Aluminium is een van de meest gebruikte metalen ter wereld. Het is licht, sterk en duurzaam, en wordt daarom gebruikt in een breed scala aan toepassingen, van verpakkingsmateriaal tot vliegtuigen. In deze blog gaan we kijken naar de productie van aluminium en de belangrijkste stappen in het proces. Daarnaast bespreken we de plus- en minpunten van dit proces.
De winning van bauxiet
Het productieproces van aluminium begint met de winning van bauxiet, een mineraal dat voornamelijk bestaat uit aluminiumoxide en andere mineralen zoals ijzer en silicium. Bauxiet wordt meestal gewonnen in open mijnen en vervolgens naar verwerkingsfabrieken gebracht. Daar wordt het bauxiet vermalen tot een fijn poeder en vermengd met natriumhydroxide en water. Dit mengsel wordt vervolgens verhit in een autoclaaf. Dit is een drukvat dat onder hoge druk en temperatuur werkt. Hierdoor ontstaat een oplossing van aluminiumoxide, die vervolgens wordt gefilterd om onzuiverheden te verwijderen.
Elektrolyse
De volgende stap in het proces is elektrolyse, waarbij de aluminiumoxide-oplossing wordt omgezet in zuiver aluminium. Dit gebeurt in grote elektrolysehallen, waarin zich grote tanks bevinden, de zogenaamde elektrolysebaden. In deze baden bevindt zich een elektrolyt, een oplossing van cryoliet en natriumfluoride. Daarin worden koolstofanodes geplaatst en de aluminiumoxide-oplossing wordt als elektrolyt toegevoegd. Hierdoor ontstaat een elektrolytische cel. Bij het aanbrengen van een elektrische stroom door de elektrolytische cel vindt elektrolyse plaats, waarbij zuiver aluminium wordt geproduceerd aan de kathode en koolstofdioxide wordt gevormd aan de anode.
Het geproduceerde aluminium is nog niet zuiver genoeg voor veel toepassingen. Daarom wordt het verder verwerkt in een raffinaderij. Hier wordt het aluminium gesmolten en gereinigd door middel van vacuümdestillatie en andere processen. Het uiteindelijke product is zuiver aluminium van hoge kwaliteit.
Aluminiumproductie kost zeer veel energie
Het proces van aluminiumproductie is zeer energie-intensief. De elektrolyse van aluminiumoxide vereist een zeer hoge stroomsterkte en dit vereist aanzienlijke hoeveelheden elektriciteit. In feite is aluminiumproductie een van de grootste energieverbruikers ter wereld. Om deze reden worden aluminiumsmelters vaak gebouwd in de buurt van waterkrachtcentrales, omdat waterkrachtenergie goedkoper is en minder koolstofemissies veroorzaakt dan fossiele brandstoffen.
Het reclyclingproces
Aluminium is een van de meest recyclebare materialen ter wereld. Het kan worden gerecycled in vrijwel elke hoeveelheid zonder verlies van kwaliteit en zonder de noodzaak om nieuwe grondstoffen te winnen. Het recyclingproces is veel energiezuiniger dan het productieproces van nieuw aluminium, omdat het smeltpunt van aluminium relatief laag is en er minder energie nodig is om het te smelten dan om nieuw aluminium te produceren.
Het recyclingproces begint met het verzamelen van aluminiumschroot, zoals blikjes, profielen, folie en andere producten die van aluminium zijn gemaakt. Deze worden vervolgens naar een smelterij gebracht, waar het schroot wordt gesmolten en gezuiverd door middel van elektrolyse en andere processen. Het gerecyclede aluminium wordt vervolgens gebruikt om nieuwe producten te maken, waardoor er minder behoefte is aan nieuwe grondstoffen.
Voordelen van aluminium
Een van de belangrijkste voordelen van aluminium is de lage dichtheid, waardoor het lichter is dan staal. Dit maakt het ideaal voor toepassingen waarbij gewichtsbesparing belangrijk is, zoals in de luchtvaart en de auto-industrie. Het lage gewicht van aluminium betekent ook dat het minder brandstof verbruikt, wat bijdraagt aan de vermindering van de uitstoot van broeikasgassen.
Een ander voordeel van aluminium is de hoge corrosiebestendigheid, wat betekent dat het niet roest of corrodeert. Dit maakt het ideaal voor toepassingen in omgevingen met hoge luchtvochtigheid, zoals de scheepvaart en de petrochemische industrie. Aluminium kan ook worden gecoat met andere materialen, zoals verf of poedercoating, om de levensduur en esthetiek te verbeteren.
Toepassingen van aluminium
Aluminium wordt gebruikt in een breed scala aan toepassingen, van verpakkingsmateriaal tot vliegtuigen. Het is licht, sterk en duurzaam, waardoor het ideaal is voor toepassingen waarbij gewicht en sterkte belangrijk zijn. Aluminium wordt veel gebruikt in de transportsector, zoals in de bouw van vliegtuigen, auto’s en treinen. Het wordt ook gebruikt in de bouwsector voor gevels, kozijnen en andere toepassingen, vanwege de corrosiebestendigheid en duurzaamheid.
Aluminium speelt een belangrijke rol in onze samenleving
In conclusie is aluminium een belangrijk en veelzijdig metaal dat wordt gebruikt in een breed scala aan toepassingen. De productie van aluminium is een energie-intensief proces dat elektrolyse van aluminiumoxide omvat, gevolgd door raffinage en zuivering van het geproduceerde aluminium.
Het recyclingproces van aluminium is veel energiezuiniger dan het productieproces van nieuw aluminium, omdat minder energie nodig is om gerecycled aluminium te smelten dan om nieuw aluminium te produceren. Met de voordelen van lichtgewicht, sterkte en duurzaamheid, zal aluminium naar verwachting een belangrijke rol blijven spelen in vele toekomstige toepassingen, industrieën en in onze samenleving in het algemeen.
