Aluminiumoxidtrihydrat ist ein inh\u00e4rentes Flammschutzmittel, das sowohl als F\u00fcllstoff als auch als Streckmittel wirkt, wenn es Polymeren zugesetzt wird. Es tr\u00e4gt dazu bei, Feuer und Rauch zu unterdr\u00fccken, w\u00e4hrend es sich bei der endothermen Dehydratisierung und endothermen Verdampfung an Wassermolek\u00fcle bindet.<\/p>\n
Bei der Raffination von Bauxit zu Aluminium entsteht Siliziumdioxid als Nebenprodukt, aber durch die Weiterleitung von 1\/3 dieser Tonerde durch Aluminiumbarrengie\u00dfereien und Elektroden-Aluminiumschrott-Schmelzanlagen ist es m\u00f6glich, das Nebenprodukt Siliziumdioxid vollst\u00e4ndig zu vermeiden und gleichzeitig die Energieeffizienz zu verbessern.<\/p>\n
Bauxit ist ein Gesteinsmineral, das aus hohen Konzentrationen aluminiumhaltiger Substanzen wie B\u00f6hmit-AlO(OH), Gibbsit-AlO(OH)3 und Diaspore-AlO(OH) besteht. Der Bauxitabbau stellt f\u00fcr viele L\u00e4nder eine wichtige Einkommensquelle dar; bei der Aluminiumherstellung werden diese Mineralien in zahlreichen Anwendungen eingesetzt und sind unglaublich haltbar und vielseitig verwendbar, so dass ihre Beliebtheit im Laufe der Jahrzehnte immer weiter zunimmt; allerdings gibt es nach wie vor zahlreiche Probleme im Zusammenhang mit dem Abbau, da die Qualit\u00e4t des Minerals von der geografischen Lage und der Tiefe der Lagerst\u00e4tten abh\u00e4ngt und stark variiert;<\/p>\n
SiO2 (Siliziumdioxidmodul), das die Menge an l\u00f6slichem Siliziumdioxid in Gesteinsmineralien misst, ist eine der wichtigsten Messgr\u00f6\u00dfen bei der Bewertung von Bauxitlagerst\u00e4tten. Er misst den Wassergehalt von Bauxitproben unter Verwendung ges\u00e4ttigter Salzl\u00f6sungen; diese Messung zeigt, wie viel l\u00f6sliches Siliziumdioxid bei der Verarbeitung aus dem Erz ausgewaschen werden kann, und gibt an, ob die Qualit\u00e4t f\u00fcr die Tonerdegewinnung gegeben ist oder nicht. Ein hoher SiO2-Wert weist auf qualitativ hochwertige Lagerst\u00e4tten f\u00fcr die Produktion hin.<\/p>\n
Obwohl Bauxit in verschiedenen Verfahren gewonnen werden kann, wird der gr\u00f6\u00dfte Teil des Bauxits weltweit im Tagebau oder im Tagebau abgebaut und zu einer Raffinerie transportiert, wo es zu Tonerde und ihren Derivaten verarbeitet wird, die dann weltweit f\u00fcr verschiedene Verwendungszwecke wie die Keramikherstellung oder die Zementproduktion verschifft werden. Etwa 85% der weltweiten Bauxitproduktion werden allein f\u00fcr diese Produktionsmethode verwendet, w\u00e4hrend der Rest f\u00fcr andere Zwecke wie die Keramik- und Zementherstellung genutzt werden kann.<\/p>\n
Die Elfenbeink\u00fcste k\u00f6nnte aufgrund neu entdeckter Bauxitvorkommen bald Guinea als viertgr\u00f6\u00dften Produzenten abl\u00f6sen.<\/p>\n
