Page 1 of 20

ALUMINIJUM

slika 1 Al-simbol aluminijuma 13-atomski (redni) broj 2698-maseni broj

Hemijski simbol elementa aluminijuma je Al (od latinske reči

alumen-glina) atomski broj-13 a maseni broj-2698 u Periodnom

sistemu (slika 1) Aluminijum je metal U aluminijumu postoje

metalne hemijske veze Jedini stabilni izotop mu je 27Al Izolovao ga je i

otkrio 1827 godine Fridrih Veler nemački hemičar (slika 2) Osim

aluminijuma otkrio je igrijum berilijum i titanijum Najpoznatiji je po

sintezi uree

slika 2 Fridrih Veler (1800-1882)

Aluminijum se nalazi u 13 grupi i 3 periodi Periodnog sistema elemenata (slika 3)

slika 3 Položaj aluminijuma u Periodnom sistemu elemenata

Razmisli i odgovori

1 Odredi broj protona neutrona i elektrona u atomu aluminijuma

2 Koliko valentnih elektrona ima u atomu aluminijuma Zašto su oni bitni za hemičare

3 Šta nam govori broj periode u kojoj se nalazi aluminijum

4 Zašto su metalne veze u aluminijumu jače nego u natrijumu i magnezijumu

Svojstva aluminijuma

Page 2 of 20

slika 4 Izgled aluminijuma slika 5 Kristalna rešetka aluminijuma

1 fizička svojstva

- čvrst metal srebrnasto bele boje (slika 4)

- kristalne strukture (slika 5)

- lak metal male gustine (27gcm3)

- ima metalni sjaj i svojstvo da reflektuje vidljivu svetlost

- dobar provodnik elektriciteta i toplote

- ne pokazuje magnetna svojstva

- temperatura topljenja 660320C

-temperatura ključanja 25190C

2 mehanička svojstva - mek je

- rastegljiv i elastičan ( lako se izvlači u žice limovi tanke folije) (slika 6)

- male čvrstoće

slika 6 Aluminijumska folija

3tehnološka svojstva

Aluminijum je metal koji se može obrađivati

- kovanjem (kuje se u vrućem stanju)

- presovanjem

- valjanjem

- savijanjem

- dobro se legira sa drugim metalima

4hemijska svojstva aluminijuma

Elektronska konfiguracija atoma aluminijuma

13Al 1s22s22p63s23p1

Aluminijum gradi stabilne katjone otpuštanjem tri elektrona sa poslednjeg energetskog nivoa

Al0 -3e- rarr Al+3

Oksidacioni broj aluminijuma u jedinjenjima je +3 Teorijski je moguće da

aluminijum gradi jedinjenja sa oksidacionim brojem +1 stabilna a i

najvažnija jedinjenja aluminijuma su ona u kojima mu je oksidacioni broj

+3 Sa nemetalima aluminijum gradi jedinjenja sa jonskom vezom

Čist aluminijum sagoreva blještavim plamenom pri čemu se oslobađa

velika količina energije Temperatura plamena je i do 30000C (slika 7)

Page 3 of 20

4Al(s) +3O2(g) rarr 2Al2O3(S) ΔH = -1686kJmol

aluminijum-oksid

Slika 7 Sagorevanje aluminijuma

Za razliku od većine metala koji na vazduhu vremenom u potpunosti korodiraju aluminijum je na

vazduhu veoma postojan U kontaktu sa kiseonikom iz vazduha momentalno se prevlači

kompaktnom oksidnom prevlakom debljine 25 do 30 nm koja ga pasivizira (štiti od dalje

korozije) Prevlaka čini metal manje reaktivnim

Na osnovu male vrednosti elektrodnog potencijala (EAl3+Al)= -166V) očekivalo bi se da je

aluminijum veoma jako redukciono sredstvo Međutim zbog pasivizacije za razliku od metala 1 i

2 grupe aluminijum ne reaguje sa vodom na sobnoj temperaturi a ni sa kiselinama koje na

površini aluminijuma takođe stvaraju zaštitni sloj oksida Ukoliko se oksidni sloj naruši a sama

kiselina ga ne stvara aluminijum veoma burno reaguje Reaguje sa hlorovodoničnom kiselinom i

razblaženom sumpornom kiselinom uz oslobađanje vodonika Reakcija sa koncentrovanom

sumpornom kiselinom i razblaženom azotnom kiselinom teče drugačije - izdvaja se sumpor (IV)-

oksid i amonijak Koncentrovana azotna kiselina pasivizira aluminijum

2Al(s) + 6HCl(aq) rarr 2AlCl3(aq) + 3H2(g) ΔH gt 0

aluminijum-hlorid

Reaguje sa ključalom vodom istiskujući iz nje vodonik i prelazeći u aluminijum-hidroksid

Aluminijum je matal koji pokazuje amfoterna svojstva Reaguje sa kiselinama ali i sa jakim

bazama kao što su natrijum-hidroksid i kalijum-hidroksid pri čemu se izdvaja vodonik

2Al(s) + 2NaOH(aq)+ 2H2O(l) rarr 2NaAlO2(aq) + 3H2(g)

natrijum-aluminat

Redukciona sposobnost aluminijuma koristi se u industriji za dobijanje nekih metala kao što su

hrom titan vanadijum i mangan Postupak se naziva aluminotermija a zasniva se na redukciji

oksida metala pri čemu se oslobađa velika količina energije

Primer redukcije oksida aluminijumom

3SnO + 2Al rarr 3Sn + Al2O3

kalaj(II)-oksid kalaj

Karakteristična fizička svojstva ali i svojstvo da ne korodira na vazduhu čine aluminijum jednim

od najtraženijih metala danas u svetu Godišnje se u svetu proizvede oko 20-30 miliona tona

aluminijuma To je najveća proizvodnja u oblasti obojene metalurgije Kada je prvi put proizveden

aluminijum je bio skuplji od zlata Kako su se postupci usavršavali cena je padala

Razmisli i odgovori

1 Iz sledećeg teksta izdvoj fizička mehanička tehnološka i hemijska svojstva aluminijuma

Aluminijum je srebrnastobele boje Ima metalni sjaj i ne reaguje sa kiseonikom iz vazduha pa se

koristi za izradu različitih ukrasnih predmeta Rastegljiv je pa se lako izvlači u tanke folije Ne

reaguje sa koncentrovanom azotnom kiselinom Dobro provodi toplotu pa se koristi za izradu

posuđa za pripremu hrane Zbog malue gustine našao je široku primenu u industriji aviona

Svojstva aluminijuma

Fizička svojstva Mehanička svojstva Tehnološka

svojstva Hemijska svojstva

Page 4 of 20

2 Bakar je bolji provodnik struje od aluminijuma Zašto se onda aluminijum koristi za izradu

električnih vodova

3 Koliko se grama aluminijum-oksida dobija sagorevanjem 1g aluminijuma Kojim reakcijama po

toplotnom efektu pripada reakcija sagorevanja aluminijuma

4 Kako se objašnjava činjenica da aluminijum ne podleže koroziji

5 Koliko je grama aluminijuma potrebno da bi se na 200C izdvojilo 50 dm3 vodonika u reakciji sa

hlorovodoničnom kiselinom (Vm=240dm3mol na 200C i 1013kPa)

6 Napiši jednačinu dobijanja vodonika u reakciji aluminijuma i razblažene sumporne kiseline i

odredi stehiometrijske koeficijente u ovoj oksido-redukcionoj reakciji (prikaži šematski)

7 Zašto se cisterne za transport koncentrovane azotne kiseline mogu da izrađuju od aluminijuma

8 Šta znači pojam aluminotermija

9 Napiši jednačinu reakcije i odredi stehiometrijske koeficijente (prikaži šematski razmenu

elektrona) aluminijuma sa gvožđe(III)-oksidom Koja supstanca je u ovoj reakciji redukciono

sredstvo

10 Da li je više aluminijuma potrebno za redukciju 50g bakar(II)-oksida ili 50g bakar(I)-oksida

11 Objasni amfoternost aluminijuma jednačinama hemijskih reakcijaKako se zovu dobijene soli

Koji gas se izdvaja

Proveri svoje znanje

1Zaokruži tačan odgovor

Aluminijum ja nemetal sive boje i male gustine DA NE

Aluminijum reaguje sa hlorovodoničnom kiselinom uz izdvajanje vodonika DA NE

2 Napiši elektronsku konfiguraciju atoma aluminijuma i njegovog jona

3Odredi oksidacioni brij aluminijuma u jedinjenjima a) aluminijum-oksid

b) natrijum-aluminat

4 Zaokruži koje su od navedenih osobina aluminijuma tačne

a) Aluminijum dobro provodi struju i toplotu

b) Aluminijum na vazduhu podleže koroziji

c) Aluminijum je elastičan metal pa se lako izvlači u žice i limove

d) Aluminijum je metal koji se dobro legira sa drugim metalima

5 Dovrši jednačine hemijskih reakcija i odredi stehiometrijske koeficijente

Al + HCl rarr _____ + _____

Al + NaOH + H2O rarr ______ + _______

Al + O2 rarr _____

Al + Fe2O3 rarr ______ + _______

6 Dopuni sledeće rečenice

Aluminijum je na vazduhu veoma postojan i ne podleže_________ zato što se u kontaktu sa

kiseonikom iz vazduha prevlači slojem __________

Redukciona sposobnost aluminijuma koristi se u industriji za dobijanje nekih metala a postupak se

zove ____________

Nastavni materijal za nastavnu jedinicu bdquoDobijanje aluminijumaldquo

Page 5 of 20

Cilj sticanje znanja o sirovinama i postupku dobijanja aluminijuma

Zadaci

Obrazovni - učenici treba da nauče koje sirovine se koriste za dobijanje aluminijuma da

navedu iz kojih faza se sastoji elektrometalurški postupak dobijanja aluminijuma shvate značaj

redosleda faza i operacija u procesima dobijanja glinice i procesu proizvodnje aluminijuma navedu

i shvate značaj uslova potrebnih za odvijanje procesa nauče koje su sličnosti i razlike između

baznih postupaka dobijanja glinice objasne postupak dobijanja aluminijuma navedu proizvode koji

nastaju u ovom procesu objasne predosti i nedostatke postupka dobijanja aluminijuma nauče da

crtaju blok šeme proizvodnih procesa dobijanja glinice i aluminijuma

Funkcionalni - učenici treba da se osposobe da razviju logičko i analitičko mišljenje i

zaključivanje da se osposobe za precizno i uredno crtanje stiču sposobnost jasnog i preciznog

izražavanja u pismenom i usmenom obliku

Vaspitni - učenici treba da razvijaju koncentraciju postupnost i sistematičnost u radu

tačnost preciznost i urednost samoefikasnost i poverenje u sopstvene sposobnosti sposobnost za

ocenjivanje svog rada

Ishodi učenik će biti u stanju da navede koje se sirovine koriste za proizvodnju aluminijuma

razlikuje postupke dobijanja glinice objasni postupak dobijanja aluminijuma

Kriterijumi ocenjivanja

Ocenu nedovoljan (1) dobija učenik koji

- nije u stanju da navede sirovine za dobijanje aluminijuma navede postupke dobijanja glinice i

aluminijuma razlikuje posupke dobijanja glinice navede proizvode koji nastaju u procesu

proizvodnje aluminijuma

Ocenu dovoljan (2) dobija učenik koji je u stanju da

- navede sve sirovine potrebne za dobijanje aluminijuma

- navede faze i vrstu postupka za dobijanje aluminijuma

- navede i razlikuje postupke dobijanja glinice

- navede proizvode koji nastaju u procesu dobijanja aluminijuma

Ocenu dobar (3) dobija učenik koji je u stanju još i da

- objasni prednosti baznih postupaka dobijanja glinice

- objasni kako se iz glinice dobija aluminijum (šta je sve potrebno za elektrolizu koji proizvodi

nastaju tokom procesa elektrolize kakva je uloga električne struje u procesu)

Page 6 of 20

Ocenu vrlo dobar (4) dobija učenik koji je u stanju još i da

- navede ulogu svih sirovina koje se koriste u procesu proizvodnje aluminijuma

- objasni oba postupka dobijanja glinice (navede sve sirovine i u koji se fazi one koriste navede

redom faze i operacije u procesu i objasni njihov značaj za dobijanje glinice navede uslove

potrebne za odvijanje procesa navede koje vrste otpada nastaju i kojim fazama procesa nastaju)

- nacrta blok šemu Bajerovog i sinter procesa proizvodnje glinice sa osnovnim podacima

Ocenu odličan (5) dobija učenika koji je u stanju još i da

- objasni ulogu i značaj svih sirovina koje se koriste u procesu proizvodnje aluminijuma

- navede sličnosti i razlike u postupcima dobijanja glinice

- navede i objasni prednosti i nedostatke elektrometalurškog postupka dobijanja aluminijuma

- nacrta detaljnu blok šemu procesa proizvodnje aluminijuma

DOBIJANJE ALUMINIJUMA

U kom obliku se aluminijum nalazi u prirodi

Zbog svoje velike hemijske reaktivnosti (velikog afiniteta prema kiseoniku) aluminijum se

u prirodi nikad ne pojavljuje u elementarnom obliku kao samorodni metal nego u obliku svojih

jedinjenja najčešće sa silicijumom i kiseonikom

Najznačajnija jedinjenja su hidratisani oksid koji se nalazi u najvažnijoj rudi aluminijuma ndash

boksitu (Al2O3 nH2O) i hidratisani alumosilikat kaolinit (Al2O3 2SiO2 2H2O) sadržan u glinama

Pored minerala aluminijuma u boksitu se nalaze i jedinjenja gvožđa silicijuma natrijuma

kalijuma titana Boja ove rude zavisi od navedenih primesa - crvena boja je karakteristična za

jedinjenja gvožđa

slika 1 Boksit slika 2 Boksit

Prirodnih minerala aluminijuma s metalima koji ne sadrže silicijum nema mnogo Ti

minerali su nastali pri visokim temperaturama vulkanskih procesa Najznačajniji su spinel i

hrizoberil

Page 7 of 20

Pri istim uslovima nastaje i prirodni mineral korund (Al2O3) koji predstavlja bezvodni oksid

aluminijuma velike tvrdoće i visoke temperature topljenja Obojen tragovima drugih oksida metala

(hroma kobalta ili gvožđa) prirodni korund dobro iskristalisan javlja se i u obliku dragog kamena

kao rubin (crveni) safir (plavi) smaragd (zelen) ametist (ljubičast) itd

a) b) c) d)

slika 3 Drago kamenje a) ametist b) rubin c) smaragd d) safir

Od amorfnih minerala aluminijuma posebno je važan kriolit (Na3AlF6) koji čini osnovu

elektrolita pri elektrometalurškoj proizvodnji aluminijuma

Kojim postupkom se proizvodi aluminijum

Aluminijum se dobija elektrometalurškim postupkom

Da bi proizveli aluminijum prvo se mora dobiti čist bezvodni oksid aluminijuma ndash glinica

koja se onda redukuje pomoću jednosmerne električne struje

Iz kojih faza se sastoji proces proizvodnje aluminijuma

Proces proizvodnje aluminijuma se sastoji iz dve nezavisne faze

- dobijanje čistog aluminijum-oksida (glinice) iz rude boksita

- dobijanje metalnog aluminijuma iz aluminijum oksida (glinice)

Kako se dobija glinica

S obzirom da je glinica amfoterna za njeno dobijanje iz boksita mogu se koristiti kiseli i

bazni postupci

slika 4 Izgled industrijski proizvedene glinice

Page 8 of 20

Najširu primenu i najveći značaj u proizvodnji glinice imaju bazni postupci iz sledećih

razloga

- nema potrebe za potpunim prečišćavanjem boksita od primesa gvožđa jer se gvožđe ne

rastvara u bazama

- aparatura treba da bude otporna na koroziju što se kod baznog postupka lako izvodi zbog

toga što su alkalni rastvori za razliku od kiselina manje agresivni

- regeneracija baznog rastvora je jednostavna

Najznačajniji su sledeći bazni postupci

a) hidrometalurški postupak (mokri) ili tzv Bajerov postupak i

b) suvi ili tzv sinter postupak

Boksit se za dobijanje glinice priprema drobljenjem i mlevenjem Suština baznih postupaka je

tretiranje rude boksita bazom (NaOH) radi prevođenja aluminijuma iz aluminijum-oksida u

natrijum-aluminat (NaAlO2)

Aluminatni rastvor se zatim dekantovanjem odvaja od taloga (crvenog mulja) hladi i dodaje mu

se mala količina čvrstog aluminijum-hidroksida da bi se izazvala i ubrzala kristalizacija

(bdquopelcovanjerdquo rastvora) pri čemu se izdvaja čist čvrst aluminijum-hidroksid Al(OH)3 Ovaj talog se

odvaja od razblaženog rastvora NaOH ceđenjem a zatim se žari da bi se odstranila voda i dobio

konačni proizvod glinica Al2O3 Odvojen rastvor NaOH se koncentruje uparavanjem i vraća u

proces za razlaganje nove količine boksita

slika 5 Crveni mulj

Kod Bajerovog postupka prevođenje aluminijum-oksida iz boksita u aluminatni rastvor vrši se

direktno luženjem (rastvaranjem) boksita 30-40 rastvorom NaOH na 150-210˚C i povišenim

pritiskom od 600-800 kPa u autoklavima

Kod sinter postupka boksit se peče na 1000-1200˚C u rotaconim pećima uz dodatak kreča

(CaO) i sode (Na2CO3) pri čemu dolazi do sinterovanja (hemijska reakcija pod dejstvom visoke

temperature) i nastaje natrijum-aluminat u čvrstom stanju pa se nakon toga melje i rastvaranjem u

vodi prevodi u aluminatni rastvor

Page 9 of 20

Kako se iz glinice dobija aluminijum

Dobijena glinica odlazi na elektrolizu u rastopljenom kriolitu Takva vrsta elektrolize naziva se

elektroliza rastopa

Elektroliza glinice vrši se u elektrolitičkim pećima koje se sastoje od ugljenih elektroda anode

i katode Peć za elektrolizu se sastoji iz niza ćelija u kojima se zatvara strujni krug između anode

(+) i katode (-) preko elektrolita - rastopa

slika 5 Šema elektrolitičke peći

slika 6 Izgled pogona za elektrolizu glinice

Zadatak elektroda je dovođenje električne struje u dodir sa elektrolitom To znači da

elektrode moraju dobro da provode struju (imaju veliku eletričnu provodljivost) moraju biti

otporne na visoke temperature i hemijski nereaktivne moraju imati dobre mehaničke osobine da ne

dođe do njihovog pucanja i lomljenja

Anode i katode su pečeni ugljeni blokovi Izrađuju se od najčistijih ugljenih materijala ndash

samlevenog koksa uz pomoć veziva za od katranske smole

Page 10 of 20

Katodni deo peći je izgrađen od betona i vatrostalnog šamota u obliku korita i obložen je

ugljenim blokovima koji su međusobno povezani specijalnom ugljenom masom za zaptivanje

a) b) c)

slika 6 Anode a) izgled anode pre postavljanja b) skladište anoda c) postavljanje anode

slika 7 Oblaganje unutrašnjosti peći šamotom

Rastop u toku elektrolize nastaje topljenjem glinice i kriolita na temperaturi od 950degC kojima

se dodaju aluminijum-fluorid AlF3 da bi rastop dobio potrebnu viskoznost kalcijum-fluorid CaF2

Page 11 of 20

da bi se snizila temperatura topljenja rastopa i natrijum i litijum-hlorid (NaCl i LiCl) da bi se

povećala električna provodljivost rastopa

Za elektrolizu glinice potrebne su velike količine električne energije u obliku jednosmerne

struje

Pri elektrolizi na katodi se izdvaja aluminijum a na anodi kiseonik koji reaguje sa ugljenom

anodom pri čemu nastaje ugljen-dioksid (CO2) i mala količina ugljen-monoksida (CO)

Aluminijum čija je čistoća 995-999 se izdvaja u tečnom stanju na dnu peći i ispumpava iz nje

svaka 3 do 4 dana

slika 8 Pumpa za vađenje aluminijuma slika 9 Ispumpavanje aluminijuma iz

elektrolitičke peći

Zanimljivosti o aluminijumu

Aluminijum je najrasprostranjeniji metal u Zemljinoj kori pa pomalo iznenađuje činjenica

da je otkriven tek početkom 19 veka Komad aluminijuma je 1855 godine bio izložen na

Svetskoj izložbi u Parizu kao najveća retkost Izazvao je divljenje posetioca izložbe zbog

srebrnastog sjaja ali i zbog cene ndash bio je skuplji od zlata Cena kilograma aluminijuma bila

je 1200 dolara

Napoleon II je na jednom svečanom banketu jeo koristeći pribor napravljen od tada

najskupljeg metala aluminijuma dok su se njegovi gosti služili manje vrednim priborom

izrađenim od srebra i zlata

Zašto je aluminijum počeo da se proizvodi tako kasno u odnosu na ostale metale

On se proizvodi elektrometalurškim postupkom za koji su potrebne velike količine električne

struje pa je njegova proizvodnja postala moguća tek posle Simensovog otkrića dinamo mašine

1866 godine koja kao generator jednosmerne struje postaje jefin i efikasan način za stvaranje

električne energije

A zašto je bio tako skup Razmisli pa odgovori

Pomoću sledećih pitanja proceni svoje znanje i odluči za koju ocenu želiš da odgovaraš

Page 12 of 20

1 Zašto aluminijum nije samorodni metal

2 Šta je osnovna sirovina za proizvodnju aluminijuma

3 U koju vrstu ruda spada boksit

4 Zašto se za proizvodnju aluminijuma kao osnovna sirovina ne koristi korund

5 Kojim postupkom se proizvodi aluminijum

6 Šta je redukciono sredstvo za proizvodnju aluminijuma

7 Zašto je postupak za dobijanje aluminijuma elektrometalurški

8 Šta je glinica

9 Šta je amfoternost Podseti se osobina aluminijuma

10 Kako se mogu podeliti postupci za dobijanje glinice

11 Koji su nedostaci procesa proizvodnje glinice kiselim postupkom

12 Koje se pomoćne sirovine koriste za dobijanje glinice Bajerovim postupkom

13 Koje se pomoćne sirovine koriste za dobijanje glinice sinter postupkom

14 Šta je osnovni a koji su sporedni proizvodi Bajerovog i sinter postupka

15 Koje se operacije vrše pri dobijanju glinice Bajerovim postupkom Navedi operacije redom

kojim se izvode u postupku

16 Koje se operacije vrše pri dobijanju glinice sinter postupkom Navedi operacije redom kojim se

izvode u postupku

17 Od čega potiče boja crvenog mulja

18 Zašto je da bi mogli da proizvedemo aluminijum potrebno prvo od boksita dobiti glinicu

19 Uporedi Bajerov i sinter postupak za dobijanje glinice

Bajerov postupak sinter postupak

osnovna sirovina

pomoćne sirovine

temperatura

pritisak

uređaji

osnovni proizvod

sporedni proizvodi

20 Nacrtaj blok šemu Bajerovog procesa dobijanja glinice

21 Nacrtaj blok šemu sinter procesa dobijanja glinice

22 Koje su sličnosti Bajerovog i sinter postupka proizvodnje glinice

23 Koje su razlike između Bajerovog i sinter postupka proizvodnje glinice

24 Na osnovu podataka o baznim procesima proizvodnje glinice zaključi i obrazloži

Koji postupak za dobijanje glinice

Page 13 of 20

- je jednostavniji

- koristi manje energije

- stvara manju količinu otpada

25 Koji su ekološki problemi baznih postupaka za dobijanje glinice

26 Šta je sve potrebno za elektrolizu glinice

27 Kakve osobine treba da ima materijal od kog se prave elektrode za elektrolizu glinice

28 Šta se dešava na anodi a šta na katodi tokom elektolize glinice

29 Kakva je uloga kriolita u procesu elektrolize glinice

30 Kakva je uloga hlorida i fluorida alkalnih i zemnoalkalnih metala u procesu elektrolize glinice

31 Šta je osnovni a koji su sporedni proizvodi procesa elektrolize glinice

32 Koji su ekološki a koji ekonomski nedostaci procesa elektrolize

33 Nacrtaj blok šemu kompletnog elektrometalurškog procesa dobijanja aluminijuma

34 Izbaci uljeza 1 boksit 2 kriolit 3 korund 4 koks

__________ je uljez zato što

____________________________________________________

35 Pročitajte navedene iskaze zatim ispred svake tvrdnje zaokružite slovo T ako je tačna a slovo

N ako nije tačna Ukoliko ste zaokružili N pogrešnu reč podvucite a na liniju u zagradi nakon

slova N upišite reč kojom biste netačan pojam zamenili kako bi tvrdnja bila tačna

T N ( __________ ) Glinica je amorfna pa se zato može dobiti i kiselim i baznim postupkom

T N ( __________ ) Aluminijum se proizvodi pirometalurškim postupkom

T N ( __________ ) Otpadni mulj koji nastaje u procesu proizvodnje glinice je crne boje

T N ( __________ ) Za elektrolizu glinice koristi se naizmenična električna struja

T N ( __________ ) Boksit je osnovna sirovina za proizvodnju aluminijuma

36 Navedeno je operacija u sinter postupku dobijanja glinice Poređajte ih tehnološki pravilno ndash

onim redom kojim se izvode u toku procesa Redni broj operacije upišite na liniju ispred njenog

naziva

_____ kristalizacija

_____ mlevenje boksita

_____ sinterovanje boksita sa krečom i sodom

_____ mlevenje natrijum-aluminata

_____ žarenje aluminijum-hidroksida

_____ rastvaranje natrijum-aluminata u vodi

_____ hlađenje aluminatnog rastvora

_____ drobljenje boksita

_____ ceđenje kristala aluminijum-hidroksida

Page 14 of 20

_____ dekantovanje aluminatnog rastvora

_____ hlađenje glinice

_____ bdquopelcovanjerdquo rastvora natrijum-aluminata

37 U levoj koloni su navedene supstance U desnoj koloni je navedena uloga supstanci u procesu

dobijanja aluminijuma Na liniji ispred navedene uloge supstance napišite broj supstance iz leve

kolone kojoj odgovara ta uloga

1 Crveni mulj ________ sirovina

2 Glinica

3 Ugljen-monoksid ________ međuproizvod

4 Natrijum-hidroksid

5 Kriolit ________ otpad

6 Natrijum-aluminat

38 Poveži date pojmove u tačnu rečenicu

Glinica

zato

što

je amfoterna

može

da

se

koristi za dobijanje aluminijuma

Boksit provodi struju koristi za pravljenje elektroda

Koks sadrži oksid aluminijuma dobije kiselim i baznim postupkom

39 Glinica je

1 aluminijum-oksid 2 aluminijum-hidroksid 3 aluminijum-silikat 4

aluminijum-fluorid

40 Na liniju ispred ponuđenih odgovora napišite slovo E ako je u pitanju supstanca od koje se

prave elektrode ili slovo R ako je u pitanju supstanca koja ulazi u sastav rastopa elektrolita

_____ koks _____ litijum-hlorid ______ kriolit

_____ natrijum-hlorid _____ katranska smola ______ kalcijum-fluorid

_____ glinica _____ aluminijum-fluorid ______ zaptivna ugljena

masa

РЕЦИКЛАЖА АЛУМИНИЈУМА

Шта је рециклажа

Рециклажа је сложен организационо-технолошки процес којим се неки материјали из

чврстог отпада прикупљају разврставају и чисте да би се прерадили у сировину која може

Page 15 of 20

послужити за производњу истих или других производаТо је кружни циклус повратака

материјала из потрошње у производњу

Шта су секундарне сировине

Отпадни материјали као што су на пример употребљени папир поломљено стаклена

амбалажа метали текстил итд представљају секундарне сировине

УПОТРЕБА АЛУМИНИЈУМА

Алуминијум је вредан метал пре свега због способности легирања са другим елементима при

чему те легуре због својих изванредних механичких физчко-хемијских технолошких

естетских и других позитивних својстава данас имају широку употребу (сл1)

Слика бр 1 Употреба алуминијума

Алуминијум се користи

У транспорту - Коришћењем алуминијума у транспорту добија се на лакоћи што има

за последицу мањи утрошак горива и постиже се већи капацитет превозних средстава

(путнички и војни авиони путничка возила аутобуси камиони бродови јахте

чамци подморнице свемирски бродови бицикли скутери мопеди)

У грађевинарству и архитектури - Употребом алуминијума грађевински материјал је

лакши а његова дуготрајност већа (кровне конструкције конструкције за нафтне

платформе носеће конструкције мостова прозори врата)

За паковање производа ndash (лименке алуфолије метални запушачи за флаше)

У машинству ndash (машински блокови пропелери зупчаници делови мотора)

У електроници ndash (електрични проводници)

Остало ndash (посуђе у домаћинству кућни апарати накит алуминијумске конструкције

за ранчеве куглични лежајеви спортски реквизити штапови за пецање штапови за

скије скулптуре у медицини сликарству)

АЛУМИНИЈУМ КАО ВРЕДНА СЕКУНДАРНА СИРОВИНА

Са повећањем потрошње алуминијума расте и количина насталог отпада вредне секундарне

сировине коју након припреме треба поново врати у производни процес

Алуминијумски отпад долази из два извора

1 Процесни отпад који настаје у производним погонима као вишак материјала који

није ушао у финални производ који настаје током механичке обраде производа у

виду струготине одрезака од лимова или као неисправни ndash шкарт продукти (сл2)

Квалитет овог отпада зависи од начина сортирања и складиштења

Page 16 of 20

Слика бр 2 Процесни отпад од алуминијума

2 Амортизациони отпад чине оштећени амортизовани расходовани производи

производи којима је истекао век коришћења(сл3) Овај отпад садржи доста

нечистоћа и других материјала као што су папир тканине пластика што утиче на

квалитет и вредност овог отпада

Слика бр 3 Амортизациони отпад од алуминијума

Коришћен алуминијум је вредан ресурс алуминијумским отпадом дневно се тргује на неким

већим металним берзама

РЕЦИКЛАЖНИ ПРОЦЕС

Повратак алуминијумског отпада у репродукциони циклус је сложен процес од тренутка

његовог настанка па до поновне употребе у индустрији и може се поделити на следеће фазе

Сакупљање транспорт и складиштење

Припрема за прераду

Прерада

Сакупљање транспорт и складиштење

Сакупљање алуминијумског отпада треба вршити на самом месту где се ствара као

технолошки вишак или у погонима за прераду метала Разне врсте легура алуминијума су по

спољњем изгледу сличне па се не могу касније раздвојити простим методама тако да је

накнадно сортирање по врстама везано са сложеним технолошким поступцима смањеном

економијом и мањом шансом за постизање већег искоришћења метала

У погонима где настају отпаци мора се првенствено спречити њихово загађивање са разним

металним и неметалним примесама У том циљу најповољније је када се на самим машинама

за обраду метала поставе додатни уређаји и прихватни судови ndash контејнери којима се

спречава растурање отпадака и њихово прљање Прихватни судови морају бити јасно

обележени тако да се са лакоћом може вршити разврставање материјала Изузетно вредна

сировина као што су алуминијумски отпаци захтева брижљиво поступање при складиштењу

Струготина шљака и прашина морају се складиштити у покривеним просторијама уз

настојање да се што пре прераде Остали отпаци могу се лагеровати на отвореном простору

Простор на ком се складиште отпаци алуминијума мора се обележити а отпадак се мора

издвајати по врстама

Иситњени отпадак (дезинтегрисан шредерован) и ситна струготина могу се помоћу разних

уређаја (транспортери конвејери силоси) лагеровати и транспортовати што знатно

Page 17 of 20

доприноси повећању продуктивности рада Процес сакупљања мора бити добро организован

а такође мора обухватати све изворе настајања отпатда

Припрема за прераду

Да би се добио што бољи квалитет свака врста отпатда захтева посебну припрему пре саме

прераде и зависи од физичког изгледа отпадака и њихове запрљаности страним примесама

Отпаци од чистог алуминијума и отпаци од легура разликују се по хемијском саставу а

такође и отпадак легуре за пластичну прераду разликује се од легура за ливење

Разноврсност производа на бази легура алуминијума утичу да се легуре алуминијума

појављују заједно са челиком тешким металима пластичном масом гумом бојама уљем

емулзијом Само мањи део отпатка настаје у облику и величини која се може директно

шаржирати у пећ за топљење Основне групе отпадака алуминијума су комадасти отпадак

фолија шљака струготина и сваки од њих захтева посебне технологије припреме

(сортирање раздвајање пресовање сечење дробљење млевење магнетна сепарација

ваздушна сепарација итд) Пре почетка процеса припреме врши се узорковање и

карактеризација прикупљених отпадака

Прерада

Наведени поступци припреме свих врста отпадака врше се ради постизања што већег

искоришћења материјала при топљењу а такође и за постизање већег квалитета секундарних

алуминијумских легура Након припреме отпадака следи прерада алуминијумског отпатка

која се састоји из следећих ступњева

претапање

рафинација и легирање и

разливање

Претапање

Процес претапања припремљених отпадака економично се врши у ротационој пламеној пећи

на што је могуће нижој температури уз максимално скраћење времена топљења да не би

дошло до прегревања метала и губитака сагоревањем Да би се производила алуминијумска

легура према стандардним спецификацијама уз минималне производне трошкове шаржа се

мора саставити од таквих количина и врста отпадака који ће одговарати жељеном саставу

без већег додавања легирајућих материјала

Рафинација и легирање и

Поступак рафинације и легирања може да се обави у свим топионичким пећима али се данас

најчешће примењују пећи за одржавање постављене поред ротационих пећи

Разливање

Алуминијумске легуре произведене у топионицама потрошачима се испоручују

- у течном стању до линије ливења у термолонцима или

- у облику ингота разних полуфабриката гранула гриза

Рециклажом 1 тоне рециклираног алуминијума сачува се

bull 8895 l нафте

bull 14000 kWh електричне енергије

Page 18 of 20

bull 10 m3 простора на депонијама

bull 4 t руде боксита

bull 700 kg угља нафте и смоле

bull избегава се емисија 35 kg алуминијум флуорида

bull смањује се емитовање штетних гасова (првенствено CO2) за око 28 t

РЕЦИКЛАЖА АЛУМИНИЈУМСКИХ ЛИМЕНКИ

Најважнији и најраспрострањенији амбалажни алуминијумски отпад су алуминијумске

лименке Рециклажни циклус алуминијумских лименки започиње сакупљањем

алуминијумских лименки Када се контејнер напуни лименке се рециклажним возилом

превозе до рециклажних центара Ту се врши њихово одвајање (сепарација лименки) уз

помоћ великих и јаких електро магнетних сепаратора На једној страни се издвајају челичне

лименке а на другој алуминијумске Лименке се сабијају у брикете (масе око 15 kg) или у

бале (масе око 450-550 kg) суше у сушарама и потом шаљу у топионице на даљу прераду

Пуштањем јако загрејаног ваздуха са лименки се скида боја и остале ознаке производа У

високим пећима алуминијум се топи на температурама од око 600 ⁰C Растопљен алуминијум

се сипа у специјалне одливке дугачке око 15 метара и масе око 27 тона Одливци се даље

транспортују у фабрике где се одливци топе на температури од 900-1100 ⁰C у танке листове и

намотавају у калемове Овако припремљени калемови алуминијума транспортују до се

фабрика за производњу лименки или алуминијумских фолија

Фазе рециклаже алуминијумских лименки (сл2)

1 транспорт лименки

2 селекција и уклањање нечистоћа

3 ситњење лименки

4 топљење

5 изливање истопљеног алуминијума у калупе

6 транспорт до фабрике за производњу лименки

7 производња лименки

Слика бр2 Рециклажа алуминијумских лименки

Алуминијумска лименка се може рециклирати бесконачан број пута а да ништа не изгуби на

квалитету Коришћене алуминијумске лименке се могу рециклирати у нове лименке или у

Page 19 of 20

неке друге производе од висококвалитетног алуминијума Рециклажа алуминијума је брз

процес лименке могу поново да буду у употреби и на истој полици већ након 60-90 дана

ПРЕДНОСТИ РЕЦИКЛАЖЕ

Рециклажом се остварује вишеструка корист финансијска еколошка и друштвена добит

смањење потрошње енергија зa 95

смањују се загађење воде за 97

индустрија се снабдева драгоценим сировинама

отварају се нова радна места

стимулише се развој зелених технологија

чувају се природни ресурси

штеди се место на депонијама

смањују се загађење ваздуха за 95

смањује се емисија гасова са ефектом стаклене баште

Питања и задаци

1 Погледај процес рециклаже алуминијумских лименки фирме RECAN на следећој

адреси httpswwwyoutubecomwatchv=WFqU1D5a1pc

2 Наведи примере употребе алуминијума

3 Објасни процесни и амортизациони отпад

4 Наброј фазе рециклажног процеса

5 Шта се постиже правилним сакупљањем транспортом и складиштењем

алуминијумског отпада

6 Шта утиче на степен запрљаности алуминијумског отпада

7 Наброј основне групе алуминијумских отпадака

8 Објасни како се врши прерада алуминијумског отпада

9 Наброј и објасни кораке рециклаже алуминијумских лименки

10 Наведи предности рециклаже

11 Шта мислиш како би могла да се организује акција сакупљања алуминијумских

лименки у твојој школи

За оне који желе више да знају

Израчунато је да се током живота једног возила који у својој конструкцији садржи

већи проценат алуминијумских делова троши 6 -12 пута мање енергије Мања маса

возила доприноси мањем утрошку горива а тиме и мањем аерозагађењу

Један танак слој изолационог материјала од алуминијума који се користи за

облагање зидова показује исту топлотну ефективност као цигла или камен дебљине

10 cm

Посуђе од алуминијума је веома практично за храну која у себи садржи киселине као

што је парадајз или воће јер не долази до реакције са зидовима суда

У Европи се рециклира око 40 лименки а у свету око 50

Алуминијумске лименке се могу се лако згњечити и не заузимају много простора у

контејнерима за рециклажу

Page 2 of 20

slika 4 Izgled aluminijuma slika 5 Kristalna rešetka aluminijuma

1 fizička svojstva

- čvrst metal srebrnasto bele boje (slika 4)

- kristalne strukture (slika 5)

- lak metal male gustine (27gcm3)

