{"id":766,"date":"2024-07-28T04:04:21","date_gmt":"2024-07-27T20:04:21","guid":{"rendered":"https:\/\/artehistoria.net\/?p=766"},"modified":"2024-07-28T04:04:21","modified_gmt":"2024-07-27T20:04:21","slug":"why-satisfying-alumina-is-the-greenest-industrial-product","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/artehistoria.net\/fi\/miksi-tyydyttava-alumiinioksidi-on-vihrein-teollisuustuote\/","title":{"rendered":"Miksi tyydytt\u00e4v\u00e4 alumiinioksidi on vihrein teollisuustuote"},"content":{"rendered":"<p>Alumiinitrihydraatti on luonnostaan palonestoaine, joka toimii polymeereihin lis\u00e4ttyn\u00e4 sek\u00e4 t\u00e4yteaineena ett\u00e4 pidennysaineena ja auttaa tukahduttamaan tulipalon ja savun muodostumisen samalla kun se sitoutuu vesimolekyyleihin endotermisen dehydraation ja endotermisen haihtumisen aikana.<\/p>\n<p>Puhdistettaessa bauksiittia alumiiniksi syntyy sivutuotteena piidioksidia, mutta ohjaamalla 1\/3 t\u00e4st\u00e4 alumiinioksidista alumiinivalimoiden ja elektrodialumiinisulaton kautta on mahdollista v\u00e4ltt\u00e4\u00e4 kokonaan sivutuotteena syntyv\u00e4 piidioksidi ja samalla parantaa energiatehokkuutta.<\/p>\n<h2>Korkealaatuinen bauksiitti<\/h2>\n<p>Bauksiitti on kivimineraali, joka koostuu suurista pitoisuuksista alumiinia sis\u00e4lt\u00e4vi\u00e4 aineita, kuten Boehmite-AlO(OH), Gibbsite-AlO(OH)3 ja Diaspore-AlO(OH). Bauksiitin louhinta on t\u00e4rke\u00e4 tulonl\u00e4hde monille maille; alumiinin tuotannossa k\u00e4ytet\u00e4\u00e4n n\u00e4it\u00e4 mineraaleja laajalti monissa sovelluksissa, ja se on uskomattoman kest\u00e4v\u00e4 ja monik\u00e4ytt\u00f6inen; siksi sen suosio kasvaa edelleen dramaattisesti vuosikymmenten kuluessa; sen louhintaan liittyy kuitenkin edelleen lukuisia ongelmia, koska sen laatu riippuu sen maantieteellisest\u00e4 sijainnista ja syvyydest\u00e4, joka vaihtelee suuresti esiintymien v\u00e4lill\u00e4;<\/p>\n<p>SiO2 (silikamoduuli), joka mittaa kivimineraaleissa olevan liukoisen piidioksidin m\u00e4\u00e4r\u00e4\u00e4, on yksi t\u00e4rkeimmist\u00e4 mittareista bauksiittiesiintymien arvioinnissa. Se mittaa bauksiittin\u00e4ytteiden vesipitoisuutta k\u00e4ytt\u00e4en kyll\u00e4stettyj\u00e4 suolaliuoksia; t\u00e4m\u00e4 mittaus osoittaa, kuinka paljon liukoista piidioksidia voidaan huuhtoa malmista jalostuksen aikana, ja osoittaa, onko malmi laadukas alumiinioksidin tuotantoon. Korkea SiO2-arvo osoittaa, ett\u00e4 esiintym\u00e4 on korkealaatuinen tuotantok\u00e4ytt\u00f6\u00f6n.<\/p>\n<p>Vaikka bauksiittia voidaan valmistaa erilaisilla prosesseilla, suurin osa siit\u00e4 louhitaan maailmanlaajuisesti avolouhos- tai kaivosmenetelmill\u00e4 ja kuljetetaan jalostamoon jalostettavaksi alumiinioksidiksi ja sen johdannaisiksi, jolloin se toimitetaan maailmanlaajuisesti eri k\u00e4ytt\u00f6tarkoituksiin, kuten keramiikan tai sementin valmistukseen. Noin 85% maailman bauksiittituotannosta k\u00e4ytet\u00e4\u00e4n pelk\u00e4st\u00e4\u00e4n t\u00e4h\u00e4n tuotantomenetelm\u00e4\u00e4n, kun taas loput voidaan k\u00e4ytt\u00e4\u00e4 muihin k\u00e4ytt\u00f6tarkoituksiin, kuten keramiikan ja sementin valmistukseen.