Die Bauxitvorkommen der Elfenbeink\u00fcste sind \u00fcberwiegend lateritisch und enthalten erhebliche Anteile an Gibbsit, was zu Vorkommen mit hohen SiO2-Werten und geringen Quarzgehalten f\u00fchrt, die sich f\u00fcr die Herstellung von metallischem Aluminium eignen. Der gr\u00f6\u00dfte Teil des afrikanischen Bauxits wird auf dem afrikanischen Kontinent f\u00fcr die Aluminiumproduktion verwendet. Mosambik und Tansania exportieren ihr Bauxit f\u00fcr Zementfabriken in Sambia, w\u00e4hrend andere Erzeugerl\u00e4nder wie Kamerun, Ghana und Guinea mehr von ihrem Produkt ins Ausland exportieren als innerhalb Afrikas, beispielsweise nach Europa und China.<\/p>\n
W\u00e4hrend die Herstellung von Tonerde selbst keinen nennenswerten Energieverbrauch erfordert, kann der gesamte Produktionsprozess \u00e4u\u00dferst energieintensiv sein. Um diesen energievergeudenden Aspekt der Produktion abzumildern, wurden verschiedene Techniken eingef\u00fchrt, die sowohl die Energieeffizienz als auch die Anlagenleistung verbessern.<\/p>\n
Die bei der Herstellung von Aluminiumoxid verbrauchte Energie stammt gr\u00f6\u00dftenteils aus Aufschluss-, Verdampfungs- und Entkieselungsprozessen; diese energieintensiven Verfahren verbrauchen gro\u00dfe Mengen an Strom. Eine M\u00f6glichkeit, ihren Verbrauch zu senken, ist die Erzaufbereitung oder der direkte Aufschluss, der das Produktionsverh\u00e4ltnis von Bauxit f\u00fcr die Verwendung als Ausgangsmaterial erh\u00f6ht; die Erh\u00f6hung dieses Verh\u00e4ltnisses f\u00fchrt zu erheblichen Energieeinsparungen, die zu einer allgemeinen Verringerung der Energieintensit\u00e4t f\u00fcr die Branche insgesamt beitragen.<\/p>\n
Elektrischer Strom ist ein weiterer wichtiger Energieverbraucher bei der Tonerdeproduktion, da er die Elektrolysereaktionen in der Zelle antreibt. Um den Energieverbrauch zu senken, sollten Sie die H\u00e4ufigkeit und Dauer der Anodeneffekte reduzieren. Dies kann entweder durch eine Senkung des Kathodenpotenzials oder eine Erh\u00f6hung der Stromdichte erreicht werden - moderne Prebake-Zellen k\u00f6nnen wochenlang ohne Anodeneffekte betrieben werden!<\/p>\n
Eine weitere Energiesparma\u00dfnahme ist die Verwendung von Aluminiumoxid als thermischer Isolator auf der Kathode, wodurch W\u00e4rmeverluste und Luftverbrennung durch Kohlenstoffanoden minimiert werden. Tonerde dient in modernen Zellen auch als Schutzschicht gegen Korrosion.<\/p>\n
Die karborische Reduktion von Aluminiumoxid ist eine alternative Produktionsmethode, die ohne Strom auskommt und bei der Kohlendioxid und gasf\u00f6rmiges Aluminiumkarbid entstehen, das leicht in fl\u00fcssiges Aluminium umgewandelt werden kann. Leider finden die mit diesem Verfahren verbundenen Reaktionen bei Temperaturen von \u00fcber 2000 Grad Celsius statt, was zu erheblichen W\u00e4rmeverlusten f\u00fchrt und betr\u00e4chtliche Treibhausgasemissionen verursacht.<\/p>\n
Um als praktikable Option in Betracht zu kommen, w\u00e4ren erhebliche Investitionen in Technologie und Betrieb einer neuen Anlage erforderlich. Au\u00dferdem lassen sich karbothermische Prozesse nur schwer skalieren und erfordern gro\u00dfe Mengen an Energie f\u00fcr die W\u00e4rmer\u00fcckgewinnung aus den Reaktionsprodukten.<\/p>\n
