Recyclage de l'aluminium - Aluminium recycling
Le recyclage de l'aluminium est le processus par lequel la ferraille d' aluminium peut être réutilisée dans des produits après sa production initiale. Le processus consiste simplement à refondre le métal, ce qui est beaucoup moins coûteux et énergivore que la création d'un nouvel aluminium par électrolyse de l'oxyde d'aluminium ( Al 2 O 3 ), qui doit d'abord être extrait du minerai de bauxite puis raffiné à l'aide du Bayer. processus . Le recyclage de la ferraille d'aluminium ne nécessite que 5% de l'énergie utilisée pour fabriquer de l'aluminium neuf à partir du minerai brut. Pour cette raison, environ 36% de tout l'aluminium produit aux États-Unis provient de vieux rebuts recyclés. Les contenants de boissons usagés sont le plus gros composant des déchets d'aluminium traités, et la plupart d'entre eux sont transformés en canettes d'aluminium.
Histoire
Pratique courante depuis le début des années 1900 et largement capitalisée pendant la Seconde Guerre mondiale , le recyclage de l'aluminium n'est pas nouveau. C'était, cependant, une activité discrète jusqu'à la fin des années 1960, lorsque la popularité croissante des canettes de boisson en aluminium a finalement placé le recyclage dans la conscience publique.
Les sources d'aluminium recyclé comprennent les avions , les automobiles , les vélos , les bateaux , les ordinateurs , les ustensiles de cuisine , les gouttières , les parements , les fils métalliques et de nombreux autres produits qui nécessitent un matériau léger et solide ou un matériau à haute conductivité thermique . Comme le recyclage ne transmute pas l'élément, l'aluminium peut être recyclé indéfiniment et toujours être utilisé pour fabriquer tout produit pour lequel un nouvel aluminium aurait pu être utilisé.
Avantages
L'aluminium est un matériau recyclable à l'infini et il faut jusqu'à 95% d'énergie en moins pour le recycler que pour produire de l'aluminium primaire, ce qui limite également les émissions, y compris les gaz à effet de serre. Aujourd'hui, environ 75 pour cent de tout l'aluminium produit dans l'histoire, soit près d'un milliard de tonnes, est toujours utilisé.
Le recyclage de l'aluminium permet généralement de réaliser des économies de coûts significatives par rapport à la production d'aluminium neuf, même si les coûts de collecte, de séparation et de recyclage sont pris en compte. À long terme, des économies nationales encore plus importantes sont réalisées lorsque l' on considère la réduction des coûts en capital associés aux décharges , aux mines et au transport international d'aluminium brut.
Économies d'énergie
Le recyclage de l'aluminium utilise environ 5% de l'énergie nécessaire pour créer de l'aluminium à partir de la bauxite ; la quantité d'énergie nécessaire pour convertir l'oxyde d'aluminium en aluminium peut être clairement vue lorsque le processus est inversé pendant la combustion du propulseur composite de thermite ou de perchlorate d'ammonium .
L'extrusion de filière en aluminium est un moyen spécifique d'obtenir un matériau réutilisable à partir de déchets d'aluminium, mais ne nécessite pas une grande production d'énergie d'un processus de fusion. En 2003, la moitié des produits fabriqués avec de l'aluminium provenaient de matériau d'aluminium recyclé.
Économies environnementales
Le bénéfice en termes d'émissions de dioxyde de carbone dépend du type d'énergie utilisé. L'électrolyse peut être réalisée à l'aide d'électricité provenant de sources non fossiles, telles que le nucléaire, la géothermie, l'hydroélectricité ou le solaire. La production d'aluminium est attirée par les sources d'électricité bon marché. Le Canada, le Brésil, la Norvège et le Venezuela ont une énergie hydroélectrique de 61 à 99% et sont de grands producteurs d'aluminium. L'utilisation d'aluminium recyclé diminue également le besoin d'extraction de la bauxite.
La grande quantité d'aluminium utilisée signifie que même de faibles pourcentages de pertes sont des dépenses importantes, de sorte que le flux de matière est bien surveillé et pris en compte pour des raisons financières. Une production et un recyclage efficaces sont également bénéfiques pour l'environnement.
Processus pour les canettes de boisson
Les canettes de boisson en aluminium sont généralement recyclées selon la méthode suivante:
- Les bidons sont d'abord séparés des déchets municipaux , généralement par un séparateur à courants de Foucault , et coupés en petits morceaux de taille égale pour réduire le volume et faciliter la tâche des machines qui les séparent.