- ima metalni sjaj i svojstvo da reflektuje vidljivu svetlost

- dobar provodnik elektriciteta i toplote

- ne pokazuje magnetna svojstva

- temperatura topljenja 660320C

-temperatura ključanja 25190C

2 mehanička svojstva - mek je

- rastegljiv i elastičan ( lako se izvlači u žice limovi tanke folije) (slika 6)

- male čvrstoće

slika 6 Aluminijumska folija

3tehnološka svojstva

Aluminijum je metal koji se može obrađivati

- kovanjem (kuje se u vrućem stanju)

- presovanjem

- valjanjem

- savijanjem

- dobro se legira sa drugim metalima

4hemijska svojstva aluminijuma

Elektronska konfiguracija atoma aluminijuma

13Al 1s22s22p63s23p1

Aluminijum gradi stabilne katjone otpuštanjem tri elektrona sa poslednjeg energetskog nivoa

Al0 -3e- rarr Al+3

Oksidacioni broj aluminijuma u jedinjenjima je +3 Teorijski je moguće da

aluminijum gradi jedinjenja sa oksidacionim brojem +1 stabilna a i

najvažnija jedinjenja aluminijuma su ona u kojima mu je oksidacioni broj

+3 Sa nemetalima aluminijum gradi jedinjenja sa jonskom vezom

Čist aluminijum sagoreva blještavim plamenom pri čemu se oslobađa

velika količina energije Temperatura plamena je i do 30000C (slika 7)

Page 3 of 20

4Al(s) +3O2(g) rarr 2Al2O3(S) ΔH = -1686kJmol

aluminijum-oksid

Slika 7 Sagorevanje aluminijuma

Za razliku od većine metala koji na vazduhu vremenom u potpunosti korodiraju aluminijum je na

vazduhu veoma postojan U kontaktu sa kiseonikom iz vazduha momentalno se prevlači

kompaktnom oksidnom prevlakom debljine 25 do 30 nm koja ga pasivizira (štiti od dalje

korozije) Prevlaka čini metal manje reaktivnim

Na osnovu male vrednosti elektrodnog potencijala (EAl3+Al)= -166V) očekivalo bi se da je

aluminijum veoma jako redukciono sredstvo Međutim zbog pasivizacije za razliku od metala 1 i

2 grupe aluminijum ne reaguje sa vodom na sobnoj temperaturi a ni sa kiselinama koje na

površini aluminijuma takođe stvaraju zaštitni sloj oksida Ukoliko se oksidni sloj naruši a sama

kiselina ga ne stvara aluminijum veoma burno reaguje Reaguje sa hlorovodoničnom kiselinom i

razblaženom sumpornom kiselinom uz oslobađanje vodonika Reakcija sa koncentrovanom

sumpornom kiselinom i razblaženom azotnom kiselinom teče drugačije - izdvaja se sumpor (IV)-

oksid i amonijak Koncentrovana azotna kiselina pasivizira aluminijum

2Al(s) + 6HCl(aq) rarr 2AlCl3(aq) + 3H2(g) ΔH gt 0

aluminijum-hlorid

Reaguje sa ključalom vodom istiskujući iz nje vodonik i prelazeći u aluminijum-hidroksid

Aluminijum je matal koji pokazuje amfoterna svojstva Reaguje sa kiselinama ali i sa jakim

bazama kao što su natrijum-hidroksid i kalijum-hidroksid pri čemu se izdvaja vodonik

2Al(s) + 2NaOH(aq)+ 2H2O(l) rarr 2NaAlO2(aq) + 3H2(g)

natrijum-aluminat

Redukciona sposobnost aluminijuma koristi se u industriji za dobijanje nekih metala kao što su

hrom titan vanadijum i mangan Postupak se naziva aluminotermija a zasniva se na redukciji

oksida metala pri čemu se oslobađa velika količina energije

Primer redukcije oksida aluminijumom

3SnO + 2Al rarr 3Sn + Al2O3

kalaj(II)-oksid kalaj

Karakteristična fizička svojstva ali i svojstvo da ne korodira na vazduhu čine aluminijum jednim

od najtraženijih metala danas u svetu Godišnje se u svetu proizvede oko 20-30 miliona tona

aluminijuma To je najveća proizvodnja u oblasti obojene metalurgije Kada je prvi put proizveden

aluminijum je bio skuplji od zlata Kako su se postupci usavršavali cena je padala

Razmisli i odgovori

1 Iz sledećeg teksta izdvoj fizička mehanička tehnološka i hemijska svojstva aluminijuma

Aluminijum je srebrnastobele boje Ima metalni sjaj i ne reaguje sa kiseonikom iz vazduha pa se

koristi za izradu različitih ukrasnih predmeta Rastegljiv je pa se lako izvlači u tanke folije Ne

reaguje sa koncentrovanom azotnom kiselinom Dobro provodi toplotu pa se koristi za izradu

posuđa za pripremu hrane Zbog malue gustine našao je široku primenu u industriji aviona

Svojstva aluminijuma

Fizička svojstva Mehanička svojstva Tehnološka

svojstva Hemijska svojstva

Page 4 of 20

2 Bakar je bolji provodnik struje od aluminijuma Zašto se onda aluminijum koristi za izradu

električnih vodova

3 Koliko se grama aluminijum-oksida dobija sagorevanjem 1g aluminijuma Kojim reakcijama po

toplotnom efektu pripada reakcija sagorevanja aluminijuma

4 Kako se objašnjava činjenica da aluminijum ne podleže koroziji

5 Koliko je grama aluminijuma potrebno da bi se na 200C izdvojilo 50 dm3 vodonika u reakciji sa

hlorovodoničnom kiselinom (Vm=240dm3mol na 200C i 1013kPa)

6 Napiši jednačinu dobijanja vodonika u reakciji aluminijuma i razblažene sumporne kiseline i

odredi stehiometrijske koeficijente u ovoj oksido-redukcionoj reakciji (prikaži šematski)

7 Zašto se cisterne za transport koncentrovane azotne kiseline mogu da izrađuju od aluminijuma

8 Šta znači pojam aluminotermija

9 Napiši jednačinu reakcije i odredi stehiometrijske koeficijente (prikaži šematski razmenu

elektrona) aluminijuma sa gvožđe(III)-oksidom Koja supstanca je u ovoj reakciji redukciono

sredstvo

10 Da li je više aluminijuma potrebno za redukciju 50g bakar(II)-oksida ili 50g bakar(I)-oksida

11 Objasni amfoternost aluminijuma jednačinama hemijskih reakcijaKako se zovu dobijene soli

Koji gas se izdvaja

Proveri svoje znanje

1Zaokruži tačan odgovor

Aluminijum ja nemetal sive boje i male gustine DA NE

Aluminijum reaguje sa hlorovodoničnom kiselinom uz izdvajanje vodonika DA NE

2 Napiši elektronsku konfiguraciju atoma aluminijuma i njegovog jona

3Odredi oksidacioni brij aluminijuma u jedinjenjima a) aluminijum-oksid

b) natrijum-aluminat

4 Zaokruži koje su od navedenih osobina aluminijuma tačne

a) Aluminijum dobro provodi struju i toplotu

b) Aluminijum na vazduhu podleže koroziji

c) Aluminijum je elastičan metal pa se lako izvlači u žice i limove

d) Aluminijum je metal koji se dobro legira sa drugim metalima

5 Dovrši jednačine hemijskih reakcija i odredi stehiometrijske koeficijente

Al + HCl rarr _____ + _____

Al + NaOH + H2O rarr ______ + _______

Al + O2 rarr _____

Al + Fe2O3 rarr ______ + _______

6 Dopuni sledeće rečenice

Aluminijum je na vazduhu veoma postojan i ne podleže_________ zato što se u kontaktu sa

kiseonikom iz vazduha prevlači slojem __________

Redukciona sposobnost aluminijuma koristi se u industriji za dobijanje nekih metala a postupak se

zove ____________

Nastavni materijal za nastavnu jedinicu bdquoDobijanje aluminijumaldquo

Page 5 of 20

Cilj sticanje znanja o sirovinama i postupku dobijanja aluminijuma

Zadaci

Obrazovni - učenici treba da nauče koje sirovine se koriste za dobijanje aluminijuma da

navedu iz kojih faza se sastoji elektrometalurški postupak dobijanja aluminijuma shvate značaj

redosleda faza i operacija u procesima dobijanja glinice i procesu proizvodnje aluminijuma navedu

i shvate značaj uslova potrebnih za odvijanje procesa nauče koje su sličnosti i razlike između

baznih postupaka dobijanja glinice objasne postupak dobijanja aluminijuma navedu proizvode koji

nastaju u ovom procesu objasne predosti i nedostatke postupka dobijanja aluminijuma nauče da

crtaju blok šeme proizvodnih procesa dobijanja glinice i aluminijuma

Funkcionalni - učenici treba da se osposobe da razviju logičko i analitičko mišljenje i

zaključivanje da se osposobe za precizno i uredno crtanje stiču sposobnost jasnog i preciznog

izražavanja u pismenom i usmenom obliku

Vaspitni - učenici treba da razvijaju koncentraciju postupnost i sistematičnost u radu

tačnost preciznost i urednost samoefikasnost i poverenje u sopstvene sposobnosti sposobnost za

ocenjivanje svog rada

Ishodi učenik će biti u stanju da navede koje se sirovine koriste za proizvodnju aluminijuma

razlikuje postupke dobijanja glinice objasni postupak dobijanja aluminijuma

Kriterijumi ocenjivanja

Ocenu nedovoljan (1) dobija učenik koji

- nije u stanju da navede sirovine za dobijanje aluminijuma navede postupke dobijanja glinice i

aluminijuma razlikuje posupke dobijanja glinice navede proizvode koji nastaju u procesu

proizvodnje aluminijuma

Ocenu dovoljan (2) dobija učenik koji je u stanju da

- navede sve sirovine potrebne za dobijanje aluminijuma

- navede faze i vrstu postupka za dobijanje aluminijuma

- navede i razlikuje postupke dobijanja glinice

- navede proizvode koji nastaju u procesu dobijanja aluminijuma

Ocenu dobar (3) dobija učenik koji je u stanju još i da

- objasni prednosti baznih postupaka dobijanja glinice

- objasni kako se iz glinice dobija aluminijum (šta je sve potrebno za elektrolizu koji proizvodi

nastaju tokom procesa elektrolize kakva je uloga električne struje u procesu)

Page 6 of 20

Ocenu vrlo dobar (4) dobija učenik koji je u stanju još i da

- navede ulogu svih sirovina koje se koriste u procesu proizvodnje aluminijuma

- objasni oba postupka dobijanja glinice (navede sve sirovine i u koji se fazi one koriste navede

redom faze i operacije u procesu i objasni njihov značaj za dobijanje glinice navede uslove

potrebne za odvijanje procesa navede koje vrste otpada nastaju i kojim fazama procesa nastaju)

- nacrta blok šemu Bajerovog i sinter procesa proizvodnje glinice sa osnovnim podacima

Ocenu odličan (5) dobija učenika koji je u stanju još i da

- objasni ulogu i značaj svih sirovina koje se koriste u procesu proizvodnje aluminijuma

- navede sličnosti i razlike u postupcima dobijanja glinice

- navede i objasni prednosti i nedostatke elektrometalurškog postupka dobijanja aluminijuma

- nacrta detaljnu blok šemu procesa proizvodnje aluminijuma

DOBIJANJE ALUMINIJUMA

U kom obliku se aluminijum nalazi u prirodi

Zbog svoje velike hemijske reaktivnosti (velikog afiniteta prema kiseoniku) aluminijum se

u prirodi nikad ne pojavljuje u elementarnom obliku kao samorodni metal nego u obliku svojih

jedinjenja najčešće sa silicijumom i kiseonikom

Najznačajnija jedinjenja su hidratisani oksid koji se nalazi u najvažnijoj rudi aluminijuma ndash

boksitu (Al2O3 nH2O) i hidratisani alumosilikat kaolinit (Al2O3 2SiO2 2H2O) sadržan u glinama

Pored minerala aluminijuma u boksitu se nalaze i jedinjenja gvožđa silicijuma natrijuma

kalijuma titana Boja ove rude zavisi od navedenih primesa - crvena boja je karakteristična za

jedinjenja gvožđa

slika 1 Boksit slika 2 Boksit

Prirodnih minerala aluminijuma s metalima koji ne sadrže silicijum nema mnogo Ti

minerali su nastali pri visokim temperaturama vulkanskih procesa Najznačajniji su spinel i

hrizoberil

Page 7 of 20

Pri istim uslovima nastaje i prirodni mineral korund (Al2O3) koji predstavlja bezvodni oksid

aluminijuma velike tvrdoće i visoke temperature topljenja Obojen tragovima drugih oksida metala

(hroma kobalta ili gvožđa) prirodni korund dobro iskristalisan javlja se i u obliku dragog kamena

kao rubin (crveni) safir (plavi) smaragd (zelen) ametist (ljubičast) itd

a) b) c) d)

slika 3 Drago kamenje a) ametist b) rubin c) smaragd d) safir

Od amorfnih minerala aluminijuma posebno je važan kriolit (Na3AlF6) koji čini osnovu

elektrolita pri elektrometalurškoj proizvodnji aluminijuma

Kojim postupkom se proizvodi aluminijum

Aluminijum se dobija elektrometalurškim postupkom

Da bi proizveli aluminijum prvo se mora dobiti čist bezvodni oksid aluminijuma ndash glinica

koja se onda redukuje pomoću jednosmerne električne struje

Iz kojih faza se sastoji proces proizvodnje aluminijuma

Proces proizvodnje aluminijuma se sastoji iz dve nezavisne faze

- dobijanje čistog aluminijum-oksida (glinice) iz rude boksita

- dobijanje metalnog aluminijuma iz aluminijum oksida (glinice)

Kako se dobija glinica

S obzirom da je glinica amfoterna za njeno dobijanje iz boksita mogu se koristiti kiseli i

bazni postupci

slika 4 Izgled industrijski proizvedene glinice

Page 8 of 20

Najširu primenu i najveći značaj u proizvodnji glinice imaju bazni postupci iz sledećih

razloga

- nema potrebe za potpunim prečišćavanjem boksita od primesa gvožđa jer se gvožđe ne

rastvara u bazama

- aparatura treba da bude otporna na koroziju što se kod baznog postupka lako izvodi zbog

toga što su alkalni rastvori za razliku od kiselina manje agresivni

- regeneracija baznog rastvora je jednostavna

Najznačajniji su sledeći bazni postupci

a) hidrometalurški postupak (mokri) ili tzv Bajerov postupak i

b) suvi ili tzv sinter postupak

Boksit se za dobijanje glinice priprema drobljenjem i mlevenjem Suština baznih postupaka je

tretiranje rude boksita bazom (NaOH) radi prevođenja aluminijuma iz aluminijum-oksida u

natrijum-aluminat (NaAlO2)

Aluminatni rastvor se zatim dekantovanjem odvaja od taloga (crvenog mulja) hladi i dodaje mu

se mala količina čvrstog aluminijum-hidroksida da bi se izazvala i ubrzala kristalizacija

(bdquopelcovanjerdquo rastvora) pri čemu se izdvaja čist čvrst aluminijum-hidroksid Al(OH)3 Ovaj talog se

odvaja od razblaženog rastvora NaOH ceđenjem a zatim se žari da bi se odstranila voda i dobio

konačni proizvod glinica Al2O3 Odvojen rastvor NaOH se koncentruje uparavanjem i vraća u

proces za razlaganje nove količine boksita

slika 5 Crveni mulj

Kod Bajerovog postupka prevođenje aluminijum-oksida iz boksita u aluminatni rastvor vrši se

direktno luženjem (rastvaranjem) boksita 30-40 rastvorom NaOH na 150-210˚C i povišenim

pritiskom od 600-800 kPa u autoklavima

Kod sinter postupka boksit se peče na 1000-1200˚C u rotaconim pećima uz dodatak kreča

(CaO) i sode (Na2CO3) pri čemu dolazi do sinterovanja (hemijska reakcija pod dejstvom visoke

temperature) i nastaje natrijum-aluminat u čvrstom stanju pa se nakon toga melje i rastvaranjem u

vodi prevodi u aluminatni rastvor

Page 9 of 20

Kako se iz glinice dobija aluminijum

Dobijena glinica odlazi na elektrolizu u rastopljenom kriolitu Takva vrsta elektrolize naziva se

elektroliza rastopa

Elektroliza glinice vrši se u elektrolitičkim pećima koje se sastoje od ugljenih elektroda anode

i katode Peć za elektrolizu se sastoji iz niza ćelija u kojima se zatvara strujni krug između anode

(+) i katode (-) preko elektrolita - rastopa

slika 5 Šema elektrolitičke peći

slika 6 Izgled pogona za elektrolizu glinice

Zadatak elektroda je dovođenje električne struje u dodir sa elektrolitom To znači da

elektrode moraju dobro da provode struju (imaju veliku eletričnu provodljivost) moraju biti

otporne na visoke temperature i hemijski nereaktivne moraju imati dobre mehaničke osobine da ne

dođe do njihovog pucanja i lomljenja

Anode i katode su pečeni ugljeni blokovi Izrađuju se od najčistijih ugljenih materijala ndash

samlevenog koksa uz pomoć veziva za od katranske smole

Page 10 of 20

Katodni deo peći je izgrađen od betona i vatrostalnog šamota u obliku korita i obložen je

ugljenim blokovima koji su međusobno povezani specijalnom ugljenom masom za zaptivanje

a) b) c)

slika 6 Anode a) izgled anode pre postavljanja b) skladište anoda c) postavljanje anode

slika 7 Oblaganje unutrašnjosti peći šamotom

Rastop u toku elektrolize nastaje topljenjem glinice i kriolita na temperaturi od 950degC kojima

se dodaju aluminijum-fluorid AlF3 da bi rastop dobio potrebnu viskoznost kalcijum-fluorid CaF2

Page 11 of 20

da bi se snizila temperatura topljenja rastopa i natrijum i litijum-hlorid (NaCl i LiCl) da bi se

povećala električna provodljivost rastopa

Za elektrolizu glinice potrebne su velike količine električne energije u obliku jednosmerne

struje

Pri elektrolizi na katodi se izdvaja aluminijum a na anodi kiseonik koji reaguje sa ugljenom

anodom pri čemu nastaje ugljen-dioksid (CO2) i mala količina ugljen-monoksida (CO)

Aluminijum čija je čistoća 995-999 se izdvaja u tečnom stanju na dnu peći i ispumpava iz nje

svaka 3 do 4 dana

slika 8 Pumpa za vađenje aluminijuma slika 9 Ispumpavanje aluminijuma iz

elektrolitičke peći

Zanimljivosti o aluminijumu

Aluminijum je najrasprostranjeniji metal u Zemljinoj kori pa pomalo iznenađuje činjenica

da je otkriven tek početkom 19 veka Komad aluminijuma je 1855 godine bio izložen na

Svetskoj izložbi u Parizu kao najveća retkost Izazvao je divljenje posetioca izložbe zbog

srebrnastog sjaja ali i zbog cene ndash bio je skuplji od zlata Cena kilograma aluminijuma bila

je 1200 dolara

Napoleon II je na jednom svečanom banketu jeo koristeći pribor napravljen od tada

najskupljeg metala aluminijuma dok su se njegovi gosti služili manje vrednim priborom

izrađenim od srebra i zlata

Zašto je aluminijum počeo da se proizvodi tako kasno u odnosu na ostale metale

On se proizvodi elektrometalurškim postupkom za koji su potrebne velike količine električne

struje pa je njegova proizvodnja postala moguća tek posle Simensovog otkrića dinamo mašine

1866 godine koja kao generator jednosmerne struje postaje jefin i efikasan način za stvaranje

električne energije

A zašto je bio tako skup Razmisli pa odgovori

Pomoću sledećih pitanja proceni svoje znanje i odluči za koju ocenu želiš da odgovaraš

Page 12 of 20

1 Zašto aluminijum nije samorodni metal

2 Šta je osnovna sirovina za proizvodnju aluminijuma

3 U koju vrstu ruda spada boksit

4 Zašto se za proizvodnju aluminijuma kao osnovna sirovina ne koristi korund

5 Kojim postupkom se proizvodi aluminijum

6 Šta je redukciono sredstvo za proizvodnju aluminijuma

7 Zašto je postupak za dobijanje aluminijuma elektrometalurški

8 Šta je glinica

9 Šta je amfoternost Podseti se osobina aluminijuma

10 Kako se mogu podeliti postupci za dobijanje glinice

11 Koji su nedostaci procesa proizvodnje glinice kiselim postupkom

12 Koje se pomoćne sirovine koriste za dobijanje glinice Bajerovim postupkom

13 Koje se pomoćne sirovine koriste za dobijanje glinice sinter postupkom

14 Šta je osnovni a koji su sporedni proizvodi Bajerovog i sinter postupka

15 Koje se operacije vrše pri dobijanju glinice Bajerovim postupkom Navedi operacije redom

kojim se izvode u postupku

16 Koje se operacije vrše pri dobijanju glinice sinter postupkom Navedi operacije redom kojim se

izvode u postupku

17 Od čega potiče boja crvenog mulja

18 Zašto je da bi mogli da proizvedemo aluminijum potrebno prvo od boksita dobiti glinicu

19 Uporedi Bajerov i sinter postupak za dobijanje glinice

Bajerov postupak sinter postupak

osnovna sirovina

pomoćne sirovine

temperatura

pritisak

uređaji

osnovni proizvod

sporedni proizvodi

20 Nacrtaj blok šemu Bajerovog procesa dobijanja glinice

21 Nacrtaj blok šemu sinter procesa dobijanja glinice

22 Koje su sličnosti Bajerovog i sinter postupka proizvodnje glinice

23 Koje su razlike između Bajerovog i sinter postupka proizvodnje glinice

24 Na osnovu podataka o baznim procesima proizvodnje glinice zaključi i obrazloži

Koji postupak za dobijanje glinice

Page 13 of 20

- je jednostavniji

- koristi manje energije

- stvara manju količinu otpada

25 Koji su ekološki problemi baznih postupaka za dobijanje glinice

26 Šta je sve potrebno za elektrolizu glinice

27 Kakve osobine treba da ima materijal od kog se prave elektrode za elektrolizu glinice

28 Šta se dešava na anodi a šta na katodi tokom elektolize glinice

29 Kakva je uloga kriolita u procesu elektrolize glinice

30 Kakva je uloga hlorida i fluorida alkalnih i zemnoalkalnih metala u procesu elektrolize glinice

31 Šta je osnovni a koji su sporedni proizvodi procesa elektrolize glinice

32 Koji su ekološki a koji ekonomski nedostaci procesa elektrolize

33 Nacrtaj blok šemu kompletnog elektrometalurškog procesa dobijanja aluminijuma

34 Izbaci uljeza 1 boksit 2 kriolit 3 korund 4 koks

__________ je uljez zato što

____________________________________________________

35 Pročitajte navedene iskaze zatim ispred svake tvrdnje zaokružite slovo T ako je tačna a slovo

N ako nije tačna Ukoliko ste zaokružili N pogrešnu reč podvucite a na liniju u zagradi nakon

slova N upišite reč kojom biste netačan pojam zamenili kako bi tvrdnja bila tačna

T N ( __________ ) Glinica je amorfna pa se zato može dobiti i kiselim i baznim postupkom

T N ( __________ ) Aluminijum se proizvodi pirometalurškim postupkom

T N ( __________ ) Otpadni mulj koji nastaje u procesu proizvodnje glinice je crne boje

T N ( __________ ) Za elektrolizu glinice koristi se naizmenična električna struja

T N ( __________ ) Boksit je osnovna sirovina za proizvodnju aluminijuma

36 Navedeno je operacija u sinter postupku dobijanja glinice Poređajte ih tehnološki pravilno ndash

onim redom kojim se izvode u toku procesa Redni broj operacije upišite na liniju ispred njenog

naziva

_____ kristalizacija

_____ mlevenje boksita

_____ sinterovanje boksita sa krečom i sodom

_____ mlevenje natrijum-aluminata

_____ žarenje aluminijum-hidroksida

_____ rastvaranje natrijum-aluminata u vodi

_____ hlađenje aluminatnog rastvora

_____ drobljenje boksita

_____ ceđenje kristala aluminijum-hidroksida

Page 14 of 20

_____ dekantovanje aluminatnog rastvora

_____ hlađenje glinice

_____ bdquopelcovanjerdquo rastvora natrijum-aluminata

37 U levoj koloni su navedene supstance U desnoj koloni je navedena uloga supstanci u procesu

dobijanja aluminijuma Na liniji ispred navedene uloge supstance napišite broj supstance iz leve

kolone kojoj odgovara ta uloga

1 Crveni mulj ________ sirovina

2 Glinica

3 Ugljen-monoksid ________ međuproizvod

4 Natrijum-hidroksid

5 Kriolit ________ otpad

6 Natrijum-aluminat

38 Poveži date pojmove u tačnu rečenicu

Glinica

zato

što

je amfoterna

može

da

se

koristi za dobijanje aluminijuma

Boksit provodi struju koristi za pravljenje elektroda

Koks sadrži oksid aluminijuma dobije kiselim i baznim postupkom

39 Glinica je

1 aluminijum-oksid 2 aluminijum-hidroksid 3 aluminijum-silikat 4

aluminijum-fluorid

40 Na liniju ispred ponuđenih odgovora napišite slovo E ako je u pitanju supstanca od koje se

prave elektrode ili slovo R ako je u pitanju supstanca koja ulazi u sastav rastopa elektrolita

_____ koks _____ litijum-hlorid ______ kriolit

_____ natrijum-hlorid _____ katranska smola ______ kalcijum-fluorid

_____ glinica _____ aluminijum-fluorid ______ zaptivna ugljena

masa

РЕЦИКЛАЖА АЛУМИНИЈУМА

Шта је рециклажа

Рециклажа је сложен организационо-технолошки процес којим се неки материјали из

чврстог отпада прикупљају разврставају и чисте да би се прерадили у сировину која може

Page 15 of 20

послужити за производњу истих или других производаТо је кружни циклус повратака

материјала из потрошње у производњу

Шта су секундарне сировине

Отпадни материјали као што су на пример употребљени папир поломљено стаклена

амбалажа метали текстил итд представљају секундарне сировине

УПОТРЕБА АЛУМИНИЈУМА

Алуминијум је вредан метал пре свега због способности легирања са другим елементима при

чему те легуре због својих изванредних механичких физчко-хемијских технолошких

естетских и других позитивних својстава данас имају широку употребу (сл1)

Слика бр 1 Употреба алуминијума

Алуминијум се користи

У транспорту - Коришћењем алуминијума у транспорту добија се на лакоћи што има

за последицу мањи утрошак горива и постиже се већи капацитет превозних средстава

(путнички и војни авиони путничка возила аутобуси камиони бродови јахте

чамци подморнице свемирски бродови бицикли скутери мопеди)

У грађевинарству и архитектури - Употребом алуминијума грађевински материјал је

лакши а његова дуготрајност већа (кровне конструкције конструкције за нафтне

платформе носеће конструкције мостова прозори врата)

За паковање производа ndash (лименке алуфолије метални запушачи за флаше)

У машинству ndash (машински блокови пропелери зупчаници делови мотора)

У електроници ndash (електрични проводници)

Остало ndash (посуђе у домаћинству кућни апарати накит алуминијумске конструкције

за ранчеве куглични лежајеви спортски реквизити штапови за пецање штапови за

скије скулптуре у медицини сликарству)

АЛУМИНИЈУМ КАО ВРЕДНА СЕКУНДАРНА СИРОВИНА

Са повећањем потрошње алуминијума расте и количина насталог отпада вредне секундарне

сировине коју након припреме треба поново врати у производни процес

Алуминијумски отпад долази из два извора

1 Процесни отпад који настаје у производним погонима као вишак материјала који

није ушао у финални производ који настаје током механичке обраде производа у

виду струготине одрезака од лимова или као неисправни ndash шкарт продукти (сл2)

Квалитет овог отпада зависи од начина сортирања и складиштења

Page 16 of 20

Слика бр 2 Процесни отпад од алуминијума

2 Амортизациони отпад чине оштећени амортизовани расходовани производи

производи којима је истекао век коришћења(сл3) Овај отпад садржи доста

нечистоћа и других материјала као што су папир тканине пластика што утиче на

квалитет и вредност овог отпада

Слика бр 3 Амортизациони отпад од алуминијума

Коришћен алуминијум је вредан ресурс алуминијумским отпадом дневно се тргује на неким

већим металним берзама

РЕЦИКЛАЖНИ ПРОЦЕС

Повратак алуминијумског отпада у репродукциони циклус је сложен процес од тренутка

његовог настанка па до поновне употребе у индустрији и може се поделити на следеће фазе

Сакупљање транспорт и складиштење

Припрема за прераду

Прерада

Сакупљање транспорт и складиштење

Сакупљање алуминијумског отпада треба вршити на самом месту где се ствара као

технолошки вишак или у погонима за прераду метала Разне врсте легура алуминијума су по

спољњем изгледу сличне па се не могу касније раздвојити простим методама тако да је

накнадно сортирање по врстама везано са сложеним технолошким поступцима смањеном

економијом и мањом шансом за постизање већег искоришћења метала

У погонима где настају отпаци мора се првенствено спречити њихово загађивање са разним

металним и неметалним примесама У том циљу најповољније је када се на самим машинама

за обраду метала поставе додатни уређаји и прихватни судови ndash контејнери којима се

спречава растурање отпадака и њихово прљање Прихватни судови морају бити јасно

обележени тако да се са лакоћом може вршити разврставање материјала Изузетно вредна

сировина као што су алуминијумски отпаци захтева брижљиво поступање при складиштењу

Струготина шљака и прашина морају се складиштити у покривеним просторијама уз

настојање да се што пре прераде Остали отпаци могу се лагеровати на отвореном простору

Простор на ком се складиште отпаци алуминијума мора се обележити а отпадак се мора

издвајати по врстама

Иситњени отпадак (дезинтегрисан шредерован) и ситна струготина могу се помоћу разних

уређаја (транспортери конвејери силоси) лагеровати и транспортовати што знатно

Page 17 of 20

доприноси повећању продуктивности рада Процес сакупљања мора бити добро организован

а такође мора обухватати све изворе настајања отпатда

Припрема за прераду

Да би се добио што бољи квалитет свака врста отпатда захтева посебну припрему пре саме

прераде и зависи од физичког изгледа отпадака и њихове запрљаности страним примесама

Отпаци од чистог алуминијума и отпаци од легура разликују се по хемијском саставу а

такође и отпадак легуре за пластичну прераду разликује се од легура за ливење

Разноврсност производа на бази легура алуминијума утичу да се легуре алуминијума

појављују заједно са челиком тешким металима пластичном масом гумом бојама уљем

емулзијом Само мањи део отпатка настаје у облику и величини која се може директно

шаржирати у пећ за топљење Основне групе отпадака алуминијума су комадасти отпадак

фолија шљака струготина и сваки од њих захтева посебне технологије припреме

(сортирање раздвајање пресовање сечење дробљење млевење магнетна сепарација

ваздушна сепарација итд) Пре почетка процеса припреме врши се узорковање и

карактеризација прикупљених отпадака

Прерада

Наведени поступци припреме свих врста отпадака врше се ради постизања што већег

искоришћења материјала при топљењу а такође и за постизање већег квалитета секундарних

алуминијумских легура Након припреме отпадака следи прерада алуминијумског отпатка

која се састоји из следећих ступњева

претапање

рафинација и легирање и

разливање

Претапање

Процес претапања припремљених отпадака економично се врши у ротационој пламеној пећи

на што је могуће нижој температури уз максимално скраћење времена топљења да не би

дошло до прегревања метала и губитака сагоревањем Да би се производила алуминијумска

легура према стандардним спецификацијама уз минималне производне трошкове шаржа се

мора саставити од таквих количина и врста отпадака који ће одговарати жељеном саставу

без већег додавања легирајућих материјала

Рафинација и легирање и

Поступак рафинације и легирања може да се обави у свим топионичким пећима али се данас

најчешће примењују пећи за одржавање постављене поред ротационих пећи

Разливање

Алуминијумске легуре произведене у топионицама потрошачима се испоручују

- у течном стању до линије ливења у термолонцима или

- у облику ингота разних полуфабриката гранула гриза

Рециклажом 1 тоне рециклираног алуминијума сачува се

bull 8895 l нафте

bull 14000 kWh електричне енергије

Page 18 of 20

bull 10 m3 простора на депонијама

bull 4 t руде боксита

bull 700 kg угља нафте и смоле

bull избегава се емисија 35 kg алуминијум флуорида

bull смањује се емитовање штетних гасова (првенствено CO2) за око 28 t

РЕЦИКЛАЖА АЛУМИНИЈУМСКИХ ЛИМЕНКИ

Најважнији и најраспрострањенији амбалажни алуминијумски отпад су алуминијумске

лименке Рециклажни циклус алуминијумских лименки започиње сакупљањем

алуминијумских лименки Када се контејнер напуни лименке се рециклажним возилом

превозе до рециклажних центара Ту се врши њихово одвајање (сепарација лименки) уз

помоћ великих и јаких електро магнетних сепаратора На једној страни се издвајају челичне

лименке а на другој алуминијумске Лименке се сабијају у брикете (масе око 15 kg) или у

бале (масе око 450-550 kg) суше у сушарама и потом шаљу у топионице на даљу прераду

Пуштањем јако загрејаног ваздуха са лименки се скида боја и остале ознаке производа У

високим пећима алуминијум се топи на температурама од око 600 ⁰C Растопљен алуминијум

се сипа у специјалне одливке дугачке око 15 метара и масе око 27 тона Одливци се даље

транспортују у фабрике где се одливци топе на температури од 900-1100 ⁰C у танке листове и

намотавају у калемове Овако припремљени калемови алуминијума транспортују до се

фабрика за производњу лименки или алуминијумских фолија

Фазе рециклаже алуминијумских лименки (сл2)

1 транспорт лименки

2 селекција и уклањање нечистоћа

3 ситњење лименки

4 топљење

5 изливање истопљеног алуминијума у калупе

6 транспорт до фабрике за производњу лименки

7 производња лименки

Слика бр2 Рециклажа алуминијумских лименки

Алуминијумска лименка се може рециклирати бесконачан број пута а да ништа не изгуби на

квалитету Коришћене алуминијумске лименке се могу рециклирати у нове лименке или у

Page 19 of 20

неке друге производе од висококвалитетног алуминијума Рециклажа алуминијума је брз

процес лименке могу поново да буду у употреби и на истој полици већ након 60-90 дана

ПРЕДНОСТИ РЕЦИКЛАЖЕ

Рециклажом се остварује вишеструка корист финансијска еколошка и друштвена добит

смањење потрошње енергија зa 95

смањују се загађење воде за 97

индустрија се снабдева драгоценим сировинама

отварају се нова радна места

стимулише се развој зелених технологија

чувају се природни ресурси

штеди се место на депонијама

смањују се загађење ваздуха за 95

смањује се емисија гасова са ефектом стаклене баште

Питања и задаци

1 Погледај процес рециклаже алуминијумских лименки фирме RECAN на следећој

адреси httpswwwyoutubecomwatchv=WFqU1D5a1pc

2 Наведи примере употребе алуминијума

3 Објасни процесни и амортизациони отпад

4 Наброј фазе рециклажног процеса

5 Шта се постиже правилним сакупљањем транспортом и складиштењем

алуминијумског отпада

6 Шта утиче на степен запрљаности алуминијумског отпада

7 Наброј основне групе алуминијумских отпадака

8 Објасни како се врши прерада алуминијумског отпада

9 Наброј и објасни кораке рециклаже алуминијумских лименки

10 Наведи предности рециклаже

11 Шта мислиш како би могла да се организује акција сакупљања алуминијумских

лименки у твојој школи

За оне који желе више да знају

Израчунато је да се током живота једног возила који у својој конструкцији садржи

већи проценат алуминијумских делова троши 6 -12 пута мање енергије Мања маса

возила доприноси мањем утрошку горива а тиме и мањем аерозагађењу

Један танак слој изолационог материјала од алуминијума који се користи за

облагање зидова показује исту топлотну ефективност као цигла или камен дебљине

10 cm

Посуђе од алуминијума је веома практично за храну која у себи садржи киселине као

што је парадајз или воће јер не долази до реакције са зидовима суда

У Европи се рециклира око 40 лименки а у свету око 50

Алуминијумске лименке се могу се лако згњечити и не заузимају много простора у

контејнерима за рециклажу

Page 3 of 20

4Al(s) +3O2(g) rarr 2Al2O3(S) ΔH = -1686kJmol

aluminijum-oksid

Slika 7 Sagorevanje aluminijuma

Za razliku od većine metala koji na vazduhu vremenom u potpunosti korodiraju aluminijum je na

vazduhu veoma postojan U kontaktu sa kiseonikom iz vazduha momentalno se prevlači

kompaktnom oksidnom prevlakom debljine 25 do 30 nm koja ga pasivizira (štiti od dalje

korozije) Prevlaka čini metal manje reaktivnim

Na osnovu male vrednosti elektrodnog potencijala (EAl3+Al)= -166V) očekivalo bi se da je

aluminijum veoma jako redukciono sredstvo Međutim zbog pasivizacije za razliku od metala 1 i

2 grupe aluminijum ne reaguje sa vodom na sobnoj temperaturi a ni sa kiselinama koje na

površini aluminijuma takođe stvaraju zaštitni sloj oksida Ukoliko se oksidni sloj naruši a sama

kiselina ga ne stvara aluminijum veoma burno reaguje Reaguje sa hlorovodoničnom kiselinom i

razblaženom sumpornom kiselinom uz oslobađanje vodonika Reakcija sa koncentrovanom

sumpornom kiselinom i razblaženom azotnom kiselinom teče drugačije - izdvaja se sumpor (IV)-

oksid i amonijak Koncentrovana azotna kiselina pasivizira aluminijum

2Al(s) + 6HCl(aq) rarr 2AlCl3(aq) + 3H2(g) ΔH gt 0

aluminijum-hlorid

Reaguje sa ključalom vodom istiskujući iz nje vodonik i prelazeći u aluminijum-hidroksid

Aluminijum je matal koji pokazuje amfoterna svojstva Reaguje sa kiselinama ali i sa jakim

bazama kao što su natrijum-hidroksid i kalijum-hidroksid pri čemu se izdvaja vodonik