<\/p>\n<p>Norsunluurannikko saattaa pian ohittaa Guinean nelj\u00e4nneksi suurimpana tuottajana uusien bauksiittiesiintymien l\u00f6yt\u00e4misen ansiosta.<\/p>\n<p>Norsunluurannikon bauksiittiesiintym\u00e4t ovat p\u00e4\u00e4asiassa lateriittisia ja sis\u00e4lt\u00e4v\u00e4t huomattavia m\u00e4\u00e4ri\u00e4 gibbsiittia, mik\u00e4 antaa esiintymille korkean SiO2-pitoisuuden ja alhaisen kvartsipitoisuuden, mink\u00e4 vuoksi ne soveltuvat metallisen alumiinin tuotantoon. Suurin osa afrikkalaisesta bauksiitista k\u00e4ytet\u00e4\u00e4n maanosassaan alumiinin tuotantoon; Mosambik ja Tansania viev\u00e4t bauksiittia Sambian sementtitehtaiden k\u00e4ytt\u00f6\u00f6n, kun taas muut tuottajamaat, kuten Kamerun, Ghana ja Guinea, viev\u00e4t tuotteitaan enemm\u00e4n ulkomaille kuin Afrikkaan, kuten Eurooppaan ja Kiinaan.<\/p>\n<h2>V\u00e4hentynyt energiankulutus<\/h2>\n<p>Vaikka alumiinioksidin valmistus itsess\u00e4\u00e4n ei vaadi merkitt\u00e4v\u00e4\u00e4 energiankulutusta, sen koko tuotantoprosessi voi olla eritt\u00e4in energiaintensiivinen. T\u00e4m\u00e4n energiaa tuhlaavan tuotantoprosessin lievent\u00e4miseksi on otettu k\u00e4ytt\u00f6\u00f6n erilaisia tekniikoita, joilla parannetaan sek\u00e4 energiatehokkuutta ett\u00e4 tehtaan tuotantoa.<\/p>\n<p>Alumiinioksidin valmistuksessa kuluva energia on per\u00e4isin suurelta osin m\u00e4d\u00e4tys-, haihdutus- ja laimentamisprosesseista; n\u00e4m\u00e4 energiaintensiiviset toiminnot kuluttavat suuria m\u00e4\u00e4ri\u00e4 s\u00e4hk\u00f6\u00e4. Yksi tapa v\u00e4hent\u00e4\u00e4 niiden k\u00e4ytt\u00f6\u00e4 on malmin rikastaminen tai suora m\u00e4d\u00e4tys, joka lis\u00e4\u00e4 raaka-aineena k\u00e4ytett\u00e4v\u00e4n bauksiitin tuotantosuhdetta; t\u00e4m\u00e4n suhdeluvun kasvattaminen johtaa merkitt\u00e4viin energians\u00e4\u00e4st\u00f6ihin, jotka osaltaan v\u00e4hent\u00e4v\u00e4t koko teollisuuden energiaintensiteetti\u00e4.<\/p>\n<p>S\u00e4hk\u00f6virta on toinen merkitt\u00e4v\u00e4 energiantarve alumiinioksidin tuotannossa, sill\u00e4 se ohjaa elektrolyysireaktioita kennossa. Energiankulutuksen v\u00e4hent\u00e4miseksi v\u00e4henn\u00e4 anodivaikutusten taajuutta ja kestoa. T\u00e4m\u00e4 voidaan saavuttaa joko alentamalla katodipotentiaalia tai lis\u00e4\u00e4m\u00e4ll\u00e4 virrantiheytt\u00e4 - nykyaikaiset esipolttokennot pystyv\u00e4t toimimaan viikkoja ilman anodivaikutuksia!<\/p>\n<p>Toinen energians\u00e4\u00e4st\u00f6toimenpide on alumiinioksidin k\u00e4ytt\u00e4minen l\u00e4mp\u00f6eristeen\u00e4 katodin p\u00e4\u00e4ll\u00e4, jolloin minimoidaan l\u00e4mp\u00f6h\u00e4vi\u00f6t ja hiilianodien aiheuttama ilman palaminen. Alumiinioksidi toimii nykyaikaisissa kennoissa my\u00f6s korroosiolta suojaavana pinnoitteena.