Aluminium

©Geschiedenis: Aluminium is een relatief nieuw materiaal. De basis voor de grootschalige toepassing van dit lichte materiaal ligt in Frankrijk. In Frankrijk werd in 1821 in het Les Baux district voor het eerst bauxiet ontdekt. De beschikbaarheid van aluminium is groot. Van alles metalen die in onze aardkorst aanwezig zijn, komt aluminium het meest voor. De grondstof aluminium is het derde meest voorkomende materiaal op aarde. Het erts waaruit aluminium gewonnen wordt, bauxiet, is terug te vinden in meer dan 8% van de aardkorst, terwijl ertsen van andere non-ferro metalen als koper en nikkel schaars aanwezig zijn. Bauxiet wordt gevonden in 30 miljoen jaar oud gesteente. Wat door weersinvloeden uit-een valt tot een rode klei (lateriet). Deze klei bevat het aandeel alumininiummineraal boven de 27% uit komt, wordt het economisch om bauxiet te winnen. Bij de winning wordt zo’n 5 ton rotspartij afgegraven om 1 ton bauxiet te krijgen.

©Aluminumproduktie uit Bauxiet bauxiet wordt gevormd door drie componenten. Het belangrijkste onderdeel is Alumina. Alumina wordt onttrokken door bauxiet op te lossen in een hoog soda houdend e solutie die er vervolgens wordt verhit. Het alumina wordt opgevangen als kristallen. Deze worden weer verhit om het resterende water uit te drijven. Er blijft een wittig zand over. Dit zand is puur aluminiumoxyde. Dit materiaal wordt voor 90% gebruikt om aluminium te vormen. De resterende 10% wordt voor- namelijk toegepast in de 155MJ/kg. Na extractie ontstaat zuiver aluminium. Na de winning en productie blijft aluminium over in gesmolten toestand. Dit zal verwerkt moeten worden tot een halffabrikaat om eindproducten van te maken. De meest voorkomende halffabrikaten zijn: ©Plaat ©Extrustrieprofielen ©Folie ©Staf ©Draad Verder wordt aluminium geleverd als een and, strip en buis.

©Aantal kenmerkende eigenschappen van Aluminium. Aluminium is een metaal dat vaak wordt toegepast in plaat van andere materialen bijvoorbeeld om gewichtsreducties te realiseren. Een aantal voordelige eigenschappen zijn: ©Licht: Met een dichtheid van 2,7.10 kg/m behoort aluminium tot de licht-materialen. ©Sterk: de verhoudingen tussen sterkte en dichtheid is uitermate gunstig. ©Weerbestendig: Op aluminium vormt zich een beschermende oxidehuid. ©Decoratief: Onbehandeld aluminium ziet er mooi uit en met behulp van een
anodiseer- of lakbehandeling kan het oppervlak van aluminium worden verfraaid en nog beter worden beschermd. ©Goed geleidend: De verhouding geleidbaarheid/dichtheid is tweemaal gun- stiger als die van koper. ©Goed bewerkbaar: Zowel verpanend als niet verpanend al aluminium uit- stekend bewerkbaar. Dankzij de uitstekende vervormbaarheid kan door middel van extrusie en walsen aluminiumprofiel elke gewenste vorm worden gegeven. Ook uitstekend vorm te geven middels gieten. ©Niet giftig en damplicht: Omdat aluminium geen giftige stoffen afgeeft, wordt het veelvoudig voor verpakkingen van consumptieartikelen gebruikt. ©In overvloed aanwezig: 8%van de aardkorst bestaat uit aluminium, na zuur- stof eb silicium is aluminium het meest voorkomende element op aarde. ©100% recyclebaar, dus duurzaam: Aan het einde van de gebruiksduur is aluminium met zeer weinig energie te recyclen met behoud van kwaliteit.

Uiteraard heeft aluminium ook een aantal nadelige eigenschappen: ©Kostbaar: Fl.2,50-fl 3,- per kg (staal fl.1,93/kg) © Milieuonvriendelijk: Ecoindicator 19.60 (staal 4.66) © Lage stijfheid: E= 70G pa (staal 210G pa) © Moeilijk soldeerbaar of lasbaar ©Moeilijk gietbaar: neemt snel gas op in vloeibare toestand

De prijs en milieuonvriendelijkheid staan bij aluminium in nauw verband. Door hoge winningsenergie is het materiaal zeer duur. Overigens worden de techniek- en steeds verbeterd, zodat de kosten en milieubelasting gestaag omlaag gaan.