2Al(s) + 2NaOH(aq)+ 2H2O(l) rarr 2NaAlO2(aq) + 3H2(g)

natrijum-aluminat

Redukciona sposobnost aluminijuma koristi se u industriji za dobijanje nekih metala kao što su

hrom titan vanadijum i mangan Postupak se naziva aluminotermija a zasniva se na redukciji

oksida metala pri čemu se oslobađa velika količina energije

Primer redukcije oksida aluminijumom

3SnO + 2Al rarr 3Sn + Al2O3

kalaj(II)-oksid kalaj

Karakteristična fizička svojstva ali i svojstvo da ne korodira na vazduhu čine aluminijum jednim

od najtraženijih metala danas u svetu Godišnje se u svetu proizvede oko 20-30 miliona tona

aluminijuma To je najveća proizvodnja u oblasti obojene metalurgije Kada je prvi put proizveden

aluminijum je bio skuplji od zlata Kako su se postupci usavršavali cena je padala

Razmisli i odgovori

1 Iz sledećeg teksta izdvoj fizička mehanička tehnološka i hemijska svojstva aluminijuma

Aluminijum je srebrnastobele boje Ima metalni sjaj i ne reaguje sa kiseonikom iz vazduha pa se

koristi za izradu različitih ukrasnih predmeta Rastegljiv je pa se lako izvlači u tanke folije Ne

reaguje sa koncentrovanom azotnom kiselinom Dobro provodi toplotu pa se koristi za izradu

posuđa za pripremu hrane Zbog malue gustine našao je široku primenu u industriji aviona

Svojstva aluminijuma

Fizička svojstva Mehanička svojstva Tehnološka

svojstva Hemijska svojstva

Page 4 of 20

2 Bakar je bolji provodnik struje od aluminijuma Zašto se onda aluminijum koristi za izradu

električnih vodova

3 Koliko se grama aluminijum-oksida dobija sagorevanjem 1g aluminijuma Kojim reakcijama po

toplotnom efektu pripada reakcija sagorevanja aluminijuma

4 Kako se objašnjava činjenica da aluminijum ne podleže koroziji

5 Koliko je grama aluminijuma potrebno da bi se na 200C izdvojilo 50 dm3 vodonika u reakciji sa

hlorovodoničnom kiselinom (Vm=240dm3mol na 200C i 1013kPa)

6 Napiši jednačinu dobijanja vodonika u reakciji aluminijuma i razblažene sumporne kiseline i

odredi stehiometrijske koeficijente u ovoj oksido-redukcionoj reakciji (prikaži šematski)

7 Zašto se cisterne za transport koncentrovane azotne kiseline mogu da izrađuju od aluminijuma

8 Šta znači pojam aluminotermija

9 Napiši jednačinu reakcije i odredi stehiometrijske koeficijente (prikaži šematski razmenu

elektrona) aluminijuma sa gvožđe(III)-oksidom Koja supstanca je u ovoj reakciji redukciono

sredstvo

10 Da li je više aluminijuma potrebno za redukciju 50g bakar(II)-oksida ili 50g bakar(I)-oksida

11 Objasni amfoternost aluminijuma jednačinama hemijskih reakcijaKako se zovu dobijene soli

Koji gas se izdvaja

Proveri svoje znanje

1Zaokruži tačan odgovor

Aluminijum ja nemetal sive boje i male gustine DA NE

Aluminijum reaguje sa hlorovodoničnom kiselinom uz izdvajanje vodonika DA NE

2 Napiši elektronsku konfiguraciju atoma aluminijuma i njegovog jona

3Odredi oksidacioni brij aluminijuma u jedinjenjima a) aluminijum-oksid

b) natrijum-aluminat

4 Zaokruži koje su od navedenih osobina aluminijuma tačne

a) Aluminijum dobro provodi struju i toplotu

b) Aluminijum na vazduhu podleže koroziji

c) Aluminijum je elastičan metal pa se lako izvlači u žice i limove

d) Aluminijum je metal koji se dobro legira sa drugim metalima

5 Dovrši jednačine hemijskih reakcija i odredi stehiometrijske koeficijente

Al + HCl rarr _____ + _____

Al + NaOH + H2O rarr ______ + _______

Al + O2 rarr _____

Al + Fe2O3 rarr ______ + _______

6 Dopuni sledeće rečenice

Aluminijum je na vazduhu veoma postojan i ne podleže_________ zato što se u kontaktu sa

kiseonikom iz vazduha prevlači slojem __________

Redukciona sposobnost aluminijuma koristi se u industriji za dobijanje nekih metala a postupak se

zove ____________

Nastavni materijal za nastavnu jedinicu bdquoDobijanje aluminijumaldquo

Page 5 of 20

Cilj sticanje znanja o sirovinama i postupku dobijanja aluminijuma

Zadaci

Obrazovni - učenici treba da nauče koje sirovine se koriste za dobijanje aluminijuma da

navedu iz kojih faza se sastoji elektrometalurški postupak dobijanja aluminijuma shvate značaj

redosleda faza i operacija u procesima dobijanja glinice i procesu proizvodnje aluminijuma navedu

i shvate značaj uslova potrebnih za odvijanje procesa nauče koje su sličnosti i razlike između

baznih postupaka dobijanja glinice objasne postupak dobijanja aluminijuma navedu proizvode koji

nastaju u ovom procesu objasne predosti i nedostatke postupka dobijanja aluminijuma nauče da

crtaju blok šeme proizvodnih procesa dobijanja glinice i aluminijuma

Funkcionalni - učenici treba da se osposobe da razviju logičko i analitičko mišljenje i

zaključivanje da se osposobe za precizno i uredno crtanje stiču sposobnost jasnog i preciznog

izražavanja u pismenom i usmenom obliku

Vaspitni - učenici treba da razvijaju koncentraciju postupnost i sistematičnost u radu

tačnost preciznost i urednost samoefikasnost i poverenje u sopstvene sposobnosti sposobnost za

ocenjivanje svog rada

Ishodi učenik će biti u stanju da navede koje se sirovine koriste za proizvodnju aluminijuma

razlikuje postupke dobijanja glinice objasni postupak dobijanja aluminijuma

Kriterijumi ocenjivanja

Ocenu nedovoljan (1) dobija učenik koji

- nije u stanju da navede sirovine za dobijanje aluminijuma navede postupke dobijanja glinice i

aluminijuma razlikuje posupke dobijanja glinice navede proizvode koji nastaju u procesu

proizvodnje aluminijuma

Ocenu dovoljan (2) dobija učenik koji je u stanju da

- navede sve sirovine potrebne za dobijanje aluminijuma

- navede faze i vrstu postupka za dobijanje aluminijuma

- navede i razlikuje postupke dobijanja glinice

- navede proizvode koji nastaju u procesu dobijanja aluminijuma

Ocenu dobar (3) dobija učenik koji je u stanju još i da

- objasni prednosti baznih postupaka dobijanja glinice

- objasni kako se iz glinice dobija aluminijum (šta je sve potrebno za elektrolizu koji proizvodi

nastaju tokom procesa elektrolize kakva je uloga električne struje u procesu)

Page 6 of 20

Ocenu vrlo dobar (4) dobija učenik koji je u stanju još i da

- navede ulogu svih sirovina koje se koriste u procesu proizvodnje aluminijuma

- objasni oba postupka dobijanja glinice (navede sve sirovine i u koji se fazi one koriste navede

redom faze i operacije u procesu i objasni njihov značaj za dobijanje glinice navede uslove

potrebne za odvijanje procesa navede koje vrste otpada nastaju i kojim fazama procesa nastaju)

- nacrta blok šemu Bajerovog i sinter procesa proizvodnje glinice sa osnovnim podacima

Ocenu odličan (5) dobija učenika koji je u stanju još i da

- objasni ulogu i značaj svih sirovina koje se koriste u procesu proizvodnje aluminijuma

- navede sličnosti i razlike u postupcima dobijanja glinice

- navede i objasni prednosti i nedostatke elektrometalurškog postupka dobijanja aluminijuma

- nacrta detaljnu blok šemu procesa proizvodnje aluminijuma

DOBIJANJE ALUMINIJUMA

U kom obliku se aluminijum nalazi u prirodi

Zbog svoje velike hemijske reaktivnosti (velikog afiniteta prema kiseoniku) aluminijum se

u prirodi nikad ne pojavljuje u elementarnom obliku kao samorodni metal nego u obliku svojih

jedinjenja najčešće sa silicijumom i kiseonikom

Najznačajnija jedinjenja su hidratisani oksid koji se nalazi u najvažnijoj rudi aluminijuma ndash

boksitu (Al2O3 nH2O) i hidratisani alumosilikat kaolinit (Al2O3 2SiO2 2H2O) sadržan u glinama

Pored minerala aluminijuma u boksitu se nalaze i jedinjenja gvožđa silicijuma natrijuma

kalijuma titana Boja ove rude zavisi od navedenih primesa - crvena boja je karakteristična za

jedinjenja gvožđa

slika 1 Boksit slika 2 Boksit

Prirodnih minerala aluminijuma s metalima koji ne sadrže silicijum nema mnogo Ti

minerali su nastali pri visokim temperaturama vulkanskih procesa Najznačajniji su spinel i

hrizoberil

Page 7 of 20

Pri istim uslovima nastaje i prirodni mineral korund (Al2O3) koji predstavlja bezvodni oksid

aluminijuma velike tvrdoće i visoke temperature topljenja Obojen tragovima drugih oksida metala

(hroma kobalta ili gvožđa) prirodni korund dobro iskristalisan javlja se i u obliku dragog kamena

kao rubin (crveni) safir (plavi) smaragd (zelen) ametist (ljubičast) itd

a) b) c) d)

slika 3 Drago kamenje a) ametist b) rubin c) smaragd d) safir

Od amorfnih minerala aluminijuma posebno je važan kriolit (Na3AlF6) koji čini osnovu

elektrolita pri elektrometalurškoj proizvodnji aluminijuma

Kojim postupkom se proizvodi aluminijum

Aluminijum se dobija elektrometalurškim postupkom

Da bi proizveli aluminijum prvo se mora dobiti čist bezvodni oksid aluminijuma ndash glinica

koja se onda redukuje pomoću jednosmerne električne struje

Iz kojih faza se sastoji proces proizvodnje aluminijuma

Proces proizvodnje aluminijuma se sastoji iz dve nezavisne faze

- dobijanje čistog aluminijum-oksida (glinice) iz rude boksita

- dobijanje metalnog aluminijuma iz aluminijum oksida (glinice)

Kako se dobija glinica

S obzirom da je glinica amfoterna za njeno dobijanje iz boksita mogu se koristiti kiseli i

bazni postupci

slika 4 Izgled industrijski proizvedene glinice

Page 8 of 20

Najširu primenu i najveći značaj u proizvodnji glinice imaju bazni postupci iz sledećih

razloga

- nema potrebe za potpunim prečišćavanjem boksita od primesa gvožđa jer se gvožđe ne

rastvara u bazama

- aparatura treba da bude otporna na koroziju što se kod baznog postupka lako izvodi zbog

toga što su alkalni rastvori za razliku od kiselina manje agresivni

- regeneracija baznog rastvora je jednostavna

Najznačajniji su sledeći bazni postupci

a) hidrometalurški postupak (mokri) ili tzv Bajerov postupak i

b) suvi ili tzv sinter postupak

Boksit se za dobijanje glinice priprema drobljenjem i mlevenjem Suština baznih postupaka je

tretiranje rude boksita bazom (NaOH) radi prevođenja aluminijuma iz aluminijum-oksida u

natrijum-aluminat (NaAlO2)

Aluminatni rastvor se zatim dekantovanjem odvaja od taloga (crvenog mulja) hladi i dodaje mu

se mala količina čvrstog aluminijum-hidroksida da bi se izazvala i ubrzala kristalizacija

(bdquopelcovanjerdquo rastvora) pri čemu se izdvaja čist čvrst aluminijum-hidroksid Al(OH)3 Ovaj talog se

odvaja od razblaženog rastvora NaOH ceđenjem a zatim se žari da bi se odstranila voda i dobio

konačni proizvod glinica Al2O3 Odvojen rastvor NaOH se koncentruje uparavanjem i vraća u

proces za razlaganje nove količine boksita

slika 5 Crveni mulj

Kod Bajerovog postupka prevođenje aluminijum-oksida iz boksita u aluminatni rastvor vrši se

direktno luženjem (rastvaranjem) boksita 30-40 rastvorom NaOH na 150-210˚C i povišenim

pritiskom od 600-800 kPa u autoklavima

Kod sinter postupka boksit se peče na 1000-1200˚C u rotaconim pećima uz dodatak kreča

(CaO) i sode (Na2CO3) pri čemu dolazi do sinterovanja (hemijska reakcija pod dejstvom visoke

temperature) i nastaje natrijum-aluminat u čvrstom stanju pa se nakon toga melje i rastvaranjem u

vodi prevodi u aluminatni rastvor

Page 9 of 20

Kako se iz glinice dobija aluminijum

Dobijena glinica odlazi na elektrolizu u rastopljenom kriolitu Takva vrsta elektrolize naziva se

elektroliza rastopa

Elektroliza glinice vrši se u elektrolitičkim pećima koje se sastoje od ugljenih elektroda anode

i katode Peć za elektrolizu se sastoji iz niza ćelija u kojima se zatvara strujni krug između anode

(+) i katode (-) preko elektrolita - rastopa

slika 5 Šema elektrolitičke peći

slika 6 Izgled pogona za elektrolizu glinice

Zadatak elektroda je dovođenje električne struje u dodir sa elektrolitom To znači da

elektrode moraju dobro da provode struju (imaju veliku eletričnu provodljivost) moraju biti

otporne na visoke temperature i hemijski nereaktivne moraju imati dobre mehaničke osobine da ne

dođe do njihovog pucanja i lomljenja

Anode i katode su pečeni ugljeni blokovi Izrađuju se od najčistijih ugljenih materijala ndash

samlevenog koksa uz pomoć veziva za od katranske smole

Page 10 of 20

Katodni deo peći je izgrađen od betona i vatrostalnog šamota u obliku korita i obložen je

ugljenim blokovima koji su međusobno povezani specijalnom ugljenom masom za zaptivanje

a) b) c)

slika 6 Anode a) izgled anode pre postavljanja b) skladište anoda c) postavljanje anode

slika 7 Oblaganje unutrašnjosti peći šamotom

Rastop u toku elektrolize nastaje topljenjem glinice i kriolita na temperaturi od 950degC kojima

se dodaju aluminijum-fluorid AlF3 da bi rastop dobio potrebnu viskoznost kalcijum-fluorid CaF2

Page 11 of 20

da bi se snizila temperatura topljenja rastopa i natrijum i litijum-hlorid (NaCl i LiCl) da bi se

povećala električna provodljivost rastopa

Za elektrolizu glinice potrebne su velike količine električne energije u obliku jednosmerne

struje

Pri elektrolizi na katodi se izdvaja aluminijum a na anodi kiseonik koji reaguje sa ugljenom

anodom pri čemu nastaje ugljen-dioksid (CO2) i mala količina ugljen-monoksida (CO)

Aluminijum čija je čistoća 995-999 se izdvaja u tečnom stanju na dnu peći i ispumpava iz nje

svaka 3 do 4 dana

slika 8 Pumpa za vađenje aluminijuma slika 9 Ispumpavanje aluminijuma iz

elektrolitičke peći

Zanimljivosti o aluminijumu

Aluminijum je najrasprostranjeniji metal u Zemljinoj kori pa pomalo iznenađuje činjenica

da je otkriven tek početkom 19 veka Komad aluminijuma je 1855 godine bio izložen na

Svetskoj izložbi u Parizu kao najveća retkost Izazvao je divljenje posetioca izložbe zbog

srebrnastog sjaja ali i zbog cene ndash bio je skuplji od zlata Cena kilograma aluminijuma bila

je 1200 dolara

Napoleon II je na jednom svečanom banketu jeo koristeći pribor napravljen od tada

najskupljeg metala aluminijuma dok su se njegovi gosti služili manje vrednim priborom

izrađenim od srebra i zlata

Zašto je aluminijum počeo da se proizvodi tako kasno u odnosu na ostale metale

On se proizvodi elektrometalurškim postupkom za koji su potrebne velike količine električne

struje pa je njegova proizvodnja postala moguća tek posle Simensovog otkrića dinamo mašine

1866 godine koja kao generator jednosmerne struje postaje jefin i efikasan način za stvaranje

električne energije

A zašto je bio tako skup Razmisli pa odgovori

Pomoću sledećih pitanja proceni svoje znanje i odluči za koju ocenu želiš da odgovaraš

Page 12 of 20

1 Zašto aluminijum nije samorodni metal

2 Šta je osnovna sirovina za proizvodnju aluminijuma

3 U koju vrstu ruda spada boksit

4 Zašto se za proizvodnju aluminijuma kao osnovna sirovina ne koristi korund

5 Kojim postupkom se proizvodi aluminijum

6 Šta je redukciono sredstvo za proizvodnju aluminijuma

7 Zašto je postupak za dobijanje aluminijuma elektrometalurški

8 Šta je glinica

9 Šta je amfoternost Podseti se osobina aluminijuma

10 Kako se mogu podeliti postupci za dobijanje glinice

11 Koji su nedostaci procesa proizvodnje glinice kiselim postupkom

12 Koje se pomoćne sirovine koriste za dobijanje glinice Bajerovim postupkom

13 Koje se pomoćne sirovine koriste za dobijanje glinice sinter postupkom

14 Šta je osnovni a koji su sporedni proizvodi Bajerovog i sinter postupka

15 Koje se operacije vrše pri dobijanju glinice Bajerovim postupkom Navedi operacije redom

kojim se izvode u postupku

16 Koje se operacije vrše pri dobijanju glinice sinter postupkom Navedi operacije redom kojim se

izvode u postupku

17 Od čega potiče boja crvenog mulja

18 Zašto je da bi mogli da proizvedemo aluminijum potrebno prvo od boksita dobiti glinicu

19 Uporedi Bajerov i sinter postupak za dobijanje glinice

Bajerov postupak sinter postupak

osnovna sirovina

pomoćne sirovine

temperatura

pritisak

uređaji

osnovni proizvod

sporedni proizvodi

20 Nacrtaj blok šemu Bajerovog procesa dobijanja glinice

21 Nacrtaj blok šemu sinter procesa dobijanja glinice

22 Koje su sličnosti Bajerovog i sinter postupka proizvodnje glinice

23 Koje su razlike između Bajerovog i sinter postupka proizvodnje glinice

24 Na osnovu podataka o baznim procesima proizvodnje glinice zaključi i obrazloži

Koji postupak za dobijanje glinice

Page 13 of 20

- je jednostavniji

- koristi manje energije

- stvara manju količinu otpada

25 Koji su ekološki problemi baznih postupaka za dobijanje glinice

26 Šta je sve potrebno za elektrolizu glinice

27 Kakve osobine treba da ima materijal od kog se prave elektrode za elektrolizu glinice

28 Šta se dešava na anodi a šta na katodi tokom elektolize glinice

29 Kakva je uloga kriolita u procesu elektrolize glinice

30 Kakva je uloga hlorida i fluorida alkalnih i zemnoalkalnih metala u procesu elektrolize glinice

31 Šta je osnovni a koji su sporedni proizvodi procesa elektrolize glinice

32 Koji su ekološki a koji ekonomski nedostaci procesa elektrolize

33 Nacrtaj blok šemu kompletnog elektrometalurškog procesa dobijanja aluminijuma

34 Izbaci uljeza 1 boksit 2 kriolit 3 korund 4 koks

__________ je uljez zato što

____________________________________________________

35 Pročitajte navedene iskaze zatim ispred svake tvrdnje zaokružite slovo T ako je tačna a slovo

N ako nije tačna Ukoliko ste zaokružili N pogrešnu reč podvucite a na liniju u zagradi nakon

slova N upišite reč kojom biste netačan pojam zamenili kako bi tvrdnja bila tačna

T N ( __________ ) Glinica je amorfna pa se zato može dobiti i kiselim i baznim postupkom

T N ( __________ ) Aluminijum se proizvodi pirometalurškim postupkom

T N ( __________ ) Otpadni mulj koji nastaje u procesu proizvodnje glinice je crne boje

T N ( __________ ) Za elektrolizu glinice koristi se naizmenična električna struja

T N ( __________ ) Boksit je osnovna sirovina za proizvodnju aluminijuma

36 Navedeno je operacija u sinter postupku dobijanja glinice Poređajte ih tehnološki pravilno ndash

onim redom kojim se izvode u toku procesa Redni broj operacije upišite na liniju ispred njenog

naziva

_____ kristalizacija

_____ mlevenje boksita

_____ sinterovanje boksita sa krečom i sodom

_____ mlevenje natrijum-aluminata

_____ žarenje aluminijum-hidroksida

_____ rastvaranje natrijum-aluminata u vodi

_____ hlađenje aluminatnog rastvora

_____ drobljenje boksita

_____ ceđenje kristala aluminijum-hidroksida

Page 14 of 20

_____ dekantovanje aluminatnog rastvora

_____ hlađenje glinice

_____ bdquopelcovanjerdquo rastvora natrijum-aluminata

37 U levoj koloni su navedene supstance U desnoj koloni je navedena uloga supstanci u procesu

dobijanja aluminijuma Na liniji ispred navedene uloge supstance napišite broj supstance iz leve

kolone kojoj odgovara ta uloga

1 Crveni mulj ________ sirovina

2 Glinica

3 Ugljen-monoksid ________ međuproizvod

4 Natrijum-hidroksid

5 Kriolit ________ otpad

6 Natrijum-aluminat

38 Poveži date pojmove u tačnu rečenicu

Glinica

zato

što

je amfoterna

može

da

se

koristi za dobijanje aluminijuma

Boksit provodi struju koristi za pravljenje elektroda

Koks sadrži oksid aluminijuma dobije kiselim i baznim postupkom

39 Glinica je

1 aluminijum-oksid 2 aluminijum-hidroksid 3 aluminijum-silikat 4

aluminijum-fluorid

40 Na liniju ispred ponuđenih odgovora napišite slovo E ako je u pitanju supstanca od koje se

prave elektrode ili slovo R ako je u pitanju supstanca koja ulazi u sastav rastopa elektrolita

_____ koks _____ litijum-hlorid ______ kriolit

_____ natrijum-hlorid _____ katranska smola ______ kalcijum-fluorid

_____ glinica _____ aluminijum-fluorid ______ zaptivna ugljena

masa

РЕЦИКЛАЖА АЛУМИНИЈУМА

Шта је рециклажа

Рециклажа је сложен организационо-технолошки процес којим се неки материјали из

чврстог отпада прикупљају разврставају и чисте да би се прерадили у сировину која може

Page 15 of 20

послужити за производњу истих или других производаТо је кружни циклус повратака

материјала из потрошње у производњу

Шта су секундарне сировине

Отпадни материјали као што су на пример употребљени папир поломљено стаклена

амбалажа метали текстил итд представљају секундарне сировине

УПОТРЕБА АЛУМИНИЈУМА

Алуминијум је вредан метал пре свега због способности легирања са другим елементима при

чему те легуре због својих изванредних механичких физчко-хемијских технолошких

естетских и других позитивних својстава данас имају широку употребу (сл1)

Слика бр 1 Употреба алуминијума

Алуминијум се користи

У транспорту - Коришћењем алуминијума у транспорту добија се на лакоћи што има

за последицу мањи утрошак горива и постиже се већи капацитет превозних средстава

(путнички и војни авиони путничка возила аутобуси камиони бродови јахте

чамци подморнице свемирски бродови бицикли скутери мопеди)

У грађевинарству и архитектури - Употребом алуминијума грађевински материјал је

лакши а његова дуготрајност већа (кровне конструкције конструкције за нафтне

платформе носеће конструкције мостова прозори врата)

За паковање производа ndash (лименке алуфолије метални запушачи за флаше)

У машинству ndash (машински блокови пропелери зупчаници делови мотора)

У електроници ndash (електрични проводници)

Остало ndash (посуђе у домаћинству кућни апарати накит алуминијумске конструкције

за ранчеве куглични лежајеви спортски реквизити штапови за пецање штапови за

скије скулптуре у медицини сликарству)

АЛУМИНИЈУМ КАО ВРЕДНА СЕКУНДАРНА СИРОВИНА

Са повећањем потрошње алуминијума расте и количина насталог отпада вредне секундарне

сировине коју након припреме треба поново врати у производни процес

Алуминијумски отпад долази из два извора

1 Процесни отпад који настаје у производним погонима као вишак материјала који

није ушао у финални производ који настаје током механичке обраде производа у

виду струготине одрезака од лимова или као неисправни ndash шкарт продукти (сл2)

Квалитет овог отпада зависи од начина сортирања и складиштења

Page 16 of 20

Слика бр 2 Процесни отпад од алуминијума

2 Амортизациони отпад чине оштећени амортизовани расходовани производи

производи којима је истекао век коришћења(сл3) Овај отпад садржи доста

нечистоћа и других материјала као што су папир тканине пластика што утиче на

квалитет и вредност овог отпада

Слика бр 3 Амортизациони отпад од алуминијума

Коришћен алуминијум је вредан ресурс алуминијумским отпадом дневно се тргује на неким

већим металним берзама

РЕЦИКЛАЖНИ ПРОЦЕС

Повратак алуминијумског отпада у репродукциони циклус је сложен процес од тренутка

његовог настанка па до поновне употребе у индустрији и може се поделити на следеће фазе

Сакупљање транспорт и складиштење

Припрема за прераду

Прерада

Сакупљање транспорт и складиштење

Сакупљање алуминијумског отпада треба вршити на самом месту где се ствара као

технолошки вишак или у погонима за прераду метала Разне врсте легура алуминијума су по

спољњем изгледу сличне па се не могу касније раздвојити простим методама тако да је

накнадно сортирање по врстама везано са сложеним технолошким поступцима смањеном

економијом и мањом шансом за постизање већег искоришћења метала

У погонима где настају отпаци мора се првенствено спречити њихово загађивање са разним

металним и неметалним примесама У том циљу најповољније је када се на самим машинама

за обраду метала поставе додатни уређаји и прихватни судови ndash контејнери којима се

спречава растурање отпадака и њихово прљање Прихватни судови морају бити јасно

обележени тако да се са лакоћом може вршити разврставање материјала Изузетно вредна

сировина као што су алуминијумски отпаци захтева брижљиво поступање при складиштењу

Струготина шљака и прашина морају се складиштити у покривеним просторијама уз

настојање да се што пре прераде Остали отпаци могу се лагеровати на отвореном простору

Простор на ком се складиште отпаци алуминијума мора се обележити а отпадак се мора

издвајати по врстама

Иситњени отпадак (дезинтегрисан шредерован) и ситна струготина могу се помоћу разних

уређаја (транспортери конвејери силоси) лагеровати и транспортовати што знатно

Page 17 of 20

доприноси повећању продуктивности рада Процес сакупљања мора бити добро организован

а такође мора обухватати све изворе настајања отпатда

Припрема за прераду

Да би се добио што бољи квалитет свака врста отпатда захтева посебну припрему пре саме

прераде и зависи од физичког изгледа отпадака и њихове запрљаности страним примесама

Отпаци од чистог алуминијума и отпаци од легура разликују се по хемијском саставу а

такође и отпадак легуре за пластичну прераду разликује се од легура за ливење

Разноврсност производа на бази легура алуминијума утичу да се легуре алуминијума

појављују заједно са челиком тешким металима пластичном масом гумом бојама уљем

емулзијом Само мањи део отпатка настаје у облику и величини која се може директно

шаржирати у пећ за топљење Основне групе отпадака алуминијума су комадасти отпадак

фолија шљака струготина и сваки од њих захтева посебне технологије припреме

(сортирање раздвајање пресовање сечење дробљење млевење магнетна сепарација

ваздушна сепарација итд) Пре почетка процеса припреме врши се узорковање и

карактеризација прикупљених отпадака

Прерада

Наведени поступци припреме свих врста отпадака врше се ради постизања што већег

искоришћења материјала при топљењу а такође и за постизање већег квалитета секундарних

алуминијумских легура Након припреме отпадака следи прерада алуминијумског отпатка

која се састоји из следећих ступњева

претапање

рафинација и легирање и

разливање

Претапање

Процес претапања припремљених отпадака економично се врши у ротационој пламеној пећи

на што је могуће нижој температури уз максимално скраћење времена топљења да не би

дошло до прегревања метала и губитака сагоревањем Да би се производила алуминијумска

легура према стандардним спецификацијама уз минималне производне трошкове шаржа се

мора саставити од таквих количина и врста отпадака који ће одговарати жељеном саставу

без већег додавања легирајућих материјала

Рафинација и легирање и

Поступак рафинације и легирања може да се обави у свим топионичким пећима али се данас

најчешће примењују пећи за одржавање постављене поред ротационих пећи

Разливање

Алуминијумске легуре произведене у топионицама потрошачима се испоручују

- у течном стању до линије ливења у термолонцима или

- у облику ингота разних полуфабриката гранула гриза

Рециклажом 1 тоне рециклираног алуминијума сачува се

bull 8895 l нафте

bull 14000 kWh електричне енергије

Page 18 of 20

bull 10 m3 простора на депонијама

bull 4 t руде боксита

bull 700 kg угља нафте и смоле

bull избегава се емисија 35 kg алуминијум флуорида

bull смањује се емитовање штетних гасова (првенствено CO2) за око 28 t

РЕЦИКЛАЖА АЛУМИНИЈУМСКИХ ЛИМЕНКИ

Најважнији и најраспрострањенији амбалажни алуминијумски отпад су алуминијумске

лименке Рециклажни циклус алуминијумских лименки започиње сакупљањем

алуминијумских лименки Када се контејнер напуни лименке се рециклажним возилом

превозе до рециклажних центара Ту се врши њихово одвајање (сепарација лименки) уз

помоћ великих и јаких електро магнетних сепаратора На једној страни се издвајају челичне

лименке а на другој алуминијумске Лименке се сабијају у брикете (масе око 15 kg) или у

бале (масе око 450-550 kg) суше у сушарама и потом шаљу у топионице на даљу прераду

Пуштањем јако загрејаног ваздуха са лименки се скида боја и остале ознаке производа У

високим пећима алуминијум се топи на температурама од око 600 ⁰C Растопљен алуминијум

се сипа у специјалне одливке дугачке око 15 метара и масе око 27 тона Одливци се даље

транспортују у фабрике где се одливци топе на температури од 900-1100 ⁰C у танке листове и

намотавају у калемове Овако припремљени калемови алуминијума транспортују до се

фабрика за производњу лименки или алуминијумских фолија

Фазе рециклаже алуминијумских лименки (сл2)

1 транспорт лименки

2 селекција и уклањање нечистоћа

3 ситњење лименки

4 топљење

5 изливање истопљеног алуминијума у калупе

6 транспорт до фабрике за производњу лименки

7 производња лименки

Слика бр2 Рециклажа алуминијумских лименки

Алуминијумска лименка се може рециклирати бесконачан број пута а да ништа не изгуби на

квалитету Коришћене алуминијумске лименке се могу рециклирати у нове лименке или у

Page 19 of 20

неке друге производе од висококвалитетног алуминијума Рециклажа алуминијума је брз

процес лименке могу поново да буду у употреби и на истој полици већ након 60-90 дана

ПРЕДНОСТИ РЕЦИКЛАЖЕ

Рециклажом се остварује вишеструка корист финансијска еколошка и друштвена добит

смањење потрошње енергија зa 95

смањују се загађење воде за 97

индустрија се снабдева драгоценим сировинама

отварају се нова радна места

стимулише се развој зелених технологија

чувају се природни ресурси

штеди се место на депонијама

смањују се загађење ваздуха за 95

смањује се емисија гасова са ефектом стаклене баште

Питања и задаци

1 Погледај процес рециклаже алуминијумских лименки фирме RECAN на следећој

адреси httpswwwyoutubecomwatchv=WFqU1D5a1pc

2 Наведи примере употребе алуминијума

3 Објасни процесни и амортизациони отпад

4 Наброј фазе рециклажног процеса

5 Шта се постиже правилним сакупљањем транспортом и складиштењем

алуминијумског отпада

6 Шта утиче на степен запрљаности алуминијумског отпада

7 Наброј основне групе алуминијумских отпадака

8 Објасни како се врши прерада алуминијумског отпада

9 Наброј и објасни кораке рециклаже алуминијумских лименки

10 Наведи предности рециклаже

11 Шта мислиш како би могла да се организује акција сакупљања алуминијумских

лименки у твојој школи

За оне који желе више да знају

Израчунато је да се током живота једног возила који у својој конструкцији садржи

већи проценат алуминијумских делова троши 6 -12 пута мање енергије Мања маса

возила доприноси мањем утрошку горива а тиме и мањем аерозагађењу

Један танак слој изолационог материјала од алуминијума који се користи за

облагање зидова показује исту топлотну ефективност као цигла или камен дебљине

10 cm

Посуђе од алуминијума је веома практично за храну која у себи садржи киселине као

што је парадајз или воће јер не долази до реакције са зидовима суда

У Европи се рециклира око 40 лименки а у свету око 50

Алуминијумске лименке се могу се лако згњечити и не заузимају много простора у

контејнерима за рециклажу

Page 4 of 20

2 Bakar je bolji provodnik struje od aluminijuma Zašto se onda aluminijum koristi za izradu

električnih vodova

3 Koliko se grama aluminijum-oksida dobija sagorevanjem 1g aluminijuma Kojim reakcijama po

toplotnom efektu pripada reakcija sagorevanja aluminijuma

4 Kako se objašnjava činjenica da aluminijum ne podleže koroziji

5 Koliko je grama aluminijuma potrebno da bi se na 200C izdvojilo 50 dm3 vodonika u reakciji sa

hlorovodoničnom kiselinom (Vm=240dm3mol na 200C i 1013kPa)

6 Napiši jednačinu dobijanja vodonika u reakciji aluminijuma i razblažene sumporne kiseline i

odredi stehiometrijske koeficijente u ovoj oksido-redukcionoj reakciji (prikaži šematski)

7 Zašto se cisterne za transport koncentrovane azotne kiseline mogu da izrađuju od aluminijuma

8 Šta znači pojam aluminotermija

9 Napiši jednačinu reakcije i odredi stehiometrijske koeficijente (prikaži šematski razmenu

elektrona) aluminijuma sa gvožđe(III)-oksidom Koja supstanca je u ovoj reakciji redukciono

sredstvo

10 Da li je više aluminijuma potrebno za redukciju 50g bakar(II)-oksida ili 50g bakar(I)-oksida

11 Objasni amfoternost aluminijuma jednačinama hemijskih reakcijaKako se zovu dobijene soli

Koji gas se izdvaja

Proveri svoje znanje

1Zaokruži tačan odgovor

Aluminijum ja nemetal sive boje i male gustine DA NE

Aluminijum reaguje sa hlorovodoničnom kiselinom uz izdvajanje vodonika DA NE

2 Napiši elektronsku konfiguraciju atoma aluminijuma i njegovog jona

3Odredi oksidacioni brij aluminijuma u jedinjenjima a) aluminijum-oksid

b) natrijum-aluminat

4 Zaokruži koje su od navedenih osobina aluminijuma tačne

a) Aluminijum dobro provodi struju i toplotu

b) Aluminijum na vazduhu podleže koroziji

c) Aluminijum je elastičan metal pa se lako izvlači u žice i limove

d) Aluminijum je metal koji se dobro legira sa drugim metalima

5 Dovrši jednačine hemijskih reakcija i odredi stehiometrijske koeficijente

Al + HCl rarr _____ + _____

Al + NaOH + H2O rarr ______ + _______

Al + O2 rarr _____

Al + Fe2O3 rarr ______ + _______

6 Dopuni sledeće rečenice

Aluminijum je na vazduhu veoma postojan i ne podleže_________ zato što se u kontaktu sa

kiseonikom iz vazduha prevlači slojem __________

Redukciona sposobnost aluminijuma koristi se u industriji za dobijanje nekih metala a postupak se

zove ____________

Nastavni materijal za nastavnu jedinicu bdquoDobijanje aluminijumaldquo

Page 5 of 20

Cilj sticanje znanja o sirovinama i postupku dobijanja aluminijuma

Zadaci

Obrazovni - učenici treba da nauče koje sirovine se koriste za dobijanje aluminijuma da

navedu iz kojih faza se sastoji elektrometalurški postupak dobijanja aluminijuma shvate značaj

redosleda faza i operacija u procesima dobijanja glinice i procesu proizvodnje aluminijuma navedu

i shvate značaj uslova potrebnih za odvijanje procesa nauče koje su sličnosti i razlike između

baznih postupaka dobijanja glinice objasne postupak dobijanja aluminijuma navedu proizvode koji

nastaju u ovom procesu objasne predosti i nedostatke postupka dobijanja aluminijuma nauče da

crtaju blok šeme proizvodnih procesa dobijanja glinice i aluminijuma

Funkcionalni - učenici treba da se osposobe da razviju logičko i analitičko mišljenje i

zaključivanje da se osposobe za precizno i uredno crtanje stiču sposobnost jasnog i preciznog

izražavanja u pismenom i usmenom obliku

Vaspitni - učenici treba da razvijaju koncentraciju postupnost i sistematičnost u radu

tačnost preciznost i urednost samoefikasnost i poverenje u sopstvene sposobnosti sposobnost za

ocenjivanje svog rada

Ishodi učenik će biti u stanju da navede koje se sirovine koriste za proizvodnju aluminijuma

razlikuje postupke dobijanja glinice objasni postupak dobijanja aluminijuma

Kriterijumi ocenjivanja

Ocenu nedovoljan (1) dobija učenik koji

- nije u stanju da navede sirovine za dobijanje aluminijuma navede postupke dobijanja glinice i

aluminijuma razlikuje posupke dobijanja glinice navede proizvode koji nastaju u procesu

proizvodnje aluminijuma

Ocenu dovoljan (2) dobija učenik koji je u stanju da

- navede sve sirovine potrebne za dobijanje aluminijuma

- navede faze i vrstu postupka za dobijanje aluminijuma

- navede i razlikuje postupke dobijanja glinice

- navede proizvode koji nastaju u procesu dobijanja aluminijuma

Ocenu dobar (3) dobija učenik koji je u stanju još i da

- objasni prednosti baznih postupaka dobijanja glinice

- objasni kako se iz glinice dobija aluminijum (šta je sve potrebno za elektrolizu koji proizvodi

nastaju tokom procesa elektrolize kakva je uloga električne struje u procesu)

