Tam, kde potřebujete nízkou hmotnost bez rizika koroze a zároveň elektrickou i tepelnou vodivost, nastupuje hliník. Je to v praxi široce uplatnitelný kov stříbřitě šedé barvy. V přirozené formě ho lze v přírodě najít zastoupený v mnoha sloučeninách. Výroba čistého hliníku je ale energeticky náročná a proto se věda a výzkum věnuje i jeho efektivní recyklaci.
Zvlášť pro svou nízkou měrnou hmotnost je tento kov využitelný i průmyslových oblastech s vysokými nároky – v letectví nebo v kosmonautice. Stejně často se s ním ale lze potkat i v běžných aplikacích, kde je zase žádoucí jeho dobrá tvárnost.
Získávání hliníku není jednoduchý proces
Surovinou pro výrobu čistého hliníku je obvykle bauxit, hornina vyskytující se v Guinei, Austrálii nebo Vietnamu. Množství bauxitu na planetě by pro masovou výrobu hliníku nebylo až takovým problémem, horší je to s jeho čistotou a především se složitým postupem nutným pro oddělení od ostatních složek. Samotná výroba probíhá ve třech fázích:
- Získávání čistého oxidu hlinitého (Al2O3) tzv. Bayerovým způsobem spočívá nejprve v rozemletí dolované rudy. Ta se po přidání vápence a hydroxidu sodného následně taví v autoklávu na hlinitan sodný. Nastává hydrolýza vzniklého hlinitanu sodného a následně kalcinace při 1200 °C na výsledný a žádaný Al2O3.
- Výroba surového hliníku probíhá v lázni roztaveného kryolitu, minerálu magmatického nebo sedimentálního původu. Oxid hlinitý se přidává postupně tak, aby byl jeho obsah stále co možná nejblíže ideální hodnotě 15 %. Kryolit snižuje teplotu tání Al2O3 z původních 2050 °C až na 960 °C a zásadně tak zlepšuje podmínky této fáze výroby. Výsledkem je hliník s čistotou minimálně 99,5 %, což je hodnota využitelná už pro velkou část aplikací.
- Čistý hliník lze získat poslední z obvyklých fází – elektrolytickou rafinací. Při ní tvoří již vyčištěný Al horní plovoucí vrstvu, ze které může být během výroby postupně odebírán. Produktem je obvykle odlitek v podobě drátu o průměru 9 až 25 mm s čistotou materiálu 99,99 %.
Využití a další zpracování hliníku
Jednou z mnoha výhod hliníku je jeho slévatelnost a zároveň i tvárnost za studena i za tepla. Zkrátka ať si zvolíte jakýkoliv tvar či velikost, dá se dost dobře předpokládat, že z hliníku taková součást půjde některým z výrobních procesů vytvořit.
Pokud splní tento kov i požadavky na výslednou pevnost, obrobitelnost, tepelnou či elektrickou vodivost, máte vyhráno. Zároveň to vše bude provázeno obvykle výhodnou nízkou hmotností výsledného výrobku.
Že hliník většinu z požadavků splnit dokáže, už lidstvo poznalo dostatečně. Nachází proto využití v obrovském množství průmyslových aplikací od obalového materiálu přes hliníkové profily na okna, zahradní hliníkové pergoly a elektronické součástky všeho druhu až po konstrukce vozidel, letadel a vesmírných těles.
Životnost a spolehlivost výrobků z hliníku podporuje i vysoká odolnost vůči běžné korozi založená na přirozeném vzniku ochranné vrstvy oxidu, který nepřipustí hloubkové narušení vedoucí až k destrukci.
Více než 75 % hliníku vyrobeného za poslední století je stále v oběhu
Vzhledem k obrovskému potenciálu využití hliníku a zároveň technologicky i energeticky náročnému výrobnímu procesu je rozhodně žádoucí tento kov efektivně recyklovat. Stačí několik statistických údajů a je hned jasné, jaký význam má opětovné použití tohoto kovu jako suroviny pro další výrobu.
Jedna tuna hliníku z recyklátu znamená:
- ušetřené až 4 tuny bauxitu a tedy i prostředků nutných k jeho získání
- produkci CO2 menší až o 9 tun
- úsporu až 95 % energie oproti prvovýrobě
Díky tomu, že se pro produkci výrobků z hliníku používá kov o téměř 100% čistotě, je pak i jeho recyklát stejně kvalitní a tedy bez problémů použitelný pro další zpracování.
Recyklovaný hliník neztrácí žádnou ze svých vlastností a není proto důvod se například obávat, že hliníkový žebřík z opakovaně použité suroviny bude méně pevný. Je zřejmé, že recyklace hliníku je racionálně zcela odůvodnitelná a přináší skutečná pozitiva nejen pro ekonomiku, ale i pro životní prostředí.
© ATREON