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 nó trở thành 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 khi lựa chọn nhôm cho chi tiết của bạn

Khi cân nhắc loại kim loại cho một ứng dụng, nhiều công ty đưa nhôm lên đầu danh sách. Với các đặc tính cơ học và vật lý độc đáo, nhôm mang lại cho các kỹ sư thiết kế những lợi thế đáng kể. Kim loại này tạo ra các chi tiết nhẹ hơn với nhiều lựa 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, khiến nó trở thành lựa chọn phù hợp cho các sản phẩm cần tản nhiệt, như máy tính và thiết bị cầm tay. Hơn nữa, nhôm đúc rất linh hoạt, chống ăn mòn và duy trì độ ổn định kích thước cao với thành mỏng, có thể được 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, hay nhôm nguyên sinh, trong đúc khá tốn kém do lượng năng lượng lớn cần dùng trong quá trình khai thác. Nhôm tái chế, hay nhôm thứ cấp, tiết kiệm chi phí hơn nhiều và sẵn có hơn — chưa kể còn tốt hơn cho Trái Đất.

Làm thế nào để khai thác nhôm nguyên chất?

150 năm trước, nhôm đắt hơn vàng — không phải vì nó hiếm, mà vì việc khai thác nó đã và vẫn rất tốn kém. Sản xuất nhôm nguyên sinh đòi hỏi nhiều nguồn lực và chi phí.

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

Khai thác nhôm nguyên sinh không chỉ tiêu tốn nhiều năng lượng, dẫn đến chi phí lớn do lượng điện sử dụng, mà còn gây hại cho môi trường. Một lượng lớn CO2 bị phát thải vào khí quyển trong quá trình khai thác, khiến nhôm tái chế trở thành lựa chọn thay thế lý tưởng 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 hiện nay. Vì nhôm duy trì toàn bộ các đặc tính vật lý và cơ học, đây là vật liệu thay thế xanh hơn hoàn hảo cho nhôm nguyên sinh.

Nhôm thứ cấp bắt đầu bằng việc được thu hồi từ nhiều dòng chất thải khác nhau. Phế liệu được phân loại theo thành phần hóa học — trong đó 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. Vì 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 các lớp hoàn thiện bề mặt hiện có và nấu chảy để tinh lọc 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 các xưởng đúc khác, là nguồn quan trọng cung cấp vật liệu tái chế cho nhà cung cấp. Tại Dynacast, chúng tôi gửi toàn bộ phế liệu phát sinh như sản phẩm phụ từ hoạt động của mình đi tái chế và sử dụng cho các dự án trong tương lai. Chu trình khép kín này ngăn chất thải bị đưa đến bãi chôn lấp.

Sản phẩm tiêu dùng tạo thành phần phế liệu còn lại được tái chế. Các vật dụng như khung cửa sổ bằng nhôm được phân loại, nghiền, 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 bổ sung vào nhôm, tạo ra vật liệu gần như tái tạo chính xác nhôm nguyên sinh.

Tiết kiệm từ nhôm tái chế

Lượng năng lượng sử dụng để sản xuất nhôm là yếu tố khác biệt quyết định về chi phí. Khai thác nhôm nguyên sinh sử dụng một lượng năng lượng lớn, chủ yếu gồm điện, khí tự nhiên và khí dầu mỏ hóa lỏng. Ngành hàng không vũ trụ thường được biết đến là lĩnh vực sử dụng nhôm nguyên sinh do các quy định nghiêm ngặt và yêu cầu chất lượng cao. Sử dụng nhôm thứ cấp là lựa chọn 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 có thể sử dụng với ít công sức hơn. Để dễ hình dung, nhôm tái chế sử dụng ít hơn khoảng 90% năng lượng 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 bằng cách nấu chảy lại tại chỗ. Và vì 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 tự, nhôm tái chế có thể là một giải pháp bền vững cho thiết kế tiếp theo của bạn.