Page 6 of 20

Ocenu vrlo dobar (4) dobija učenik koji je u stanju još i da

- navede ulogu svih sirovina koje se koriste u procesu proizvodnje aluminijuma

- objasni oba postupka dobijanja glinice (navede sve sirovine i u koji se fazi one koriste navede

redom faze i operacije u procesu i objasni njihov značaj za dobijanje glinice navede uslove

potrebne za odvijanje procesa navede koje vrste otpada nastaju i kojim fazama procesa nastaju)

- nacrta blok šemu Bajerovog i sinter procesa proizvodnje glinice sa osnovnim podacima

Ocenu odličan (5) dobija učenika koji je u stanju još i da

- objasni ulogu i značaj svih sirovina koje se koriste u procesu proizvodnje aluminijuma

- navede sličnosti i razlike u postupcima dobijanja glinice

- navede i objasni prednosti i nedostatke elektrometalurškog postupka dobijanja aluminijuma

- nacrta detaljnu blok šemu procesa proizvodnje aluminijuma

DOBIJANJE ALUMINIJUMA

U kom obliku se aluminijum nalazi u prirodi

Zbog svoje velike hemijske reaktivnosti (velikog afiniteta prema kiseoniku) aluminijum se

u prirodi nikad ne pojavljuje u elementarnom obliku kao samorodni metal nego u obliku svojih

jedinjenja najčešće sa silicijumom i kiseonikom

Najznačajnija jedinjenja su hidratisani oksid koji se nalazi u najvažnijoj rudi aluminijuma ndash

boksitu (Al2O3 nH2O) i hidratisani alumosilikat kaolinit (Al2O3 2SiO2 2H2O) sadržan u glinama

Pored minerala aluminijuma u boksitu se nalaze i jedinjenja gvožđa silicijuma natrijuma

kalijuma titana Boja ove rude zavisi od navedenih primesa - crvena boja je karakteristična za

jedinjenja gvožđa

slika 1 Boksit slika 2 Boksit

Prirodnih minerala aluminijuma s metalima koji ne sadrže silicijum nema mnogo Ti

minerali su nastali pri visokim temperaturama vulkanskih procesa Najznačajniji su spinel i

hrizoberil

Page 7 of 20

Pri istim uslovima nastaje i prirodni mineral korund (Al2O3) koji predstavlja bezvodni oksid

aluminijuma velike tvrdoće i visoke temperature topljenja Obojen tragovima drugih oksida metala

(hroma kobalta ili gvožđa) prirodni korund dobro iskristalisan javlja se i u obliku dragog kamena

kao rubin (crveni) safir (plavi) smaragd (zelen) ametist (ljubičast) itd

a) b) c) d)

slika 3 Drago kamenje a) ametist b) rubin c) smaragd d) safir

Od amorfnih minerala aluminijuma posebno je važan kriolit (Na3AlF6) koji čini osnovu

elektrolita pri elektrometalurškoj proizvodnji aluminijuma

Kojim postupkom se proizvodi aluminijum

Aluminijum se dobija elektrometalurškim postupkom

Da bi proizveli aluminijum prvo se mora dobiti čist bezvodni oksid aluminijuma ndash glinica

koja se onda redukuje pomoću jednosmerne električne struje

Iz kojih faza se sastoji proces proizvodnje aluminijuma

Proces proizvodnje aluminijuma se sastoji iz dve nezavisne faze

- dobijanje čistog aluminijum-oksida (glinice) iz rude boksita

- dobijanje metalnog aluminijuma iz aluminijum oksida (glinice)

Kako se dobija glinica

S obzirom da je glinica amfoterna za njeno dobijanje iz boksita mogu se koristiti kiseli i

bazni postupci

slika 4 Izgled industrijski proizvedene glinice

Page 8 of 20

Najširu primenu i najveći značaj u proizvodnji glinice imaju bazni postupci iz sledećih

razloga

- nema potrebe za potpunim prečišćavanjem boksita od primesa gvožđa jer se gvožđe ne

rastvara u bazama

- aparatura treba da bude otporna na koroziju što se kod baznog postupka lako izvodi zbog

toga što su alkalni rastvori za razliku od kiselina manje agresivni

- regeneracija baznog rastvora je jednostavna

Najznačajniji su sledeći bazni postupci

a) hidrometalurški postupak (mokri) ili tzv Bajerov postupak i

b) suvi ili tzv sinter postupak

Boksit se za dobijanje glinice priprema drobljenjem i mlevenjem Suština baznih postupaka je

tretiranje rude boksita bazom (NaOH) radi prevođenja aluminijuma iz aluminijum-oksida u

natrijum-aluminat (NaAlO2)

Aluminatni rastvor se zatim dekantovanjem odvaja od taloga (crvenog mulja) hladi i dodaje mu

se mala količina čvrstog aluminijum-hidroksida da bi se izazvala i ubrzala kristalizacija

(bdquopelcovanjerdquo rastvora) pri čemu se izdvaja čist čvrst aluminijum-hidroksid Al(OH)3 Ovaj talog se

odvaja od razblaženog rastvora NaOH ceđenjem a zatim se žari da bi se odstranila voda i dobio

konačni proizvod glinica Al2O3 Odvojen rastvor NaOH se koncentruje uparavanjem i vraća u

proces za razlaganje nove količine boksita

slika 5 Crveni mulj

Kod Bajerovog postupka prevođenje aluminijum-oksida iz boksita u aluminatni rastvor vrši se

direktno luženjem (rastvaranjem) boksita 30-40 rastvorom NaOH na 150-210˚C i povišenim

pritiskom od 600-800 kPa u autoklavima

Kod sinter postupka boksit se peče na 1000-1200˚C u rotaconim pećima uz dodatak kreča

(CaO) i sode (Na2CO3) pri čemu dolazi do sinterovanja (hemijska reakcija pod dejstvom visoke

temperature) i nastaje natrijum-aluminat u čvrstom stanju pa se nakon toga melje i rastvaranjem u

vodi prevodi u aluminatni rastvor

Page 9 of 20

Kako se iz glinice dobija aluminijum

Dobijena glinica odlazi na elektrolizu u rastopljenom kriolitu Takva vrsta elektrolize naziva se

elektroliza rastopa

Elektroliza glinice vrši se u elektrolitičkim pećima koje se sastoje od ugljenih elektroda anode

i katode Peć za elektrolizu se sastoji iz niza ćelija u kojima se zatvara strujni krug između anode

(+) i katode (-) preko elektrolita - rastopa

slika 5 Šema elektrolitičke peći

slika 6 Izgled pogona za elektrolizu glinice

Zadatak elektroda je dovođenje električne struje u dodir sa elektrolitom To znači da

elektrode moraju dobro da provode struju (imaju veliku eletričnu provodljivost) moraju biti

otporne na visoke temperature i hemijski nereaktivne moraju imati dobre mehaničke osobine da ne

dođe do njihovog pucanja i lomljenja

Anode i katode su pečeni ugljeni blokovi Izrađuju se od najčistijih ugljenih materijala ndash

samlevenog koksa uz pomoć veziva za od katranske smole

Page 10 of 20

Katodni deo peći je izgrađen od betona i vatrostalnog šamota u obliku korita i obložen je

ugljenim blokovima koji su međusobno povezani specijalnom ugljenom masom za zaptivanje

a) b) c)

slika 6 Anode a) izgled anode pre postavljanja b) skladište anoda c) postavljanje anode

slika 7 Oblaganje unutrašnjosti peći šamotom

Rastop u toku elektrolize nastaje topljenjem glinice i kriolita na temperaturi od 950degC kojima

se dodaju aluminijum-fluorid AlF3 da bi rastop dobio potrebnu viskoznost kalcijum-fluorid CaF2

Page 11 of 20

da bi se snizila temperatura topljenja rastopa i natrijum i litijum-hlorid (NaCl i LiCl) da bi se

povećala električna provodljivost rastopa

Za elektrolizu glinice potrebne su velike količine električne energije u obliku jednosmerne

struje

Pri elektrolizi na katodi se izdvaja aluminijum a na anodi kiseonik koji reaguje sa ugljenom

anodom pri čemu nastaje ugljen-dioksid (CO2) i mala količina ugljen-monoksida (CO)

Aluminijum čija je čistoća 995-999 se izdvaja u tečnom stanju na dnu peći i ispumpava iz nje

svaka 3 do 4 dana

slika 8 Pumpa za vađenje aluminijuma slika 9 Ispumpavanje aluminijuma iz

elektrolitičke peći

Zanimljivosti o aluminijumu

Aluminijum je najrasprostranjeniji metal u Zemljinoj kori pa pomalo iznenađuje činjenica

da je otkriven tek početkom 19 veka Komad aluminijuma je 1855 godine bio izložen na

Svetskoj izložbi u Parizu kao najveća retkost Izazvao je divljenje posetioca izložbe zbog

srebrnastog sjaja ali i zbog cene ndash bio je skuplji od zlata Cena kilograma aluminijuma bila

je 1200 dolara

Napoleon II je na jednom svečanom banketu jeo koristeći pribor napravljen od tada

najskupljeg metala aluminijuma dok su se njegovi gosti služili manje vrednim priborom

izrađenim od srebra i zlata

Zašto je aluminijum počeo da se proizvodi tako kasno u odnosu na ostale metale

On se proizvodi elektrometalurškim postupkom za koji su potrebne velike količine električne

struje pa je njegova proizvodnja postala moguća tek posle Simensovog otkrića dinamo mašine

1866 godine koja kao generator jednosmerne struje postaje jefin i efikasan način za stvaranje

električne energije

A zašto je bio tako skup Razmisli pa odgovori

Pomoću sledećih pitanja proceni svoje znanje i odluči za koju ocenu želiš da odgovaraš

Page 12 of 20

1 Zašto aluminijum nije samorodni metal

2 Šta je osnovna sirovina za proizvodnju aluminijuma

3 U koju vrstu ruda spada boksit

4 Zašto se za proizvodnju aluminijuma kao osnovna sirovina ne koristi korund

5 Kojim postupkom se proizvodi aluminijum

6 Šta je redukciono sredstvo za proizvodnju aluminijuma

7 Zašto je postupak za dobijanje aluminijuma elektrometalurški

8 Šta je glinica

9 Šta je amfoternost Podseti se osobina aluminijuma

10 Kako se mogu podeliti postupci za dobijanje glinice

11 Koji su nedostaci procesa proizvodnje glinice kiselim postupkom

12 Koje se pomoćne sirovine koriste za dobijanje glinice Bajerovim postupkom

13 Koje se pomoćne sirovine koriste za dobijanje glinice sinter postupkom

14 Šta je osnovni a koji su sporedni proizvodi Bajerovog i sinter postupka

15 Koje se operacije vrše pri dobijanju glinice Bajerovim postupkom Navedi operacije redom

kojim se izvode u postupku

16 Koje se operacije vrše pri dobijanju glinice sinter postupkom Navedi operacije redom kojim se

izvode u postupku

17 Od čega potiče boja crvenog mulja

18 Zašto je da bi mogli da proizvedemo aluminijum potrebno prvo od boksita dobiti glinicu

19 Uporedi Bajerov i sinter postupak za dobijanje glinice

Bajerov postupak sinter postupak

osnovna sirovina

pomoćne sirovine

temperatura

pritisak

uređaji

osnovni proizvod

sporedni proizvodi

20 Nacrtaj blok šemu Bajerovog procesa dobijanja glinice

21 Nacrtaj blok šemu sinter procesa dobijanja glinice

22 Koje su sličnosti Bajerovog i sinter postupka proizvodnje glinice

23 Koje su razlike između Bajerovog i sinter postupka proizvodnje glinice

24 Na osnovu podataka o baznim procesima proizvodnje glinice zaključi i obrazloži

Koji postupak za dobijanje glinice

Page 13 of 20

- je jednostavniji

- koristi manje energije

- stvara manju količinu otpada

25 Koji su ekološki problemi baznih postupaka za dobijanje glinice

26 Šta je sve potrebno za elektrolizu glinice

27 Kakve osobine treba da ima materijal od kog se prave elektrode za elektrolizu glinice

28 Šta se dešava na anodi a šta na katodi tokom elektolize glinice

29 Kakva je uloga kriolita u procesu elektrolize glinice

30 Kakva je uloga hlorida i fluorida alkalnih i zemnoalkalnih metala u procesu elektrolize glinice

31 Šta je osnovni a koji su sporedni proizvodi procesa elektrolize glinice

32 Koji su ekološki a koji ekonomski nedostaci procesa elektrolize

33 Nacrtaj blok šemu kompletnog elektrometalurškog procesa dobijanja aluminijuma

34 Izbaci uljeza 1 boksit 2 kriolit 3 korund 4 koks

__________ je uljez zato što

____________________________________________________

35 Pročitajte navedene iskaze zatim ispred svake tvrdnje zaokružite slovo T ako je tačna a slovo

N ako nije tačna Ukoliko ste zaokružili N pogrešnu reč podvucite a na liniju u zagradi nakon

slova N upišite reč kojom biste netačan pojam zamenili kako bi tvrdnja bila tačna

T N ( __________ ) Glinica je amorfna pa se zato može dobiti i kiselim i baznim postupkom

T N ( __________ ) Aluminijum se proizvodi pirometalurškim postupkom

T N ( __________ ) Otpadni mulj koji nastaje u procesu proizvodnje glinice je crne boje

T N ( __________ ) Za elektrolizu glinice koristi se naizmenična električna struja

T N ( __________ ) Boksit je osnovna sirovina za proizvodnju aluminijuma

36 Navedeno je operacija u sinter postupku dobijanja glinice Poređajte ih tehnološki pravilno ndash

onim redom kojim se izvode u toku procesa Redni broj operacije upišite na liniju ispred njenog

naziva

_____ kristalizacija

_____ mlevenje boksita

_____ sinterovanje boksita sa krečom i sodom

_____ mlevenje natrijum-aluminata

_____ žarenje aluminijum-hidroksida

_____ rastvaranje natrijum-aluminata u vodi

_____ hlađenje aluminatnog rastvora

_____ drobljenje boksita

_____ ceđenje kristala aluminijum-hidroksida

Page 14 of 20

_____ dekantovanje aluminatnog rastvora

_____ hlađenje glinice

_____ bdquopelcovanjerdquo rastvora natrijum-aluminata

37 U levoj koloni su navedene supstance U desnoj koloni je navedena uloga supstanci u procesu

dobijanja aluminijuma Na liniji ispred navedene uloge supstance napišite broj supstance iz leve

kolone kojoj odgovara ta uloga

1 Crveni mulj ________ sirovina

2 Glinica

3 Ugljen-monoksid ________ međuproizvod

4 Natrijum-hidroksid

5 Kriolit ________ otpad

6 Natrijum-aluminat

38 Poveži date pojmove u tačnu rečenicu

Glinica

zato

što

je amfoterna

može

da

se

koristi za dobijanje aluminijuma

Boksit provodi struju koristi za pravljenje elektroda

Koks sadrži oksid aluminijuma dobije kiselim i baznim postupkom

39 Glinica je

1 aluminijum-oksid 2 aluminijum-hidroksid 3 aluminijum-silikat 4

aluminijum-fluorid

40 Na liniju ispred ponuđenih odgovora napišite slovo E ako je u pitanju supstanca od koje se

prave elektrode ili slovo R ako je u pitanju supstanca koja ulazi u sastav rastopa elektrolita

_____ koks _____ litijum-hlorid ______ kriolit

_____ natrijum-hlorid _____ katranska smola ______ kalcijum-fluorid

_____ glinica _____ aluminijum-fluorid ______ zaptivna ugljena

masa

РЕЦИКЛАЖА АЛУМИНИЈУМА

Шта је рециклажа

Рециклажа је сложен организационо-технолошки процес којим се неки материјали из

чврстог отпада прикупљају разврставају и чисте да би се прерадили у сировину која може

Page 15 of 20

послужити за производњу истих или других производаТо је кружни циклус повратака

материјала из потрошње у производњу

Шта су секундарне сировине

Отпадни материјали као што су на пример употребљени папир поломљено стаклена

амбалажа метали текстил итд представљају секундарне сировине

УПОТРЕБА АЛУМИНИЈУМА

Алуминијум је вредан метал пре свега због способности легирања са другим елементима при

чему те легуре због својих изванредних механичких физчко-хемијских технолошких

естетских и других позитивних својстава данас имају широку употребу (сл1)

Слика бр 1 Употреба алуминијума

Алуминијум се користи

У транспорту - Коришћењем алуминијума у транспорту добија се на лакоћи што има

за последицу мањи утрошак горива и постиже се већи капацитет превозних средстава

(путнички и војни авиони путничка возила аутобуси камиони бродови јахте

чамци подморнице свемирски бродови бицикли скутери мопеди)

У грађевинарству и архитектури - Употребом алуминијума грађевински материјал је

лакши а његова дуготрајност већа (кровне конструкције конструкције за нафтне

платформе носеће конструкције мостова прозори врата)

За паковање производа ndash (лименке алуфолије метални запушачи за флаше)

У машинству ndash (машински блокови пропелери зупчаници делови мотора)

У електроници ndash (електрични проводници)

Остало ndash (посуђе у домаћинству кућни апарати накит алуминијумске конструкције

за ранчеве куглични лежајеви спортски реквизити штапови за пецање штапови за

скије скулптуре у медицини сликарству)

АЛУМИНИЈУМ КАО ВРЕДНА СЕКУНДАРНА СИРОВИНА

Са повећањем потрошње алуминијума расте и количина насталог отпада вредне секундарне

сировине коју након припреме треба поново врати у производни процес

Алуминијумски отпад долази из два извора

1 Процесни отпад који настаје у производним погонима као вишак материјала који

није ушао у финални производ који настаје током механичке обраде производа у

виду струготине одрезака од лимова или као неисправни ndash шкарт продукти (сл2)

Квалитет овог отпада зависи од начина сортирања и складиштења

Page 16 of 20

Слика бр 2 Процесни отпад од алуминијума

2 Амортизациони отпад чине оштећени амортизовани расходовани производи

производи којима је истекао век коришћења(сл3) Овај отпад садржи доста

нечистоћа и других материјала као што су папир тканине пластика што утиче на

квалитет и вредност овог отпада

Слика бр 3 Амортизациони отпад од алуминијума

Коришћен алуминијум је вредан ресурс алуминијумским отпадом дневно се тргује на неким

већим металним берзама

РЕЦИКЛАЖНИ ПРОЦЕС

Повратак алуминијумског отпада у репродукциони циклус је сложен процес од тренутка

његовог настанка па до поновне употребе у индустрији и може се поделити на следеће фазе

Сакупљање транспорт и складиштење

Припрема за прераду

Прерада

Сакупљање транспорт и складиштење

Сакупљање алуминијумског отпада треба вршити на самом месту где се ствара као

технолошки вишак или у погонима за прераду метала Разне врсте легура алуминијума су по

спољњем изгледу сличне па се не могу касније раздвојити простим методама тако да је

накнадно сортирање по врстама везано са сложеним технолошким поступцима смањеном

економијом и мањом шансом за постизање већег искоришћења метала

У погонима где настају отпаци мора се првенствено спречити њихово загађивање са разним

металним и неметалним примесама У том циљу најповољније је када се на самим машинама

за обраду метала поставе додатни уређаји и прихватни судови ndash контејнери којима се

спречава растурање отпадака и њихово прљање Прихватни судови морају бити јасно

обележени тако да се са лакоћом може вршити разврставање материјала Изузетно вредна

сировина као што су алуминијумски отпаци захтева брижљиво поступање при складиштењу

Струготина шљака и прашина морају се складиштити у покривеним просторијама уз

настојање да се што пре прераде Остали отпаци могу се лагеровати на отвореном простору

Простор на ком се складиште отпаци алуминијума мора се обележити а отпадак се мора

издвајати по врстама

Иситњени отпадак (дезинтегрисан шредерован) и ситна струготина могу се помоћу разних

уређаја (транспортери конвејери силоси) лагеровати и транспортовати што знатно

Page 17 of 20

доприноси повећању продуктивности рада Процес сакупљања мора бити добро организован

а такође мора обухватати све изворе настајања отпатда

Припрема за прераду

Да би се добио што бољи квалитет свака врста отпатда захтева посебну припрему пре саме

прераде и зависи од физичког изгледа отпадака и њихове запрљаности страним примесама

Отпаци од чистог алуминијума и отпаци од легура разликују се по хемијском саставу а

такође и отпадак легуре за пластичну прераду разликује се од легура за ливење

Разноврсност производа на бази легура алуминијума утичу да се легуре алуминијума

појављују заједно са челиком тешким металима пластичном масом гумом бојама уљем

емулзијом Само мањи део отпатка настаје у облику и величини која се може директно

шаржирати у пећ за топљење Основне групе отпадака алуминијума су комадасти отпадак

фолија шљака струготина и сваки од њих захтева посебне технологије припреме

(сортирање раздвајање пресовање сечење дробљење млевење магнетна сепарација

ваздушна сепарација итд) Пре почетка процеса припреме врши се узорковање и

карактеризација прикупљених отпадака

Прерада

Наведени поступци припреме свих врста отпадака врше се ради постизања што већег

искоришћења материјала при топљењу а такође и за постизање већег квалитета секундарних

алуминијумских легура Након припреме отпадака следи прерада алуминијумског отпатка

која се састоји из следећих ступњева

претапање

рафинација и легирање и

разливање

Претапање

Процес претапања припремљених отпадака економично се врши у ротационој пламеној пећи

на што је могуће нижој температури уз максимално скраћење времена топљења да не би

дошло до прегревања метала и губитака сагоревањем Да би се производила алуминијумска

легура према стандардним спецификацијама уз минималне производне трошкове шаржа се

мора саставити од таквих количина и врста отпадака који ће одговарати жељеном саставу

без већег додавања легирајућих материјала

Рафинација и легирање и

Поступак рафинације и легирања може да се обави у свим топионичким пећима али се данас

најчешће примењују пећи за одржавање постављене поред ротационих пећи

Разливање

Алуминијумске легуре произведене у топионицама потрошачима се испоручују

- у течном стању до линије ливења у термолонцима или

- у облику ингота разних полуфабриката гранула гриза

Рециклажом 1 тоне рециклираног алуминијума сачува се

bull 8895 l нафте

bull 14000 kWh електричне енергије

Page 18 of 20

bull 10 m3 простора на депонијама

bull 4 t руде боксита

bull 700 kg угља нафте и смоле

bull избегава се емисија 35 kg алуминијум флуорида

bull смањује се емитовање штетних гасова (првенствено CO2) за око 28 t

РЕЦИКЛАЖА АЛУМИНИЈУМСКИХ ЛИМЕНКИ

Најважнији и најраспрострањенији амбалажни алуминијумски отпад су алуминијумске

лименке Рециклажни циклус алуминијумских лименки започиње сакупљањем

алуминијумских лименки Када се контејнер напуни лименке се рециклажним возилом

превозе до рециклажних центара Ту се врши њихово одвајање (сепарација лименки) уз

помоћ великих и јаких електро магнетних сепаратора На једној страни се издвајају челичне

лименке а на другој алуминијумске Лименке се сабијају у брикете (масе око 15 kg) или у

бале (масе око 450-550 kg) суше у сушарама и потом шаљу у топионице на даљу прераду

Пуштањем јако загрејаног ваздуха са лименки се скида боја и остале ознаке производа У

високим пећима алуминијум се топи на температурама од око 600 ⁰C Растопљен алуминијум

се сипа у специјалне одливке дугачке око 15 метара и масе око 27 тона Одливци се даље

транспортују у фабрике где се одливци топе на температури од 900-1100 ⁰C у танке листове и

намотавају у калемове Овако припремљени калемови алуминијума транспортују до се

фабрика за производњу лименки или алуминијумских фолија

Фазе рециклаже алуминијумских лименки (сл2)

1 транспорт лименки

2 селекција и уклањање нечистоћа

3 ситњење лименки

4 топљење

5 изливање истопљеног алуминијума у калупе

6 транспорт до фабрике за производњу лименки

7 производња лименки

Слика бр2 Рециклажа алуминијумских лименки

Алуминијумска лименка се може рециклирати бесконачан број пута а да ништа не изгуби на

квалитету Коришћене алуминијумске лименке се могу рециклирати у нове лименке или у

Page 19 of 20

неке друге производе од висококвалитетног алуминијума Рециклажа алуминијума је брз

процес лименке могу поново да буду у употреби и на истој полици већ након 60-90 дана

ПРЕДНОСТИ РЕЦИКЛАЖЕ

Рециклажом се остварује вишеструка корист финансијска еколошка и друштвена добит

смањење потрошње енергија зa 95

смањују се загађење воде за 97

индустрија се снабдева драгоценим сировинама

отварају се нова радна места

стимулише се развој зелених технологија

чувају се природни ресурси

штеди се место на депонијама

смањују се загађење ваздуха за 95

смањује се емисија гасова са ефектом стаклене баште

Питања и задаци

1 Погледај процес рециклаже алуминијумских лименки фирме RECAN на следећој

адреси httpswwwyoutubecomwatchv=WFqU1D5a1pc

2 Наведи примере употребе алуминијума

3 Објасни процесни и амортизациони отпад

4 Наброј фазе рециклажног процеса

5 Шта се постиже правилним сакупљањем транспортом и складиштењем

алуминијумског отпада

6 Шта утиче на степен запрљаности алуминијумског отпада

7 Наброј основне групе алуминијумских отпадака

8 Објасни како се врши прерада алуминијумског отпада

9 Наброј и објасни кораке рециклаже алуминијумских лименки

10 Наведи предности рециклаже

11 Шта мислиш како би могла да се организује акција сакупљања алуминијумских

лименки у твојој школи

За оне који желе више да знају

Израчунато је да се током живота једног возила који у својој конструкцији садржи

већи проценат алуминијумских делова троши 6 -12 пута мање енергије Мања маса

возила доприноси мањем утрошку горива а тиме и мањем аерозагађењу

Један танак слој изолационог материјала од алуминијума који се користи за

облагање зидова показује исту топлотну ефективност као цигла или камен дебљине

10 cm

Посуђе од алуминијума је веома практично за храну која у себи садржи киселине као

што је парадајз или воће јер не долази до реакције са зидовима суда

У Европи се рециклира око 40 лименки а у свету око 50

Алуминијумске лименке се могу се лако згњечити и не заузимају много простора у

контејнерима за рециклажу

Page 5 of 20

Cilj sticanje znanja o sirovinama i postupku dobijanja aluminijuma

Zadaci

Obrazovni - učenici treba da nauče koje sirovine se koriste za dobijanje aluminijuma da

navedu iz kojih faza se sastoji elektrometalurški postupak dobijanja aluminijuma shvate značaj

redosleda faza i operacija u procesima dobijanja glinice i procesu proizvodnje aluminijuma navedu

i shvate značaj uslova potrebnih za odvijanje procesa nauče koje su sličnosti i razlike između

baznih postupaka dobijanja glinice objasne postupak dobijanja aluminijuma navedu proizvode koji

nastaju u ovom procesu objasne predosti i nedostatke postupka dobijanja aluminijuma nauče da

crtaju blok šeme proizvodnih procesa dobijanja glinice i aluminijuma

Funkcionalni - učenici treba da se osposobe da razviju logičko i analitičko mišljenje i

zaključivanje da se osposobe za precizno i uredno crtanje stiču sposobnost jasnog i preciznog

izražavanja u pismenom i usmenom obliku

Vaspitni - učenici treba da razvijaju koncentraciju postupnost i sistematičnost u radu

tačnost preciznost i urednost samoefikasnost i poverenje u sopstvene sposobnosti sposobnost za

ocenjivanje svog rada

Ishodi učenik će biti u stanju da navede koje se sirovine koriste za proizvodnju aluminijuma

razlikuje postupke dobijanja glinice objasni postupak dobijanja aluminijuma

Kriterijumi ocenjivanja

Ocenu nedovoljan (1) dobija učenik koji

- nije u stanju da navede sirovine za dobijanje aluminijuma navede postupke dobijanja glinice i

aluminijuma razlikuje posupke dobijanja glinice navede proizvode koji nastaju u procesu

proizvodnje aluminijuma

Ocenu dovoljan (2) dobija učenik koji je u stanju da

- navede sve sirovine potrebne za dobijanje aluminijuma

- navede faze i vrstu postupka za dobijanje aluminijuma

- navede i razlikuje postupke dobijanja glinice

- navede proizvode koji nastaju u procesu dobijanja aluminijuma

Ocenu dobar (3) dobija učenik koji je u stanju još i da

- objasni prednosti baznih postupaka dobijanja glinice

- objasni kako se iz glinice dobija aluminijum (šta je sve potrebno za elektrolizu koji proizvodi

nastaju tokom procesa elektrolize kakva je uloga električne struje u procesu)

Page 6 of 20

Ocenu vrlo dobar (4) dobija učenik koji je u stanju još i da

- navede ulogu svih sirovina koje se koriste u procesu proizvodnje aluminijuma

- objasni oba postupka dobijanja glinice (navede sve sirovine i u koji se fazi one koriste navede

redom faze i operacije u procesu i objasni njihov značaj za dobijanje glinice navede uslove

potrebne za odvijanje procesa navede koje vrste otpada nastaju i kojim fazama procesa nastaju)

- nacrta blok šemu Bajerovog i sinter procesa proizvodnje glinice sa osnovnim podacima

Ocenu odličan (5) dobija učenika koji je u stanju još i da

- objasni ulogu i značaj svih sirovina koje se koriste u procesu proizvodnje aluminijuma

- navede sličnosti i razlike u postupcima dobijanja glinice

- navede i objasni prednosti i nedostatke elektrometalurškog postupka dobijanja aluminijuma

- nacrta detaljnu blok šemu procesa proizvodnje aluminijuma

DOBIJANJE ALUMINIJUMA

U kom obliku se aluminijum nalazi u prirodi

Zbog svoje velike hemijske reaktivnosti (velikog afiniteta prema kiseoniku) aluminijum se

u prirodi nikad ne pojavljuje u elementarnom obliku kao samorodni metal nego u obliku svojih

jedinjenja najčešće sa silicijumom i kiseonikom

Najznačajnija jedinjenja su hidratisani oksid koji se nalazi u najvažnijoj rudi aluminijuma ndash

boksitu (Al2O3 nH2O) i hidratisani alumosilikat kaolinit (Al2O3 2SiO2 2H2O) sadržan u glinama

Pored minerala aluminijuma u boksitu se nalaze i jedinjenja gvožđa silicijuma natrijuma

kalijuma titana Boja ove rude zavisi od navedenih primesa - crvena boja je karakteristična za

jedinjenja gvožđa

slika 1 Boksit slika 2 Boksit

Prirodnih minerala aluminijuma s metalima koji ne sadrže silicijum nema mnogo Ti

minerali su nastali pri visokim temperaturama vulkanskih procesa Najznačajniji su spinel i

hrizoberil

Page 7 of 20

Pri istim uslovima nastaje i prirodni mineral korund (Al2O3) koji predstavlja bezvodni oksid

aluminijuma velike tvrdoće i visoke temperature topljenja Obojen tragovima drugih oksida metala

(hroma kobalta ili gvožđa) prirodni korund dobro iskristalisan javlja se i u obliku dragog kamena

kao rubin (crveni) safir (plavi) smaragd (zelen) ametist (ljubičast) itd

a) b) c) d)

slika 3 Drago kamenje a) ametist b) rubin c) smaragd d) safir

Od amorfnih minerala aluminijuma posebno je važan kriolit (Na3AlF6) koji čini osnovu

elektrolita pri elektrometalurškoj proizvodnji aluminijuma

Kojim postupkom se proizvodi aluminijum

Aluminijum se dobija elektrometalurškim postupkom

Da bi proizveli aluminijum prvo se mora dobiti čist bezvodni oksid aluminijuma ndash glinica

koja se onda redukuje pomoću jednosmerne električne struje

Iz kojih faza se sastoji proces proizvodnje aluminijuma

Proces proizvodnje aluminijuma se sastoji iz dve nezavisne faze

- dobijanje čistog aluminijum-oksida (glinice) iz rude boksita

- dobijanje metalnog aluminijuma iz aluminijum oksida (glinice)

Kako se dobija glinica

S obzirom da je glinica amfoterna za njeno dobijanje iz boksita mogu se koristiti kiseli i

bazni postupci

slika 4 Izgled industrijski proizvedene glinice

Page 8 of 20

Najširu primenu i najveći značaj u proizvodnji glinice imaju bazni postupci iz sledećih

razloga

- nema potrebe za potpunim prečišćavanjem boksita od primesa gvožđa jer se gvožđe ne

rastvara u bazama

- aparatura treba da bude otporna na koroziju što se kod baznog postupka lako izvodi zbog

toga što su alkalni rastvori za razliku od kiselina manje agresivni

- regeneracija baznog rastvora je jednostavna

Najznačajniji su sledeći bazni postupci

a) hidrometalurški postupak (mokri) ili tzv Bajerov postupak i

b) suvi ili tzv sinter postupak

Boksit se za dobijanje glinice priprema drobljenjem i mlevenjem Suština baznih postupaka je

tretiranje rude boksita bazom (NaOH) radi prevođenja aluminijuma iz aluminijum-oksida u

natrijum-aluminat (NaAlO2)

Aluminatni rastvor se zatim dekantovanjem odvaja od taloga (crvenog mulja) hladi i dodaje mu

se mala količina čvrstog aluminijum-hidroksida da bi se izazvala i ubrzala kristalizacija

(bdquopelcovanjerdquo rastvora) pri čemu se izdvaja čist čvrst aluminijum-hidroksid Al(OH)3 Ovaj talog se

odvaja od razblaženog rastvora NaOH ceđenjem a zatim se žari da bi se odstranila voda i dobio

konačni proizvod glinica Al2O3 Odvojen rastvor NaOH se koncentruje uparavanjem i vraća u

proces za razlaganje nove količine boksita

slika 5 Crveni mulj

Kod Bajerovog postupka prevođenje aluminijum-oksida iz boksita u aluminatni rastvor vrši se

direktno luženjem (rastvaranjem) boksita 30-40 rastvorom NaOH na 150-210˚C i povišenim

pritiskom od 600-800 kPa u autoklavima

Kod sinter postupka boksit se peče na 1000-1200˚C u rotaconim pećima uz dodatak kreča

(CaO) i sode (Na2CO3) pri čemu dolazi do sinterovanja (hemijska reakcija pod dejstvom visoke

temperature) i nastaje natrijum-aluminat u čvrstom stanju pa se nakon toga melje i rastvaranjem u

vodi prevodi u aluminatni rastvor

Page 9 of 20

Kako se iz glinice dobija aluminijum

Dobijena glinica odlazi na elektrolizu u rastopljenom kriolitu Takva vrsta elektrolize naziva se

elektroliza rastopa

Elektroliza glinice vrši se u elektrolitičkim pećima koje se sastoje od ugljenih elektroda anode

i katode Peć za elektrolizu se sastoji iz niza ćelija u kojima se zatvara strujni krug između anode

(+) i katode (-) preko elektrolita - rastopa

slika 5 Šema elektrolitičke peći

slika 6 Izgled pogona za elektrolizu glinice

Zadatak elektroda je dovođenje električne struje u dodir sa elektrolitom To znači da

elektrode moraju dobro da provode struju (imaju veliku eletričnu provodljivost) moraju biti

otporne na visoke temperature i hemijski nereaktivne moraju imati dobre mehaničke osobine da ne

dođe do njihovog pucanja i lomljenja

Anode i katode su pečeni ugljeni blokovi Izrađuju se od najčistijih ugljenih materijala ndash

samlevenog koksa uz pomoć veziva za od katranske smole

Page 10 of 20

Katodni deo peći je izgrađen od betona i vatrostalnog šamota u obliku korita i obložen je

ugljenim blokovima koji su međusobno povezani specijalnom ugljenom masom za zaptivanje

a) b) c)

slika 6 Anode a) izgled anode pre postavljanja b) skladište anoda c) postavljanje anode

slika 7 Oblaganje unutrašnjosti peći šamotom

Rastop u toku elektrolize nastaje topljenjem glinice i kriolita na temperaturi od 950degC kojima

se dodaju aluminijum-fluorid AlF3 da bi rastop dobio potrebnu viskoznost kalcijum-fluorid CaF2

Page 11 of 20

da bi se snizila temperatura topljenja rastopa i natrijum i litijum-hlorid (NaCl i LiCl) da bi se

povećala električna provodljivost rastopa

Za elektrolizu glinice potrebne su velike količine električne energije u obliku jednosmerne

struje

Pri elektrolizi na katodi se izdvaja aluminijum a na anodi kiseonik koji reaguje sa ugljenom

anodom pri čemu nastaje ugljen-dioksid (CO2) i mala količina ugljen-monoksida (CO)

Aluminijum čija je čistoća 995-999 se izdvaja u tečnom stanju na dnu peći i ispumpava iz nje

svaka 3 do 4 dana

slika 8 Pumpa za vađenje aluminijuma slika 9 Ispumpavanje aluminijuma iz

elektrolitičke peći

Zanimljivosti o aluminijumu

Aluminijum je najrasprostranjeniji metal u Zemljinoj kori pa pomalo iznenađuje činjenica

da je otkriven tek početkom 19 veka Komad aluminijuma je 1855 godine bio izložen na

Svetskoj izložbi u Parizu kao najveća retkost Izazvao je divljenje posetioca izložbe zbog

srebrnastog sjaja ali i zbog cene ndash bio je skuplji od zlata Cena kilograma aluminijuma bila

je 1200 dolara

Napoleon II je na jednom svečanom banketu jeo koristeći pribor napravljen od tada

najskupljeg metala aluminijuma dok su se njegovi gosti služili manje vrednim priborom

izrađenim od srebra i zlata

Zašto je aluminijum počeo da se proizvodi tako kasno u odnosu na ostale metale

On se proizvodi elektrometalurškim postupkom za koji su potrebne velike količine električne

struje pa je njegova proizvodnja postala moguća tek posle Simensovog otkrića dinamo mašine

1866 godine koja kao generator jednosmerne struje postaje jefin i efikasan način za stvaranje

električne energije

A zašto je bio tako skup Razmisli pa odgovori

Pomoću sledećih pitanja proceni svoje znanje i odluči za koju ocenu želiš da odgovaraš

