات است. انواع ضایعات آلومینیومی مثل قوطی‌های نوشیدنی، فویل‌ها، ظرف‌های یکبار مصرف و قطعات الکترونیکی از خانه‌ها یا کارخانه‌های مختلف جمع‌آوری می‌شوند.

مرتب‌سازی و جداسازی: پس از جمع‌آوری باید ضایعات را مرتب و جداسازی کنند. چون آلومینیوم به آهن‌ربا نمی‌چسبد در این مرحله برای جدا کردن آهن و فولاد از آهن‌رباهای قوی استفاده می‌شود. این مرحله برای اطمینان از خلوص مواد بازیافتی و جلوگیری از ایجاد آلیاژهای ناخواسته بسیار مهم است.

خرد کردن و کاهش حجم: ضایعاتی که در مرحله قبل از مراحل بازیافت آلومینیوم جمع شدند به ایستگاه‌های مخصوص فرستاده و با دستگاه‌های بزرگ فشرده می‌شوند.

تمیز کردن: ضایعات آلومینیوم اغلب رنگ شده هستند یا به روغن یا ذرات غذا آلوده‌اند. برای اینکه محصول نهایی کاملا با کیفیت باشد باید این ناخالصی‌ها را حذف کنند. این فرآیند شستشو یا با آب انجام می‌شود یا با استفاده از محلول‌های اسیدی مخصوص.

ذوب: در این مرحه از فرآیند بازیافت آلومینیوم ضایعات را در کوره‌های مخصوص ذوب می‌کنند. نقطه ذوب آلومینیوم حدود 660 درجه سانتیگراد است و برای این مرحله از کوره‌های زمینی یا دوار استفاده می‌شود. در این مرحله آلومینیوم به یک شمش بزرگ تبدیل می‌شود.

نورد کردن: در این مرحله از مراحل بازیافت آلومینیوم شمش‌های بازرگ را به کارخانه نورد منتقل می‌کنند و در آنجا تبدیل به ورق آلومینیوم می‌شوند. در نهایت ضایعاتی که تبدیل به ورق یا فویل شده‌اند بسته‌بندی شده و برای استفاده مجدد روانه کارخانه‌ها می‌شوند.

 

انواع کوره‌ها در روش‌های بازیافت آلومینیوم

همانطور که گفتیم در این فرآیند از کوره‌های زمینی یا دوار استفاده می‌شود. اینکه کدام کوره در فرآیند بازیافت استفاده شود بستگی به میزان ناخالصی و آلیاژهای موجود در آلومینیوم دارد. هزینه و میزان انرژی مصرفی کوره هم در انتخاب نوع آن دخیل است.

کوره‌های برقی: از این کوره‌ها زمانی استفاده می‌شود که میزان ضایعات آلومینیوم کم باشد. این کوره‌ها اغلب با عنوان کوره‌های مقاومتی یا المنتی هم شناخته می‌شوند. کوره های برقی با استفاده از المنت‌های حرارتی و جریان برق تا دمای 660 درجه گرم می‌شوند و ضایعات آلومینیومی را ذوب می‌کنند.

کوره برقی ذوب آلومینیوم چون شعله ندارد آلودگی کمتری دارد و برای محیط‌های کوچک و کارگاهی مناسب است. اما مصرف برق آنها بسیار بالاست و به طبع هزینه‌های کارگاه را هم بالا می‌برد. مزیت استفاده از این کوره‌ها سادگی در استفاده و نگهداری آسان است. اما سرعت ذوب آنها نسبت به کوره‌های القایی و دوار خیلی کمتر است. کوره‌های برقی برای ذوب ضایعات تمیز مثل قوطی‌های نوشیدنی توصیه می‌شود.

کوره‌های القایی: برای راه‌اندازی کوره‌های القایی از میدان‌های الکترومغناطیسی قوی استفاده می‌شود. جریان‌های متناوب در کویل‌های مسی میدان مغناطیسی ایجاد می‌کند و در نتیجه گرما تولید می‌شود. این کوره‌ها به دلیل سرعت ذوب بالا برای فرآیند بازیافت آلومینیوم مناسب هستند و راندمان انرژی آنها 20 تا 40 درصد بیشتر از کوره‌های شعله‌ای است. این کوره‌ها برای حجم‌های مختلف ساخته می‌شوند و از چند کیلوگرم تا چند تن در بازار وجود دارند. مهمترین عیب این کوره‌ها هزینه اولیه و نگهداری بالای آنهاست.

کوره‌های شعله‌ای: برای روشن کردن کوره‌های شعله‌ای در فرآیند بازیافت آلومینیوم از سوخت‌های فسیلی مثل گاز طبیعی و گازوئیل استفاده می‌شود. از این کوره‌ها در کارخانه‌های ریخته‌گری بزرگ و مقیاس‌های بزرگ ضایعات استفاده می‌شود. بازدهی انرژی این کوره‌ها در فرآیند بازیافت آلومینیوم 15 تا 39 درصد است و به دلیل ظرفیت بالا در کارخانه‌های بزرگ استفاده می‌شوند.

