Reciclagem de alumínio

Um símbolo de reciclagem de alumínio.

O logotipo do Comitê Europeu de Padronização para reciclagem de alumínio.

A reciclagem de alumínio é o processo pelo qual a sucata de alumínio pode ser reutilizada em produtos após sua produção inicial. O processo envolve simplesmente a refusão do metal, que é muito menos dispendioso e consome muita energia do que a criação de novo alumínio através da eletrólise do óxido de alumínio ( Al ₂ O ₃ ), que deve primeiro ser extraído do minério de bauxita e depois refinado em óxido de alumínio usando o processo Bayer e depois refinado novamente em metal de alumínio usando o processo Hall–Héroult .

A reciclagem de sucata de alumínio requer apenas 5% da energia usada para fazer novo alumínio a partir do minério bruto. ^[1] Por esta razão, aproximadamente 36% de todo o alumínio produzido nos Estados Unidos vem de sucata reciclada velha. ^[2] Recipientes de bebidas usados ​​são o maior componente da sucata de alumínio processada, e a maior parte é fabricada novamente em latas de alumínio. ^[3]

História

Uma prática comum desde o início de 1900 e amplamente capitalizada durante a Segunda Guerra Mundial , a reciclagem de alumínio não é nova. Foi, no entanto, uma atividade discreta até o final da década de 1960, quando a popularidade explosiva das latas de bebidas de alumínio finalmente colocou a reciclagem na consciência do público. ^[4]

Modelo promovendo a reciclagem de alumínio na Douglas Aircraft Company em 1942

As fontes de alumínio reciclado incluem aeronaves , automóveis , bicicletas , barcos , computadores , panelas , calhas , tapumes , fios e muitos outros produtos que precisam de um material leve e forte, ou um material com alta condutividade térmica . Como a reciclagem não transmuta o elemento, o alumínio pode ser reciclado indefinidamente e ainda ser usado para produzir qualquer produto para o qual o novo alumínio poderia ter sido usado. ^[5]

Prensa hidráulica e latas enfardadas preparadas para transporte

Vantagens

O alumínio é um material infinitamente reciclável e consome até 95% menos energia para reciclá-lo do que para produzir alumínio primário, o que também limita as emissões, incluindo gases de efeito estufa. Hoje, cerca de 75% de todo o alumínio produzido na história, quase um bilhão de toneladas, ainda está em uso. ^[6]

A reciclagem de alumínio geralmente produz economias de custo significativas em relação à produção de alumínio novo, mesmo quando os custos de coleta, separação e reciclagem são levados em consideração. ^[7] No longo prazo, economias nacionais ainda maiores são feitas quando se considera a redução nos custos de capital associados a aterros sanitários , minas e transporte internacional de alumínio bruto.

Economia de energia

A reciclagem de alumínio utiliza cerca de 5% da energia necessária para criar alumínio a partir da bauxita ; ^{[8] [ melhor fonte necessária ]} a quantidade de energia necessária para converter óxido de alumínio em alumínio pode ser vista vividamente quando o processo é revertido durante a combustão de termite ou propulsor composto de perclorato de amônio .

A extrusão de matriz de alumínio é uma maneira específica de obter material reutilizável de sucatas de alumínio, mas não requer uma grande produção de energia de um processo de fusão. Em 2003, metade dos produtos fabricados com alumínio eram provenientes de material reciclado de alumínio. ^[9]

Economias ambientais

O benefício em relação às emissões de dióxido de carbono depende do tipo de energia utilizada. A eletrólise pode ser feita usando eletricidade de fontes não fósseis, como nuclear, geotérmica, hidrelétrica ou solar. A produção de alumínio é atraída por fontes de eletricidade barata. Canadá, Brasil, Noruega e Venezuela têm 61 a 99% de energia hidrelétrica e são grandes produtores de alumínio. O uso de alumínio reciclado também diminui a necessidade de mineração de bauxita.