Aluminiumoxidprodukte sind die umweltfreundlichsten Industrieprodukte, die heute erh\u00e4ltlich sind, da Aluminium zahlreiche Male recycelt werden kann, ohne seine Leistung oder Qualit\u00e4t zu verlieren. Dar\u00fcber hinaus wird bei der Herstellung von recyceltem Aluminium bis zu 95% weniger Energie verbraucht als bei der Herstellung von Neuware - das bedeutet weniger Treibhausgasemissionen und geschonte nat\u00fcrliche Ressourcen!<\/p>\n
Die Energiekosten, die mit dem Abbau, der Raffination und der Verarbeitung von Bauxit zu Prim\u00e4raluminium verbunden sind, k\u00f6nnen betr\u00e4chtlich sein; der Abbau von Laterit aus tropischen B\u00f6den muss durch ein komplexes chemisches Bayer-Verfahren erfolgen, um lateritreiches Laterit aus tropischen B\u00f6den zu extrahieren, damit die wertvollen Metalle gewonnen werden k\u00f6nnen. Leider k\u00f6nnen die Verfahren zur Gewinnung von Aluminium sehr umweltsch\u00e4dlich sein, da beim Bauxitabbau oft unber\u00fchrte W\u00e4lder zerst\u00f6rt werden. Die Umweltverschmutzung durch Tagebaue, gro\u00dfe D\u00e4mme, die indigene Gemeinschaften \u00fcberfluten, und die Verschmutzung von Fl\u00fcssen mit giftigen Schwermetallen sind nur zwei der Probleme, die mit den Gewinnungsprozessen verbunden sind, so dass die Herstellung von Aluminium im Vergleich zu anderen Produkten sehr umweltsch\u00e4dlich ist.<\/p>\n
Rotschlammabf\u00e4lle aus der Bauxitraffination stellen ein weiteres gro\u00dfes Problem dar, da der giftige Schlamm in gro\u00dfen Absetzbecken gelagert werden muss, die auslaufen oder brechen k\u00f6nnen, was zu einer Umweltkatastrophe f\u00fchrt. Dar\u00fcber hinaus stellen die darin enthaltenen Schwermetalle f\u00fcr die in der N\u00e4he lebenden Menschen eine gesundheitliche Bedrohung in Form von Hautkrankheiten, Austrocknung und sogar Tod dar.<\/p>\n
Gegenw\u00e4rtig werden jedoch Anstrengungen unternommen, um diese Umweltauswirkungen der Aluminiumproduktion zu minimieren. Einige Unternehmen bieten kohlenstoffarmes Prim\u00e4raluminium mit einem erwarteten maximalen Kohlenstoff-Fu\u00dfabdruck von 4 Kilo CO2e pro Kilogramm produziertem Aluminium an. Sie erreichen dies durch den Einsatz von erneuerbaren Energien und einer effizienten Elektrolyse-Technologie, um sowohl Tonerde als auch Prim\u00e4raluminium herzustellen.<\/p>\n
Hersteller k\u00f6nnen tragbare R\u00f6ntgenfluoreszenz-Analysatoren einsetzen, um die ein- und ausgehende Tonerdeproduktion zu \u00fcberwachen und umweltgef\u00e4hrdende Verunreinigungen schnell und effizient zu identifizieren - diese Probleme k\u00f6nnen dann durch eine entsprechende Anpassung der Produktionsprozesse behoben werden.<\/p>\n
Zufriedenstellendes Aluminiumoxid ist umweltfreundlich, da es korrosionsbest\u00e4ndig ist und keine kontinuierlichen organischen Anstriche oder anorganischen Filme ben\u00f6tigt, wie sie bei Stahl erforderlich sind. Dar\u00fcber hinaus k\u00f6nnen seine selbstheilenden Eigenschaften dazu beitragen, die Instandhaltungskosten erheblich zu senken und gleichzeitig die Langlebigkeit der Strukturen zu erh\u00f6hen.<\/p>\n