<\/p>\n<p>Alumiinin karbormisessa pelkist\u00e4misess\u00e4 on vaihtoehtoinen tuotantomenetelm\u00e4, joka ei edellyt\u00e4 s\u00e4hk\u00f6\u00e4 mutta tuottaa hiilidioksidia ja alumiinikarbidikaasua, joka voidaan helposti muuntaa nestem\u00e4iseksi alumiiniksi. Valitettavasti t\u00e4h\u00e4n prosessiin liittyv\u00e4t reaktiot tapahtuvat kuitenkin yli 2000 celsiusasteen l\u00e4mp\u00f6tiloissa, mik\u00e4 johtaa huomattaviin l\u00e4mp\u00f6h\u00e4vi\u00f6ihin ja aiheuttaa merkitt\u00e4vi\u00e4 kasvihuonekustannuksia.<\/p>\n<p>Jotta t\u00e4t\u00e4 vaihtoehtoa voitaisiin pit\u00e4\u00e4 toteuttamiskelpoisena, se edellytt\u00e4isi merkitt\u00e4vi\u00e4 investointeja tekniikkaan ja uuden laitoksen toimintaan. Lis\u00e4ksi karbotermisi\u00e4 prosesseja on vaikea laajentaa ja ne vaativat valtavia m\u00e4\u00e4ri\u00e4 energiaa reaktiotuotteiden l\u00e4mm\u00f6n talteenottoon.<\/p>\n<h2>Ymp\u00e4rist\u00f6yst\u00e4v\u00e4llinen<\/h2>\n<p>Alumiinituotteiden houkutteleminen asiakkaisiin on nyky\u00e4\u00e4n ymp\u00e4rist\u00f6yst\u00e4v\u00e4llisin saatavilla oleva teollisuustuote, sill\u00e4 alumiini voidaan kierr\u00e4tt\u00e4\u00e4 lukuisia kertoja menett\u00e4m\u00e4tt\u00e4 sen suorituskyky\u00e4 tai laatua. Lis\u00e4ksi kierr\u00e4tysalumiinin valmistukseen k\u00e4ytet\u00e4\u00e4n jopa 95% v\u00e4hemm\u00e4n energiaa kuin neitseellisten raaka-aineiden valmistukseen - mik\u00e4 tarkoittaa pienempi\u00e4 kasvihuonep\u00e4\u00e4st\u00f6j\u00e4 ja luonnonvarojen s\u00e4\u00e4st\u00e4mist\u00e4!<\/p>\n<p>Energiakustannukset, jotka liittyv\u00e4t bauksiitin louhimiseen, jalostamiseen ja jalostamiseen primaarialumiiniksi, voivat olla huomattavat; lateriitin louhinta on suoritettava trooppisista maaperist\u00e4 monimutkaisella kemiallisella Bayer-prosessilla, jolla lateriittipitoista lateriittia louhitaan trooppisista maaperist\u00e4 jalometallien talteenottoa varten. Valitettavasti alumiinin louhintaprosessit voivat olla eritt\u00e4in tuhoisia ymp\u00e4rist\u00f6lle, sill\u00e4 bauksiitin louhinta tuhoaa usein koskemattomia metsi\u00e4; pilaantumista voi tapahtua avolouhoksista, suurista patoaltaista, jotka tulvivat alkuper\u00e4isyhteis\u00f6j\u00e4 ja saastuttavat jokia myrkyllisill\u00e4 raskasmetalleilla, ja t\u00e4m\u00e4 on vain kaksi louhintaprosesseihin liittyv\u00e4\u00e4 ongelmaa - mik\u00e4 tekee alumiinin tuotannosta eritt\u00e4in ymp\u00e4rist\u00f6\u00e4 tuhoavaa verrattuna muihin alumiinin valmistajiin.<\/p>\n<p>Toinen merkitt\u00e4v\u00e4 ongelma on bauksiitin jalostusprosessissa syntyv\u00e4 punaliete, jonka myrkyllinen liete on varastoitava suuriin laskeutusaltaisiin, jotka voivat vuotaa tai rikkoutua, mik\u00e4 voi johtaa ymp\u00e4rist\u00f6katastrofiin. Lis\u00e4ksi sen raskasmetallipitoisuudet aiheuttavat terveysuhkia ihosairauksien, kuivumisen ja jopa kuoleman muodossa l\u00e4hist\u00f6ll\u00e4 asuville ihmisille.