Page 12 of 20

1 Zašto aluminijum nije samorodni metal

2 Šta je osnovna sirovina za proizvodnju aluminijuma

3 U koju vrstu ruda spada boksit

4 Zašto se za proizvodnju aluminijuma kao osnovna sirovina ne koristi korund

5 Kojim postupkom se proizvodi aluminijum

6 Šta je redukciono sredstvo za proizvodnju aluminijuma

7 Zašto je postupak za dobijanje aluminijuma elektrometalurški

8 Šta je glinica

9 Šta je amfoternost Podseti se osobina aluminijuma

10 Kako se mogu podeliti postupci za dobijanje glinice

11 Koji su nedostaci procesa proizvodnje glinice kiselim postupkom

12 Koje se pomoćne sirovine koriste za dobijanje glinice Bajerovim postupkom

13 Koje se pomoćne sirovine koriste za dobijanje glinice sinter postupkom

14 Šta je osnovni a koji su sporedni proizvodi Bajerovog i sinter postupka

15 Koje se operacije vrše pri dobijanju glinice Bajerovim postupkom Navedi operacije redom

kojim se izvode u postupku

16 Koje se operacije vrše pri dobijanju glinice sinter postupkom Navedi operacije redom kojim se

izvode u postupku

17 Od čega potiče boja crvenog mulja

18 Zašto je da bi mogli da proizvedemo aluminijum potrebno prvo od boksita dobiti glinicu

19 Uporedi Bajerov i sinter postupak za dobijanje glinice

Bajerov postupak sinter postupak

osnovna sirovina

pomoćne sirovine

temperatura

pritisak

uređaji

osnovni proizvod

sporedni proizvodi

20 Nacrtaj blok šemu Bajerovog procesa dobijanja glinice

21 Nacrtaj blok šemu sinter procesa dobijanja glinice

22 Koje su sličnosti Bajerovog i sinter postupka proizvodnje glinice

23 Koje su razlike između Bajerovog i sinter postupka proizvodnje glinice

24 Na osnovu podataka o baznim procesima proizvodnje glinice zaključi i obrazloži

Koji postupak za dobijanje glinice

Page 13 of 20

- je jednostavniji

- koristi manje energije

- stvara manju količinu otpada

25 Koji su ekološki problemi baznih postupaka za dobijanje glinice

26 Šta je sve potrebno za elektrolizu glinice

27 Kakve osobine treba da ima materijal od kog se prave elektrode za elektrolizu glinice

28 Šta se dešava na anodi a šta na katodi tokom elektolize glinice

29 Kakva je uloga kriolita u procesu elektrolize glinice

30 Kakva je uloga hlorida i fluorida alkalnih i zemnoalkalnih metala u procesu elektrolize glinice

31 Šta je osnovni a koji su sporedni proizvodi procesa elektrolize glinice

32 Koji su ekološki a koji ekonomski nedostaci procesa elektrolize

33 Nacrtaj blok šemu kompletnog elektrometalurškog procesa dobijanja aluminijuma

34 Izbaci uljeza 1 boksit 2 kriolit 3 korund 4 koks

__________ je uljez zato što

____________________________________________________

35 Pročitajte navedene iskaze zatim ispred svake tvrdnje zaokružite slovo T ako je tačna a slovo

N ako nije tačna Ukoliko ste zaokružili N pogrešnu reč podvucite a na liniju u zagradi nakon

slova N upišite reč kojom biste netačan pojam zamenili kako bi tvrdnja bila tačna

T N ( __________ ) Glinica je amorfna pa se zato može dobiti i kiselim i baznim postupkom

T N ( __________ ) Aluminijum se proizvodi pirometalurškim postupkom

T N ( __________ ) Otpadni mulj koji nastaje u procesu proizvodnje glinice je crne boje

T N ( __________ ) Za elektrolizu glinice koristi se naizmenična električna struja

T N ( __________ ) Boksit je osnovna sirovina za proizvodnju aluminijuma

36 Navedeno je operacija u sinter postupku dobijanja glinice Poređajte ih tehnološki pravilno ndash

onim redom kojim se izvode u toku procesa Redni broj operacije upišite na liniju ispred njenog

naziva

_____ kristalizacija

_____ mlevenje boksita

_____ sinterovanje boksita sa krečom i sodom

_____ mlevenje natrijum-aluminata

_____ žarenje aluminijum-hidroksida

_____ rastvaranje natrijum-aluminata u vodi

_____ hlađenje aluminatnog rastvora

_____ drobljenje boksita

_____ ceđenje kristala aluminijum-hidroksida

Page 14 of 20

_____ dekantovanje aluminatnog rastvora

_____ hlađenje glinice

_____ bdquopelcovanjerdquo rastvora natrijum-aluminata

37 U levoj koloni su navedene supstance U desnoj koloni je navedena uloga supstanci u procesu

dobijanja aluminijuma Na liniji ispred navedene uloge supstance napišite broj supstance iz leve

kolone kojoj odgovara ta uloga

1 Crveni mulj ________ sirovina

2 Glinica

3 Ugljen-monoksid ________ međuproizvod

4 Natrijum-hidroksid

5 Kriolit ________ otpad

6 Natrijum-aluminat

38 Poveži date pojmove u tačnu rečenicu

Glinica

zato

što

je amfoterna

može

da

se

koristi za dobijanje aluminijuma

Boksit provodi struju koristi za pravljenje elektroda

Koks sadrži oksid aluminijuma dobije kiselim i baznim postupkom

39 Glinica je

1 aluminijum-oksid 2 aluminijum-hidroksid 3 aluminijum-silikat 4

aluminijum-fluorid

40 Na liniju ispred ponuđenih odgovora napišite slovo E ako je u pitanju supstanca od koje se

prave elektrode ili slovo R ako je u pitanju supstanca koja ulazi u sastav rastopa elektrolita

_____ koks _____ litijum-hlorid ______ kriolit

_____ natrijum-hlorid _____ katranska smola ______ kalcijum-fluorid

_____ glinica _____ aluminijum-fluorid ______ zaptivna ugljena

masa

РЕЦИКЛАЖА АЛУМИНИЈУМА

Шта је рециклажа

Рециклажа је сложен организационо-технолошки процес којим се неки материјали из

чврстог отпада прикупљају разврставају и чисте да би се прерадили у сировину која може

Page 15 of 20

послужити за производњу истих или других производаТо је кружни циклус повратака

материјала из потрошње у производњу

Шта су секундарне сировине

Отпадни материјали као што су на пример употребљени папир поломљено стаклена

амбалажа метали текстил итд представљају секундарне сировине

УПОТРЕБА АЛУМИНИЈУМА

Алуминијум је вредан метал пре свега због способности легирања са другим елементима при

чему те легуре због својих изванредних механичких физчко-хемијских технолошких

естетских и других позитивних својстава данас имају широку употребу (сл1)

Слика бр 1 Употреба алуминијума

Алуминијум се користи

У транспорту - Коришћењем алуминијума у транспорту добија се на лакоћи што има

за последицу мањи утрошак горива и постиже се већи капацитет превозних средстава

(путнички и војни авиони путничка возила аутобуси камиони бродови јахте

чамци подморнице свемирски бродови бицикли скутери мопеди)

У грађевинарству и архитектури - Употребом алуминијума грађевински материјал је

лакши а његова дуготрајност већа (кровне конструкције конструкције за нафтне

платформе носеће конструкције мостова прозори врата)

За паковање производа ndash (лименке алуфолије метални запушачи за флаше)

У машинству ndash (машински блокови пропелери зупчаници делови мотора)

У електроници ndash (електрични проводници)

Остало ndash (посуђе у домаћинству кућни апарати накит алуминијумске конструкције

за ранчеве куглични лежајеви спортски реквизити штапови за пецање штапови за

скије скулптуре у медицини сликарству)

АЛУМИНИЈУМ КАО ВРЕДНА СЕКУНДАРНА СИРОВИНА

Са повећањем потрошње алуминијума расте и количина насталог отпада вредне секундарне

сировине коју након припреме треба поново врати у производни процес

Алуминијумски отпад долази из два извора

1 Процесни отпад који настаје у производним погонима као вишак материјала који

није ушао у финални производ који настаје током механичке обраде производа у

виду струготине одрезака од лимова или као неисправни ndash шкарт продукти (сл2)

Квалитет овог отпада зависи од начина сортирања и складиштења

Page 16 of 20

Слика бр 2 Процесни отпад од алуминијума

2 Амортизациони отпад чине оштећени амортизовани расходовани производи

производи којима је истекао век коришћења(сл3) Овај отпад садржи доста

нечистоћа и других материјала као што су папир тканине пластика што утиче на

квалитет и вредност овог отпада

Слика бр 3 Амортизациони отпад од алуминијума

Коришћен алуминијум је вредан ресурс алуминијумским отпадом дневно се тргује на неким

већим металним берзама

РЕЦИКЛАЖНИ ПРОЦЕС

Повратак алуминијумског отпада у репродукциони циклус је сложен процес од тренутка

његовог настанка па до поновне употребе у индустрији и може се поделити на следеће фазе

Сакупљање транспорт и складиштење

Припрема за прераду

Прерада

Сакупљање транспорт и складиштење

Сакупљање алуминијумског отпада треба вршити на самом месту где се ствара као

технолошки вишак или у погонима за прераду метала Разне врсте легура алуминијума су по

спољњем изгледу сличне па се не могу касније раздвојити простим методама тако да је

накнадно сортирање по врстама везано са сложеним технолошким поступцима смањеном

економијом и мањом шансом за постизање већег искоришћења метала

У погонима где настају отпаци мора се првенствено спречити њихово загађивање са разним

металним и неметалним примесама У том циљу најповољније је када се на самим машинама

за обраду метала поставе додатни уређаји и прихватни судови ndash контејнери којима се

спречава растурање отпадака и њихово прљање Прихватни судови морају бити јасно

обележени тако да се са лакоћом може вршити разврставање материјала Изузетно вредна

сировина као што су алуминијумски отпаци захтева брижљиво поступање при складиштењу

Струготина шљака и прашина морају се складиштити у покривеним просторијама уз

настојање да се што пре прераде Остали отпаци могу се лагеровати на отвореном простору

Простор на ком се складиште отпаци алуминијума мора се обележити а отпадак се мора

издвајати по врстама

Иситњени отпадак (дезинтегрисан шредерован) и ситна струготина могу се помоћу разних

уређаја (транспортери конвејери силоси) лагеровати и транспортовати што знатно

Page 17 of 20

доприноси повећању продуктивности рада Процес сакупљања мора бити добро организован

а такође мора обухватати све изворе настајања отпатда

Припрема за прераду

Да би се добио што бољи квалитет свака врста отпатда захтева посебну припрему пре саме

прераде и зависи од физичког изгледа отпадака и њихове запрљаности страним примесама

Отпаци од чистог алуминијума и отпаци од легура разликују се по хемијском саставу а

такође и отпадак легуре за пластичну прераду разликује се од легура за ливење

Разноврсност производа на бази легура алуминијума утичу да се легуре алуминијума

појављују заједно са челиком тешким металима пластичном масом гумом бојама уљем

емулзијом Само мањи део отпатка настаје у облику и величини која се може директно

шаржирати у пећ за топљење Основне групе отпадака алуминијума су комадасти отпадак

фолија шљака струготина и сваки од њих захтева посебне технологије припреме

(сортирање раздвајање пресовање сечење дробљење млевење магнетна сепарација

ваздушна сепарација итд) Пре почетка процеса припреме врши се узорковање и

карактеризација прикупљених отпадака

Прерада

Наведени поступци припреме свих врста отпадака врше се ради постизања што већег

искоришћења материјала при топљењу а такође и за постизање већег квалитета секундарних

алуминијумских легура Након припреме отпадака следи прерада алуминијумског отпатка

која се састоји из следећих ступњева

претапање

рафинација и легирање и

разливање

Претапање

Процес претапања припремљених отпадака економично се врши у ротационој пламеној пећи

на што је могуће нижој температури уз максимално скраћење времена топљења да не би

дошло до прегревања метала и губитака сагоревањем Да би се производила алуминијумска

легура према стандардним спецификацијама уз минималне производне трошкове шаржа се

мора саставити од таквих количина и врста отпадака који ће одговарати жељеном саставу

без већег додавања легирајућих материјала

Рафинација и легирање и

Поступак рафинације и легирања може да се обави у свим топионичким пећима али се данас

најчешће примењују пећи за одржавање постављене поред ротационих пећи

Разливање

Алуминијумске легуре произведене у топионицама потрошачима се испоручују

- у течном стању до линије ливења у термолонцима или

- у облику ингота разних полуфабриката гранула гриза

Рециклажом 1 тоне рециклираног алуминијума сачува се

bull 8895 l нафте

bull 14000 kWh електричне енергије

Page 18 of 20

bull 10 m3 простора на депонијама

bull 4 t руде боксита

bull 700 kg угља нафте и смоле

bull избегава се емисија 35 kg алуминијум флуорида

bull смањује се емитовање штетних гасова (првенствено CO2) за око 28 t

РЕЦИКЛАЖА АЛУМИНИЈУМСКИХ ЛИМЕНКИ

Најважнији и најраспрострањенији амбалажни алуминијумски отпад су алуминијумске

лименке Рециклажни циклус алуминијумских лименки започиње сакупљањем

алуминијумских лименки Када се контејнер напуни лименке се рециклажним возилом

превозе до рециклажних центара Ту се врши њихово одвајање (сепарација лименки) уз

помоћ великих и јаких електро магнетних сепаратора На једној страни се издвајају челичне

лименке а на другој алуминијумске Лименке се сабијају у брикете (масе око 15 kg) или у

бале (масе око 450-550 kg) суше у сушарама и потом шаљу у топионице на даљу прераду

Пуштањем јако загрејаног ваздуха са лименки се скида боја и остале ознаке производа У

високим пећима алуминијум се топи на температурама од око 600 ⁰C Растопљен алуминијум

се сипа у специјалне одливке дугачке око 15 метара и масе око 27 тона Одливци се даље

транспортују у фабрике где се одливци топе на температури од 900-1100 ⁰C у танке листове и

намотавају у калемове Овако припремљени калемови алуминијума транспортују до се

фабрика за производњу лименки или алуминијумских фолија

Фазе рециклаже алуминијумских лименки (сл2)

1 транспорт лименки

2 селекција и уклањање нечистоћа

3 ситњење лименки

4 топљење

5 изливање истопљеног алуминијума у калупе

6 транспорт до фабрике за производњу лименки

7 производња лименки

Слика бр2 Рециклажа алуминијумских лименки

Алуминијумска лименка се може рециклирати бесконачан број пута а да ништа не изгуби на

квалитету Коришћене алуминијумске лименке се могу рециклирати у нове лименке или у

Page 19 of 20

неке друге производе од висококвалитетног алуминијума Рециклажа алуминијума је брз

процес лименке могу поново да буду у употреби и на истој полици већ након 60-90 дана

ПРЕДНОСТИ РЕЦИКЛАЖЕ

Рециклажом се остварује вишеструка корист финансијска еколошка и друштвена добит

смањење потрошње енергија зa 95

смањују се загађење воде за 97

индустрија се снабдева драгоценим сировинама

отварају се нова радна места

стимулише се развој зелених технологија

чувају се природни ресурси

штеди се место на депонијама

смањују се загађење ваздуха за 95

смањује се емисија гасова са ефектом стаклене баште

Питања и задаци

1 Погледај процес рециклаже алуминијумских лименки фирме RECAN на следећој

адреси httpswwwyoutubecomwatchv=WFqU1D5a1pc

2 Наведи примере употребе алуминијума

3 Објасни процесни и амортизациони отпад

4 Наброј фазе рециклажног процеса

5 Шта се постиже правилним сакупљањем транспортом и складиштењем

алуминијумског отпада

6 Шта утиче на степен запрљаности алуминијумског отпада

7 Наброј основне групе алуминијумских отпадака

8 Објасни како се врши прерада алуминијумског отпада

9 Наброј и објасни кораке рециклаже алуминијумских лименки

10 Наведи предности рециклаже

11 Шта мислиш како би могла да се организује акција сакупљања алуминијумских

лименки у твојој школи

За оне који желе више да знају

Израчунато је да се током живота једног возила који у својој конструкцији садржи

већи проценат алуминијумских делова троши 6 -12 пута мање енергије Мања маса

возила доприноси мањем утрошку горива а тиме и мањем аерозагађењу

Један танак слој изолационог материјала од алуминијума који се користи за

облагање зидова показује исту топлотну ефективност као цигла или камен дебљине

10 cm

Посуђе од алуминијума је веома практично за храну која у себи садржи киселине као

што је парадајз или воће јер не долази до реакције са зидовима суда

У Европи се рециклира око 40 лименки а у свету око 50

Алуминијумске лименке се могу се лако згњечити и не заузимају много простора у

контејнерима за рециклажу

Page 6 of 20

Ocenu vrlo dobar (4) dobija učenik koji je u stanju još i da

- navede ulogu svih sirovina koje se koriste u procesu proizvodnje aluminijuma

- objasni oba postupka dobijanja glinice (navede sve sirovine i u koji se fazi one koriste navede

redom faze i operacije u procesu i objasni njihov značaj za dobijanje glinice navede uslove

potrebne za odvijanje procesa navede koje vrste otpada nastaju i kojim fazama procesa nastaju)

- nacrta blok šemu Bajerovog i sinter procesa proizvodnje glinice sa osnovnim podacima

Ocenu odličan (5) dobija učenika koji je u stanju još i da

- objasni ulogu i značaj svih sirovina koje se koriste u procesu proizvodnje aluminijuma

- navede sličnosti i razlike u postupcima dobijanja glinice

- navede i objasni prednosti i nedostatke elektrometalurškog postupka dobijanja aluminijuma

- nacrta detaljnu blok šemu procesa proizvodnje aluminijuma

DOBIJANJE ALUMINIJUMA

U kom obliku se aluminijum nalazi u prirodi

Zbog svoje velike hemijske reaktivnosti (velikog afiniteta prema kiseoniku) aluminijum se

u prirodi nikad ne pojavljuje u elementarnom obliku kao samorodni metal nego u obliku svojih

jedinjenja najčešće sa silicijumom i kiseonikom

Najznačajnija jedinjenja su hidratisani oksid koji se nalazi u najvažnijoj rudi aluminijuma ndash

boksitu (Al2O3 nH2O) i hidratisani alumosilikat kaolinit (Al2O3 2SiO2 2H2O) sadržan u glinama

Pored minerala aluminijuma u boksitu se nalaze i jedinjenja gvožđa silicijuma natrijuma

kalijuma titana Boja ove rude zavisi od navedenih primesa - crvena boja je karakteristična za

jedinjenja gvožđa

slika 1 Boksit slika 2 Boksit

Prirodnih minerala aluminijuma s metalima koji ne sadrže silicijum nema mnogo Ti

minerali su nastali pri visokim temperaturama vulkanskih procesa Najznačajniji su spinel i

hrizoberil

Page 7 of 20

Pri istim uslovima nastaje i prirodni mineral korund (Al2O3) koji predstavlja bezvodni oksid

aluminijuma velike tvrdoće i visoke temperature topljenja Obojen tragovima drugih oksida metala

(hroma kobalta ili gvožđa) prirodni korund dobro iskristalisan javlja se i u obliku dragog kamena

kao rubin (crveni) safir (plavi) smaragd (zelen) ametist (ljubičast) itd

a) b) c) d)

slika 3 Drago kamenje a) ametist b) rubin c) smaragd d) safir

Od amorfnih minerala aluminijuma posebno je važan kriolit (Na3AlF6) koji čini osnovu

elektrolita pri elektrometalurškoj proizvodnji aluminijuma

Kojim postupkom se proizvodi aluminijum

Aluminijum se dobija elektrometalurškim postupkom

Da bi proizveli aluminijum prvo se mora dobiti čist bezvodni oksid aluminijuma ndash glinica

koja se onda redukuje pomoću jednosmerne električne struje

Iz kojih faza se sastoji proces proizvodnje aluminijuma

Proces proizvodnje aluminijuma se sastoji iz dve nezavisne faze

- dobijanje čistog aluminijum-oksida (glinice) iz rude boksita

- dobijanje metalnog aluminijuma iz aluminijum oksida (glinice)

Kako se dobija glinica

S obzirom da je glinica amfoterna za njeno dobijanje iz boksita mogu se koristiti kiseli i

bazni postupci

slika 4 Izgled industrijski proizvedene glinice

Page 8 of 20

Najširu primenu i najveći značaj u proizvodnji glinice imaju bazni postupci iz sledećih

razloga

- nema potrebe za potpunim prečišćavanjem boksita od primesa gvožđa jer se gvožđe ne

rastvara u bazama

- aparatura treba da bude otporna na koroziju što se kod baznog postupka lako izvodi zbog

toga što su alkalni rastvori za razliku od kiselina manje agresivni

- regeneracija baznog rastvora je jednostavna

Najznačajniji su sledeći bazni postupci

a) hidrometalurški postupak (mokri) ili tzv Bajerov postupak i

b) suvi ili tzv sinter postupak

Boksit se za dobijanje glinice priprema drobljenjem i mlevenjem Suština baznih postupaka je

tretiranje rude boksita bazom (NaOH) radi prevođenja aluminijuma iz aluminijum-oksida u

natrijum-aluminat (NaAlO2)

Aluminatni rastvor se zatim dekantovanjem odvaja od taloga (crvenog mulja) hladi i dodaje mu

se mala količina čvrstog aluminijum-hidroksida da bi se izazvala i ubrzala kristalizacija

(bdquopelcovanjerdquo rastvora) pri čemu se izdvaja čist čvrst aluminijum-hidroksid Al(OH)3 Ovaj talog se

odvaja od razblaženog rastvora NaOH ceđenjem a zatim se žari da bi se odstranila voda i dobio

konačni proizvod glinica Al2O3 Odvojen rastvor NaOH se koncentruje uparavanjem i vraća u

proces za razlaganje nove količine boksita

slika 5 Crveni mulj

Kod Bajerovog postupka prevođenje aluminijum-oksida iz boksita u aluminatni rastvor vrši se

direktno luženjem (rastvaranjem) boksita 30-40 rastvorom NaOH na 150-210˚C i povišenim

pritiskom od 600-800 kPa u autoklavima

Kod sinter postupka boksit se peče na 1000-1200˚C u rotaconim pećima uz dodatak kreča

(CaO) i sode (Na2CO3) pri čemu dolazi do sinterovanja (hemijska reakcija pod dejstvom visoke

temperature) i nastaje natrijum-aluminat u čvrstom stanju pa se nakon toga melje i rastvaranjem u

vodi prevodi u aluminatni rastvor

Page 9 of 20

Kako se iz glinice dobija aluminijum

Dobijena glinica odlazi na elektrolizu u rastopljenom kriolitu Takva vrsta elektrolize naziva se

elektroliza rastopa

Elektroliza glinice vrši se u elektrolitičkim pećima koje se sastoje od ugljenih elektroda anode

i katode Peć za elektrolizu se sastoji iz niza ćelija u kojima se zatvara strujni krug između anode

(+) i katode (-) preko elektrolita - rastopa

slika 5 Šema elektrolitičke peći

slika 6 Izgled pogona za elektrolizu glinice

Zadatak elektroda je dovođenje električne struje u dodir sa elektrolitom To znači da

elektrode moraju dobro da provode struju (imaju veliku eletričnu provodljivost) moraju biti

otporne na visoke temperature i hemijski nereaktivne moraju imati dobre mehaničke osobine da ne

dođe do njihovog pucanja i lomljenja

Anode i katode su pečeni ugljeni blokovi Izrađuju se od najčistijih ugljenih materijala ndash

samlevenog koksa uz pomoć veziva za od katranske smole

Page 10 of 20

Katodni deo peći je izgrađen od betona i vatrostalnog šamota u obliku korita i obložen je

ugljenim blokovima koji su međusobno povezani specijalnom ugljenom masom za zaptivanje

a) b) c)

slika 6 Anode a) izgled anode pre postavljanja b) skladište anoda c) postavljanje anode

slika 7 Oblaganje unutrašnjosti peći šamotom

Rastop u toku elektrolize nastaje topljenjem glinice i kriolita na temperaturi od 950degC kojima

se dodaju aluminijum-fluorid AlF3 da bi rastop dobio potrebnu viskoznost kalcijum-fluorid CaF2

Page 11 of 20

da bi se snizila temperatura topljenja rastopa i natrijum i litijum-hlorid (NaCl i LiCl) da bi se

povećala električna provodljivost rastopa

Za elektrolizu glinice potrebne su velike količine električne energije u obliku jednosmerne

struje

Pri elektrolizi na katodi se izdvaja aluminijum a na anodi kiseonik koji reaguje sa ugljenom

anodom pri čemu nastaje ugljen-dioksid (CO2) i mala količina ugljen-monoksida (CO)

Aluminijum čija je čistoća 995-999 se izdvaja u tečnom stanju na dnu peći i ispumpava iz nje

svaka 3 do 4 dana

slika 8 Pumpa za vađenje aluminijuma slika 9 Ispumpavanje aluminijuma iz

elektrolitičke peći

Zanimljivosti o aluminijumu

Aluminijum je najrasprostranjeniji metal u Zemljinoj kori pa pomalo iznenađuje činjenica

da je otkriven tek početkom 19 veka Komad aluminijuma je 1855 godine bio izložen na

Svetskoj izložbi u Parizu kao najveća retkost Izazvao je divljenje posetioca izložbe zbog

srebrnastog sjaja ali i zbog cene ndash bio je skuplji od zlata Cena kilograma aluminijuma bila

je 1200 dolara

Napoleon II je na jednom svečanom banketu jeo koristeći pribor napravljen od tada

najskupljeg metala aluminijuma dok su se njegovi gosti služili manje vrednim priborom

izrađenim od srebra i zlata

Zašto je aluminijum počeo da se proizvodi tako kasno u odnosu na ostale metale

On se proizvodi elektrometalurškim postupkom za koji su potrebne velike količine električne

struje pa je njegova proizvodnja postala moguća tek posle Simensovog otkrića dinamo mašine

1866 godine koja kao generator jednosmerne struje postaje jefin i efikasan način za stvaranje

električne energije

A zašto je bio tako skup Razmisli pa odgovori

Pomoću sledećih pitanja proceni svoje znanje i odluči za koju ocenu želiš da odgovaraš

Page 12 of 20

1 Zašto aluminijum nije samorodni metal

2 Šta je osnovna sirovina za proizvodnju aluminijuma

3 U koju vrstu ruda spada boksit

4 Zašto se za proizvodnju aluminijuma kao osnovna sirovina ne koristi korund

5 Kojim postupkom se proizvodi aluminijum

6 Šta je redukciono sredstvo za proizvodnju aluminijuma

7 Zašto je postupak za dobijanje aluminijuma elektrometalurški

8 Šta je glinica

9 Šta je amfoternost Podseti se osobina aluminijuma

10 Kako se mogu podeliti postupci za dobijanje glinice

11 Koji su nedostaci procesa proizvodnje glinice kiselim postupkom

12 Koje se pomoćne sirovine koriste za dobijanje glinice Bajerovim postupkom

13 Koje se pomoćne sirovine koriste za dobijanje glinice sinter postupkom

14 Šta je osnovni a koji su sporedni proizvodi Bajerovog i sinter postupka

15 Koje se operacije vrše pri dobijanju glinice Bajerovim postupkom Navedi operacije redom

kojim se izvode u postupku

16 Koje se operacije vrše pri dobijanju glinice sinter postupkom Navedi operacije redom kojim se

izvode u postupku

17 Od čega potiče boja crvenog mulja

18 Zašto je da bi mogli da proizvedemo aluminijum potrebno prvo od boksita dobiti glinicu

19 Uporedi Bajerov i sinter postupak za dobijanje glinice

Bajerov postupak sinter postupak

osnovna sirovina

pomoćne sirovine

temperatura

pritisak

uređaji

osnovni proizvod

sporedni proizvodi

20 Nacrtaj blok šemu Bajerovog procesa dobijanja glinice

21 Nacrtaj blok šemu sinter procesa dobijanja glinice

22 Koje su sličnosti Bajerovog i sinter postupka proizvodnje glinice

23 Koje su razlike između Bajerovog i sinter postupka proizvodnje glinice

24 Na osnovu podataka o baznim procesima proizvodnje glinice zaključi i obrazloži

Koji postupak za dobijanje glinice

Page 13 of 20

- je jednostavniji

- koristi manje energije

- stvara manju količinu otpada

25 Koji su ekološki problemi baznih postupaka za dobijanje glinice

26 Šta je sve potrebno za elektrolizu glinice

27 Kakve osobine treba da ima materijal od kog se prave elektrode za elektrolizu glinice

28 Šta se dešava na anodi a šta na katodi tokom elektolize glinice

29 Kakva je uloga kriolita u procesu elektrolize glinice

30 Kakva je uloga hlorida i fluorida alkalnih i zemnoalkalnih metala u procesu elektrolize glinice

31 Šta je osnovni a koji su sporedni proizvodi procesa elektrolize glinice

32 Koji su ekološki a koji ekonomski nedostaci procesa elektrolize

33 Nacrtaj blok šemu kompletnog elektrometalurškog procesa dobijanja aluminijuma

34 Izbaci uljeza 1 boksit 2 kriolit 3 korund 4 koks

__________ je uljez zato što

____________________________________________________

35 Pročitajte navedene iskaze zatim ispred svake tvrdnje zaokružite slovo T ako je tačna a slovo

N ako nije tačna Ukoliko ste zaokružili N pogrešnu reč podvucite a na liniju u zagradi nakon

slova N upišite reč kojom biste netačan pojam zamenili kako bi tvrdnja bila tačna

T N ( __________ ) Glinica je amorfna pa se zato može dobiti i kiselim i baznim postupkom

T N ( __________ ) Aluminijum se proizvodi pirometalurškim postupkom

T N ( __________ ) Otpadni mulj koji nastaje u procesu proizvodnje glinice je crne boje

T N ( __________ ) Za elektrolizu glinice koristi se naizmenična električna struja

T N ( __________ ) Boksit je osnovna sirovina za proizvodnju aluminijuma

36 Navedeno je operacija u sinter postupku dobijanja glinice Poređajte ih tehnološki pravilno ndash

onim redom kojim se izvode u toku procesa Redni broj operacije upišite na liniju ispred njenog

naziva

_____ kristalizacija

_____ mlevenje boksita

_____ sinterovanje boksita sa krečom i sodom

_____ mlevenje natrijum-aluminata

_____ žarenje aluminijum-hidroksida

_____ rastvaranje natrijum-aluminata u vodi

_____ hlađenje aluminatnog rastvora

_____ drobljenje boksita

_____ ceđenje kristala aluminijum-hidroksida

Page 14 of 20

_____ dekantovanje aluminatnog rastvora

_____ hlađenje glinice

_____ bdquopelcovanjerdquo rastvora natrijum-aluminata

37 U levoj koloni su navedene supstance U desnoj koloni je navedena uloga supstanci u procesu

dobijanja aluminijuma Na liniji ispred navedene uloge supstance napišite broj supstance iz leve

kolone kojoj odgovara ta uloga

1 Crveni mulj ________ sirovina

2 Glinica

3 Ugljen-monoksid ________ međuproizvod

4 Natrijum-hidroksid

5 Kriolit ________ otpad

6 Natrijum-aluminat

38 Poveži date pojmove u tačnu rečenicu

Glinica

zato

što

je amfoterna

može

da

se

koristi za dobijanje aluminijuma

Boksit provodi struju koristi za pravljenje elektroda

Koks sadrži oksid aluminijuma dobije kiselim i baznim postupkom

39 Glinica je

1 aluminijum-oksid 2 aluminijum-hidroksid 3 aluminijum-silikat 4

aluminijum-fluorid

40 Na liniju ispred ponuđenih odgovora napišite slovo E ako je u pitanju supstanca od koje se

prave elektrode ili slovo R ako je u pitanju supstanca koja ulazi u sastav rastopa elektrolita

_____ koks _____ litijum-hlorid ______ kriolit

_____ natrijum-hlorid _____ katranska smola ______ kalcijum-fluorid

_____ glinica _____ aluminijum-fluorid ______ zaptivna ugljena

masa

РЕЦИКЛАЖА АЛУМИНИЈУМА

Шта је рециклажа

Рециклажа је сложен организационо-технолошки процес којим се неки материјали из

чврстог отпада прикупљају разврставају и чисте да би се прерадили у сировину која може

Page 15 of 20

послужити за производњу истих или других производаТо је кружни циклус повратака

материјала из потрошње у производњу

Шта су секундарне сировине

Отпадни материјали као што су на пример употребљени папир поломљено стаклена

амбалажа метали текстил итд представљају секундарне сировине

УПОТРЕБА АЛУМИНИЈУМА

Алуминијум је вредан метал пре свега због способности легирања са другим елементима при

чему те легуре због својих изванредних механичких физчко-хемијских технолошких

естетских и других позитивних својстава данас имају широку употребу (сл1)

Слика бр 1 Употреба алуминијума

Алуминијум се користи

У транспорту - Коришћењем алуминијума у транспорту добија се на лакоћи што има

за последицу мањи утрошак горива и постиже се већи капацитет превозних средстава

(путнички и војни авиони путничка возила аутобуси камиони бродови јахте

чамци подморнице свемирски бродови бицикли скутери мопеди)

У грађевинарству и архитектури - Употребом алуминијума грађевински материјал је

лакши а његова дуготрајност већа (кровне конструкције конструкције за нафтне

платформе носеће конструкције мостова прозори врата)

За паковање производа ndash (лименке алуфолије метални запушачи за флаше)

У машинству ndash (машински блокови пропелери зупчаници делови мотора)

У електроници ndash (електрични проводници)

Остало ndash (посуђе у домаћинству кућни апарати накит алуминијумске конструкције

за ранчеве куглични лежајеви спортски реквизити штапови за пецање штапови за

скије скулптуре у медицини сликарству)

АЛУМИНИЈУМ КАО ВРЕДНА СЕКУНДАРНА СИРОВИНА

Са повећањем потрошње алуминијума расте и количина насталог отпада вредне секундарне

сировине коју након припреме треба поново врати у производни процес

Алуминијумски отпад долази из два извора

1 Процесни отпад који настаје у производним погонима као вишак материјала који

није ушао у финални производ који настаје током механичке обраде производа у

виду струготине одрезака од лимова или као неисправни ndash шкарт продукти (сл2)

Квалитет овог отпада зависи од начина сортирања и складиштења

Page 16 of 20

Слика бр 2 Процесни отпад од алуминијума

2 Амортизациони отпад чине оштећени амортизовани расходовани производи

производи којима је истекао век коришћења(сл3) Овај отпад садржи доста

нечистоћа и других материјала као што су папир тканине пластика што утиче на

квалитет и вредност овог отпада

Слика бр 3 Амортизациони отпад од алуминијума

Коришћен алуминијум је вредан ресурс алуминијумским отпадом дневно се тргује на неким

већим металним берзама

РЕЦИКЛАЖНИ ПРОЦЕС

Повратак алуминијумског отпада у репродукциони циклус је сложен процес од тренутка

његовог настанка па до поновне употребе у индустрији и може се поделити на следеће фазе

Сакупљање транспорт и складиштење

Припрема за прераду

Прерада

Сакупљање транспорт и складиштење

Сакупљање алуминијумског отпада треба вршити на самом месту где се ствара као

технолошки вишак или у погонима за прераду метала Разне врсте легура алуминијума су по

спољњем изгледу сличне па се не могу касније раздвојити простим методама тако да је

накнадно сортирање по врстама везано са сложеним технолошким поступцима смањеном

економијом и мањом шансом за постизање већег искоришћења метала

У погонима где настају отпаци мора се првенствено спречити њихово загађивање са разним

металним и неметалним примесама У том циљу најповољније је када се на самим машинама

за обраду метала поставе додатни уређаји и прихватни судови ndash контејнери којима се

спречава растурање отпадака и њихово прљање Прихватни судови морају бити јасно

обележени тако да се са лакоћом може вршити разврставање материјала Изузетно вредна

сировина као што су алуминијумски отпаци захтева брижљиво поступање при складиштењу

Струготина шљака и прашина морају се складиштити у покривеним просторијама уз

настојање да се што пре прераде Остали отпаци могу се лагеровати на отвореном простору

Простор на ком се складиште отпаци алуминијума мора се обележити а отпадак се мора

издвајати по врстама

Иситњени отпадак (дезинтегрисан шредерован) и ситна струготина могу се помоћу разних

уређаја (транспортери конвејери силоси) лагеровати и транспортовати што знатно

Page 17 of 20

доприноси повећању продуктивности рада Процес сакупљања мора бити добро организован

а такође мора обухватати све изворе настајања отпатда

Припрема за прераду

Да би се добио што бољи квалитет свака врста отпатда захтева посебну припрему пре саме

прераде и зависи од физичког изгледа отпадака и њихове запрљаности страним примесама

Отпаци од чистог алуминијума и отпаци од легура разликују се по хемијском саставу а

такође и отпадак легуре за пластичну прераду разликује се од легура за ливење

Разноврсност производа на бази легура алуминијума утичу да се легуре алуминијума

појављују заједно са челиком тешким металима пластичном масом гумом бојама уљем

емулзијом Само мањи део отпатка настаје у облику и величини која се може директно

шаржирати у пећ за топљење Основне групе отпадака алуминијума су комадасти отпадак

фолија шљака струготина и сваки од њих захтева посебне технологије припреме

(сортирање раздвајање пресовање сечење дробљење млевење магнетна сепарација

ваздушна сепарација итд) Пре почетка процеса припреме врши се узорковање и

карактеризација прикупљених отпадака

Прерада

Наведени поступци припреме свих врста отпадака врше се ради постизања што већег

искоришћења материјала при топљењу а такође и за постизање већег квалитета секундарних

алуминијумских легура Након припреме отпадака следи прерада алуминијумског отпатка

која се састоји из следећих ступњева

претапање

рафинација и легирање и

разливање

Претапање

Процес претапања припремљених отпадака економично се врши у ротационој пламеној пећи

на што је могуће нижој температури уз максимално скраћење времена топљења да не би

дошло до прегревања метала и губитака сагоревањем Да би се производила алуминијумска

