Aluminium Flashcards

Question

Zusammenfassung - Legierung

Answer 1

- Legierungen bestehen aus mindestens zwei verschiedenen Elementen, von denen mindestens eines ein Metall ist - Das Recycling von Legierungen erfordert ein Verständnis der thermodynamischen Gleichgewichtszustand in Metallschmelzen zwischen Schlacke, Metall und Gasphase (Phasendiagramm?) - Für ein funktionierendes Recycling von Legierungen sind ausreichende Sortiertechnologien notwendig

Answer 2

Downcycling, etc, cast and wrought

Answer 3

➔ Schlecht, da nichtmetallische Alloys wie z.b. Magnesium oder Polymere

Answer 4

➔ Ja, da sehr sortenrein

Answer 5

➔ Umschmelzen, Downcycling für Al, integrierte Schmelze und Rückgewinnung von Elementen mit Cu

Answer 6

➔ Demontage erforderlich (nur für Al-Legierungen?)

Answer 7

- Ähnlichkeit in dem Sinne, dass es bei beiden einen Kaskadeneffekt gibt aufgrund der Additive und Legierungstypen und der Schwierigkeit, die Legierungselemente/Additive vom Metall/Kunststoff zu trennen.

Answer 8

Aluminiumschrott wird häufig in "Neuschrott" und "Altschrott" eingeteilt. Neuschrott entsteht bei der Herstellung von Al-Halbzeugen und Endprodukten (Späne, Verschnitt, Formteile usw.), deren Qualität und Zusammensetzung in der Regel bekannt sind. Im Allgemeinen wird Neuschrott ohne jegliche Vorbehandlung eingeschmolzen. Der größte Teil des Materialinputs für den AL-Recyclingprozess stammt aus Schrott, der bei der Herstellung von Aluminium selbst anfällt. Altschrott bezieht sich auf jene Produkte, die nach der Entsorgung durch die Verbraucher, also am Ende ihrer Lebensdauer, gesammelt werden, z.B. Kabel, Töpfe, Heizkörper, etc. (siehe Abbildung 4). Dieses Rohmaterial ist stärker verunreinigt als Neuschrott und eine Vorbehandlung des Schrotts ist in der Regel notwendig. Aluminiumlegierungen werden in verschiedenen Sektoren und Anwendungen in Kombination mit vielen verschiedenen Materialien wie Metallen (Stahl, Kupfer, Zink) oder in anderen Fällen mit Gummi, Kunststoff und Glas verwendet. Der Al-Schrott enthält unweigerlich Rückstände solcher Materialien, die Raffinerien dazu zwingen, den Schrott vor dem Einschmelzen ordnungsgemäß zu sieben, um die Recyclingeffizienz zu erhöhen und das Vorhandensein von unreinen Elementen zu reduzieren. Unerwünschte Partikel und Elemente können während des Schmelzens durch Raffinierungsprozesse reduziert werden [36], aber dies ist aufgrund thermodynamischer Barrieren eine Herausforderung. Die physikalische Trennung (Sortierung) von festen Schrottströmen ist eine zuverlässige Lösung, um die Vermischung von Metallen und Elementen zu verhindern, Zerkleinerung Der Schrott fällt in einer großen Vielfalt an Formen und Abmessungen an, so dass die Zerkleinerung darauf abzielt, diese Streuung zu reduzieren. Die Ziele der Zerkleinerung sind: 1. Eine gute Verteilung der Schrottgröße zu erhalten, die für die nachfolgenden Schritte erforderlich ist; 2. Die Erhöhung der Schüttdichte; 3. Zur Freisetzung von Komponenten, die Baugruppen bilden. Die Zerkleinerung kann die Schmelzrate direkt mit der Schrottgröße beeinflussen [25], aber der Hauptvorteil ist die Möglichkeit, unerwünschte Materialien wie Gummi, Magnesium und Zinkteile aus der Al-Legierung zu entfernen [26].

Answer 9

Das Vorhandensein von schädlichen Verunreinigungen in recycelten Al-Legierungen nimmt zu und dies ist der Hauptnachteil im Vergleich zu Primärlegierungen. Das kontinuierliche Wachstum von Verunreinigungen kann durch die Optimierung des Schmelzprozesses gemildert werden. Downgrading und Verdünnung sind mögliche Lösungen, um die Rate der Verunreinigungen zu reduzieren, aber sie sind nicht nachhaltig, wenn die endgültige Verwendung der Al-Legierung kontinuierlich steigt.

Answer 10

Eisen (Fe) lässt sich nicht leicht aus der Schmelze entfernen und bildet im Allgemeinen spröde intermetallische Verbindungen, die die endgültigen mechanischen Eigenschaften der Bauteile beeinflussen Die Anhäufung von Verunreinigungen in diesen rezyklierten Materialströmen kann ein erhebliches Hindernis für diese Ziele darstellen, was die Zusammensetzung betrifft. Eine wachsende Anzahl von Studien und Literatur deuten darauf hin, dass die Anhäufung unerwünschter Elemente ein zunehmendes Problem darstellt; im Fall von Aluminium ist die Liste der problematischen Verunreinigungen recht lang, einschließlich, aber nicht beschränkt auf Si, Mg, Ni, Zn, Pb, Cr, Fe, Cu, V und Mn. Die Entfernung von unerwünschten Elementen im Schrottstrom wird durch die energetischen Überlegungen des Schmelzprozesses diktiert.

Answer 11

Nachteile: Das Recycling von Aluminium bietet Vorteile in Bezug auf die Umwelt und die Wirtschaftlichkeit. Die Bildung und Rückgewinnung von Salzschlacke muss unter Umweltgesichtspunkten betrachtet werden, da sie als giftiger und gefährlicher Abfall eingestuft wird; die Deponierung ist in den meisten europäischen Ländern verboten und sie sollte ordnungsgemäß recycelt und verarbeitet werden. Auch die gasförmigen Emissionen, die durch den Kontakt der Salzschlacke mit Wasser entstehen, können aufgrund des Vorhandenseins von toxischen, schädlichen, explosiven, giftigen und unangenehm riechenden Gasen, wie NH3, CH4, PH3, H2 und H2S, eine große Umweltbelastung darstellen [90]. Vorteile: Die Entlackung ist der Prozess, bei dem Farbe, Tinte, Papier, Kunststoff und Öl von der Oberfläche eines Materials entfernt werden, um die Wiederverwertbarkeit zu verbessern. Das Verfahren hat sowohl aus wirtschaftlicher als auch aus ökologischer Sicht wichtige Vorteile. Die Emissionen werden reduziert, da die bei dem Prozess entstehenden Gase aufgefangen und vor der Freisetzung gereinigt werden können. Außerdem kann der Brennwert des organischen Materials genutzt werden, um den Prozess "auto-thermisch" zu machen, d. h. er kann seinen eigenen Energiebedarf decken [61]. Die Hochdruck-Wasserstrahlzerkleinerung hat mehrere Vorteile, wie z. B. einen geringen Energieverbrauch und eine hohe Zerkleinerungseffizienz, keine Produktkontamination, kein Staubproblem oder Umweltverschmutzung und einen geringeren Geräteverschleiß.

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