Recyklace hliníku a hliníkových slitin

Hliník patří mezi významné druhy kovového odpadu vznikajícího v domácnostech i průmyslu. Setkáváme se s ním zejména u nápojových plechovek, obalových fólií, nádobí nebo stavebních prvků.

Hliníku se říká hliník proto, že se v přírodě běžně vyskytuje v horninách a půdách - tedy v „hlíně“. Jeho latinské označení aluminium vychází z názvu kamence (alumen), sloučeniny známé už od starověku. Oxid hlinitý v kamenci popsal v polovině 18. století německý chemik Andreas Marggraf. Samotný kov se však podařilo izolovat až později - roku 1827 jej německý chemik Friedrich Wöhler připravil redukcí bezvodého chloridu hlinitého draslíkem. Tak vznikl hliník, kov, který dnes patří mezi nejpoužívanější materiály moderní civilizace.

Vlastnosti a schopnosti hliníku

Z chemického pohledu vyniká hliník především odolností proti korozi. Na jeho povrchu se totiž okamžitě vytváří tenká vrstva oxidu hlinitého, která kov chrání před dalším rozpadem. Oblíbený byl i pro svou dobrou elektrickou vodivost.

Hliník bývá někdy spojován s možnými zdravotními riziky. Diskutuje se například jeho vztah k některým neurologickým onemocněním, včetně Alzheimerovy choroby, nebo k dalším zdravotním problémům.

Ponecháme-li stranou průmyslový hliník - tedy materiál používaný v dopravě, stavebnictví nebo elektrotechnice - zbývá hliník z předmětů denní potřeby a obalového průmyslu. Ten se obvykle rozlišuje podle tloušťky na tzv.

Čtěte také: Snadnější třídění odpadu

Zásadní roli hraje právě tloušťka materiálu. U velmi tenkých hliníkových fólií a obalů je recyklace složitější. Drobné fólie se při tavení mohou oxidovat a část materiálu se ztratí. Přesto se i tenkostěnný hliník recykluje. Plechovky, alobal nebo víčka se třídí, lisují do balíků a následně taví.

Dostupnost hliníku pro tzv. druhotné využití je relativně omezená - mají dlouhou životnost (např. ve stavebnictví či dopravě), a proto se na trh jako odpad vrací pomalu. Odhaduje se, že podíl recyklovaného hliníku na pokrytí poptávky se globálně pohybuje kolem 35-40 %.

Na výrobu 1 tuny hliníku připadá přibližně 1,5-2,5 tuny vedlejších odpadů (zejména tzv.

Jak se vyrábí hliník

Hliník se vyrábí především z bauxitu. Název této rudy pochází z francouzské obce Les Baux-de-Provence, kde byla v 19. století poprvé systematicky těžena. Z bauxitu se nejprve chemickou cestou získává oxid hlinitý (alumina).

Samotná elektrolýza probíhá ve speciálních elektrolytických pecích (elektrolyzérech). Dno vany tvoří uhlíková katoda, shora zasahují uhlíkové anody. Elektrolytem je roztavený kryolit s přídavkem oxidu hlinitého při teplotě okolo 950-970 °C. Elektrický proud způsobí rozklad oxidu hlinitého - vzniká kapalný hliník, který se hromadí na dně vany, a kyslík reagující s uhlíkovými anodami za vzniku oxidu uhličitého.

Čtěte také: Jak recyklovat starý šicí stroj

Výroba hliníku je extrémně energeticky náročná a spotřebuje výrazně více energie než výroba většiny běžných materiálů, včetně plastů nebo skla. Při výrobě vzniká velké množství vedlejšího produktu - tzv. červený kal. Jde o silně alkalický odpad obsahující oxidy železa, hliníku, titanu a další minerální složky.

Hliník a jeho slitiny jsou klíčovým konstrukčním materiálem leteckého průmyslu díky nízké hmotnosti a vysoké pevnosti. Každoročně je z provozu vyřazeno několik stovek letadel a značná část jejich konstrukčních materiálů - zejména hliník - se vrací zpět do oběhu.

Nápojová plechovka je skvělý obalový materiál. Dokonale chrání obsah. Je lehká. Recyklovatelná (pokud se k recyklaci dostane). Ale je i jednoúčelová. To znamená obal na jedno použití, po kterém se stává odpadem. Při výrobě nápojových plechovek se hojně využívá recyklát.