легура према стандардним спецификацијама уз минималне производне трошкове шаржа се

мора саставити од таквих количина и врста отпадака који ће одговарати жељеном саставу

без већег додавања легирајућих материјала

Рафинација и легирање и

Поступак рафинације и легирања може да се обави у свим топионичким пећима али се данас

најчешће примењују пећи за одржавање постављене поред ротационих пећи

Разливање

Алуминијумске легуре произведене у топионицама потрошачима се испоручују

- у течном стању до линије ливења у термолонцима или

- у облику ингота разних полуфабриката гранула гриза

Рециклажом 1 тоне рециклираног алуминијума сачува се

bull 8895 l нафте

bull 14000 kWh електричне енергије

Page 18 of 20

bull 10 m3 простора на депонијама

bull 4 t руде боксита

bull 700 kg угља нафте и смоле

bull избегава се емисија 35 kg алуминијум флуорида

bull смањује се емитовање штетних гасова (првенствено CO2) за око 28 t

РЕЦИКЛАЖА АЛУМИНИЈУМСКИХ ЛИМЕНКИ

Најважнији и најраспрострањенији амбалажни алуминијумски отпад су алуминијумске

лименке Рециклажни циклус алуминијумских лименки започиње сакупљањем

алуминијумских лименки Када се контејнер напуни лименке се рециклажним возилом

превозе до рециклажних центара Ту се врши њихово одвајање (сепарација лименки) уз

помоћ великих и јаких електро магнетних сепаратора На једној страни се издвајају челичне

лименке а на другој алуминијумске Лименке се сабијају у брикете (масе око 15 kg) или у

бале (масе око 450-550 kg) суше у сушарама и потом шаљу у топионице на даљу прераду

Пуштањем јако загрејаног ваздуха са лименки се скида боја и остале ознаке производа У

високим пећима алуминијум се топи на температурама од око 600 ⁰C Растопљен алуминијум

се сипа у специјалне одливке дугачке око 15 метара и масе око 27 тона Одливци се даље

транспортују у фабрике где се одливци топе на температури од 900-1100 ⁰C у танке листове и

намотавају у калемове Овако припремљени калемови алуминијума транспортују до се

фабрика за производњу лименки или алуминијумских фолија

Фазе рециклаже алуминијумских лименки (сл2)

1 транспорт лименки

2 селекција и уклањање нечистоћа

3 ситњење лименки

4 топљење

5 изливање истопљеног алуминијума у калупе

6 транспорт до фабрике за производњу лименки

7 производња лименки

Слика бр2 Рециклажа алуминијумских лименки

Алуминијумска лименка се може рециклирати бесконачан број пута а да ништа не изгуби на

квалитету Коришћене алуминијумске лименке се могу рециклирати у нове лименке или у

Page 19 of 20

неке друге производе од висококвалитетног алуминијума Рециклажа алуминијума је брз

процес лименке могу поново да буду у употреби и на истој полици већ након 60-90 дана

ПРЕДНОСТИ РЕЦИКЛАЖЕ

Рециклажом се остварује вишеструка корист финансијска еколошка и друштвена добит

смањење потрошње енергија зa 95

смањују се загађење воде за 97

индустрија се снабдева драгоценим сировинама

отварају се нова радна места

стимулише се развој зелених технологија

чувају се природни ресурси

штеди се место на депонијама

смањују се загађење ваздуха за 95

смањује се емисија гасова са ефектом стаклене баште

Питања и задаци

1 Погледај процес рециклаже алуминијумских лименки фирме RECAN на следећој

адреси httpswwwyoutubecomwatchv=WFqU1D5a1pc

2 Наведи примере употребе алуминијума

3 Објасни процесни и амортизациони отпад

4 Наброј фазе рециклажног процеса

5 Шта се постиже правилним сакупљањем транспортом и складиштењем

алуминијумског отпада

6 Шта утиче на степен запрљаности алуминијумског отпада

7 Наброј основне групе алуминијумских отпадака

8 Објасни како се врши прерада алуминијумског отпада

9 Наброј и објасни кораке рециклаже алуминијумских лименки

10 Наведи предности рециклаже

11 Шта мислиш како би могла да се организује акција сакупљања алуминијумских

лименки у твојој школи

За оне који желе више да знају

Израчунато је да се током живота једног возила који у својој конструкцији садржи

већи проценат алуминијумских делова троши 6 -12 пута мање енергије Мања маса

возила доприноси мањем утрошку горива а тиме и мањем аерозагађењу

Један танак слој изолационог материјала од алуминијума који се користи за

облагање зидова показује исту топлотну ефективност као цигла или камен дебљине

10 cm

Посуђе од алуминијума је веома практично за храну која у себи садржи киселине као

што је парадајз или воће јер не долази до реакције са зидовима суда

У Европи се рециклира око 40 лименки а у свету око 50

Алуминијумске лименке се могу се лако згњечити и не заузимају много простора у

контејнерима за рециклажу

Page 7 of 20

Pri istim uslovima nastaje i prirodni mineral korund (Al2O3) koji predstavlja bezvodni oksid

aluminijuma velike tvrdoće i visoke temperature topljenja Obojen tragovima drugih oksida metala

(hroma kobalta ili gvožđa) prirodni korund dobro iskristalisan javlja se i u obliku dragog kamena

kao rubin (crveni) safir (plavi) smaragd (zelen) ametist (ljubičast) itd

a) b) c) d)

slika 3 Drago kamenje a) ametist b) rubin c) smaragd d) safir

Od amorfnih minerala aluminijuma posebno je važan kriolit (Na3AlF6) koji čini osnovu

elektrolita pri elektrometalurškoj proizvodnji aluminijuma

Kojim postupkom se proizvodi aluminijum

Aluminijum se dobija elektrometalurškim postupkom

Da bi proizveli aluminijum prvo se mora dobiti čist bezvodni oksid aluminijuma ndash glinica

koja se onda redukuje pomoću jednosmerne električne struje

Iz kojih faza se sastoji proces proizvodnje aluminijuma

Proces proizvodnje aluminijuma se sastoji iz dve nezavisne faze

- dobijanje čistog aluminijum-oksida (glinice) iz rude boksita

- dobijanje metalnog aluminijuma iz aluminijum oksida (glinice)

Kako se dobija glinica

S obzirom da je glinica amfoterna za njeno dobijanje iz boksita mogu se koristiti kiseli i

bazni postupci

slika 4 Izgled industrijski proizvedene glinice

Page 8 of 20

Najširu primenu i najveći značaj u proizvodnji glinice imaju bazni postupci iz sledećih

razloga

- nema potrebe za potpunim prečišćavanjem boksita od primesa gvožđa jer se gvožđe ne

rastvara u bazama

- aparatura treba da bude otporna na koroziju što se kod baznog postupka lako izvodi zbog

toga što su alkalni rastvori za razliku od kiselina manje agresivni

- regeneracija baznog rastvora je jednostavna

Najznačajniji su sledeći bazni postupci

a) hidrometalurški postupak (mokri) ili tzv Bajerov postupak i

b) suvi ili tzv sinter postupak

Boksit se za dobijanje glinice priprema drobljenjem i mlevenjem Suština baznih postupaka je

tretiranje rude boksita bazom (NaOH) radi prevođenja aluminijuma iz aluminijum-oksida u

natrijum-aluminat (NaAlO2)

Aluminatni rastvor se zatim dekantovanjem odvaja od taloga (crvenog mulja) hladi i dodaje mu

se mala količina čvrstog aluminijum-hidroksida da bi se izazvala i ubrzala kristalizacija

(bdquopelcovanjerdquo rastvora) pri čemu se izdvaja čist čvrst aluminijum-hidroksid Al(OH)3 Ovaj talog se

odvaja od razblaženog rastvora NaOH ceđenjem a zatim se žari da bi se odstranila voda i dobio

konačni proizvod glinica Al2O3 Odvojen rastvor NaOH se koncentruje uparavanjem i vraća u

proces za razlaganje nove količine boksita

slika 5 Crveni mulj

Kod Bajerovog postupka prevođenje aluminijum-oksida iz boksita u aluminatni rastvor vrši se

direktno luženjem (rastvaranjem) boksita 30-40 rastvorom NaOH na 150-210˚C i povišenim

pritiskom od 600-800 kPa u autoklavima

Kod sinter postupka boksit se peče na 1000-1200˚C u rotaconim pećima uz dodatak kreča

(CaO) i sode (Na2CO3) pri čemu dolazi do sinterovanja (hemijska reakcija pod dejstvom visoke

temperature) i nastaje natrijum-aluminat u čvrstom stanju pa se nakon toga melje i rastvaranjem u

vodi prevodi u aluminatni rastvor

Page 9 of 20

Kako se iz glinice dobija aluminijum

Dobijena glinica odlazi na elektrolizu u rastopljenom kriolitu Takva vrsta elektrolize naziva se

elektroliza rastopa

Elektroliza glinice vrši se u elektrolitičkim pećima koje se sastoje od ugljenih elektroda anode

i katode Peć za elektrolizu se sastoji iz niza ćelija u kojima se zatvara strujni krug između anode

(+) i katode (-) preko elektrolita - rastopa

slika 5 Šema elektrolitičke peći

slika 6 Izgled pogona za elektrolizu glinice

Zadatak elektroda je dovođenje električne struje u dodir sa elektrolitom To znači da

elektrode moraju dobro da provode struju (imaju veliku eletričnu provodljivost) moraju biti

otporne na visoke temperature i hemijski nereaktivne moraju imati dobre mehaničke osobine da ne

dođe do njihovog pucanja i lomljenja

Anode i katode su pečeni ugljeni blokovi Izrađuju se od najčistijih ugljenih materijala ndash

samlevenog koksa uz pomoć veziva za od katranske smole

Page 10 of 20

Katodni deo peći je izgrađen od betona i vatrostalnog šamota u obliku korita i obložen je

ugljenim blokovima koji su međusobno povezani specijalnom ugljenom masom za zaptivanje

a) b) c)

slika 6 Anode a) izgled anode pre postavljanja b) skladište anoda c) postavljanje anode

slika 7 Oblaganje unutrašnjosti peći šamotom

Rastop u toku elektrolize nastaje topljenjem glinice i kriolita na temperaturi od 950degC kojima

se dodaju aluminijum-fluorid AlF3 da bi rastop dobio potrebnu viskoznost kalcijum-fluorid CaF2

Page 11 of 20

da bi se snizila temperatura topljenja rastopa i natrijum i litijum-hlorid (NaCl i LiCl) da bi se

povećala električna provodljivost rastopa

Za elektrolizu glinice potrebne su velike količine električne energije u obliku jednosmerne

struje

Pri elektrolizi na katodi se izdvaja aluminijum a na anodi kiseonik koji reaguje sa ugljenom

anodom pri čemu nastaje ugljen-dioksid (CO2) i mala količina ugljen-monoksida (CO)

Aluminijum čija je čistoća 995-999 se izdvaja u tečnom stanju na dnu peći i ispumpava iz nje

svaka 3 do 4 dana

slika 8 Pumpa za vađenje aluminijuma slika 9 Ispumpavanje aluminijuma iz

elektrolitičke peći

Zanimljivosti o aluminijumu

Aluminijum je najrasprostranjeniji metal u Zemljinoj kori pa pomalo iznenađuje činjenica

da je otkriven tek početkom 19 veka Komad aluminijuma je 1855 godine bio izložen na

Svetskoj izložbi u Parizu kao najveća retkost Izazvao je divljenje posetioca izložbe zbog

srebrnastog sjaja ali i zbog cene ndash bio je skuplji od zlata Cena kilograma aluminijuma bila

je 1200 dolara

Napoleon II je na jednom svečanom banketu jeo koristeći pribor napravljen od tada

najskupljeg metala aluminijuma dok su se njegovi gosti služili manje vrednim priborom

izrađenim od srebra i zlata

Zašto je aluminijum počeo da se proizvodi tako kasno u odnosu na ostale metale

On se proizvodi elektrometalurškim postupkom za koji su potrebne velike količine električne

struje pa je njegova proizvodnja postala moguća tek posle Simensovog otkrića dinamo mašine

1866 godine koja kao generator jednosmerne struje postaje jefin i efikasan način za stvaranje

električne energije

A zašto je bio tako skup Razmisli pa odgovori

Pomoću sledećih pitanja proceni svoje znanje i odluči za koju ocenu želiš da odgovaraš

Page 12 of 20

1 Zašto aluminijum nije samorodni metal

2 Šta je osnovna sirovina za proizvodnju aluminijuma

3 U koju vrstu ruda spada boksit

4 Zašto se za proizvodnju aluminijuma kao osnovna sirovina ne koristi korund

5 Kojim postupkom se proizvodi aluminijum

6 Šta je redukciono sredstvo za proizvodnju aluminijuma

7 Zašto je postupak za dobijanje aluminijuma elektrometalurški

8 Šta je glinica

9 Šta je amfoternost Podseti se osobina aluminijuma

10 Kako se mogu podeliti postupci za dobijanje glinice

11 Koji su nedostaci procesa proizvodnje glinice kiselim postupkom

12 Koje se pomoćne sirovine koriste za dobijanje glinice Bajerovim postupkom

13 Koje se pomoćne sirovine koriste za dobijanje glinice sinter postupkom

14 Šta je osnovni a koji su sporedni proizvodi Bajerovog i sinter postupka

15 Koje se operacije vrše pri dobijanju glinice Bajerovim postupkom Navedi operacije redom

kojim se izvode u postupku

16 Koje se operacije vrše pri dobijanju glinice sinter postupkom Navedi operacije redom kojim se

izvode u postupku

17 Od čega potiče boja crvenog mulja

18 Zašto je da bi mogli da proizvedemo aluminijum potrebno prvo od boksita dobiti glinicu

19 Uporedi Bajerov i sinter postupak za dobijanje glinice

Bajerov postupak sinter postupak

osnovna sirovina

pomoćne sirovine

temperatura

pritisak

uređaji

osnovni proizvod

sporedni proizvodi

20 Nacrtaj blok šemu Bajerovog procesa dobijanja glinice

21 Nacrtaj blok šemu sinter procesa dobijanja glinice

22 Koje su sličnosti Bajerovog i sinter postupka proizvodnje glinice

23 Koje su razlike između Bajerovog i sinter postupka proizvodnje glinice

24 Na osnovu podataka o baznim procesima proizvodnje glinice zaključi i obrazloži

Koji postupak za dobijanje glinice

Page 13 of 20

- je jednostavniji

- koristi manje energije

- stvara manju količinu otpada

25 Koji su ekološki problemi baznih postupaka za dobijanje glinice

26 Šta je sve potrebno za elektrolizu glinice

27 Kakve osobine treba da ima materijal od kog se prave elektrode za elektrolizu glinice

28 Šta se dešava na anodi a šta na katodi tokom elektolize glinice

29 Kakva je uloga kriolita u procesu elektrolize glinice

30 Kakva je uloga hlorida i fluorida alkalnih i zemnoalkalnih metala u procesu elektrolize glinice

31 Šta je osnovni a koji su sporedni proizvodi procesa elektrolize glinice

32 Koji su ekološki a koji ekonomski nedostaci procesa elektrolize

33 Nacrtaj blok šemu kompletnog elektrometalurškog procesa dobijanja aluminijuma

34 Izbaci uljeza 1 boksit 2 kriolit 3 korund 4 koks

__________ je uljez zato što

____________________________________________________

35 Pročitajte navedene iskaze zatim ispred svake tvrdnje zaokružite slovo T ako je tačna a slovo

N ako nije tačna Ukoliko ste zaokružili N pogrešnu reč podvucite a na liniju u zagradi nakon

slova N upišite reč kojom biste netačan pojam zamenili kako bi tvrdnja bila tačna

T N ( __________ ) Glinica je amorfna pa se zato može dobiti i kiselim i baznim postupkom

T N ( __________ ) Aluminijum se proizvodi pirometalurškim postupkom

T N ( __________ ) Otpadni mulj koji nastaje u procesu proizvodnje glinice je crne boje

T N ( __________ ) Za elektrolizu glinice koristi se naizmenična električna struja

T N ( __________ ) Boksit je osnovna sirovina za proizvodnju aluminijuma

36 Navedeno je operacija u sinter postupku dobijanja glinice Poređajte ih tehnološki pravilno ndash

onim redom kojim se izvode u toku procesa Redni broj operacije upišite na liniju ispred njenog

naziva

_____ kristalizacija

_____ mlevenje boksita

_____ sinterovanje boksita sa krečom i sodom

_____ mlevenje natrijum-aluminata

_____ žarenje aluminijum-hidroksida

_____ rastvaranje natrijum-aluminata u vodi

_____ hlađenje aluminatnog rastvora

_____ drobljenje boksita

_____ ceđenje kristala aluminijum-hidroksida

Page 14 of 20

_____ dekantovanje aluminatnog rastvora

_____ hlađenje glinice

_____ bdquopelcovanjerdquo rastvora natrijum-aluminata

37 U levoj koloni su navedene supstance U desnoj koloni je navedena uloga supstanci u procesu

dobijanja aluminijuma Na liniji ispred navedene uloge supstance napišite broj supstance iz leve

kolone kojoj odgovara ta uloga

1 Crveni mulj ________ sirovina

2 Glinica

3 Ugljen-monoksid ________ međuproizvod

4 Natrijum-hidroksid

5 Kriolit ________ otpad

6 Natrijum-aluminat

38 Poveži date pojmove u tačnu rečenicu

Glinica

zato

što

je amfoterna

može

da

se

koristi za dobijanje aluminijuma

Boksit provodi struju koristi za pravljenje elektroda

Koks sadrži oksid aluminijuma dobije kiselim i baznim postupkom

39 Glinica je

1 aluminijum-oksid 2 aluminijum-hidroksid 3 aluminijum-silikat 4

aluminijum-fluorid

40 Na liniju ispred ponuđenih odgovora napišite slovo E ako je u pitanju supstanca od koje se

prave elektrode ili slovo R ako je u pitanju supstanca koja ulazi u sastav rastopa elektrolita

_____ koks _____ litijum-hlorid ______ kriolit

_____ natrijum-hlorid _____ katranska smola ______ kalcijum-fluorid

_____ glinica _____ aluminijum-fluorid ______ zaptivna ugljena

masa

РЕЦИКЛАЖА АЛУМИНИЈУМА

Шта је рециклажа

Рециклажа је сложен организационо-технолошки процес којим се неки материјали из

чврстог отпада прикупљају разврставају и чисте да би се прерадили у сировину која може

Page 15 of 20

послужити за производњу истих или других производаТо је кружни циклус повратака

материјала из потрошње у производњу

Шта су секундарне сировине

Отпадни материјали као што су на пример употребљени папир поломљено стаклена

амбалажа метали текстил итд представљају секундарне сировине

УПОТРЕБА АЛУМИНИЈУМА

Алуминијум је вредан метал пре свега због способности легирања са другим елементима при

чему те легуре због својих изванредних механичких физчко-хемијских технолошких

естетских и других позитивних својстава данас имају широку употребу (сл1)

Слика бр 1 Употреба алуминијума

Алуминијум се користи

У транспорту - Коришћењем алуминијума у транспорту добија се на лакоћи што има

за последицу мањи утрошак горива и постиже се већи капацитет превозних средстава

(путнички и војни авиони путничка возила аутобуси камиони бродови јахте

чамци подморнице свемирски бродови бицикли скутери мопеди)

У грађевинарству и архитектури - Употребом алуминијума грађевински материјал је

лакши а његова дуготрајност већа (кровне конструкције конструкције за нафтне

платформе носеће конструкције мостова прозори врата)

За паковање производа ndash (лименке алуфолије метални запушачи за флаше)

У машинству ndash (машински блокови пропелери зупчаници делови мотора)

У електроници ndash (електрични проводници)

Остало ndash (посуђе у домаћинству кућни апарати накит алуминијумске конструкције

за ранчеве куглични лежајеви спортски реквизити штапови за пецање штапови за

скије скулптуре у медицини сликарству)

АЛУМИНИЈУМ КАО ВРЕДНА СЕКУНДАРНА СИРОВИНА

Са повећањем потрошње алуминијума расте и количина насталог отпада вредне секундарне

сировине коју након припреме треба поново врати у производни процес

Алуминијумски отпад долази из два извора

1 Процесни отпад који настаје у производним погонима као вишак материјала који

није ушао у финални производ који настаје током механичке обраде производа у

виду струготине одрезака од лимова или као неисправни ndash шкарт продукти (сл2)

Квалитет овог отпада зависи од начина сортирања и складиштења

Page 16 of 20

Слика бр 2 Процесни отпад од алуминијума

2 Амортизациони отпад чине оштећени амортизовани расходовани производи

производи којима је истекао век коришћења(сл3) Овај отпад садржи доста

нечистоћа и других материјала као што су папир тканине пластика што утиче на

квалитет и вредност овог отпада

Слика бр 3 Амортизациони отпад од алуминијума

Коришћен алуминијум је вредан ресурс алуминијумским отпадом дневно се тргује на неким

већим металним берзама

РЕЦИКЛАЖНИ ПРОЦЕС

Повратак алуминијумског отпада у репродукциони циклус је сложен процес од тренутка

његовог настанка па до поновне употребе у индустрији и може се поделити на следеће фазе

Сакупљање транспорт и складиштење

Припрема за прераду

Прерада

Сакупљање транспорт и складиштење

Сакупљање алуминијумског отпада треба вршити на самом месту где се ствара као

технолошки вишак или у погонима за прераду метала Разне врсте легура алуминијума су по

спољњем изгледу сличне па се не могу касније раздвојити простим методама тако да је

накнадно сортирање по врстама везано са сложеним технолошким поступцима смањеном

економијом и мањом шансом за постизање већег искоришћења метала

У погонима где настају отпаци мора се првенствено спречити њихово загађивање са разним

металним и неметалним примесама У том циљу најповољније је када се на самим машинама

за обраду метала поставе додатни уређаји и прихватни судови ndash контејнери којима се

спречава растурање отпадака и њихово прљање Прихватни судови морају бити јасно

обележени тако да се са лакоћом може вршити разврставање материјала Изузетно вредна

сировина као што су алуминијумски отпаци захтева брижљиво поступање при складиштењу

Струготина шљака и прашина морају се складиштити у покривеним просторијама уз

настојање да се што пре прераде Остали отпаци могу се лагеровати на отвореном простору

Простор на ком се складиште отпаци алуминијума мора се обележити а отпадак се мора

издвајати по врстама

Иситњени отпадак (дезинтегрисан шредерован) и ситна струготина могу се помоћу разних

уређаја (транспортери конвејери силоси) лагеровати и транспортовати што знатно

Page 17 of 20

доприноси повећању продуктивности рада Процес сакупљања мора бити добро организован

а такође мора обухватати све изворе настајања отпатда

Припрема за прераду

Да би се добио што бољи квалитет свака врста отпатда захтева посебну припрему пре саме

прераде и зависи од физичког изгледа отпадака и њихове запрљаности страним примесама

Отпаци од чистог алуминијума и отпаци од легура разликују се по хемијском саставу а

такође и отпадак легуре за пластичну прераду разликује се од легура за ливење

Разноврсност производа на бази легура алуминијума утичу да се легуре алуминијума

појављују заједно са челиком тешким металима пластичном масом гумом бојама уљем

емулзијом Само мањи део отпатка настаје у облику и величини која се може директно

шаржирати у пећ за топљење Основне групе отпадака алуминијума су комадасти отпадак

фолија шљака струготина и сваки од њих захтева посебне технологије припреме

(сортирање раздвајање пресовање сечење дробљење млевење магнетна сепарација

ваздушна сепарација итд) Пре почетка процеса припреме врши се узорковање и

карактеризација прикупљених отпадака

Прерада

Наведени поступци припреме свих врста отпадака врше се ради постизања што већег

искоришћења материјала при топљењу а такође и за постизање већег квалитета секундарних

алуминијумских легура Након припреме отпадака следи прерада алуминијумског отпатка

која се састоји из следећих ступњева

претапање

рафинација и легирање и

разливање

Претапање

Процес претапања припремљених отпадака економично се врши у ротационој пламеној пећи

на што је могуће нижој температури уз максимално скраћење времена топљења да не би

дошло до прегревања метала и губитака сагоревањем Да би се производила алуминијумска

легура према стандардним спецификацијама уз минималне производне трошкове шаржа се

мора саставити од таквих количина и врста отпадака који ће одговарати жељеном саставу

без већег додавања легирајућих материјала

Рафинација и легирање и

Поступак рафинације и легирања може да се обави у свим топионичким пећима али се данас

најчешће примењују пећи за одржавање постављене поред ротационих пећи

Разливање

Алуминијумске легуре произведене у топионицама потрошачима се испоручују

- у течном стању до линије ливења у термолонцима или

- у облику ингота разних полуфабриката гранула гриза

Рециклажом 1 тоне рециклираног алуминијума сачува се

bull 8895 l нафте

bull 14000 kWh електричне енергије

Page 18 of 20

bull 10 m3 простора на депонијама

bull 4 t руде боксита

bull 700 kg угља нафте и смоле

bull избегава се емисија 35 kg алуминијум флуорида

bull смањује се емитовање штетних гасова (првенствено CO2) за око 28 t

РЕЦИКЛАЖА АЛУМИНИЈУМСКИХ ЛИМЕНКИ

Најважнији и најраспрострањенији амбалажни алуминијумски отпад су алуминијумске

лименке Рециклажни циклус алуминијумских лименки започиње сакупљањем

алуминијумских лименки Када се контејнер напуни лименке се рециклажним возилом

превозе до рециклажних центара Ту се врши њихово одвајање (сепарација лименки) уз

помоћ великих и јаких електро магнетних сепаратора На једној страни се издвајају челичне

лименке а на другој алуминијумске Лименке се сабијају у брикете (масе око 15 kg) или у

бале (масе око 450-550 kg) суше у сушарама и потом шаљу у топионице на даљу прераду

Пуштањем јако загрејаног ваздуха са лименки се скида боја и остале ознаке производа У

високим пећима алуминијум се топи на температурама од око 600 ⁰C Растопљен алуминијум

се сипа у специјалне одливке дугачке око 15 метара и масе око 27 тона Одливци се даље

транспортују у фабрике где се одливци топе на температури од 900-1100 ⁰C у танке листове и

намотавају у калемове Овако припремљени калемови алуминијума транспортују до се

фабрика за производњу лименки или алуминијумских фолија

Фазе рециклаже алуминијумских лименки (сл2)

1 транспорт лименки

2 селекција и уклањање нечистоћа

3 ситњење лименки

4 топљење

5 изливање истопљеног алуминијума у калупе

6 транспорт до фабрике за производњу лименки

7 производња лименки

Слика бр2 Рециклажа алуминијумских лименки

Алуминијумска лименка се може рециклирати бесконачан број пута а да ништа не изгуби на

квалитету Коришћене алуминијумске лименке се могу рециклирати у нове лименке или у

Page 19 of 20

неке друге производе од висококвалитетног алуминијума Рециклажа алуминијума је брз

процес лименке могу поново да буду у употреби и на истој полици већ након 60-90 дана

ПРЕДНОСТИ РЕЦИКЛАЖЕ

Рециклажом се остварује вишеструка корист финансијска еколошка и друштвена добит

смањење потрошње енергија зa 95

смањују се загађење воде за 97

индустрија се снабдева драгоценим сировинама

отварају се нова радна места

стимулише се развој зелених технологија

чувају се природни ресурси

штеди се место на депонијама

смањују се загађење ваздуха за 95

смањује се емисија гасова са ефектом стаклене баште

Питања и задаци

1 Погледај процес рециклаже алуминијумских лименки фирме RECAN на следећој

адреси httpswwwyoutubecomwatchv=WFqU1D5a1pc

2 Наведи примере употребе алуминијума

3 Објасни процесни и амортизациони отпад

4 Наброј фазе рециклажног процеса

5 Шта се постиже правилним сакупљањем транспортом и складиштењем

алуминијумског отпада

6 Шта утиче на степен запрљаности алуминијумског отпада

7 Наброј основне групе алуминијумских отпадака

8 Објасни како се врши прерада алуминијумског отпада

9 Наброј и објасни кораке рециклаже алуминијумских лименки

10 Наведи предности рециклаже

11 Шта мислиш како би могла да се организује акција сакупљања алуминијумских

лименки у твојој школи

За оне који желе више да знају

Израчунато је да се током живота једног возила који у својој конструкцији садржи

већи проценат алуминијумских делова троши 6 -12 пута мање енергије Мања маса

возила доприноси мањем утрошку горива а тиме и мањем аерозагађењу

Један танак слој изолационог материјала од алуминијума који се користи за

облагање зидова показује исту топлотну ефективност као цигла или камен дебљине

10 cm

Посуђе од алуминијума је веома практично за храну која у себи садржи киселине као

што је парадајз или воће јер не долази до реакције са зидовима суда

У Европи се рециклира око 40 лименки а у свету око 50

Алуминијумске лименке се могу се лако згњечити и не заузимају много простора у

контејнерима за рециклажу

Page 8 of 20

Najširu primenu i najveći značaj u proizvodnji glinice imaju bazni postupci iz sledećih

razloga

- nema potrebe za potpunim prečišćavanjem boksita od primesa gvožđa jer se gvožđe ne

rastvara u bazama

- aparatura treba da bude otporna na koroziju što se kod baznog postupka lako izvodi zbog

toga što su alkalni rastvori za razliku od kiselina manje agresivni

- regeneracija baznog rastvora je jednostavna

Najznačajniji su sledeći bazni postupci

a) hidrometalurški postupak (mokri) ili tzv Bajerov postupak i

b) suvi ili tzv sinter postupak

Boksit se za dobijanje glinice priprema drobljenjem i mlevenjem Suština baznih postupaka je

tretiranje rude boksita bazom (NaOH) radi prevođenja aluminijuma iz aluminijum-oksida u

natrijum-aluminat (NaAlO2)

Aluminatni rastvor se zatim dekantovanjem odvaja od taloga (crvenog mulja) hladi i dodaje mu

se mala količina čvrstog aluminijum-hidroksida da bi se izazvala i ubrzala kristalizacija

(bdquopelcovanjerdquo rastvora) pri čemu se izdvaja čist čvrst aluminijum-hidroksid Al(OH)3 Ovaj talog se

odvaja od razblaženog rastvora NaOH ceđenjem a zatim se žari da bi se odstranila voda i dobio

konačni proizvod glinica Al2O3 Odvojen rastvor NaOH se koncentruje uparavanjem i vraća u

proces za razlaganje nove količine boksita

slika 5 Crveni mulj

Kod Bajerovog postupka prevođenje aluminijum-oksida iz boksita u aluminatni rastvor vrši se

direktno luženjem (rastvaranjem) boksita 30-40 rastvorom NaOH na 150-210˚C i povišenim

pritiskom od 600-800 kPa u autoklavima

Kod sinter postupka boksit se peče na 1000-1200˚C u rotaconim pećima uz dodatak kreča

(CaO) i sode (Na2CO3) pri čemu dolazi do sinterovanja (hemijska reakcija pod dejstvom visoke

temperature) i nastaje natrijum-aluminat u čvrstom stanju pa se nakon toga melje i rastvaranjem u

vodi prevodi u aluminatni rastvor

Page 9 of 20

Kako se iz glinice dobija aluminijum

Dobijena glinica odlazi na elektrolizu u rastopljenom kriolitu Takva vrsta elektrolize naziva se

elektroliza rastopa

Elektroliza glinice vrši se u elektrolitičkim pećima koje se sastoje od ugljenih elektroda anode

i katode Peć za elektrolizu se sastoji iz niza ćelija u kojima se zatvara strujni krug između anode

(+) i katode (-) preko elektrolita - rastopa

slika 5 Šema elektrolitičke peći

slika 6 Izgled pogona za elektrolizu glinice

Zadatak elektroda je dovođenje električne struje u dodir sa elektrolitom To znači da

elektrode moraju dobro da provode struju (imaju veliku eletričnu provodljivost) moraju biti

otporne na visoke temperature i hemijski nereaktivne moraju imati dobre mehaničke osobine da ne

dođe do njihovog pucanja i lomljenja

Anode i katode su pečeni ugljeni blokovi Izrađuju se od najčistijih ugljenih materijala ndash

samlevenog koksa uz pomoć veziva za od katranske smole

Page 10 of 20

Katodni deo peći je izgrađen od betona i vatrostalnog šamota u obliku korita i obložen je

ugljenim blokovima koji su međusobno povezani specijalnom ugljenom masom za zaptivanje

a) b) c)

slika 6 Anode a) izgled anode pre postavljanja b) skladište anoda c) postavljanje anode

slika 7 Oblaganje unutrašnjosti peći šamotom

Rastop u toku elektrolize nastaje topljenjem glinice i kriolita na temperaturi od 950degC kojima

se dodaju aluminijum-fluorid AlF3 da bi rastop dobio potrebnu viskoznost kalcijum-fluorid CaF2

Page 11 of 20

da bi se snizila temperatura topljenja rastopa i natrijum i litijum-hlorid (NaCl i LiCl) da bi se

povećala električna provodljivost rastopa

Za elektrolizu glinice potrebne su velike količine električne energije u obliku jednosmerne

struje

Pri elektrolizi na katodi se izdvaja aluminijum a na anodi kiseonik koji reaguje sa ugljenom

anodom pri čemu nastaje ugljen-dioksid (CO2) i mala količina ugljen-monoksida (CO)

Aluminijum čija je čistoća 995-999 se izdvaja u tečnom stanju na dnu peći i ispumpava iz nje

svaka 3 do 4 dana

slika 8 Pumpa za vađenje aluminijuma slika 9 Ispumpavanje aluminijuma iz

elektrolitičke peći

Zanimljivosti o aluminijumu

Aluminijum je najrasprostranjeniji metal u Zemljinoj kori pa pomalo iznenađuje činjenica

da je otkriven tek početkom 19 veka Komad aluminijuma je 1855 godine bio izložen na

Svetskoj izložbi u Parizu kao najveća retkost Izazvao je divljenje posetioca izložbe zbog

srebrnastog sjaja ali i zbog cene ndash bio je skuplji od zlata Cena kilograma aluminijuma bila

je 1200 dolara

Napoleon II je na jednom svečanom banketu jeo koristeći pribor napravljen od tada

najskupljeg metala aluminijuma dok su se njegovi gosti služili manje vrednim priborom

izrađenim od srebra i zlata

Zašto je aluminijum počeo da se proizvodi tako kasno u odnosu na ostale metale

On se proizvodi elektrometalurškim postupkom za koji su potrebne velike količine električne

struje pa je njegova proizvodnja postala moguća tek posle Simensovog otkrića dinamo mašine

1866 godine koja kao generator jednosmerne struje postaje jefin i efikasan način za stvaranje

električne energije

A zašto je bio tako skup Razmisli pa odgovori

Pomoću sledećih pitanja proceni svoje znanje i odluči za koju ocenu želiš da odgovaraš

Page 12 of 20

1 Zašto aluminijum nije samorodni metal

2 Šta je osnovna sirovina za proizvodnju aluminijuma

3 U koju vrstu ruda spada boksit

4 Zašto se za proizvodnju aluminijuma kao osnovna sirovina ne koristi korund

5 Kojim postupkom se proizvodi aluminijum

6 Šta je redukciono sredstvo za proizvodnju aluminijuma

7 Zašto je postupak za dobijanje aluminijuma elektrometalurški

8 Šta je glinica

9 Šta je amfoternost Podseti se osobina aluminijuma

10 Kako se mogu podeliti postupci za dobijanje glinice

11 Koji su nedostaci procesa proizvodnje glinice kiselim postupkom

12 Koje se pomoćne sirovine koriste za dobijanje glinice Bajerovim postupkom

13 Koje se pomoćne sirovine koriste za dobijanje glinice sinter postupkom

14 Šta je osnovni a koji su sporedni proizvodi Bajerovog i sinter postupka

15 Koje se operacije vrše pri dobijanju glinice Bajerovim postupkom Navedi operacije redom

kojim se izvode u postupku

16 Koje se operacije vrše pri dobijanju glinice sinter postupkom Navedi operacije redom kojim se

izvode u postupku

17 Od čega potiče boja crvenog mulja

18 Zašto je da bi mogli da proizvedemo aluminijum potrebno prvo od boksita dobiti glinicu

19 Uporedi Bajerov i sinter postupak za dobijanje glinice

Bajerov postupak sinter postupak

osnovna sirovina

pomoćne sirovine

temperatura

pritisak

uređaji

osnovni proizvod

sporedni proizvodi

20 Nacrtaj blok šemu Bajerovog procesa dobijanja glinice

21 Nacrtaj blok šemu sinter procesa dobijanja glinice

22 Koje su sličnosti Bajerovog i sinter postupka proizvodnje glinice

23 Koje su razlike između Bajerovog i sinter postupka proizvodnje glinice

24 Na osnovu podataka o baznim procesima proizvodnje glinice zaključi i obrazloži

Koji postupak za dobijanje glinice

Page 13 of 20

- je jednostavniji

- koristi manje energije

- stvara manju količinu otpada

25 Koji su ekološki problemi baznih postupaka za dobijanje glinice

26 Šta je sve potrebno za elektrolizu glinice

27 Kakve osobine treba da ima materijal od kog se prave elektrode za elektrolizu glinice

28 Šta se dešava na anodi a šta na katodi tokom elektolize glinice

29 Kakva je uloga kriolita u procesu elektrolize glinice

30 Kakva je uloga hlorida i fluorida alkalnih i zemnoalkalnih metala u procesu elektrolize glinice

31 Šta je osnovni a koji su sporedni proizvodi procesa elektrolize glinice

32 Koji su ekološki a koji ekonomski nedostaci procesa elektrolize

33 Nacrtaj blok šemu kompletnog elektrometalurškog procesa dobijanja aluminijuma

34 Izbaci uljeza 1 boksit 2 kriolit 3 korund 4 koks

__________ je uljez zato što

____________________________________________________

35 Pročitajte navedene iskaze zatim ispred svake tvrdnje zaokružite slovo T ako je tačna a slovo

N ako nije tačna Ukoliko ste zaokružili N pogrešnu reč podvucite a na liniju u zagradi nakon

slova N upišite reč kojom biste netačan pojam zamenili kako bi tvrdnja bila tačna

T N ( __________ ) Glinica je amorfna pa se zato može dobiti i kiselim i baznim postupkom