©Aluminium van lichtmetaal tot eindproduct.

Legeringselementen.

Aluminium wordt veelvoudig ingezet in een breed skala aan toepassingsgebieden. Om dat te kunnen bewerkstelligen kan aluminium niet alleen ongelegeerd ge- bruikt worden. Bepaalde eigenschappen van aluminium kunnen met legerings- elementen bijgesteld worden. De belangrijkste legeringselementen met hun invloeden op aluminium zijn: ©Sillicium: vergroot de treksterkte, verbetert gietbaarheid en corrosievastheid. ©Magnesium: vergroot treksterkte en hardheid, warmte- en elektriciteitgelei- ding nemen af. ©Mangaan: verbetert corrosievastheid, vergroot weinig de treksterkte, gelei- ding neemt af. ©Koper: vergroot treksterkte, hardheid en electrische geleiding, legering is hard- baar, corrosievastheid neemt ook iets af (ook bij zink)

©Eindprodukten in de verpakkingswereld. Het belangrijkste voor verpakkers is uiteraard het gebruik van aluminium in de verpakkingswereld. Als verpakker kom je het materiaal vaak tegen, omdat het bepaalde gunstige eigenschappen verenigt: © Goede oxidatiebestendigheid ©Makkelijk vormbaar ©Gode barriereeigenschappen, niet giftig ©Verkrijgbaar in zeer geringe diktes (folie) ©Decoratief uiterlijk © Goed te bedrukken

©Toepassingen van aluminium. Enkele bekende toepassingen van aluminium zijn: ©Frisdrank blikjes ©Aluminiumfolie ©Frisdrankblikjes: Het aluminium frisdrankblikje wordt in Nederland weinig toegepast, o.a. omdat het ‘blikken’ blikje makkelijer te scheiden is uit de afvalstroom. Een voorbeeld van een recente actie met een aluminium blikje is het Heineken James Bond blikje, afgeleid van 501. Fusten die in die film gebruikt werden. Een frisdrankblikje wordt gevormd als een 2-delig blik: §Een deel vormt de onderkant en huls § de huls wordt gevormd door een aluminium blenk te duntrekken, waarna de bodem wordt gestempeld. §Het James Bond-blikje werd daarna hydrolisch ‘opgeblazen’ in een matrijs, zodat de karakteristieke vorm verkregen werd. § Na het bedrukken wordt het blikje eventueel ingeneckt, waardoor de smallere hals ontstaat. Dit gebeurt om dekselmateriaal (en dus gewicht) te besparen. § Het andere deel vormt de deksel. § Na het vullen wordt het deksel op de huls gefelst. © Aluminiumfolie: Aluminiumfolie kan, zoals gezegd, vervaardigd worden tot een minimumdikte van 0,006 mm. Zo kan het toegepast worden als verpakkings- materiaal om voedingsmiddelen te verpakken. In grotere diktes wordt het toe- gepast in bakjes e.d. Folie wordt gefabriceerd door aluminium ui te walsen tot de gewenste dikte is worden tot bakjes, die dan weer zowel los verkocht kunnen worden als gebruikt kunnen worden als container, waar dan een deksel overheen gaat.

©Aluminium afvalverwerking en recycling Technisch: De winniningsenergie van aluminium uit bauxiet is erg hoog: 155MJ/kg. De her- verwerkingsenergie benodigd om aluminium weer in gesmolten toestand te krijgen is slechts 5% daarvan. Hierdoor is het zeer interessant om aluminium te recyclen en te hergebruiken. Daarbij komt, dat het materiaal nagenoeg geen de- generatie kent, oftewel het is praktisch 100% recyclebaar en opnieuw inzetbaar.

Dit wil je ook lezen:

Zo schrijf je een goed opiniestuk

Practisch: Om aluminium te recyclen moet het gescheiden worden uit het standaard afval. Omdat het niet ferro-magnetsch is kan dit niet door de boven de band een mag-neet te houden. Daarom gebeurt het op een aantal andere manieren: ©Handmatig sorteren ©Gescheiden inzamelen © Scheiden door gewichtsverschillen
Hoe hoog de kosten ook zijn, het zal bijna altijd opwegen tegen de winst die financieel en milieutechnisch te halen is tegenover ‘virgin’- materiaal. Op dit moment is op wereldschaal ongeveer een derde van al het toegepaste aluminium gerecyceld, en dat neemt alleen maar toe.