„Z 1 kg hliníku lze získat přes 70 metrů hliníkové fólie (tzv.

Podle údajů International Aluminium Institute se v průmyslově vyspělých regionech recykluje více než 70 % hliníku, přičemž vysoký podíl pochází zejména z průmyslových a stavebních aplikací.

Čtěte také: Zodpovědný přístup k recyklaci kávových kapslí

Při výrobě hliníku vzniká každoročně asi 120-150 milionů tun tzv.

Recyklace hliníku: metody a využití

Recyklace hliníku patří mezi nejefektivnější materiálové recyklační procesy vůbec. Sběr probíhá prostřednictvím kontejnerů na kovy, multikomoditních sběrů, výkupen druhotných surovin a sběrných dvorů.

Proces recyklace hliníku zahrnuje:

• Dotřídění a separace - oddělení hliníku od ostatních kovů pomocí magnetů, vířivých proudů (oddělují neželezné kovy) nebo optických separátorů.
• Drcení a lisování - vytříděný hliník se drtí nebo lisuje do balíků kvůli snadnější manipulaci.
• Tavení - hliník se taví při teplotě kolem 660 °C. (Rotační bubnové pece, reverbační pece a indukční pece.) Roztavený hliník se dále upravuje.

Problém s tzv. U tenkostěnného hliníku - myslí se tenké fólie používané v potravinářství - dochází při tavení k vysoké oxidaci. Problémem jsou příměsi plastů nebo papíru (nevhodný design výrobce). Poslední je ekonomcký aspekt.

V ČR se hliník většinou předtřídí a lisuje a následně putuje do evropských hliníkáren k přetavení.

Společnost Alusak, jejíž hlavní činností je zpracování hliníkových odpadů a výroba hliníkových slitin, byla založena v roce 2006 jako odštěpný závod dynamicky se rozvíjející skupiny Saker. V počáteční fázi se výroba hliníkových slitin realizovala v kelímkových pecích s objemem výroby 200 t/měsíc. V roce 2008 došlo k zásadní změně, kdy kelímkové pece byly nahrazeny technologií tavení v rotačních pecích. K této změně bylo přikročeno se záměrem zvýšení výrobní kapacity a zvýšení kvality vyráběných hliníkových slitin.

Technologie tavení pod solemi v rotačních pecích společnost Alusak dále rozvíjela a provoz byl postupně rozšiřován o další rotační a ustalovací pece. Pece jsou vybaveny výkonnými plynokyslíkovými hořáky s vysokou účinností a automatickým dospalováním, které společně s moderním filtračním systémem zajišťuje v maximální míře ekologickou čistotu celého provozu.

Skupina SAKER spol. s r.o. Kroměříž je soukromou společností, která působí v oblasti zpracování železných a neželezných kovů od roku 1992 a je jednou z nejvýznamnějších společností v oblasti zpracování a recyklace neželezných kovů a výroby hliníkových slitin v České republice s celoevropskou působností.

Hlavní činností společnosti SAKER je zpracování a recyklace barevných kovů a příprava dodávek pro zpracování v hutních provozech. Skupina SAKER má 4 podniky v České a Slovenské republice a zaměstnává na 200 zaměstnanců. Konsolidovaný roční obrat dosahuje 100 milionů EUR.

Součástí skupiny SAKER je také slévárna ALUSAK, jejíž produkce hliníkových slitin směřuje především do elektrotechnického a automobilového průmyslu v České republice a v zahraničí. Všechny podniky ve skupině SAKER jsou certifikovány podle ČSN EN ISO 9001:2016 a ČSN EN ISO 14001:2016.

Společnost klade velký důraz na ekologii.

Transformace běžné suroviny na kov, který je lehký, pevný a neuvěřitelně univerzální, vyžaduje několik sofistikovaných kroků. Ačkoliv se může zdát, že je hliník všudypřítomný, jeho cesta od suroviny k hotovému produktu je složitá a fascinující.