A grande quantidade de alumínio utilizada significa que mesmo pequenas perdas percentuais são grandes despesas, por isso o fluxo de material é bem monitorado e contabilizado por questões financeiras. A produção e a reciclagem eficientes também beneficiam o meio ambiente. ^[10]

Processo para latas de bebidas

As latas de alumínio para bebidas são geralmente recicladas pelo seguinte método: ^[11]

1. As latas são primeiramente separadas do lixo municipal , geralmente por meio de um separador de correntes parasitas , e cortadas em pedaços pequenos e de tamanho igual para diminuir o volume e facilitar as máquinas que as separam.
2. As peças são limpas quimicamente/mecanicamente e bloqueadas para minimizar as perdas por oxidação quando fundidas. (A superfície do alumínio oxida-se prontamente de volta ao óxido de alumínio quando exposta ao oxigênio . ^[12] )
3. Os blocos são carregados no forno e aquecidos a 750 °C ± 100 °C para produzir alumínio fundido.
4. A escória é removida e o hidrogênio dissolvido é desgaseificado . (O alumínio fundido prontamente dissocia o hidrogênio do vapor d'água e dos contaminantes de hidrocarbonetos.) Isso normalmente é feito com cloro e nitrogênio gasoso. Pastilhas de hexacloroetano são normalmente usadas como fonte de cloro. O perclorato de amônio também pode ser usado, pois se decompõe principalmente em cloro, nitrogênio e oxigênio quando aquecido. ^[13]
5. As amostras são retiradas para análise espectroscópica . Dependendo do produto final desejado, alumínio de alta pureza, cobre , zinco , manganês , silício e/ou magnésio são adicionados para alterar a composição fundida para a especificação de liga adequada . As cinco principais ligas de alumínio produzidas são 6061 , 7075 , 1100, 6063 e 2024 .
6. O forno é batido, o alumínio fundido é derramado e o processo é repetido novamente para o próximo lote. Dependendo do produto final, pode ser moldado em lingotes , tarugos ou varetas, formado em grandes placas para laminação , atomizado em pó, enviado para uma extrusora ou transportado em estado fundido para instalações de fabricação para posterior processamento. ^[14]

Produção de lingotes usando fornos reverberatórios

A sucata de alumínio é separada em uma série de categorias, como alumínio irony (blocos de motor etc.), alumínio limpo (rodas de liga leve). As sucatas são classificadas de acordo com o ISRI (Institute of Scrap Recycling Industries).

Dependendo da especificação do lingotamento necessário, isso dependerá do tipo de sucata usado na fusão inicial. Geralmente, a sucata é carregada em um forno reverberatório (outros métodos parecem ser menos econômicos e/ou perigosos) e derretido para formar um "banho". O metal fundido é testado usando espectroscopia em uma amostra retirada do fundido para determinar quais refinamentos são necessários para produzir os moldes finais.

Depois que os refinamentos forem adicionados, o fundido pode ser testado várias vezes para ajustar o lote ao padrão específico.

Uma vez que a "receita" correta do metal esteja disponível, o forno é vazado e despejado em moldes de lingotes, geralmente por meio de uma máquina de fundição. O fundido é então deixado para esfriar, empilhado e vendido como lingote de silício-alumínio fundido para várias indústrias para reutilização. Principalmente, são produzidas ligas fundidas como ADC12, LM2, AlSi132, LM24 etc. Esses lingotes de ligas secundárias são usados ​​em empresas de fundição sob pressão.

Os fornos rotativos basculantes são utilizados para a reciclagem de sucata de alumínio, que proporcionam maior recuperação em relação aos fornos reverberatórios (Forno Skelner).

Taxas de reciclagem

O Brasil recicla 98,2% de sua produção de latas de alumínio, o equivalente a 14,7 bilhões de latas de bebidas por ano, ^[15] ocupando o primeiro lugar no mundo, mais do que a taxa de recuperação de 82,5% do Japão . O Brasil lidera as tabelas de reciclagem de latas de alumínio por oito anos consecutivos. ^[16]

Reciclagem secundária de alumínio

A escória branca, um resíduo da produção de alumínio primário e das operações de reciclagem secundária, geralmente classificada como resíduo, ^[17] ainda contém quantidades úteis de alumínio que podem ser extraídas industrialmente. ^[18] O processo produz tarugos de alumínio, juntamente com um material residual de alta complexidade. Este desperdício é difícil de gerir. Reage com a água, libertando uma mistura de gases (incluindo, entre outros, hidrogénio , acetileno e amoníaco ) que se inflama espontaneamente em contacto com o ar; ^[19] o contato com o ar úmido resulta na liberação de grandes quantidades de gás amônia. Apesar dessas dificuldades, no entanto, o resíduo tem encontrado uso como enchimento em asfaltoe concreto . ^[20]

Veja também

• Problemas ambientais com a mineração
• Reciclagem de metais ferrosos

Referências

Links externos

• Fundição de Alumínio Secundário do Mundo - Uma lista de empresas que produzem alumínio secundário (ou seja, reciclado ou refundido a partir de sucata)