Nhôm tái chế so với nhôm nguyên chất

Nhôm là kim loại phổ biến nhất trên Trái Đất. Các đặc tính vật lý và cơ học của nhôm khiến đây là lựa chọn lý tưởng cho các chi tiết có thể sử dụng trong hầu như mọi ngành công nghiệp. Nhôm có khả năng chống ăn mòn, bền và có tỷ lệ độ bền trên trọng lượng cao.

Lợi ích của việc chọn nhôm cho chi tiết của bạn

Khi cân nhắc loại kim loại cho một ứng dụng, nhiều công ty đặt nhôm ở vị trí hàng đầu trong danh sách. Với các đặc tính cơ học và vật lý độc đáo, nhôm mang lại cho kỹ sư thiết kế nhiều lợi thế đáng kể. Kim loại này tạo ra các chi tiết nhẹ hơn với nhiều tùy chọn hoàn thiện bề mặt hơn các hợp kim đúc áp lực khác. Nhôm cũng có thể chịu được nhiệt độ vận hành cao nhất trong tất cả các hợp kim đúc áp lực, phù hợp cho các sản phẩm cần tản nhiệt như máy tính và thiết bị cầm tay. Hơn nữa, nhôm đúc có tính linh hoạt, chống ăn mòn và duy trì độ ổn định kích thước cao với thành mỏng, có thể sử dụng trong hầu như mọi ngành công nghiệp.

Với mọi lợi ích mà nhôm mang lại, có thể bạn sẽ ngạc nhiên khi phần lớn nhôm thực tế được pha trộn với các vật liệu khác như magiê, sắt và đồng. Đó là vì việc sử dụng nhôm nguyên chất, hoặc nhôm nguyên sinh, trong đúc khá tốn kém do lượng năng lượng lớn cần dùng cho quá trình khai thác. Nhôm tái chế, hoặc nhôm thứ cấp, có chi phí hiệu quả hơn và sẵn có hơn — chưa kể còn tốt hơn cho môi trường.

Nhôm nguyên chất được khai thác như thế nào?

150 năm trước, nhôm đắt hơn vàng — không phải vì độ hiếm, mà vì chi phí khai thác cao khi đó và hiện nay vẫn vậy. Sản xuất nhôm nguyên sinh đòi hỏi nhiều nguồn lực và tốn kém.

Ở trạng thái tinh khiết nhất, nhôm được khai thác từ một loại quặng đất sét gọi là bô-xít. Quặng bô-xít được tinh chế để tạo ra bột mịn màu trắng là oxit nhôm. Các ion nhôm được tách khỏi oxit bằng điện phân — một quá trình trong đó nhôm lắng xuống đáy bể nóng chảy ở dạng lỏng, sau đó được rút ra và làm rắn để trở thành kim loại mà chúng ta biết là nhôm.

Khai thác nhôm nguyên sinh không chỉ tiêu tốn nhiều năng lượng, dẫn đến chi phí cao do lượng điện sử dụng, mà còn gây bất lợi cho môi trường. Một lượng lớn CO2 được thải vào khí quyển trong quá trình khai thác, khiến nhôm tái chế trở thành lựa chọn thay thế phù hợp cho nguồn nhôm tiết kiệm năng lượng hơn.

Nhôm tái chế

Nhôm có thể tái chế 100%. Và 75% tổng lượng nhôm từng được sản xuất vẫn đang được sử dụng đến ngày nay. Vì nhôm duy trì toàn bộ các đặc tính vật lý và cơ học, đây là vật liệu thay thế xanh hơn, lý tưởng cho nhôm nguyên sinh.

Nhôm thứ cấp bắt đầu từ việc thu hồi từ nhiều dòng chất thải khác nhau. Phế liệu được phân loại theo thành phần hóa học — các dạng nhôm tái chế tinh khiết hơn giữ giá trị cao nhất, còn nhôm pha trộn với các hợp kim khác có giá trị thấp nhất. Do nhôm không có từ tính, các tạp chất trong phế liệu được loại bỏ bằng nam châm để loại bỏ mảnh vụn. Phần nhôm còn lại được nghiền thành các mảnh nhỏ, loại bỏ lớp hoàn thiện bề mặt hiện có và nấu chảy để tinh chế kim loại nóng chảy. Sản phẩm cuối cùng là hợp kim nhôm có các đặc tính của nhôm nguyên chất.

Tái chế vòng khép kín

Phế liệu công nghiệp, hay kim loại thải loại từ các nhà sản xuất và xưởng đúc khác, là nguồn quan trọng cung cấp vật liệu tái chế cho các nhà cung cấp. Tại Dynacast, chúng tôi đưa toàn bộ phế liệu phát sinh như sản phẩm phụ từ hoạt động của mình đi tái chế để sử dụng cho các dự án trong tương lai. Chu trình khép kín giúp ngăn chất thải đi đến bãi chôn lấp.

Sản phẩm tiêu dùng chiếm phần phế liệu còn lại được tái chế. Các vật dụng như khung cửa sổ bằng nhôm được phân loại, nghiền nhỏ, làm sạch và nấu chảy trước khi loại bỏ toàn bộ sản phẩm phụ. Ở giai đoạn này, các hợp kim khác có thể được thêm vào nhôm, tạo ra vật liệu gần như tái tạo chính xác nhôm nguyên sinh.

Tiết kiệm từ nhôm tái chế

Lượng năng lượng dùng để sản xuất nhôm là yếu tố khác biệt quan trọng nhất về chi phí. Khai thác nhôm nguyên sinh sử dụng lượng lớn năng lượng, chủ yếu là điện, khí tự nhiên và khí dầu mỏ hóa lỏng. Ngành hàng không vũ trụ thường được biết đến là ngành sử dụng nhôm nguyên sinh do các quy định nghiêm ngặt và yêu cầu chất lượng cao. Sử dụng nhôm thứ cấp tiết kiệm năng lượng hơn so với khai thác nhôm nguyên chất vì đúc nhôm thứ cấp có thể tạo ra lượng lớn vật liệu sử dụng được với ít công sức hơn. Để dễ hình dung, nhôm tái chế sử dụng ít năng lượng hơn khoảng 90% so với khai thác nhôm nguyên chất.

Phần lớn năng lượng tiêu thụ trong đúc áp lực nhôm được dùng để gia nhiệt và nấu chảy lại kim loại trong quá trình sản xuất. Vì lý do này, Dynacast có thể tiết kiệm thêm thời gian, năng lượng và chi phí nhờ nấu chảy lại nội bộ. Và do phần lớn sản phẩm có thể được đúc từ nhôm thứ cấp mà vẫn duy trì các đặc tính và tính chất vật liệu tương đương, nhôm tái chế có thể là giải pháp bền vững cho thiết kế tiếp theo của bạn.