Výroba hliníku krok za krokem:

1. Samotná výroba hliníku začíná bauxitem, druhem minerálu, který obsahuje velké množství oxidu hlinitého.
2. Bauxit se nejprve drtí a poté se za přidání hydroxidu sodného zahřívá v tlakových nádobách. Tento roztok se posléze ochladí a oxid hlinitý se z něj vysráží.
3. Konečná transformace oxidu hlinitého na hliník se odehrává v elektrolytických pecích skrze proces zvaný Hall-Héroultův proces. Oxid hlinitý se rozpustí v roztaveném kryolitu, který snižuje teplotu tání a zároveň funguje jako elektrolyt. Při aplikaci elektrického proudu se oxid hlinitý rozkládá a na katodě se uvolňuje čistý hliník, zatímco na anodě se uvolňuje kyslík.
4. Získaný hliník je sice čistý, ale pro většinu aplikací ještě není dostatečně pevný.

Výroba hliníku je globálním průmyslem. Největší producenti se nacházejí v Číně, na Středním východě, v Rusku a v Severní Americe. A jaký je hlavní důvod?

Příběh hliníku však nekončí jeho výrobou a prvním využitím. Celý recyklační proces začíná sběrem a tříděním hliníkového odpadu. Může jít o cokoliv, od plechovek od piva, až po staré automobilové součástky.

Recyklace hliníku je příkladem dokonalého kruhového hospodářství. Během recyklačního procesu dochází k důkladnému odstranění všech nečistot a nežádoucích příměsí. Výsledkem je dokonale čistý hliník připravený k opětovnému využití v široké škále průmyslových aplikací.

Výroba hliníku je příkladem toho, jak může pokročilá chemie a inženýrství transformovat přírodní zdroje na materiály, které formují moderní svět.

Podle odhadů vědců bude hliníkové plechovce trvat nejméně 500 let, než se rozloží a otráví půdu. Naštěstí jsme udělali velký pokrok v recyklaci znečišťujících materiálů. Hliníkový odpad je jakýkoli předmět sestávající z hliníkové slitiny, který byl použit a stal se nepotřebným.

Recyklace hliníku je velmi důležitá, protože produkty vyrobené z tohoto kovu se velmi dlouho rozkládají. Zároveň produkty rozkladu: dusitany kovů jsou velmi škodlivé pro lidi, rostliny a zvířata.

Přetavování hliníku je ekonomicky životaschopné. Výroba nového produktu z této suroviny zabere více času a energie než výroba plechovky z recyklovaného hliníku. Zejména proto, že výroba plechovek z recyklovaných materiálů neškodí životnímu prostředí, protože při zpracování hliníku nevznikají žádné toxické plyny.

Recyklace hliníku šetří obrovské množství energie. Celý proces trvá 60 dní, poté se novinka může znovu objevit na pultech obchodů.

Recyklace hliníku v Polsku má své charakteristické rysy. Hliník se nachází nejen ve fóliích, obalech, tabletových deskách, ale také v průmyslových štěpkách, autodílech, okenních rámech, rádiových součástkách atd.

Hliníkové prvky jsou vytříděny, očištěny od komunálního odpadu, následně rozdrceny a pomocí elektromagnetu očištěny od železných nečistot. Výsledný materiál je lisován a formován do briket o stejné hmotnosti a odeslán k roztavení. Tato metoda má však nevýhody.

Druhá metoda je analogická, jediným rozdílem je použití vícestupňových schémat čištění. Po zpracování zůstane hliníkový prášek nebo malé kovové vločky. Recyklace hliníku se v Polsku používá ve velkém měřítku.

Fáze recyklace hliníku:

• Třídění
• Broušení
• Sušení. Recyklovatelné materiály se suší, aby získaly určité procento vlhkosti. To umožňuje vyšší kvalitu kovu.
• Tání

Recyklovaný hliník lze znovu použít nekonečně mnohokrát. To výrazně snižuje spotřebu zdrojů a také pomáhá chránit životní prostředí.

Využití hliníku v obalové technice

V obalové technice nachází hliník své uplatnění především v oblasti nápojových a konzervárenských plechovek a flexibilních obalů. Populární jsou i hliníkové tuby či velkoobjemové obaly (některé typy kanystrů, konví, sudů atd.). Hojně se využívá i v oblasti víček a uzávěrů, a to jak pevných, tak i flexibilních. Často se s ním můžeme setkávat i v podobě misek, balicích fólií či ve formě laminátů, kde hliníkovou vrstvou může být fólie či jen metalizovaný substrát.

Pro výrobu obalů se používá hliník o minimální čistotě 99,5 %. Fólie z hliníku a jeho slitin se obecně používá pro technické a obalové účely. Než se začala používat hliníková fólie, používaly se fólie z různých jiných prvků, především z olova a cínu.

