Aluminium

Nutzen

  • eines der wichtigsten Nutzmetalle- wichtigster Grundstoff in der Leichtmetallindustrie
  • gute Stoffeigenschaften:
    • gutes Festigkeit-Dichte-Verhältnis (Legierungen teilweise fester als Baustahl)
    • bestes Leitfähigkeits-Dichte-Verhältnis aller metallischen Werkstoffe (geringere Leitfähigkeit als Kupfer, bei gleicher Leistung mehr Querschnitt und weniger Gewicht, unempfindlich bei Beimengungen)
    • gute Korrosionsbeständigkeit (selbstheilende Oxidschicht, alkalische Substanzen greifen Oxidschicht an)
  • dritthäufigstes Element der Erdkruste- Reflexionsvermögen (Dekoration, Reflektoren, Spiegel)
  • Recycling ohne nennenswerten Qualitätsverlust möglich (hohe Sekundärrohstoffqualität)

Eigenschaften

  • Dichte: 2,7 g/cm3
  • Schmelztemperatur: 660 °C
  • Elastitzitätsmodul: 65000 N/mm2
  • Ausdehnungskoeffizient: 23,8 10-6/K
  • elektrische Leitfähigkeit: 36 - 27,8 m/Ohm mm2
  • Zugfestigkeit 40 - 180 N/mm2
  • Bruchdehnung: 4 - 50%
  • Güteklassen (DIN 1712 und DIN EN 573):
    • Reinstaluminium 99,98%
    • Hüttenaluminium 99 - 99,9%
    • Reinaluminium Halbzeug 98 - 99,9%
    • Umschmelzaluminium nicht genormt (sekundär)

Herstellung

Die Herstellung geschieht in vier Schritten:

  1. Bauxitabbau aus oberen Bodenschichte
  2. Bayerverfahren
    • Bauxitzerkleinerung
    • Aufschluss mit Natronlauge Al(OH)3 + NaOH -> Na[Al(OH)4]
    • Filtration (Rotschlamm als Abfall)
    • Abkühlung
    • Dehydrierung
  3. Schmelzflusselektrolyse
    • 2 Al2O3 -> 4 Al + 3O2
  4. Veredelung, Bearbeitung
    • Walzen, Pressen, Gießen
    • Legieren
    • Oberflächenbearbeitung

Für die Herstellung einer Tonne Aluminium werden vier Tonnen Bauxit und 32000 kWh Energie benötigt. Nach NaOH-Rückgewinnung kann der Roschlamm umweltneutral deponiert werden.

Mögliche Entlastungen durch Sekundäraluminium

  • Verlängerung der Ressourcenreichweite
  • Vermeidung von Flächenverbrauch und Landschaftszerstörung durch den Bauxit-Abbau
  • Einsparung des Transportweges
  • Einsparung der Energie zur Rohstoffgewinnung
  • Reduktion der Abfallmengen
Quote liegt bei 35% weltweit (Dosen 55%)

Herstellung von Sekundäraluminium

  1. Zerkleinern und Trennen der Sekundärrohstoffe
  2. Abscheiden von Fremdstoffen
  3. Schmelzen und Gießen
  4. Walzen
  5. Verarbeitung in Dosen, Folien, Schalen

Vergleich Primär-Sekundär

Kategorie Primär Sekundär
Energie in kWh/t 32000 20 - 5000
Elektrolyse kWh/t 13000 -18000 0
Emissionen in kg/t(Al) 204 12
Feste Rückstände kg/t 2100 - 3650 400
Wasserbedarf m3/t(Al) 57 1

Quellen

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