- Les pièces sont nettoyées chimiquement / mécaniquement et bloquées pour minimiser les pertes d' oxydation une fois fondues. (La surface de l'aluminium s'oxyde facilement en oxyde d'aluminium lorsqu'elle est exposée à l' oxygène .)
- Les blocs sont chargés dans le four et chauffés à 750 ° C ± 100 ° C pour produire de l'aluminium fondu.
- Les crasses sont éliminées et l' hydrogène dissous est dégazé . (L'aluminium fondu dissocie facilement l' hydrogène de la vapeur d'eau et des contaminants d'hydrocarbures.) Cela se fait généralement avec du chlore et de l'azote gazeux. Les comprimés d' hexachloroéthane sont normalement utilisés comme source de chlore. Le perchlorate d'ammonium peut également être utilisé, car il se décompose principalement en chlore, azote et oxygène lorsqu'il est chauffé.
- Des échantillons sont prélevés pour une analyse spectroscopique . En fonction du produit final souhaité, de l'aluminium, du cuivre , du zinc , du manganèse , du silicium et / ou du magnésium de haute pureté est ajouté pour modifier la composition fondue selon les spécifications d' alliage appropriées . Les cinq principaux alliages d'aluminium produits sont les suivants: 6061 , 7075 , 1100, 6063 et 2024 .
- Le four est taraudé, l'aluminium fondu est déversé et le processus est répété à nouveau pour le lot suivant. Selon le produit final, il peut être coulé en lingots , billettes ou tiges, façonné en grandes brames pour le laminage , atomisé en poudre, envoyé à une extrudeuse ou transporté à l'état fondu vers des installations de fabrication pour un traitement ultérieur.
Production de lingots à l'aide de fours à réverbération
La ferraille d'aluminium est divisée en plusieurs catégories telles que l'aluminium ironique (blocs moteurs, etc.), l'aluminium propre (roues en alliage). Les rebuts sont classés selon l'ISRI (Institute of Scrap Recycling Industries).
En fonction de la spécification de la coulée de lingot requise, cela dépendra du type de ferraille utilisé dans la fonte de départ. Généralement, la ferraille est chargée dans un four à réverbération (d'autres méthodes semblent être soit moins économiques et / ou dangereuses) et fondue pour former un "bain". Le métal fondu est testé par spectroscopie sur un échantillon prélevé dans la masse fondue pour déterminer les raffinements nécessaires pour produire les moulages finaux.
Une fois les raffinements ajoutés, la masse fondue peut être testée plusieurs fois pour pouvoir affiner le lot selon la norme spécifique.
Une fois que la "recette" correcte du métal est disponible, le four est taraudé et versé dans des lingotières, généralement via une machine de coulée. La masse fondue est ensuite laissée à refroidir, empilée et vendue sous forme de lingot de silicium-aluminium coulé à diverses industries pour être réutilisée. Principalement, des alliages coulés tels que ADC12, LM2, AlSi132, LM24, etc. sont produits. Ces lingots d'alliages secondaires sont utilisés dans les entreprises de moulage sous pression.
Les fours rotatifs basculants sont utilisés pour le recyclage de la ferraille d'aluminium, ce qui permet une meilleure récupération par rapport aux fours à réverbération (Skelner Furnace).
Taux de recyclage
Le Brésil recycle 98,2% de sa production de canettes d'aluminium, ce qui équivaut à 14,7 milliards de canettes de boisson par an, se classant au premier rang mondial, plus que le taux de récupération de 82,5% du Japon . Le Brésil a dépassé les palmarès du recyclage des canettes d'aluminium huit années de suite.
Recyclage secondaire de l'aluminium
La crasse blanche, résidu de la production d'aluminium primaire et des opérations de recyclage secondaire, généralement classée comme déchet, contient encore des quantités utiles d'aluminium pouvant être extraites industriellement. Le processus produit des billettes d'aluminium, ainsi qu'un déchet très complexe. Ces déchets sont difficiles à gérer. Il réagit avec l'eau, libérant un mélange de gaz (comprenant, entre autres, de l' hydrogène , de l' acétylène et de l' ammoniac ) qui s'enflamme spontanément au contact de l'air; le contact avec de l'air humide entraîne le dégagement de grandes quantités de gaz ammoniac. Malgré ces difficultés, cependant, les déchets ont trouvé une utilisation comme charge dans l' asphalte et le béton .
Voir également
Les références
Liens externes
- Fonderies d'aluminium secondaire du monde - Une liste d'entreprises qui produisent de l'aluminium secondaire (c.-à-d. Recyclé ou refondu à partir de ferraille)