از معایب این کوره‌ها می‌توان به تولید دود و گاز اشاره کرد. همچنین هزینه‌های زیست محیطی بالا و نیاز به سیستم‌های تهویه قوی باعث شده استفاده از آن نسبت به کوره‌های دیگر محدود باشد. از کوره‌های شعله‌ای برای بازیافت ضایعاتی که ناخالصی بالایی دارند استفاده می‌شود.

کوره‌های دوار: کوره‌های دوار بهترین گزینه برای بازیافت ضایعاتی هستند که ناخالصی بالایی دارند. این کوره‌ها از لایه‌های نسوز مانند آلومینا و سیلیکا ساخته می‌شوند و با گاز کار می‌کنند. این کوره‌ها با سرعت 1.1 متر بر دقیقه می‌چرخند و زمان ذوب را به 4 تا 5 ساعت کاهش می‌دهند.

مصرف انرژی کوره‌های دوار به شدت پایین است و برای ذوب ضایعات سنگین مثل قطعات خودرو یا پروفیل‌ها مناسب هستند. کوره‌های دوار به دلیل ساختار چندلایه و توانایی پردازش حجم زیادی از ضایعات در کارخانه‌های بزرگ استفاده می‌شوند. از معایب آنها می‌توان به هزینه بالای ساخت و نگهداری اشاره کرد.

 

مزایای فرآیند بازیافت آلومینیوم

مزایای بازیافت آلومینیوم آنقدر زیاد است که در بسیاری از کشورها آن را به استخراج اولیه آلومینیوم ترجیح می‌دهند. در ادامه بعضی از این مزایا را بررسی می‌کنیم:

• صرفه‌جویی در انرژی: یکی از مهمترین مزایای بازیافت آلومینیوم صرفه‌جویی در مصرف انرژی است. انرژی مورد نیاز برای فرآیند بازیافت آلومینیوم تنها پنج درصد انرژی مورد نیاز برای استخراج اولیه آن است.
• کاهش آلودگی: طی فرآیند بازیافت آلومینیوم نسبت به استخراج اولیه تولید گازهای گلخانه‌ای تا 95 درصد کمتر می‌شود.
• حفظ منابع طبیعی: بازیافت نیاز به استخراج بوکسیت از معادن را کاهش می‌دهد.
• اقتصادی بودن: هزینه‌های جمع‌آوری، تفکیک و بازیافت آلومینیوم کمتر از تولید اولیه است. این کاهش هزینه برای کارخانه‌ها و صنایع تولیدی سود زیادی به همراه دارد.
• حفظ کیفیت: یکی دیگر از مزایای بازیافت آلومینیوم حفظ کیفیت اولیه فلز است. آلومینیوم بازیافت‌شده خواص خود را حفظ می‌کند و می‌تواند بارها و بارها بدون کم شدن کیفیت بازیافت شود.

 

سخن آخر

روش‌های بازیافت آلومینیوم یکی از مؤثرترین روش‌ها برای کاهش مصرف انرژی، حفظ منابع طبیعی و کاهش آلودگی‌های زیست‌محیطی است. بازیافت فلز آلومینیوم نسبت به تولید اولیه آن انرژی و هزینه خیلی کمتری نیاز دارد. به همین دلیل این روش هم از نظر اقتصادی سودآور است و هم به حفظ محیط زیست کمک می‌کند. آلومینیوم را با عنوان طلای کثیف هم می‌شناسند، و این به معنی اهمیت استفاده مجدد از این فلز گران‌بها است.

در این مقاله به بررسی فرآیند بازیافت آلومینیوم پرداختیم و نکات مربوط به آن را برای شما بازگو کردیم. شرکت آلوم ارس به عنوان یکی از بهترین تامین‌کنندگان انواع مقاطع آلومینیومی در ایران شناخته می‌شود. برای خرید میلگرد آلومینیوم 7000، ورق آلومینیوم سفید و انواع میلگرد و تسمه مسی به سایت آلوم ارس مراجعه کنید یا با شماره‌های ما تماس بگیرید.   ۰۹۱۲۵۲۸۶۴۵۹ – ۰۲۱۶۶۸۰۶۷۷۸ – ۰۲۱۶۶۳۹۱۵۲۳

سوالات متداول

چرا بازیافت آلومینیوم اهمیت دارد؟

دلیل اهمیت این فرآیند کاهش مصرف انرژی و هزینه‌ها و کمک به حفظ محیط زیست است.

آیا کیفیت محصولاتی که از آلومینیوم بازیافت شده ساخته می‌شوند کم می‌شود؟

خیر، آلومینیوم حتی بعد از بارها بازیافت باز هم خاصیت و کیفیت خود را از دست نمی‌دهد.

بازیافت آلومینیوم هزینه زیادی لازم دارد؟

خیر بازیافت آلومینیوم نسبت به استخراج اولیه و تولید مجدد آن هزینه کمتری لازم دارد.

آیا همه نوع ضایعات آلومینیومی را می‌توان بازیافت کرد؟

برای بازیافت آلومینیوم از همه نوع ضایعاتی می‌توان استفاده کرد. در فرآیند بازیافت آلومینیوم تمامی رنگ‌ها و ناخالصی‌ها و آلیاژ‌های دیگر از آلومینیوم جدا می‌شود.