Fólie se velmi hojně využívá v potravinářství. Fólie se vyrábějí v různých tloušťkách. Silnější typy jsou využívány při výrobě hliníkových misek tvarováním. Hliníkové fólie nižší tloušťky s nánosy ochranných laků jsou oblíbené při balení sýrů.

Hliníkové fólie kašírované na papír jsou vhodné na balení másel, tvarohů apod. Čokoláda se balí do hliníkové fólie nelakované i jednostranně nebo oboustranně lakované bezbarvým lakem, popř. opatřené nánosem svařitelného laku. S laminátem složeným z Al fólie podlepené papírem pomocí vosku, případně disperzního lepidla, a opatřeným vrstvou kluzného laku se běžně setkáváme u balení žvýkaček.

Další aplikací hliníkové fólie jsou blistrové fólie tloušťky 0,02 a 0,025 mm ve tvrdém i měkkém provedení, které se používají především ve farmacii při balení léků. S kašírovanými hliníkovými fóliemi se lze setkat u balení mraženého zboží, především zmrzlin do kornoutů. K velmi častým flexibilním aplikacím patří i široká oblast víček. Podle přání zákazníka se víčková fólie dodává buď v rolích, nebo se víčka dodávají již přímo vysekaná. Víčka mohou být v hladkém nebo dezénovém provedení, potištěná nebo nepotištěná (na druhé straně nános termoplastického laku). Vyrábějí se obvykle z hliníkové fólie o tloušťce 0,00 až 0,04 mm.

Flexibilní hliník lze využít i v méně tradičních aplikacích. Na letošním veletrhu Reklama, Polygraf mohli návštěvníci vidět flexibilní sypátka na čaj z hliníkové fólie, systém Tea Cone. Tea Cone nahrazuje svou podstatou klasické filtrační louhovací sáčky. Tiskem lze hliník opatřit logem či ho jiným způsobem personifikovat.

K tradičním výrobcům hliníkových fólií, svitků plechů, obalů, ale i dalšího sortimentu patří společnost Al Invest Břidličná, a. s. Vedle sortimentu pro výrobu dalších produktů dodává Al Invest i populární hliníkové fólie určené pro domácnost.

Fólie z hliníkové slitiny má obvyklou tloušťku 40 µm a menší. Obaly na bázi hliníku jsou určeny především pro potravinářský a farmaceutický průmysl, mlékárenství, tabákový sektor, ale i pro cukrovinky či suché produkty. S vícevrstvými lamináty se setkáváme hlavně v tabákovém a potravinářském průmyslu.

Specifické typy těchto laminátů se používají např. na balení bujonových kostek či čerstvého droždí. Jedná se o vícevrstvé lamináty s vysokou odolností vůči pronikání tuků a velmi dobrou tvarovou pamětí. Základem je Al fólie v kombinaci se speciálními papíry odolnými tuku. Tyto vrstvy jsou kašírovány pomocí mikrovosků, případně lepidel. Mohou být dodávány v potištěné i dezénové formě.

Hliníkové fólie nabízí i společnost Keramet, spol. s. r. o., která své obchodní zájmy s hliníkem směruje sice více na nejrůznější typy průmyslových (převážně stavebnictví) aplikací, v nabídce však nechybí ani fólie využitelné pro výrobu obalů - především flexibilního charakteru a misek.

Hliníková fólie (do max. tloušťky 0,2 mm) má charakteristické vlastnosti hliníku, jimiž jsou nízká hmotnost, hygienická nezávadnost, chemická stálost na vzduchu a výborné bariérové vlastnosti.

K nejnovějším typům hliníkových fólií patří COMBI-4, u nás dodávaná společností ColorCap Czech, s. r. o. (Fólie je z holdingu Constantia Flexibles.) Jedná se o Al fólii podle nejnovějších a nejpřísnějších kvalitativně- hygienických norem pro přímý styk obalu s potravinami s garancí 0 % chloru v laku.

tags: #recyklace #logo #hliník #a #hliníkové #slitiny

Oblíbené příspěvky:

• Rozměry kovových odpadkových košů
• Škola v přírodě Tři Studně
• Efektivní likvidace acetonu
• Harmonogram svozu odpadu Sokolnice
• Doprava RegioJet na letiště