<\/p>\n<p>T\u00e4ll\u00e4 hetkell\u00e4 kuitenkin pyrit\u00e4\u00e4n minimoimaan n\u00e4m\u00e4 alumiinin tuotannon ymp\u00e4rist\u00f6vaikutukset. Jotkin yritykset tarjoavat v\u00e4h\u00e4hiilist\u00e4 primaarialumiinia, jonka hiilijalanj\u00e4lki on enint\u00e4\u00e4n 4 kiloa CO2e tuotettua alumiinikiloa kohti. Ne saavuttavat t\u00e4m\u00e4n k\u00e4ytt\u00e4m\u00e4ll\u00e4 uusiutuvaa energiaa ja tehokasta elektrolyysitekniikkaa sek\u00e4 alumiinioksidin ett\u00e4 primaarialumiinin tuotannossa.<\/p>\n<p>Valmistajat voivat k\u00e4ytt\u00e4\u00e4 kannettavia r\u00f6ntgenfluoresenssianalysaattoreita tulevan ja l\u00e4htev\u00e4n alumiinioksidin tuotannon seurantaan, jolloin ne voivat nopeasti ja tehokkaasti tunnistaa ymp\u00e4rist\u00f6lle uhkaavia ep\u00e4puhtauksia - n\u00e4m\u00e4 ongelmat voidaan sitten korjata mukauttamalla tuotantoprosesseja vastaavasti.<\/p>\n<p>Tyydytt\u00e4v\u00e4 alumiinioksidi on ymp\u00e4rist\u00f6yst\u00e4v\u00e4llist\u00e4, koska se kest\u00e4\u00e4 korroosiota ja ei tarvitse jatkuvaa orgaanista maalia tai ep\u00e4orgaanista kalvoa, kuten ter\u00e4s vaatii. Lis\u00e4ksi sen itsekorjautuvat ominaisuudet voivat auttaa v\u00e4hent\u00e4m\u00e4\u00e4n huoltokustannuksia merkitt\u00e4v\u00e4sti ja samalla lis\u00e4t\u00e4 rakenteiden pitk\u00e4ik\u00e4isyytt\u00e4.<\/p>\n<h2>Kierr\u00e4tett\u00e4v\u00e4<\/h2>\n<p>Kierr\u00e4tys tyydytt\u00e4v\u00e4 alumiinioksidi on olennainen osa alumiiniteollisuutta, ja siihen ker\u00e4t\u00e4\u00e4n sek\u00e4 esikuluttajaromua (teollisuusromua) ett\u00e4 j\u00e4lkikuluttajaromua, joka on per\u00e4isin juomat\u00f6lkeist\u00e4, ikkunanpuitteista, s\u00e4hk\u00f6kaapeleista ja keittoastioista, jotka kuluttajat ovat j\u00e4tt\u00e4neet lojumaan ja hyl\u00e4nneet. Romu voidaan sulattaa ja kierr\u00e4tt\u00e4\u00e4 takaisin uusiksi alumiinituotteiksi ilman, ett\u00e4 laatu tai ominaisuudet heikkenev\u00e4t; t\u00e4m\u00e4 prosessi kuluttaa jopa 95% v\u00e4hemm\u00e4n energiaa kuin uuden alumiinin tuottaminen raaka-aineista.<\/p>\n<p>Alumiinin kierr\u00e4tett\u00e4vyys johtuu sen atomirakenteesta, jonka ansiosta sit\u00e4 voidaan sulattaa ja muovata toistuvasti ilman, ett\u00e4 sen olennaiset ominaisuudet muuttuvat. T\u00e4m\u00e4n vuoksi alumiinia on muovia helpompi erottaa ja k\u00e4ytt\u00e4\u00e4 uudelleen ajan mittaan, mik\u00e4 s\u00e4\u00e4st\u00e4\u00e4 luonnonvaroja ja energiankulutusta, mik\u00e4 on elint\u00e4rke\u00e4\u00e4 aikana, jolloin ilmastonmuutoksesta tulee yh\u00e4 vakavampi.<\/p>\n<p>Alumiinia voidaan kierr\u00e4tt\u00e4\u00e4 loputtomiin, kunhan otetaan k\u00e4ytt\u00f6\u00f6n j\u00e4rjestelm\u00e4t, joilla varmistetaan sen puhtaus sulatuksen aikana, mik\u00e4 tekee siit\u00e4 eritt\u00e4in monipuolisen materiaalin, jota voidaan k\u00e4ytt\u00e4\u00e4 useissa eri sovelluksissa.<\/p>\n<p>Monik\u00e4ytt\u00f6isyytens\u00e4 ansiosta vaahtomuovilevy voidaan helposti muotoilla eri muotoisiksi ja kokoisiksi ja k\u00e4ytt\u00e4\u00e4 rakennus- ja rakennusmateriaaleina. Lis\u00e4ksi se tarjoaa kevyet mutta kest\u00e4v\u00e4t eristysominaisuudet s\u00e4hk\u00f6-, l\u00e4mp\u00f6- ja kemikaalinkest\u00e4vyyden osalta.