T N ( __________ ) Aluminijum se proizvodi pirometalurškim postupkom

T N ( __________ ) Otpadni mulj koji nastaje u procesu proizvodnje glinice je crne boje

T N ( __________ ) Za elektrolizu glinice koristi se naizmenična električna struja

T N ( __________ ) Boksit je osnovna sirovina za proizvodnju aluminijuma

36 Navedeno je operacija u sinter postupku dobijanja glinice Poređajte ih tehnološki pravilno ndash

onim redom kojim se izvode u toku procesa Redni broj operacije upišite na liniju ispred njenog

naziva

_____ kristalizacija

_____ mlevenje boksita

_____ sinterovanje boksita sa krečom i sodom

_____ mlevenje natrijum-aluminata

_____ žarenje aluminijum-hidroksida

_____ rastvaranje natrijum-aluminata u vodi

_____ hlađenje aluminatnog rastvora

_____ drobljenje boksita

_____ ceđenje kristala aluminijum-hidroksida

Page 14 of 20

_____ dekantovanje aluminatnog rastvora

_____ hlađenje glinice

_____ bdquopelcovanjerdquo rastvora natrijum-aluminata

37 U levoj koloni su navedene supstance U desnoj koloni je navedena uloga supstanci u procesu

dobijanja aluminijuma Na liniji ispred navedene uloge supstance napišite broj supstance iz leve

kolone kojoj odgovara ta uloga

1 Crveni mulj ________ sirovina

2 Glinica

3 Ugljen-monoksid ________ međuproizvod

4 Natrijum-hidroksid

5 Kriolit ________ otpad

6 Natrijum-aluminat

38 Poveži date pojmove u tačnu rečenicu

Glinica

zato

što

je amfoterna

može

da

se

koristi za dobijanje aluminijuma

Boksit provodi struju koristi za pravljenje elektroda

Koks sadrži oksid aluminijuma dobije kiselim i baznim postupkom

39 Glinica je

1 aluminijum-oksid 2 aluminijum-hidroksid 3 aluminijum-silikat 4

aluminijum-fluorid

40 Na liniju ispred ponuđenih odgovora napišite slovo E ako je u pitanju supstanca od koje se

prave elektrode ili slovo R ako je u pitanju supstanca koja ulazi u sastav rastopa elektrolita

_____ koks _____ litijum-hlorid ______ kriolit

_____ natrijum-hlorid _____ katranska smola ______ kalcijum-fluorid

_____ glinica _____ aluminijum-fluorid ______ zaptivna ugljena

masa

РЕЦИКЛАЖА АЛУМИНИЈУМА

Шта је рециклажа

Рециклажа је сложен организационо-технолошки процес којим се неки материјали из

чврстог отпада прикупљају разврставају и чисте да би се прерадили у сировину која може

Page 15 of 20

послужити за производњу истих или других производаТо је кружни циклус повратака

материјала из потрошње у производњу

Шта су секундарне сировине

Отпадни материјали као што су на пример употребљени папир поломљено стаклена

амбалажа метали текстил итд представљају секундарне сировине

УПОТРЕБА АЛУМИНИЈУМА

Алуминијум је вредан метал пре свега због способности легирања са другим елементима при

чему те легуре због својих изванредних механичких физчко-хемијских технолошких

естетских и других позитивних својстава данас имају широку употребу (сл1)

Слика бр 1 Употреба алуминијума

Алуминијум се користи

У транспорту - Коришћењем алуминијума у транспорту добија се на лакоћи што има

за последицу мањи утрошак горива и постиже се већи капацитет превозних средстава

(путнички и војни авиони путничка возила аутобуси камиони бродови јахте

чамци подморнице свемирски бродови бицикли скутери мопеди)

У грађевинарству и архитектури - Употребом алуминијума грађевински материјал је

лакши а његова дуготрајност већа (кровне конструкције конструкције за нафтне

платформе носеће конструкције мостова прозори врата)

За паковање производа ndash (лименке алуфолије метални запушачи за флаше)

У машинству ndash (машински блокови пропелери зупчаници делови мотора)

У електроници ndash (електрични проводници)

Остало ndash (посуђе у домаћинству кућни апарати накит алуминијумске конструкције

за ранчеве куглични лежајеви спортски реквизити штапови за пецање штапови за

скије скулптуре у медицини сликарству)

АЛУМИНИЈУМ КАО ВРЕДНА СЕКУНДАРНА СИРОВИНА

Са повећањем потрошње алуминијума расте и количина насталог отпада вредне секундарне

сировине коју након припреме треба поново врати у производни процес

Алуминијумски отпад долази из два извора

1 Процесни отпад који настаје у производним погонима као вишак материјала који

није ушао у финални производ који настаје током механичке обраде производа у

виду струготине одрезака од лимова или као неисправни ndash шкарт продукти (сл2)

Квалитет овог отпада зависи од начина сортирања и складиштења

Page 16 of 20

Слика бр 2 Процесни отпад од алуминијума

2 Амортизациони отпад чине оштећени амортизовани расходовани производи

производи којима је истекао век коришћења(сл3) Овај отпад садржи доста

нечистоћа и других материјала као што су папир тканине пластика што утиче на

квалитет и вредност овог отпада

Слика бр 3 Амортизациони отпад од алуминијума

Коришћен алуминијум је вредан ресурс алуминијумским отпадом дневно се тргује на неким

већим металним берзама

РЕЦИКЛАЖНИ ПРОЦЕС

Повратак алуминијумског отпада у репродукциони циклус је сложен процес од тренутка

његовог настанка па до поновне употребе у индустрији и може се поделити на следеће фазе

Сакупљање транспорт и складиштење

Припрема за прераду

Прерада

Сакупљање транспорт и складиштење

Сакупљање алуминијумског отпада треба вршити на самом месту где се ствара као

технолошки вишак или у погонима за прераду метала Разне врсте легура алуминијума су по

спољњем изгледу сличне па се не могу касније раздвојити простим методама тако да је

накнадно сортирање по врстама везано са сложеним технолошким поступцима смањеном

економијом и мањом шансом за постизање већег искоришћења метала

У погонима где настају отпаци мора се првенствено спречити њихово загађивање са разним

металним и неметалним примесама У том циљу најповољније је када се на самим машинама

за обраду метала поставе додатни уређаји и прихватни судови ndash контејнери којима се

спречава растурање отпадака и њихово прљање Прихватни судови морају бити јасно

обележени тако да се са лакоћом може вршити разврставање материјала Изузетно вредна

сировина као што су алуминијумски отпаци захтева брижљиво поступање при складиштењу

Струготина шљака и прашина морају се складиштити у покривеним просторијама уз

настојање да се што пре прераде Остали отпаци могу се лагеровати на отвореном простору

Простор на ком се складиште отпаци алуминијума мора се обележити а отпадак се мора

издвајати по врстама

Иситњени отпадак (дезинтегрисан шредерован) и ситна струготина могу се помоћу разних

уређаја (транспортери конвејери силоси) лагеровати и транспортовати што знатно

Page 17 of 20

доприноси повећању продуктивности рада Процес сакупљања мора бити добро организован

а такође мора обухватати све изворе настајања отпатда

Припрема за прераду

Да би се добио што бољи квалитет свака врста отпатда захтева посебну припрему пре саме

прераде и зависи од физичког изгледа отпадака и њихове запрљаности страним примесама

Отпаци од чистог алуминијума и отпаци од легура разликују се по хемијском саставу а

такође и отпадак легуре за пластичну прераду разликује се од легура за ливење

Разноврсност производа на бази легура алуминијума утичу да се легуре алуминијума

појављују заједно са челиком тешким металима пластичном масом гумом бојама уљем

емулзијом Само мањи део отпатка настаје у облику и величини која се може директно

шаржирати у пећ за топљење Основне групе отпадака алуминијума су комадасти отпадак

фолија шљака струготина и сваки од њих захтева посебне технологије припреме

(сортирање раздвајање пресовање сечење дробљење млевење магнетна сепарација

ваздушна сепарација итд) Пре почетка процеса припреме врши се узорковање и

карактеризација прикупљених отпадака

Прерада

Наведени поступци припреме свих врста отпадака врше се ради постизања што већег

искоришћења материјала при топљењу а такође и за постизање већег квалитета секундарних

алуминијумских легура Након припреме отпадака следи прерада алуминијумског отпатка

која се састоји из следећих ступњева

претапање

рафинација и легирање и

разливање

Претапање

Процес претапања припремљених отпадака економично се врши у ротационој пламеној пећи

на што је могуће нижој температури уз максимално скраћење времена топљења да не би

дошло до прегревања метала и губитака сагоревањем Да би се производила алуминијумска

легура према стандардним спецификацијама уз минималне производне трошкове шаржа се

мора саставити од таквих количина и врста отпадака који ће одговарати жељеном саставу

без већег додавања легирајућих материјала

Рафинација и легирање и

Поступак рафинације и легирања може да се обави у свим топионичким пећима али се данас

најчешће примењују пећи за одржавање постављене поред ротационих пећи

Разливање

Алуминијумске легуре произведене у топионицама потрошачима се испоручују

- у течном стању до линије ливења у термолонцима или

- у облику ингота разних полуфабриката гранула гриза

Рециклажом 1 тоне рециклираног алуминијума сачува се

bull 8895 l нафте

bull 14000 kWh електричне енергије

Page 18 of 20

bull 10 m3 простора на депонијама

bull 4 t руде боксита

bull 700 kg угља нафте и смоле

bull избегава се емисија 35 kg алуминијум флуорида

bull смањује се емитовање штетних гасова (првенствено CO2) за око 28 t

РЕЦИКЛАЖА АЛУМИНИЈУМСКИХ ЛИМЕНКИ

Најважнији и најраспрострањенији амбалажни алуминијумски отпад су алуминијумске

лименке Рециклажни циклус алуминијумских лименки започиње сакупљањем

алуминијумских лименки Када се контејнер напуни лименке се рециклажним возилом

превозе до рециклажних центара Ту се врши њихово одвајање (сепарација лименки) уз

помоћ великих и јаких електро магнетних сепаратора На једној страни се издвајају челичне

лименке а на другој алуминијумске Лименке се сабијају у брикете (масе око 15 kg) или у

бале (масе око 450-550 kg) суше у сушарама и потом шаљу у топионице на даљу прераду

Пуштањем јако загрејаног ваздуха са лименки се скида боја и остале ознаке производа У

високим пећима алуминијум се топи на температурама од око 600 ⁰C Растопљен алуминијум

се сипа у специјалне одливке дугачке око 15 метара и масе око 27 тона Одливци се даље

транспортују у фабрике где се одливци топе на температури од 900-1100 ⁰C у танке листове и

намотавају у калемове Овако припремљени калемови алуминијума транспортују до се

фабрика за производњу лименки или алуминијумских фолија

Фазе рециклаже алуминијумских лименки (сл2)

1 транспорт лименки

2 селекција и уклањање нечистоћа

3 ситњење лименки

4 топљење

5 изливање истопљеног алуминијума у калупе

6 транспорт до фабрике за производњу лименки

7 производња лименки

Слика бр2 Рециклажа алуминијумских лименки

Алуминијумска лименка се може рециклирати бесконачан број пута а да ништа не изгуби на

квалитету Коришћене алуминијумске лименке се могу рециклирати у нове лименке или у

Page 19 of 20

неке друге производе од висококвалитетног алуминијума Рециклажа алуминијума је брз

процес лименке могу поново да буду у употреби и на истој полици већ након 60-90 дана

ПРЕДНОСТИ РЕЦИКЛАЖЕ

Рециклажом се остварује вишеструка корист финансијска еколошка и друштвена добит

смањење потрошње енергија зa 95

смањују се загађење воде за 97

индустрија се снабдева драгоценим сировинама

отварају се нова радна места

стимулише се развој зелених технологија

чувају се природни ресурси

штеди се место на депонијама

смањују се загађење ваздуха за 95

смањује се емисија гасова са ефектом стаклене баште

Питања и задаци

1 Погледај процес рециклаже алуминијумских лименки фирме RECAN на следећој

адреси httpswwwyoutubecomwatchv=WFqU1D5a1pc

2 Наведи примере употребе алуминијума

3 Објасни процесни и амортизациони отпад

4 Наброј фазе рециклажног процеса

5 Шта се постиже правилним сакупљањем транспортом и складиштењем

алуминијумског отпада

6 Шта утиче на степен запрљаности алуминијумског отпада

7 Наброј основне групе алуминијумских отпадака

8 Објасни како се врши прерада алуминијумског отпада

9 Наброј и објасни кораке рециклаже алуминијумских лименки

10 Наведи предности рециклаже

11 Шта мислиш како би могла да се организује акција сакупљања алуминијумских

лименки у твојој школи

За оне који желе више да знају

Израчунато је да се током живота једног возила који у својој конструкцији садржи

већи проценат алуминијумских делова троши 6 -12 пута мање енергије Мања маса

возила доприноси мањем утрошку горива а тиме и мањем аерозагађењу

Један танак слој изолационог материјала од алуминијума који се користи за

облагање зидова показује исту топлотну ефективност као цигла или камен дебљине

10 cm

Посуђе од алуминијума је веома практично за храну која у себи садржи киселине као

што је парадајз или воће јер не долази до реакције са зидовима суда

У Европи се рециклира око 40 лименки а у свету око 50

Алуминијумске лименке се могу се лако згњечити и не заузимају много простора у

контејнерима за рециклажу

Page 9 of 20

Kako se iz glinice dobija aluminijum

Dobijena glinica odlazi na elektrolizu u rastopljenom kriolitu Takva vrsta elektrolize naziva se

elektroliza rastopa

Elektroliza glinice vrši se u elektrolitičkim pećima koje se sastoje od ugljenih elektroda anode

i katode Peć za elektrolizu se sastoji iz niza ćelija u kojima se zatvara strujni krug između anode

(+) i katode (-) preko elektrolita - rastopa

slika 5 Šema elektrolitičke peći

slika 6 Izgled pogona za elektrolizu glinice

Zadatak elektroda je dovođenje električne struje u dodir sa elektrolitom To znači da

elektrode moraju dobro da provode struju (imaju veliku eletričnu provodljivost) moraju biti

otporne na visoke temperature i hemijski nereaktivne moraju imati dobre mehaničke osobine da ne

dođe do njihovog pucanja i lomljenja

Anode i katode su pečeni ugljeni blokovi Izrađuju se od najčistijih ugljenih materijala ndash

samlevenog koksa uz pomoć veziva za od katranske smole

Page 10 of 20

Katodni deo peći je izgrađen od betona i vatrostalnog šamota u obliku korita i obložen je

ugljenim blokovima koji su međusobno povezani specijalnom ugljenom masom za zaptivanje

a) b) c)

slika 6 Anode a) izgled anode pre postavljanja b) skladište anoda c) postavljanje anode

slika 7 Oblaganje unutrašnjosti peći šamotom

Rastop u toku elektrolize nastaje topljenjem glinice i kriolita na temperaturi od 950degC kojima

se dodaju aluminijum-fluorid AlF3 da bi rastop dobio potrebnu viskoznost kalcijum-fluorid CaF2

Page 11 of 20

da bi se snizila temperatura topljenja rastopa i natrijum i litijum-hlorid (NaCl i LiCl) da bi se

povećala električna provodljivost rastopa

Za elektrolizu glinice potrebne su velike količine električne energije u obliku jednosmerne

struje

Pri elektrolizi na katodi se izdvaja aluminijum a na anodi kiseonik koji reaguje sa ugljenom

anodom pri čemu nastaje ugljen-dioksid (CO2) i mala količina ugljen-monoksida (CO)

Aluminijum čija je čistoća 995-999 se izdvaja u tečnom stanju na dnu peći i ispumpava iz nje

svaka 3 do 4 dana

slika 8 Pumpa za vađenje aluminijuma slika 9 Ispumpavanje aluminijuma iz

elektrolitičke peći

Zanimljivosti o aluminijumu

Aluminijum je najrasprostranjeniji metal u Zemljinoj kori pa pomalo iznenađuje činjenica

da je otkriven tek početkom 19 veka Komad aluminijuma je 1855 godine bio izložen na

Svetskoj izložbi u Parizu kao najveća retkost Izazvao je divljenje posetioca izložbe zbog

srebrnastog sjaja ali i zbog cene ndash bio je skuplji od zlata Cena kilograma aluminijuma bila

je 1200 dolara

Napoleon II je na jednom svečanom banketu jeo koristeći pribor napravljen od tada

najskupljeg metala aluminijuma dok su se njegovi gosti služili manje vrednim priborom

izrađenim od srebra i zlata

Zašto je aluminijum počeo da se proizvodi tako kasno u odnosu na ostale metale

On se proizvodi elektrometalurškim postupkom za koji su potrebne velike količine električne

struje pa je njegova proizvodnja postala moguća tek posle Simensovog otkrića dinamo mašine

1866 godine koja kao generator jednosmerne struje postaje jefin i efikasan način za stvaranje

električne energije

A zašto je bio tako skup Razmisli pa odgovori

Pomoću sledećih pitanja proceni svoje znanje i odluči za koju ocenu želiš da odgovaraš

Page 12 of 20

1 Zašto aluminijum nije samorodni metal

2 Šta je osnovna sirovina za proizvodnju aluminijuma

3 U koju vrstu ruda spada boksit

4 Zašto se za proizvodnju aluminijuma kao osnovna sirovina ne koristi korund

5 Kojim postupkom se proizvodi aluminijum

6 Šta je redukciono sredstvo za proizvodnju aluminijuma

7 Zašto je postupak za dobijanje aluminijuma elektrometalurški

8 Šta je glinica

9 Šta je amfoternost Podseti se osobina aluminijuma

10 Kako se mogu podeliti postupci za dobijanje glinice

11 Koji su nedostaci procesa proizvodnje glinice kiselim postupkom

12 Koje se pomoćne sirovine koriste za dobijanje glinice Bajerovim postupkom

13 Koje se pomoćne sirovine koriste za dobijanje glinice sinter postupkom

14 Šta je osnovni a koji su sporedni proizvodi Bajerovog i sinter postupka

15 Koje se operacije vrše pri dobijanju glinice Bajerovim postupkom Navedi operacije redom

kojim se izvode u postupku

16 Koje se operacije vrše pri dobijanju glinice sinter postupkom Navedi operacije redom kojim se

izvode u postupku

17 Od čega potiče boja crvenog mulja

18 Zašto je da bi mogli da proizvedemo aluminijum potrebno prvo od boksita dobiti glinicu

19 Uporedi Bajerov i sinter postupak za dobijanje glinice

Bajerov postupak sinter postupak

osnovna sirovina

pomoćne sirovine

temperatura

pritisak

uređaji

osnovni proizvod

sporedni proizvodi

20 Nacrtaj blok šemu Bajerovog procesa dobijanja glinice

21 Nacrtaj blok šemu sinter procesa dobijanja glinice

22 Koje su sličnosti Bajerovog i sinter postupka proizvodnje glinice

23 Koje su razlike između Bajerovog i sinter postupka proizvodnje glinice

24 Na osnovu podataka o baznim procesima proizvodnje glinice zaključi i obrazloži

Koji postupak za dobijanje glinice

Page 13 of 20

- je jednostavniji

- koristi manje energije

- stvara manju količinu otpada

25 Koji su ekološki problemi baznih postupaka za dobijanje glinice

26 Šta je sve potrebno za elektrolizu glinice

27 Kakve osobine treba da ima materijal od kog se prave elektrode za elektrolizu glinice

28 Šta se dešava na anodi a šta na katodi tokom elektolize glinice

29 Kakva je uloga kriolita u procesu elektrolize glinice

30 Kakva je uloga hlorida i fluorida alkalnih i zemnoalkalnih metala u procesu elektrolize glinice

31 Šta je osnovni a koji su sporedni proizvodi procesa elektrolize glinice

32 Koji su ekološki a koji ekonomski nedostaci procesa elektrolize

33 Nacrtaj blok šemu kompletnog elektrometalurškog procesa dobijanja aluminijuma

34 Izbaci uljeza 1 boksit 2 kriolit 3 korund 4 koks

__________ je uljez zato što

____________________________________________________

35 Pročitajte navedene iskaze zatim ispred svake tvrdnje zaokružite slovo T ako je tačna a slovo

N ako nije tačna Ukoliko ste zaokružili N pogrešnu reč podvucite a na liniju u zagradi nakon

slova N upišite reč kojom biste netačan pojam zamenili kako bi tvrdnja bila tačna

T N ( __________ ) Glinica je amorfna pa se zato može dobiti i kiselim i baznim postupkom

T N ( __________ ) Aluminijum se proizvodi pirometalurškim postupkom

T N ( __________ ) Otpadni mulj koji nastaje u procesu proizvodnje glinice je crne boje

T N ( __________ ) Za elektrolizu glinice koristi se naizmenična električna struja

T N ( __________ ) Boksit je osnovna sirovina za proizvodnju aluminijuma

36 Navedeno je operacija u sinter postupku dobijanja glinice Poređajte ih tehnološki pravilno ndash

onim redom kojim se izvode u toku procesa Redni broj operacije upišite na liniju ispred njenog

naziva

_____ kristalizacija

_____ mlevenje boksita

_____ sinterovanje boksita sa krečom i sodom

_____ mlevenje natrijum-aluminata

_____ žarenje aluminijum-hidroksida

_____ rastvaranje natrijum-aluminata u vodi

_____ hlađenje aluminatnog rastvora

_____ drobljenje boksita

_____ ceđenje kristala aluminijum-hidroksida

Page 14 of 20

_____ dekantovanje aluminatnog rastvora

_____ hlađenje glinice

_____ bdquopelcovanjerdquo rastvora natrijum-aluminata

37 U levoj koloni su navedene supstance U desnoj koloni je navedena uloga supstanci u procesu

dobijanja aluminijuma Na liniji ispred navedene uloge supstance napišite broj supstance iz leve

kolone kojoj odgovara ta uloga

1 Crveni mulj ________ sirovina

2 Glinica

3 Ugljen-monoksid ________ međuproizvod

4 Natrijum-hidroksid

5 Kriolit ________ otpad

6 Natrijum-aluminat

38 Poveži date pojmove u tačnu rečenicu

Glinica

zato

što

je amfoterna

može

da

se

koristi za dobijanje aluminijuma

Boksit provodi struju koristi za pravljenje elektroda

Koks sadrži oksid aluminijuma dobije kiselim i baznim postupkom

39 Glinica je

1 aluminijum-oksid 2 aluminijum-hidroksid 3 aluminijum-silikat 4

aluminijum-fluorid

40 Na liniju ispred ponuđenih odgovora napišite slovo E ako je u pitanju supstanca od koje se

prave elektrode ili slovo R ako je u pitanju supstanca koja ulazi u sastav rastopa elektrolita

_____ koks _____ litijum-hlorid ______ kriolit

_____ natrijum-hlorid _____ katranska smola ______ kalcijum-fluorid

_____ glinica _____ aluminijum-fluorid ______ zaptivna ugljena

masa

РЕЦИКЛАЖА АЛУМИНИЈУМА

Шта је рециклажа

Рециклажа је сложен организационо-технолошки процес којим се неки материјали из

чврстог отпада прикупљају разврставају и чисте да би се прерадили у сировину која може

Page 15 of 20

послужити за производњу истих или других производаТо је кружни циклус повратака

материјала из потрошње у производњу

Шта су секундарне сировине

Отпадни материјали као што су на пример употребљени папир поломљено стаклена

амбалажа метали текстил итд представљају секундарне сировине

УПОТРЕБА АЛУМИНИЈУМА

Алуминијум је вредан метал пре свега због способности легирања са другим елементима при

чему те легуре због својих изванредних механичких физчко-хемијских технолошких

естетских и других позитивних својстава данас имају широку употребу (сл1)

Слика бр 1 Употреба алуминијума

Алуминијум се користи

У транспорту - Коришћењем алуминијума у транспорту добија се на лакоћи што има

за последицу мањи утрошак горива и постиже се већи капацитет превозних средстава

(путнички и војни авиони путничка возила аутобуси камиони бродови јахте

чамци подморнице свемирски бродови бицикли скутери мопеди)

У грађевинарству и архитектури - Употребом алуминијума грађевински материјал је

лакши а његова дуготрајност већа (кровне конструкције конструкције за нафтне

платформе носеће конструкције мостова прозори врата)

За паковање производа ndash (лименке алуфолије метални запушачи за флаше)

У машинству ndash (машински блокови пропелери зупчаници делови мотора)

У електроници ndash (електрични проводници)

Остало ndash (посуђе у домаћинству кућни апарати накит алуминијумске конструкције

за ранчеве куглични лежајеви спортски реквизити штапови за пецање штапови за

скије скулптуре у медицини сликарству)

АЛУМИНИЈУМ КАО ВРЕДНА СЕКУНДАРНА СИРОВИНА

Са повећањем потрошње алуминијума расте и количина насталог отпада вредне секундарне

сировине коју након припреме треба поново врати у производни процес

Алуминијумски отпад долази из два извора

1 Процесни отпад који настаје у производним погонима као вишак материјала који

није ушао у финални производ који настаје током механичке обраде производа у

виду струготине одрезака од лимова или као неисправни ndash шкарт продукти (сл2)

Квалитет овог отпада зависи од начина сортирања и складиштења

Page 16 of 20

Слика бр 2 Процесни отпад од алуминијума

2 Амортизациони отпад чине оштећени амортизовани расходовани производи

производи којима је истекао век коришћења(сл3) Овај отпад садржи доста

нечистоћа и других материјала као што су папир тканине пластика што утиче на

квалитет и вредност овог отпада

Слика бр 3 Амортизациони отпад од алуминијума

Коришћен алуминијум је вредан ресурс алуминијумским отпадом дневно се тргује на неким

већим металним берзама

РЕЦИКЛАЖНИ ПРОЦЕС

Повратак алуминијумског отпада у репродукциони циклус је сложен процес од тренутка

његовог настанка па до поновне употребе у индустрији и може се поделити на следеће фазе

Сакупљање транспорт и складиштење

Припрема за прераду

Прерада

Сакупљање транспорт и складиштење

Сакупљање алуминијумског отпада треба вршити на самом месту где се ствара као

технолошки вишак или у погонима за прераду метала Разне врсте легура алуминијума су по

спољњем изгледу сличне па се не могу касније раздвојити простим методама тако да је

накнадно сортирање по врстама везано са сложеним технолошким поступцима смањеном

економијом и мањом шансом за постизање већег искоришћења метала

У погонима где настају отпаци мора се првенствено спречити њихово загађивање са разним

металним и неметалним примесама У том циљу најповољније је када се на самим машинама

за обраду метала поставе додатни уређаји и прихватни судови ndash контејнери којима се

спречава растурање отпадака и њихово прљање Прихватни судови морају бити јасно

обележени тако да се са лакоћом може вршити разврставање материјала Изузетно вредна

сировина као што су алуминијумски отпаци захтева брижљиво поступање при складиштењу

Струготина шљака и прашина морају се складиштити у покривеним просторијама уз

настојање да се што пре прераде Остали отпаци могу се лагеровати на отвореном простору

Простор на ком се складиште отпаци алуминијума мора се обележити а отпадак се мора

издвајати по врстама

Иситњени отпадак (дезинтегрисан шредерован) и ситна струготина могу се помоћу разних

уређаја (транспортери конвејери силоси) лагеровати и транспортовати што знатно

Page 17 of 20

доприноси повећању продуктивности рада Процес сакупљања мора бити добро организован

а такође мора обухватати све изворе настајања отпатда

Припрема за прераду

Да би се добио што бољи квалитет свака врста отпатда захтева посебну припрему пре саме

прераде и зависи од физичког изгледа отпадака и њихове запрљаности страним примесама

Отпаци од чистог алуминијума и отпаци од легура разликују се по хемијском саставу а

такође и отпадак легуре за пластичну прераду разликује се од легура за ливење

Разноврсност производа на бази легура алуминијума утичу да се легуре алуминијума

појављују заједно са челиком тешким металима пластичном масом гумом бојама уљем

емулзијом Само мањи део отпатка настаје у облику и величини која се може директно

шаржирати у пећ за топљење Основне групе отпадака алуминијума су комадасти отпадак

фолија шљака струготина и сваки од њих захтева посебне технологије припреме

(сортирање раздвајање пресовање сечење дробљење млевење магнетна сепарација

ваздушна сепарација итд) Пре почетка процеса припреме врши се узорковање и

карактеризација прикупљених отпадака

Прерада

Наведени поступци припреме свих врста отпадака врше се ради постизања што већег

искоришћења материјала при топљењу а такође и за постизање већег квалитета секундарних

алуминијумских легура Након припреме отпадака следи прерада алуминијумског отпатка

која се састоји из следећих ступњева

претапање

рафинација и легирање и

разливање

Претапање

Процес претапања припремљених отпадака економично се врши у ротационој пламеној пећи

на што је могуће нижој температури уз максимално скраћење времена топљења да не би

дошло до прегревања метала и губитака сагоревањем Да би се производила алуминијумска

легура према стандардним спецификацијама уз минималне производне трошкове шаржа се

мора саставити од таквих количина и врста отпадака који ће одговарати жељеном саставу

без већег додавања легирајућих материјала

Рафинација и легирање и

Поступак рафинације и легирања може да се обави у свим топионичким пећима али се данас

најчешће примењују пећи за одржавање постављене поред ротационих пећи

Разливање

Алуминијумске легуре произведене у топионицама потрошачима се испоручују

- у течном стању до линије ливења у термолонцима или

- у облику ингота разних полуфабриката гранула гриза

Рециклажом 1 тоне рециклираног алуминијума сачува се

bull 8895 l нафте

bull 14000 kWh електричне енергије

Page 18 of 20

bull 10 m3 простора на депонијама

bull 4 t руде боксита

bull 700 kg угља нафте и смоле

bull избегава се емисија 35 kg алуминијум флуорида

bull смањује се емитовање штетних гасова (првенствено CO2) за око 28 t

РЕЦИКЛАЖА АЛУМИНИЈУМСКИХ ЛИМЕНКИ

Најважнији и најраспрострањенији амбалажни алуминијумски отпад су алуминијумске

лименке Рециклажни циклус алуминијумских лименки започиње сакупљањем

алуминијумских лименки Када се контејнер напуни лименке се рециклажним возилом

превозе до рециклажних центара Ту се врши њихово одвајање (сепарација лименки) уз

помоћ великих и јаких електро магнетних сепаратора На једној страни се издвајају челичне

лименке а на другој алуминијумске Лименке се сабијају у брикете (масе око 15 kg) или у

бале (масе око 450-550 kg) суше у сушарама и потом шаљу у топионице на даљу прераду

Пуштањем јако загрејаног ваздуха са лименки се скида боја и остале ознаке производа У

високим пећима алуминијум се топи на температурама од око 600 ⁰C Растопљен алуминијум

се сипа у специјалне одливке дугачке око 15 метара и масе око 27 тона Одливци се даље

транспортују у фабрике где се одливци топе на температури од 900-1100 ⁰C у танке листове и

намотавају у калемове Овако припремљени калемови алуминијума транспортују до се

фабрика за производњу лименки или алуминијумских фолија

Фазе рециклаже алуминијумских лименки (сл2)

1 транспорт лименки

2 селекција и уклањање нечистоћа

3 ситњење лименки

4 топљење

5 изливање истопљеног алуминијума у калупе

6 транспорт до фабрике за производњу лименки

7 производња лименки

Слика бр2 Рециклажа алуминијумских лименки

Алуминијумска лименка се може рециклирати бесконачан број пута а да ништа не изгуби на

квалитету Коришћене алуминијумске лименке се могу рециклирати у нове лименке или у

Page 19 of 20

неке друге производе од висококвалитетног алуминијума Рециклажа алуминијума је брз

процес лименке могу поново да буду у употреби и на истој полици већ након 60-90 дана

ПРЕДНОСТИ РЕЦИКЛАЖЕ

Рециклажом се остварује вишеструка корист финансијска еколошка и друштвена добит

смањење потрошње енергија зa 95

смањују се загађење воде за 97

индустрија се снабдева драгоценим сировинама

отварају се нова радна места

стимулише се развој зелених технологија

чувају се природни ресурси

штеди се место на депонијама

смањују се загађење ваздуха за 95

смањује се емисија гасова са ефектом стаклене баште

Питања и задаци

1 Погледај процес рециклаже алуминијумских лименки фирме RECAN на следећој

адреси httpswwwyoutubecomwatchv=WFqU1D5a1pc

2 Наведи примере употребе алуминијума

3 Објасни процесни и амортизациони отпад

4 Наброј фазе рециклажног процеса

5 Шта се постиже правилним сакупљањем транспортом и складиштењем

алуминијумског отпада

6 Шта утиче на степен запрљаности алуминијумског отпада

7 Наброј основне групе алуминијумских отпадака

8 Објасни како се врши прерада алуминијумског отпада

9 Наброј и објасни кораке рециклаже алуминијумских лименки

10 Наведи предности рециклаже

11 Шта мислиш како би могла да се организује акција сакупљања алуминијумских

лименки у твојој школи

За оне који желе више да знају

Израчунато је да се током живота једног возила који у својој конструкцији садржи

већи проценат алуминијумских делова троши 6 -12 пута мање енергије Мања маса

возила доприноси мањем утрошку горива а тиме и мањем аерозагађењу

Један танак слој изолационог материјала од алуминијума који се користи за

облагање зидова показује исту топлотну ефективност као цигла или камен дебљине

10 cm

Посуђе од алуминијума је веома практично за храну која у себи садржи киселине као

што је парадајз или воће јер не долази до реакције са зидовима суда

У Европи се рециклира око 40 лименки а у свету око 50

Алуминијумске лименке се могу се лако згњечити и не заузимају много простора у

контејнерима за рециклажу

Page 10 of 20

Katodni deo peći je izgrađen od betona i vatrostalnog šamota u obliku korita i obložen je

ugljenim blokovima koji su međusobno povezani specijalnom ugljenom masom za zaptivanje

a) b) c)

slika 6 Anode a) izgled anode pre postavljanja b) skladište anoda c) postavljanje anode

slika 7 Oblaganje unutrašnjosti peći šamotom

Rastop u toku elektrolize nastaje topljenjem glinice i kriolita na temperaturi od 950degC kojima

se dodaju aluminijum-fluorid AlF3 da bi rastop dobio potrebnu viskoznost kalcijum-fluorid CaF2

Page 11 of 20

da bi se snizila temperatura topljenja rastopa i natrijum i litijum-hlorid (NaCl i LiCl) da bi se

povećala električna provodljivost rastopa

Za elektrolizu glinice potrebne su velike količine električne energije u obliku jednosmerne

struje

Pri elektrolizi na katodi se izdvaja aluminijum a na anodi kiseonik koji reaguje sa ugljenom

anodom pri čemu nastaje ugljen-dioksid (CO2) i mala količina ugljen-monoksida (CO)

Aluminijum čija je čistoća 995-999 se izdvaja u tečnom stanju na dnu peći i ispumpava iz nje

svaka 3 do 4 dana

slika 8 Pumpa za vađenje aluminijuma slika 9 Ispumpavanje aluminijuma iz

elektrolitičke peći

Zanimljivosti o aluminijumu

Aluminijum je najrasprostranjeniji metal u Zemljinoj kori pa pomalo iznenađuje činjenica

da je otkriven tek početkom 19 veka Komad aluminijuma je 1855 godine bio izložen na

Svetskoj izložbi u Parizu kao najveća retkost Izazvao je divljenje posetioca izložbe zbog

srebrnastog sjaja ali i zbog cene ndash bio je skuplji od zlata Cena kilograma aluminijuma bila

je 1200 dolara

Napoleon II je na jednom svečanom banketu jeo koristeći pribor napravljen od tada

najskupljeg metala aluminijuma dok su se njegovi gosti služili manje vrednim priborom

izrađenim od srebra i zlata

Zašto je aluminijum počeo da se proizvodi tako kasno u odnosu na ostale metale

On se proizvodi elektrometalurškim postupkom za koji su potrebne velike količine električne

struje pa je njegova proizvodnja postala moguća tek posle Simensovog otkrića dinamo mašine

1866 godine koja kao generator jednosmerne struje postaje jefin i efikasan način za stvaranje

električne energije

A zašto je bio tako skup Razmisli pa odgovori

Pomoću sledećih pitanja proceni svoje znanje i odluči za koju ocenu želiš da odgovaraš

Page 12 of 20

1 Zašto aluminijum nije samorodni metal

2 Šta je osnovna sirovina za proizvodnju aluminijuma

3 U koju vrstu ruda spada boksit

4 Zašto se za proizvodnju aluminijuma kao osnovna sirovina ne koristi korund

5 Kojim postupkom se proizvodi aluminijum

6 Šta je redukciono sredstvo za proizvodnju aluminijuma

7 Zašto je postupak za dobijanje aluminijuma elektrometalurški

8 Šta je glinica

9 Šta je amfoternost Podseti se osobina aluminijuma

10 Kako se mogu podeliti postupci za dobijanje glinice

11 Koji su nedostaci procesa proizvodnje glinice kiselim postupkom

12 Koje se pomoćne sirovine koriste za dobijanje glinice Bajerovim postupkom

13 Koje se pomoćne sirovine koriste za dobijanje glinice sinter postupkom

14 Šta je osnovni a koji su sporedni proizvodi Bajerovog i sinter postupka

15 Koje se operacije vrše pri dobijanju glinice Bajerovim postupkom Navedi operacije redom

kojim se izvode u postupku

16 Koje se operacije vrše pri dobijanju glinice sinter postupkom Navedi operacije redom kojim se

izvode u postupku

17 Od čega potiče boja crvenog mulja

18 Zašto je da bi mogli da proizvedemo aluminijum potrebno prvo od boksita dobiti glinicu

19 Uporedi Bajerov i sinter postupak za dobijanje glinice

Bajerov postupak sinter postupak

osnovna sirovina

pomoćne sirovine

temperatura

pritisak

uređaji

osnovni proizvod

sporedni proizvodi

20 Nacrtaj blok šemu Bajerovog procesa dobijanja glinice

21 Nacrtaj blok šemu sinter procesa dobijanja glinice

22 Koje su sličnosti Bajerovog i sinter postupka proizvodnje glinice

23 Koje su razlike između Bajerovog i sinter postupka proizvodnje glinice

24 Na osnovu podataka o baznim procesima proizvodnje glinice zaključi i obrazloži

Koji postupak za dobijanje glinice

Page 13 of 20

- je jednostavniji

- koristi manje energije

- stvara manju količinu otpada

25 Koji su ekološki problemi baznih postupaka za dobijanje glinice

26 Šta je sve potrebno za elektrolizu glinice

27 Kakve osobine treba da ima materijal od kog se prave elektrode za elektrolizu glinice

28 Šta se dešava na anodi a šta na katodi tokom elektolize glinice

29 Kakva je uloga kriolita u procesu elektrolize glinice

30 Kakva je uloga hlorida i fluorida alkalnih i zemnoalkalnih metala u procesu elektrolize glinice

31 Šta je osnovni a koji su sporedni proizvodi procesa elektrolize glinice

32 Koji su ekološki a koji ekonomski nedostaci procesa elektrolize

33 Nacrtaj blok šemu kompletnog elektrometalurškog procesa dobijanja aluminijuma

34 Izbaci uljeza 1 boksit 2 kriolit 3 korund 4 koks

__________ je uljez zato što

____________________________________________________

35 Pročitajte navedene iskaze zatim ispred svake tvrdnje zaokružite slovo T ako je tačna a slovo

N ako nije tačna Ukoliko ste zaokružili N pogrešnu reč podvucite a na liniju u zagradi nakon

slova N upišite reč kojom biste netačan pojam zamenili kako bi tvrdnja bila tačna

