Tam, kde potrebujete nízku hmotnosť bez rizika korózie a zároveň elektrickú aj tepelnú vodivosť, nastupuje hliník. Je to kov striebristo šedej farby so širokým uplatnením v praxi. V prirodzenej forme ho možno v prírode nájsť zastúpený v mnohých zlúčeninách. Výroba čistého hliníka je ale energeticky náročná a preto sa veda a výskum venuje aj jeho efektívnej recyklácii.
Zvlášť pre svoju nízku mernú hmotnosť je tento kov využiteľný aj v priemyselných oblastiach s vysokými nárokmi – v letectve alebo v kozmonautike. Rovnako často sa s ním ale dá stretnúť aj pri bežných aplikáciách, kde je zase žiaduca jeho dobrá tvárnosť.
Získavanie hliníka nie je jednoduchý proces
Surovinou na výrobu čistého hliníka je obvykle bauxit, hornina vyskytujúca sa v Guinei, Austrálii alebo Vietname. Množstvo bauxitu na planéte by pre masovú výrobu hliníka nebolo až takým problémom, horšie je to s jeho čistotou a predovšetkým so zložitým postupom nutným na oddelenie od ostatných zložiek. Samotná výroba prebieha v troch fázach:
Získavanie čistého oxidu hlinitého (Al2O3) tzv. Bayerovým spôsobom spočíva najprv v rozomletí dolovanej rudy. Tá sa po pridaní vápenca a hydroxidu sodného následne taví v autokláve na hlinitan sodný. Nastáva hydrolýza vzniknutého hlinitanu sodného a následne kalcinácia pri 1200 °C na výsledný a žiadaný Al2O3.
Výroba surového hliníka prebieha v kúpeli roztaveného kryolitu, minerálu magmatického alebo sedimentálneho pôvodu. Oxid hlinitý sa pridáva postupne tak, aby bol jeho obsah stále čo možno najbližšie k ideálnej hodnote 15 %. Kryolit znižuje teplotu topenia Al2O3 z pôvodných 2050 ° C až na 960 ° C a zásadne tak zlepšuje podmienky tejto fázy výroby. Výsledkom je hliník s čistotou minimálne 99,5%, čo je hodnota využiteľná už pre veľkú časť aplikácií.
Čistý hliník je možné získať poslednú z obvyklých fáz – elektrolytickou rafináciou. Pri nej tvorí už vyčistený Al hornú plávajúcu vrstvu, z ktorej môže byť počas výroby postupne odoberaný. Produktom je obvykle odliatok v podobe drôtu s priemerom 9 až 25 mm s čistotou materiálu 99,99 %.
Využitie a ďalšie spracovanie hliníka
Jednou z mnohých výhod hliníka je jeho zlievateľnosť a zároveň aj tvárnosť za studena aj za tepla. Skrátka nech si zvolíte akýkoľvek tvar alebo veľkosť, dá sa dosť dobre predpokladať, že z hliníka takúto súčasť pôjde niektorým z výrobných procesov vytvoriť.
Pokiaľ splní tento kov aj požiadavky na výslednú pevnosť, obrobiteľnosť, tepelnú a elektrickú vodivosť, máte vyhraté. Zároveň to všetko bude sprevádzané obvykle výhodnou nízkou hmotnosťou výsledného výrobku.
Že hliník väčšinu z požiadaviek splniť dokáže, už ľudstvo poznalo dostatočne. Nachádza preto využitie v obrovskom množstve priemyselných aplikácií od obalového materiálu cez hliníkové profily na okná, záhradné hliníkové pergoly a elektronické súčiastky všetkého druhu až po konštrukcie vozidiel, lietadiel a vesmírnych telies.
Životnosť a spoľahlivosť výrobkov z hliníka podporuje aj vysoká odolnosť voči bežnej korózii založená na prirodzenom vzniku ochrannej vrstvy oxidu, ktorý nepripustí hĺbkové narušenie vedúce až k deštrukcii.
.jpg)
Viac ako 75 % hliníka vyrobeného za posledné storočie je stále v obehu
Vzhľadom na obrovský potenciál využitia hliníka a zároveň technologicky aj energeticky náročného výrobného procesu je rozhodne žiaduce tento kov efektívne recyklovať. Stačí niekoľko štatistických údajov a je hneď jasné, aký význam má opätovné použitie tohto kovu ako suroviny na ďalšiu výrobu.
Jedna tona hliníka z recyklátu znamená:
- ušetrené až 4 tony bauxitu a teda aj prostriedkov potrebných na jeho získanie
- produkciu CO2 menšiu až o 9 ton
- úsporu až 95% energie oproti prvovýrobe
Vďaka tomu, že sa na produkciu výrobkov z hliníka používa kov o takmer 100% čistote, je potom aj jeho recyklát rovnako kvalitný a teda bez problémov použiteľný na ďalšie spracovanie.
Recyklovaný hliník nestráca žiadnu zo svojich vlastností a nie je preto dôvod sa napríklad obávať, že hliníkový rebrík z opakovane použitej suroviny bude menej pevný. Je zrejmé, že recyklácia hliníka je racionálne úplne odôvodniteľná a prináša skutočné pozitíva nielen pre ekonomiku, ale aj pre životné prostredie.