Recycling von zufriedenstellender Tonerde ist ein integraler Bestandteil der Aluminiumindustrie, die sowohl Pre-Consumer-Schrott (Industrieschrott) als auch Post-Consumer-Schrott aus Getr\u00e4nkedosen, Fensterrahmen, Elektrokabeln und Kochgeschirr sammelt, die von ihren jeweiligen Verbrauchern weggeworfen wurden. Der Schrott kann dann eingeschmolzen und zu neuen Aluminiumprodukten recycelt werden, ohne dass er an Qualit\u00e4t oder Eigenschaften verliert; dieser Prozess verbraucht bis zu 95% weniger Energie als die Herstellung von neuem Aluminium aus Rohstoffen.<\/p>\n
Die Wiederverwertbarkeit von Aluminium ist auf seine atomare Struktur zur\u00fcckzuf\u00fchren, die es erm\u00f6glicht, es wiederholt zu schmelzen und umzuformen, ohne seine wesentlichen Eigenschaften zu ver\u00e4ndern. Dadurch l\u00e4sst sich Aluminium leichter als Kunststoffe trennen und wiederverwenden - das spart nat\u00fcrliche Ressourcen und Energie, was in einer Zeit, in der der Klimawandel immer gravierender wird, unerl\u00e4sslich ist.<\/p>\n
Aluminium kann unbegrenzt recycelt werden, solange Systeme eingerichtet werden, die seine Reinheit w\u00e4hrend des Schmelzens gew\u00e4hrleisten, was es zu einem \u00e4u\u00dferst vielseitigen Material macht, das in verschiedenen Anwendungen eingesetzt werden kann.<\/p>\n
Aufgrund ihrer Vielseitigkeit lassen sich Schaumstoffplatten leicht in verschiedene Formen und Gr\u00f6\u00dfen f\u00fcr die Verwendung als Bau- und Konstruktionsmaterial formen. Au\u00dferdem bietet sie leichte und dennoch dauerhafte D\u00e4mmeigenschaften in Bezug auf elektrische, thermische und chemische Best\u00e4ndigkeit.<\/p>\n
Aluminiumoxid kann durch den Schmelzprozess recycelt werden, indem entweder hochreines Bauxit oder Abfalltonerdepulver verwendet wird. In dieser Studie wurden die Sintereigenschaften von Aluminiumoxid untersucht, wenn es mit bis zu 20 Trockengewichtsprozent Abfalltonerdepulver gesintert wurde. Die Sinterparameter wie Temperatur, Zeit und Hilfsmittel wurden variiert, um zu untersuchen, wie sie die endg\u00fcltigen mechanischen Eigenschaften beeinflussen. Die Ergebnisse zeigten, dass die Zugabe von Abfalltonerde die Verdichtung, das Gef\u00fcge, die H\u00e4rte oder die Bruchz\u00e4higkeit der gesinterten Proben nicht wesentlich ver\u00e4nderte.<\/p>\n
Zu den Sinterparametern, die keinen signifikanten Einfluss auf die mechanischen Eigenschaften hatten, geh\u00f6rten die Temperatur- und Zeitparameter. Dar\u00fcber hinaus wurden die Auswirkungen des Sinterhilfsmittels auf die mechanischen Eigenschaften untersucht, indem seine Konzentration und Partikelgr\u00f6\u00dfe ver\u00e4ndert wurden. Raman-Spektren f\u00fcr Proben, die mit und ohne Abfalltonerde gesintert wurden, zeigten, dass Korund in beiden F\u00e4llen vorhanden war, wobei die reine Sinterung eine h\u00f6here Intensit\u00e4t und schmalere Peakbasen ergab als die Probe mit zugesetzter Abfalltonerde.<\/p>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
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