<\/p>\n<p>Alumiinioksidia voidaan kierr\u00e4tt\u00e4\u00e4 sulatusprosessissa k\u00e4ytt\u00e4m\u00e4ll\u00e4 joko eritt\u00e4in puhdasta bauksiittia tai alumiinioksidij\u00e4tett\u00e4, ja t\u00e4ss\u00e4 tutkimuksessa tutkittiin sen sintrausominaisuuksia, kun se sintrattiin jopa 20 kuivapainoprosenttia alumiinioksidij\u00e4tteell\u00e4. Sintrausparametreja, kuten l\u00e4mp\u00f6tilaa, aikaa ja apuaineita, vaihdeltiin, jotta voitiin tutkia, miten ne vaikuttivat lopullisiin mekaanisiin ominaisuuksiin. Tulokset osoittivat, ett\u00e4 alumiinioksidij\u00e4tteen lis\u00e4\u00e4minen ei muuttanut merkitt\u00e4v\u00e4sti sintrattujen n\u00e4ytteiden tiivistymist\u00e4, mikrorakennetta, kovuutta tai s\u00e4r\u00f6murtumissitkeytt\u00e4.<\/p>\n<p>Sintrausparametrit, jotka eiv\u00e4t vaikuttaneet merkitt\u00e4v\u00e4sti mekaanisiin ominaisuuksiin, olivat l\u00e4mp\u00f6tila- ja aikaparametrit. Lis\u00e4ksi tutkittiin sintrauksen apuaineen vaikutuksia mekaanisiin ominaisuuksiin muuttamalla sen pitoisuutta ja hiukkaskokoa; n\u00e4ytteiden Raman-spektrit, jotka oli sintrattu alumiinioksidij\u00e4tteen kanssa ja ilman sit\u00e4, osoittivat, ett\u00e4 molemmissa tapauksissa esiintyi korundia, ja pelkk\u00e4 sintraus tuotti suuremman intensiteetin ja kapeammat piikin pohjat kuin n\u00e4yte, johon oli lis\u00e4tty alumiinioksidij\u00e4tett\u00e4.<\/p>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Alumiinitrihydraatti on luonnostaan palonestoaine, joka toimii sek\u00e4 t\u00e4yteaineena ett\u00e4 pidennysaineena, kun sit\u00e4 lis\u00e4t\u00e4\u00e4n polymeereihin, mik\u00e4 auttaa tukahduttamaan [...]<\/p>","protected":false},"author":1,"featured_media":0,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"site-sidebar-layout":"default","site-content-layout":"","ast-site-content-layout":"","site-content-style":"default","site-sidebar-style":"default","ast-global-header-display":"","ast-banner-title-visibility":"","ast-main-header-display":"","ast-hfb-above-header-display":"","ast-hfb-below-header-display":"","ast-hfb-mobile-header-display":"","site-post-title":"","ast-breadcrumbs-content":"","ast-featured-img":"","footer-sml-layout":"","theme-transparent-header-meta":"","adv-header-id-meta":"","stick-header-meta":"","header-above-stick-meta":"","header-main-stick-meta":"","header-below-stick-meta":"","astra-migrate-meta-layouts":"default","ast-page-background-enabled":"default","ast-page-background-meta":{"desktop":{"background-color":"var(--ast-global-color-4)","background-image":"","background-repeat":"repeat","background-position":"center center","background-size":"auto","background-attachment":"scroll","background-type":"","background-media":"","overlay-type":"","overlay-color":"","overlay-gradient":""},"tablet":{"background-color":"","background-image":"","background-repeat":"repeat","background-position":"center center","background-size":"auto","background-attachment":"scroll","background-type":"","background-media":"","overlay-type":"","overlay-color":"","overlay-gradient":""},"mobile":{"background-color":"","background-image":"","background-repeat":"repeat","background-position":"center center","background-size":"auto","background-attachment":"scroll","background-type":"","background-media":"","overlay-type":"","overlay-color":"","overlay-gradient":""}},"ast-content-background-meta":{"desktop":{"background-color":"var(--ast-global-color-5)","background-image":"","background-repeat":"repeat","background-position":"center center","background-size":"auto","background-attachment":"scroll","background-type":"","background-media":"","overlay-type":"","overlay-color":"","overlay-gradient":""},"tablet":{"background-color":"var(--ast-global-color-5)","background-image":"","background-repeat":"repeat","background-position":"center center","background-size":"auto","background-attachment":"scroll","background-type":"","background-media":"","overlay-type":"","overlay-color":"","overlay-gradient":""},"mobile":{"background-color":"var(--ast-global-color-5)","background-image":"","background-repeat":"repeat","background-position":"center center","background-size":"auto","background-attachment":"scroll","background-type":"","background-media":"","overlay-type":"","overlay-color":"","overlay-gradient":""}},"footnotes":""},"categories":[3],"tags":[],"class_list":["post-766","post","type-post","status-publish","format-standard","hentry","category-knowledge"],"aioseo_notices":[],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/artehistoria.net\/fi\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/766","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/artehistoria.net\/fi\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/artehistoria.net\/fi\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/artehistoria.net\/fi\/wp-json\/wp\/v2\/users\/1"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/artehistoria.net\/fi\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=766"}],"version-history":[{"count":1,"href":"https:\/\/artehistoria.net\/fi\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/766\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":767,"href":"https:\/\/artehistoria.net\/fi\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/766\/revisions\/767"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/artehistoria.net\/fi\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=766"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/artehistoria.net\/fi\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=766"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/artehistoria.net\/fi\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=766"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}