T N ( __________ ) Glinica je amorfna pa se zato može dobiti i kiselim i baznim postupkom

T N ( __________ ) Aluminijum se proizvodi pirometalurškim postupkom

T N ( __________ ) Otpadni mulj koji nastaje u procesu proizvodnje glinice je crne boje

T N ( __________ ) Za elektrolizu glinice koristi se naizmenična električna struja

T N ( __________ ) Boksit je osnovna sirovina za proizvodnju aluminijuma

36 Navedeno je operacija u sinter postupku dobijanja glinice Poređajte ih tehnološki pravilno ndash

onim redom kojim se izvode u toku procesa Redni broj operacije upišite na liniju ispred njenog

naziva

_____ kristalizacija

_____ mlevenje boksita

_____ sinterovanje boksita sa krečom i sodom

_____ mlevenje natrijum-aluminata

_____ žarenje aluminijum-hidroksida

_____ rastvaranje natrijum-aluminata u vodi

_____ hlađenje aluminatnog rastvora

_____ drobljenje boksita

_____ ceđenje kristala aluminijum-hidroksida

Page 14 of 20

_____ dekantovanje aluminatnog rastvora

_____ hlađenje glinice

_____ bdquopelcovanjerdquo rastvora natrijum-aluminata

37 U levoj koloni su navedene supstance U desnoj koloni je navedena uloga supstanci u procesu

dobijanja aluminijuma Na liniji ispred navedene uloge supstance napišite broj supstance iz leve

kolone kojoj odgovara ta uloga

1 Crveni mulj ________ sirovina

2 Glinica

3 Ugljen-monoksid ________ međuproizvod

4 Natrijum-hidroksid

5 Kriolit ________ otpad

6 Natrijum-aluminat

38 Poveži date pojmove u tačnu rečenicu

Glinica

zato

što

je amfoterna

može

da

se

koristi za dobijanje aluminijuma

Boksit provodi struju koristi za pravljenje elektroda

Koks sadrži oksid aluminijuma dobije kiselim i baznim postupkom

39 Glinica je

1 aluminijum-oksid 2 aluminijum-hidroksid 3 aluminijum-silikat 4

aluminijum-fluorid

40 Na liniju ispred ponuđenih odgovora napišite slovo E ako je u pitanju supstanca od koje se

prave elektrode ili slovo R ako je u pitanju supstanca koja ulazi u sastav rastopa elektrolita

_____ koks _____ litijum-hlorid ______ kriolit

_____ natrijum-hlorid _____ katranska smola ______ kalcijum-fluorid

_____ glinica _____ aluminijum-fluorid ______ zaptivna ugljena

masa

РЕЦИКЛАЖА АЛУМИНИЈУМА

Шта је рециклажа

Рециклажа је сложен организационо-технолошки процес којим се неки материјали из

чврстог отпада прикупљају разврставају и чисте да би се прерадили у сировину која може

Page 15 of 20

послужити за производњу истих или других производаТо је кружни циклус повратака

материјала из потрошње у производњу

Шта су секундарне сировине

Отпадни материјали као што су на пример употребљени папир поломљено стаклена

амбалажа метали текстил итд представљају секундарне сировине

УПОТРЕБА АЛУМИНИЈУМА

Алуминијум је вредан метал пре свега због способности легирања са другим елементима при

чему те легуре због својих изванредних механичких физчко-хемијских технолошких

естетских и других позитивних својстава данас имају широку употребу (сл1)

Слика бр 1 Употреба алуминијума

Алуминијум се користи

У транспорту - Коришћењем алуминијума у транспорту добија се на лакоћи што има

за последицу мањи утрошак горива и постиже се већи капацитет превозних средстава

(путнички и војни авиони путничка возила аутобуси камиони бродови јахте

чамци подморнице свемирски бродови бицикли скутери мопеди)

У грађевинарству и архитектури - Употребом алуминијума грађевински материјал је

лакши а његова дуготрајност већа (кровне конструкције конструкције за нафтне

платформе носеће конструкције мостова прозори врата)

За паковање производа ndash (лименке алуфолије метални запушачи за флаше)

У машинству ndash (машински блокови пропелери зупчаници делови мотора)

У електроници ndash (електрични проводници)

Остало ndash (посуђе у домаћинству кућни апарати накит алуминијумске конструкције

за ранчеве куглични лежајеви спортски реквизити штапови за пецање штапови за

скије скулптуре у медицини сликарству)

АЛУМИНИЈУМ КАО ВРЕДНА СЕКУНДАРНА СИРОВИНА

Са повећањем потрошње алуминијума расте и количина насталог отпада вредне секундарне

сировине коју након припреме треба поново врати у производни процес

Алуминијумски отпад долази из два извора

1 Процесни отпад који настаје у производним погонима као вишак материјала који

није ушао у финални производ који настаје током механичке обраде производа у

виду струготине одрезака од лимова или као неисправни ndash шкарт продукти (сл2)

Квалитет овог отпада зависи од начина сортирања и складиштења

Page 16 of 20

Слика бр 2 Процесни отпад од алуминијума

2 Амортизациони отпад чине оштећени амортизовани расходовани производи

производи којима је истекао век коришћења(сл3) Овај отпад садржи доста

нечистоћа и других материјала као што су папир тканине пластика што утиче на

квалитет и вредност овог отпада

Слика бр 3 Амортизациони отпад од алуминијума

Коришћен алуминијум је вредан ресурс алуминијумским отпадом дневно се тргује на неким

већим металним берзама

РЕЦИКЛАЖНИ ПРОЦЕС

Повратак алуминијумског отпада у репродукциони циклус је сложен процес од тренутка

његовог настанка па до поновне употребе у индустрији и може се поделити на следеће фазе

Сакупљање транспорт и складиштење

Припрема за прераду

Прерада

Сакупљање транспорт и складиштење

Сакупљање алуминијумског отпада треба вршити на самом месту где се ствара као

технолошки вишак или у погонима за прераду метала Разне врсте легура алуминијума су по

спољњем изгледу сличне па се не могу касније раздвојити простим методама тако да је

накнадно сортирање по врстама везано са сложеним технолошким поступцима смањеном

економијом и мањом шансом за постизање већег искоришћења метала

У погонима где настају отпаци мора се првенствено спречити њихово загађивање са разним

металним и неметалним примесама У том циљу најповољније је када се на самим машинама

за обраду метала поставе додатни уређаји и прихватни судови ndash контејнери којима се

спречава растурање отпадака и њихово прљање Прихватни судови морају бити јасно

обележени тако да се са лакоћом може вршити разврставање материјала Изузетно вредна

сировина као што су алуминијумски отпаци захтева брижљиво поступање при складиштењу

Струготина шљака и прашина морају се складиштити у покривеним просторијама уз

настојање да се што пре прераде Остали отпаци могу се лагеровати на отвореном простору

Простор на ком се складиште отпаци алуминијума мора се обележити а отпадак се мора

издвајати по врстама

Иситњени отпадак (дезинтегрисан шредерован) и ситна струготина могу се помоћу разних

уређаја (транспортери конвејери силоси) лагеровати и транспортовати што знатно

Page 17 of 20

доприноси повећању продуктивности рада Процес сакупљања мора бити добро организован

а такође мора обухватати све изворе настајања отпатда

Припрема за прераду

Да би се добио што бољи квалитет свака врста отпатда захтева посебну припрему пре саме

прераде и зависи од физичког изгледа отпадака и њихове запрљаности страним примесама

Отпаци од чистог алуминијума и отпаци од легура разликују се по хемијском саставу а

такође и отпадак легуре за пластичну прераду разликује се од легура за ливење

Разноврсност производа на бази легура алуминијума утичу да се легуре алуминијума

појављују заједно са челиком тешким металима пластичном масом гумом бојама уљем

емулзијом Само мањи део отпатка настаје у облику и величини која се може директно

шаржирати у пећ за топљење Основне групе отпадака алуминијума су комадасти отпадак

фолија шљака струготина и сваки од њих захтева посебне технологије припреме

(сортирање раздвајање пресовање сечење дробљење млевење магнетна сепарација

ваздушна сепарација итд) Пре почетка процеса припреме врши се узорковање и

карактеризација прикупљених отпадака

Прерада

Наведени поступци припреме свих врста отпадака врше се ради постизања што већег

искоришћења материјала при топљењу а такође и за постизање већег квалитета секундарних

алуминијумских легура Након припреме отпадака следи прерада алуминијумског отпатка

која се састоји из следећих ступњева

претапање

рафинација и легирање и

разливање

Претапање

Процес претапања припремљених отпадака економично се врши у ротационој пламеној пећи

на што је могуће нижој температури уз максимално скраћење времена топљења да не би

дошло до прегревања метала и губитака сагоревањем Да би се производила алуминијумска

легура према стандардним спецификацијама уз минималне производне трошкове шаржа се

мора саставити од таквих количина и врста отпадака који ће одговарати жељеном саставу

без већег додавања легирајућих материјала

Рафинација и легирање и

Поступак рафинације и легирања може да се обави у свим топионичким пећима али се данас

најчешће примењују пећи за одржавање постављене поред ротационих пећи

Разливање

Алуминијумске легуре произведене у топионицама потрошачима се испоручују

- у течном стању до линије ливења у термолонцима или

- у облику ингота разних полуфабриката гранула гриза

Рециклажом 1 тоне рециклираног алуминијума сачува се

bull 8895 l нафте

bull 14000 kWh електричне енергије

Page 18 of 20

bull 10 m3 простора на депонијама

bull 4 t руде боксита

bull 700 kg угља нафте и смоле

bull избегава се емисија 35 kg алуминијум флуорида

bull смањује се емитовање штетних гасова (првенствено CO2) за око 28 t

РЕЦИКЛАЖА АЛУМИНИЈУМСКИХ ЛИМЕНКИ

Најважнији и најраспрострањенији амбалажни алуминијумски отпад су алуминијумске

лименке Рециклажни циклус алуминијумских лименки започиње сакупљањем

алуминијумских лименки Када се контејнер напуни лименке се рециклажним возилом

превозе до рециклажних центара Ту се врши њихово одвајање (сепарација лименки) уз

помоћ великих и јаких електро магнетних сепаратора На једној страни се издвајају челичне

лименке а на другој алуминијумске Лименке се сабијају у брикете (масе око 15 kg) или у

бале (масе око 450-550 kg) суше у сушарама и потом шаљу у топионице на даљу прераду

Пуштањем јако загрејаног ваздуха са лименки се скида боја и остале ознаке производа У

високим пећима алуминијум се топи на температурама од око 600 ⁰C Растопљен алуминијум

се сипа у специјалне одливке дугачке око 15 метара и масе око 27 тона Одливци се даље

транспортују у фабрике где се одливци топе на температури од 900-1100 ⁰C у танке листове и

намотавају у калемове Овако припремљени калемови алуминијума транспортују до се

фабрика за производњу лименки или алуминијумских фолија

Фазе рециклаже алуминијумских лименки (сл2)

1 транспорт лименки

2 селекција и уклањање нечистоћа

3 ситњење лименки

4 топљење

5 изливање истопљеног алуминијума у калупе

6 транспорт до фабрике за производњу лименки

7 производња лименки

Слика бр2 Рециклажа алуминијумских лименки

Алуминијумска лименка се може рециклирати бесконачан број пута а да ништа не изгуби на

квалитету Коришћене алуминијумске лименке се могу рециклирати у нове лименке или у

Page 19 of 20

неке друге производе од висококвалитетног алуминијума Рециклажа алуминијума је брз

процес лименке могу поново да буду у употреби и на истој полици већ након 60-90 дана

ПРЕДНОСТИ РЕЦИКЛАЖЕ

Рециклажом се остварује вишеструка корист финансијска еколошка и друштвена добит

смањење потрошње енергија зa 95

смањују се загађење воде за 97

индустрија се снабдева драгоценим сировинама

отварају се нова радна места

стимулише се развој зелених технологија

чувају се природни ресурси

штеди се место на депонијама

смањују се загађење ваздуха за 95

смањује се емисија гасова са ефектом стаклене баште

Питања и задаци

1 Погледај процес рециклаже алуминијумских лименки фирме RECAN на следећој

адреси httpswwwyoutubecomwatchv=WFqU1D5a1pc

2 Наведи примере употребе алуминијума

3 Објасни процесни и амортизациони отпад

4 Наброј фазе рециклажног процеса

5 Шта се постиже правилним сакупљањем транспортом и складиштењем

алуминијумског отпада

6 Шта утиче на степен запрљаности алуминијумског отпада

7 Наброј основне групе алуминијумских отпадака

8 Објасни како се врши прерада алуминијумског отпада

9 Наброј и објасни кораке рециклаже алуминијумских лименки

10 Наведи предности рециклаже

11 Шта мислиш како би могла да се организује акција сакупљања алуминијумских

лименки у твојој школи

За оне који желе више да знају

Израчунато је да се током живота једног возила који у својој конструкцији садржи

већи проценат алуминијумских делова троши 6 -12 пута мање енергије Мања маса

возила доприноси мањем утрошку горива а тиме и мањем аерозагађењу

Један танак слој изолационог материјала од алуминијума који се користи за

облагање зидова показује исту топлотну ефективност као цигла или камен дебљине

10 cm

Посуђе од алуминијума је веома практично за храну која у себи садржи киселине као

што је парадајз или воће јер не долази до реакције са зидовима суда

У Европи се рециклира око 40 лименки а у свету око 50

Алуминијумске лименке се могу се лако згњечити и не заузимају много простора у

контејнерима за рециклажу

Page 11 of 20

da bi se snizila temperatura topljenja rastopa i natrijum i litijum-hlorid (NaCl i LiCl) da bi se

povećala električna provodljivost rastopa

Za elektrolizu glinice potrebne su velike količine električne energije u obliku jednosmerne

struje

Pri elektrolizi na katodi se izdvaja aluminijum a na anodi kiseonik koji reaguje sa ugljenom

anodom pri čemu nastaje ugljen-dioksid (CO2) i mala količina ugljen-monoksida (CO)

Aluminijum čija je čistoća 995-999 se izdvaja u tečnom stanju na dnu peći i ispumpava iz nje

svaka 3 do 4 dana

slika 8 Pumpa za vađenje aluminijuma slika 9 Ispumpavanje aluminijuma iz

elektrolitičke peći

Zanimljivosti o aluminijumu

Aluminijum je najrasprostranjeniji metal u Zemljinoj kori pa pomalo iznenađuje činjenica

da je otkriven tek početkom 19 veka Komad aluminijuma je 1855 godine bio izložen na

Svetskoj izložbi u Parizu kao najveća retkost Izazvao je divljenje posetioca izložbe zbog

srebrnastog sjaja ali i zbog cene ndash bio je skuplji od zlata Cena kilograma aluminijuma bila

je 1200 dolara

Napoleon II je na jednom svečanom banketu jeo koristeći pribor napravljen od tada

najskupljeg metala aluminijuma dok su se njegovi gosti služili manje vrednim priborom

izrađenim od srebra i zlata

Zašto je aluminijum počeo da se proizvodi tako kasno u odnosu na ostale metale

On se proizvodi elektrometalurškim postupkom za koji su potrebne velike količine električne

struje pa je njegova proizvodnja postala moguća tek posle Simensovog otkrića dinamo mašine

1866 godine koja kao generator jednosmerne struje postaje jefin i efikasan način za stvaranje

električne energije

A zašto je bio tako skup Razmisli pa odgovori

Pomoću sledećih pitanja proceni svoje znanje i odluči za koju ocenu želiš da odgovaraš

Page 12 of 20

1 Zašto aluminijum nije samorodni metal

2 Šta je osnovna sirovina za proizvodnju aluminijuma

3 U koju vrstu ruda spada boksit

4 Zašto se za proizvodnju aluminijuma kao osnovna sirovina ne koristi korund

5 Kojim postupkom se proizvodi aluminijum

6 Šta je redukciono sredstvo za proizvodnju aluminijuma

7 Zašto je postupak za dobijanje aluminijuma elektrometalurški

8 Šta je glinica

9 Šta je amfoternost Podseti se osobina aluminijuma

10 Kako se mogu podeliti postupci za dobijanje glinice

11 Koji su nedostaci procesa proizvodnje glinice kiselim postupkom

12 Koje se pomoćne sirovine koriste za dobijanje glinice Bajerovim postupkom

13 Koje se pomoćne sirovine koriste za dobijanje glinice sinter postupkom

14 Šta je osnovni a koji su sporedni proizvodi Bajerovog i sinter postupka

15 Koje se operacije vrše pri dobijanju glinice Bajerovim postupkom Navedi operacije redom

kojim se izvode u postupku

16 Koje se operacije vrše pri dobijanju glinice sinter postupkom Navedi operacije redom kojim se

izvode u postupku

17 Od čega potiče boja crvenog mulja

18 Zašto je da bi mogli da proizvedemo aluminijum potrebno prvo od boksita dobiti glinicu

19 Uporedi Bajerov i sinter postupak za dobijanje glinice

Bajerov postupak sinter postupak

osnovna sirovina

pomoćne sirovine

temperatura

pritisak

uređaji

osnovni proizvod

sporedni proizvodi

20 Nacrtaj blok šemu Bajerovog procesa dobijanja glinice

21 Nacrtaj blok šemu sinter procesa dobijanja glinice

22 Koje su sličnosti Bajerovog i sinter postupka proizvodnje glinice

23 Koje su razlike između Bajerovog i sinter postupka proizvodnje glinice

24 Na osnovu podataka o baznim procesima proizvodnje glinice zaključi i obrazloži

Koji postupak za dobijanje glinice

Page 13 of 20

- je jednostavniji

- koristi manje energije

- stvara manju količinu otpada

25 Koji su ekološki problemi baznih postupaka za dobijanje glinice

26 Šta je sve potrebno za elektrolizu glinice

27 Kakve osobine treba da ima materijal od kog se prave elektrode za elektrolizu glinice

28 Šta se dešava na anodi a šta na katodi tokom elektolize glinice

29 Kakva je uloga kriolita u procesu elektrolize glinice

30 Kakva je uloga hlorida i fluorida alkalnih i zemnoalkalnih metala u procesu elektrolize glinice

31 Šta je osnovni a koji su sporedni proizvodi procesa elektrolize glinice

32 Koji su ekološki a koji ekonomski nedostaci procesa elektrolize

33 Nacrtaj blok šemu kompletnog elektrometalurškog procesa dobijanja aluminijuma

34 Izbaci uljeza 1 boksit 2 kriolit 3 korund 4 koks

__________ je uljez zato što

____________________________________________________

35 Pročitajte navedene iskaze zatim ispred svake tvrdnje zaokružite slovo T ako je tačna a slovo

N ako nije tačna Ukoliko ste zaokružili N pogrešnu reč podvucite a na liniju u zagradi nakon

slova N upišite reč kojom biste netačan pojam zamenili kako bi tvrdnja bila tačna

T N ( __________ ) Glinica je amorfna pa se zato može dobiti i kiselim i baznim postupkom

T N ( __________ ) Aluminijum se proizvodi pirometalurškim postupkom

T N ( __________ ) Otpadni mulj koji nastaje u procesu proizvodnje glinice je crne boje

T N ( __________ ) Za elektrolizu glinice koristi se naizmenična električna struja

T N ( __________ ) Boksit je osnovna sirovina za proizvodnju aluminijuma

36 Navedeno je operacija u sinter postupku dobijanja glinice Poređajte ih tehnološki pravilno ndash

onim redom kojim se izvode u toku procesa Redni broj operacije upišite na liniju ispred njenog

naziva

_____ kristalizacija

_____ mlevenje boksita

_____ sinterovanje boksita sa krečom i sodom

_____ mlevenje natrijum-aluminata

_____ žarenje aluminijum-hidroksida

_____ rastvaranje natrijum-aluminata u vodi

_____ hlađenje aluminatnog rastvora

_____ drobljenje boksita

_____ ceđenje kristala aluminijum-hidroksida

Page 14 of 20

_____ dekantovanje aluminatnog rastvora

_____ hlađenje glinice

_____ bdquopelcovanjerdquo rastvora natrijum-aluminata

37 U levoj koloni su navedene supstance U desnoj koloni je navedena uloga supstanci u procesu

dobijanja aluminijuma Na liniji ispred navedene uloge supstance napišite broj supstance iz leve

kolone kojoj odgovara ta uloga

1 Crveni mulj ________ sirovina

2 Glinica

3 Ugljen-monoksid ________ međuproizvod

4 Natrijum-hidroksid

5 Kriolit ________ otpad

6 Natrijum-aluminat

38 Poveži date pojmove u tačnu rečenicu

Glinica

zato

što

je amfoterna

može

da

se

koristi za dobijanje aluminijuma

Boksit provodi struju koristi za pravljenje elektroda

Koks sadrži oksid aluminijuma dobije kiselim i baznim postupkom

39 Glinica je

1 aluminijum-oksid 2 aluminijum-hidroksid 3 aluminijum-silikat 4

aluminijum-fluorid

40 Na liniju ispred ponuđenih odgovora napišite slovo E ako je u pitanju supstanca od koje se

prave elektrode ili slovo R ako je u pitanju supstanca koja ulazi u sastav rastopa elektrolita

_____ koks _____ litijum-hlorid ______ kriolit

_____ natrijum-hlorid _____ katranska smola ______ kalcijum-fluorid

_____ glinica _____ aluminijum-fluorid ______ zaptivna ugljena

masa

РЕЦИКЛАЖА АЛУМИНИЈУМА

Шта је рециклажа

Рециклажа је сложен организационо-технолошки процес којим се неки материјали из

чврстог отпада прикупљају разврставају и чисте да би се прерадили у сировину која може

Page 15 of 20

послужити за производњу истих или других производаТо је кружни циклус повратака

материјала из потрошње у производњу

Шта су секундарне сировине

Отпадни материјали као што су на пример употребљени папир поломљено стаклена

амбалажа метали текстил итд представљају секундарне сировине

УПОТРЕБА АЛУМИНИЈУМА

Алуминијум је вредан метал пре свега због способности легирања са другим елементима при

чему те легуре због својих изванредних механичких физчко-хемијских технолошких

естетских и других позитивних својстава данас имају широку употребу (сл1)

Слика бр 1 Употреба алуминијума

Алуминијум се користи

У транспорту - Коришћењем алуминијума у транспорту добија се на лакоћи што има

за последицу мањи утрошак горива и постиже се већи капацитет превозних средстава

(путнички и војни авиони путничка возила аутобуси камиони бродови јахте

чамци подморнице свемирски бродови бицикли скутери мопеди)

У грађевинарству и архитектури - Употребом алуминијума грађевински материјал је

лакши а његова дуготрајност већа (кровне конструкције конструкције за нафтне

платформе носеће конструкције мостова прозори врата)

За паковање производа ndash (лименке алуфолије метални запушачи за флаше)

У машинству ndash (машински блокови пропелери зупчаници делови мотора)

У електроници ndash (електрични проводници)

Остало ndash (посуђе у домаћинству кућни апарати накит алуминијумске конструкције

за ранчеве куглични лежајеви спортски реквизити штапови за пецање штапови за

скије скулптуре у медицини сликарству)

АЛУМИНИЈУМ КАО ВРЕДНА СЕКУНДАРНА СИРОВИНА

Са повећањем потрошње алуминијума расте и количина насталог отпада вредне секундарне

сировине коју након припреме треба поново врати у производни процес

Алуминијумски отпад долази из два извора

1 Процесни отпад који настаје у производним погонима као вишак материјала који

није ушао у финални производ који настаје током механичке обраде производа у

виду струготине одрезака од лимова или као неисправни ndash шкарт продукти (сл2)

Квалитет овог отпада зависи од начина сортирања и складиштења

Page 16 of 20

Слика бр 2 Процесни отпад од алуминијума

2 Амортизациони отпад чине оштећени амортизовани расходовани производи

производи којима је истекао век коришћења(сл3) Овај отпад садржи доста

нечистоћа и других материјала као што су папир тканине пластика што утиче на

квалитет и вредност овог отпада

Слика бр 3 Амортизациони отпад од алуминијума

Коришћен алуминијум је вредан ресурс алуминијумским отпадом дневно се тргује на неким

већим металним берзама

РЕЦИКЛАЖНИ ПРОЦЕС

Повратак алуминијумског отпада у репродукциони циклус је сложен процес од тренутка

његовог настанка па до поновне употребе у индустрији и може се поделити на следеће фазе

Сакупљање транспорт и складиштење

Припрема за прераду

Прерада

Сакупљање транспорт и складиштење

Сакупљање алуминијумског отпада треба вршити на самом месту где се ствара као

технолошки вишак или у погонима за прераду метала Разне врсте легура алуминијума су по

спољњем изгледу сличне па се не могу касније раздвојити простим методама тако да је

накнадно сортирање по врстама везано са сложеним технолошким поступцима смањеном

економијом и мањом шансом за постизање већег искоришћења метала

У погонима где настају отпаци мора се првенствено спречити њихово загађивање са разним

металним и неметалним примесама У том циљу најповољније је када се на самим машинама

за обраду метала поставе додатни уређаји и прихватни судови ndash контејнери којима се

спречава растурање отпадака и њихово прљање Прихватни судови морају бити јасно

обележени тако да се са лакоћом може вршити разврставање материјала Изузетно вредна

сировина као што су алуминијумски отпаци захтева брижљиво поступање при складиштењу

Струготина шљака и прашина морају се складиштити у покривеним просторијама уз

настојање да се што пре прераде Остали отпаци могу се лагеровати на отвореном простору

Простор на ком се складиште отпаци алуминијума мора се обележити а отпадак се мора

издвајати по врстама

Иситњени отпадак (дезинтегрисан шредерован) и ситна струготина могу се помоћу разних

уређаја (транспортери конвејери силоси) лагеровати и транспортовати што знатно

Page 17 of 20

доприноси повећању продуктивности рада Процес сакупљања мора бити добро организован

а такође мора обухватати све изворе настајања отпатда

Припрема за прераду

Да би се добио што бољи квалитет свака врста отпатда захтева посебну припрему пре саме

прераде и зависи од физичког изгледа отпадака и њихове запрљаности страним примесама

Отпаци од чистог алуминијума и отпаци од легура разликују се по хемијском саставу а

такође и отпадак легуре за пластичну прераду разликује се од легура за ливење

Разноврсност производа на бази легура алуминијума утичу да се легуре алуминијума

појављују заједно са челиком тешким металима пластичном масом гумом бојама уљем

емулзијом Само мањи део отпатка настаје у облику и величини која се може директно

шаржирати у пећ за топљење Основне групе отпадака алуминијума су комадасти отпадак

фолија шљака струготина и сваки од њих захтева посебне технологије припреме

(сортирање раздвајање пресовање сечење дробљење млевење магнетна сепарација

ваздушна сепарација итд) Пре почетка процеса припреме врши се узорковање и

карактеризација прикупљених отпадака

Прерада

Наведени поступци припреме свих врста отпадака врше се ради постизања што већег

искоришћења материјала при топљењу а такође и за постизање већег квалитета секундарних

алуминијумских легура Након припреме отпадака следи прерада алуминијумског отпатка

која се састоји из следећих ступњева

претапање

рафинација и легирање и

разливање

Претапање

Процес претапања припремљених отпадака економично се врши у ротационој пламеној пећи

на што је могуће нижој температури уз максимално скраћење времена топљења да не би

дошло до прегревања метала и губитака сагоревањем Да би се производила алуминијумска

легура према стандардним спецификацијама уз минималне производне трошкове шаржа се

мора саставити од таквих количина и врста отпадака који ће одговарати жељеном саставу

без већег додавања легирајућих материјала

Рафинација и легирање и

Поступак рафинације и легирања може да се обави у свим топионичким пећима али се данас

најчешће примењују пећи за одржавање постављене поред ротационих пећи

Разливање

Алуминијумске легуре произведене у топионицама потрошачима се испоручују

- у течном стању до линије ливења у термолонцима или

- у облику ингота разних полуфабриката гранула гриза

Рециклажом 1 тоне рециклираног алуминијума сачува се

bull 8895 l нафте

bull 14000 kWh електричне енергије

Page 18 of 20

bull 10 m3 простора на депонијама

bull 4 t руде боксита

bull 700 kg угља нафте и смоле

bull избегава се емисија 35 kg алуминијум флуорида

bull смањује се емитовање штетних гасова (првенствено CO2) за око 28 t

РЕЦИКЛАЖА АЛУМИНИЈУМСКИХ ЛИМЕНКИ

Најважнији и најраспрострањенији амбалажни алуминијумски отпад су алуминијумске

лименке Рециклажни циклус алуминијумских лименки започиње сакупљањем

алуминијумских лименки Када се контејнер напуни лименке се рециклажним возилом

превозе до рециклажних центара Ту се врши њихово одвајање (сепарација лименки) уз

помоћ великих и јаких електро магнетних сепаратора На једној страни се издвајају челичне

лименке а на другој алуминијумске Лименке се сабијају у брикете (масе око 15 kg) или у

бале (масе око 450-550 kg) суше у сушарама и потом шаљу у топионице на даљу прераду

Пуштањем јако загрејаног ваздуха са лименки се скида боја и остале ознаке производа У

високим пећима алуминијум се топи на температурама од око 600 ⁰C Растопљен алуминијум

се сипа у специјалне одливке дугачке око 15 метара и масе око 27 тона Одливци се даље

транспортују у фабрике где се одливци топе на температури од 900-1100 ⁰C у танке листове и

намотавају у калемове Овако припремљени калемови алуминијума транспортују до се

фабрика за производњу лименки или алуминијумских фолија

Фазе рециклаже алуминијумских лименки (сл2)

1 транспорт лименки

2 селекција и уклањање нечистоћа

3 ситњење лименки

4 топљење

5 изливање истопљеног алуминијума у калупе

6 транспорт до фабрике за производњу лименки

7 производња лименки

Слика бр2 Рециклажа алуминијумских лименки

Алуминијумска лименка се може рециклирати бесконачан број пута а да ништа не изгуби на

квалитету Коришћене алуминијумске лименке се могу рециклирати у нове лименке или у

Page 19 of 20

неке друге производе од висококвалитетног алуминијума Рециклажа алуминијума је брз

процес лименке могу поново да буду у употреби и на истој полици већ након 60-90 дана

ПРЕДНОСТИ РЕЦИКЛАЖЕ

Рециклажом се остварује вишеструка корист финансијска еколошка и друштвена добит

смањење потрошње енергија зa 95

смањују се загађење воде за 97

индустрија се снабдева драгоценим сировинама

отварају се нова радна места

стимулише се развој зелених технологија

чувају се природни ресурси

штеди се место на депонијама

смањују се загађење ваздуха за 95

смањује се емисија гасова са ефектом стаклене баште

Питања и задаци

1 Погледај процес рециклаже алуминијумских лименки фирме RECAN на следећој

адреси httpswwwyoutubecomwatchv=WFqU1D5a1pc

2 Наведи примере употребе алуминијума

3 Објасни процесни и амортизациони отпад

4 Наброј фазе рециклажног процеса

5 Шта се постиже правилним сакупљањем транспортом и складиштењем

алуминијумског отпада

6 Шта утиче на степен запрљаности алуминијумског отпада

7 Наброј основне групе алуминијумских отпадака

8 Објасни како се врши прерада алуминијумског отпада

9 Наброј и објасни кораке рециклаже алуминијумских лименки

10 Наведи предности рециклаже

11 Шта мислиш како би могла да се организује акција сакупљања алуминијумских

лименки у твојој школи

За оне који желе више да знају

Израчунато је да се током живота једног возила који у својој конструкцији садржи

већи проценат алуминијумских делова троши 6 -12 пута мање енергије Мања маса

возила доприноси мањем утрошку горива а тиме и мањем аерозагађењу

Један танак слој изолационог материјала од алуминијума који се користи за

облагање зидова показује исту топлотну ефективност као цигла или камен дебљине

10 cm

Посуђе од алуминијума је веома практично за храну која у себи садржи киселине као

што је парадајз или воће јер не долази до реакције са зидовима суда

У Европи се рециклира око 40 лименки а у свету око 50

Алуминијумске лименке се могу се лако згњечити и не заузимају много простора у

контејнерима за рециклажу

Page 12 of 20

1 Zašto aluminijum nije samorodni metal

2 Šta je osnovna sirovina za proizvodnju aluminijuma

3 U koju vrstu ruda spada boksit

4 Zašto se za proizvodnju aluminijuma kao osnovna sirovina ne koristi korund

5 Kojim postupkom se proizvodi aluminijum

6 Šta je redukciono sredstvo za proizvodnju aluminijuma

7 Zašto je postupak za dobijanje aluminijuma elektrometalurški

8 Šta je glinica

9 Šta je amfoternost Podseti se osobina aluminijuma

10 Kako se mogu podeliti postupci za dobijanje glinice

11 Koji su nedostaci procesa proizvodnje glinice kiselim postupkom

12 Koje se pomoćne sirovine koriste za dobijanje glinice Bajerovim postupkom

13 Koje se pomoćne sirovine koriste za dobijanje glinice sinter postupkom

14 Šta je osnovni a koji su sporedni proizvodi Bajerovog i sinter postupka

15 Koje se operacije vrše pri dobijanju glinice Bajerovim postupkom Navedi operacije redom

kojim se izvode u postupku

16 Koje se operacije vrše pri dobijanju glinice sinter postupkom Navedi operacije redom kojim se

izvode u postupku

17 Od čega potiče boja crvenog mulja

18 Zašto je da bi mogli da proizvedemo aluminijum potrebno prvo od boksita dobiti glinicu

19 Uporedi Bajerov i sinter postupak za dobijanje glinice

Bajerov postupak sinter postupak

osnovna sirovina

pomoćne sirovine

temperatura

pritisak

uređaji

osnovni proizvod

sporedni proizvodi

20 Nacrtaj blok šemu Bajerovog procesa dobijanja glinice

21 Nacrtaj blok šemu sinter procesa dobijanja glinice

22 Koje su sličnosti Bajerovog i sinter postupka proizvodnje glinice

23 Koje su razlike između Bajerovog i sinter postupka proizvodnje glinice

24 Na osnovu podataka o baznim procesima proizvodnje glinice zaključi i obrazloži

Koji postupak za dobijanje glinice

Page 13 of 20

- je jednostavniji

- koristi manje energije

- stvara manju količinu otpada

25 Koji su ekološki problemi baznih postupaka za dobijanje glinice

26 Šta je sve potrebno za elektrolizu glinice

27 Kakve osobine treba da ima materijal od kog se prave elektrode za elektrolizu glinice

28 Šta se dešava na anodi a šta na katodi tokom elektolize glinice

29 Kakva je uloga kriolita u procesu elektrolize glinice

30 Kakva je uloga hlorida i fluorida alkalnih i zemnoalkalnih metala u procesu elektrolize glinice

31 Šta je osnovni a koji su sporedni proizvodi procesa elektrolize glinice

32 Koji su ekološki a koji ekonomski nedostaci procesa elektrolize

33 Nacrtaj blok šemu kompletnog elektrometalurškog procesa dobijanja aluminijuma

34 Izbaci uljeza 1 boksit 2 kriolit 3 korund 4 koks

__________ je uljez zato što

____________________________________________________

35 Pročitajte navedene iskaze zatim ispred svake tvrdnje zaokružite slovo T ako je tačna a slovo

N ako nije tačna Ukoliko ste zaokružili N pogrešnu reč podvucite a na liniju u zagradi nakon

slova N upišite reč kojom biste netačan pojam zamenili kako bi tvrdnja bila tačna

T N ( __________ ) Glinica je amorfna pa se zato može dobiti i kiselim i baznim postupkom

T N ( __________ ) Aluminijum se proizvodi pirometalurškim postupkom

T N ( __________ ) Otpadni mulj koji nastaje u procesu proizvodnje glinice je crne boje

T N ( __________ ) Za elektrolizu glinice koristi se naizmenična električna struja

T N ( __________ ) Boksit je osnovna sirovina za proizvodnju aluminijuma

36 Navedeno je operacija u sinter postupku dobijanja glinice Poređajte ih tehnološki pravilno ndash

onim redom kojim se izvode u toku procesa Redni broj operacije upišite na liniju ispred njenog

naziva

_____ kristalizacija

_____ mlevenje boksita

_____ sinterovanje boksita sa krečom i sodom

_____ mlevenje natrijum-aluminata

_____ žarenje aluminijum-hidroksida

_____ rastvaranje natrijum-aluminata u vodi

_____ hlađenje aluminatnog rastvora

_____ drobljenje boksita

_____ ceđenje kristala aluminijum-hidroksida

Page 14 of 20

_____ dekantovanje aluminatnog rastvora

_____ hlađenje glinice

_____ bdquopelcovanjerdquo rastvora natrijum-aluminata

37 U levoj koloni su navedene supstance U desnoj koloni je navedena uloga supstanci u procesu

dobijanja aluminijuma Na liniji ispred navedene uloge supstance napišite broj supstance iz leve

kolone kojoj odgovara ta uloga

1 Crveni mulj ________ sirovina

2 Glinica

3 Ugljen-monoksid ________ međuproizvod

4 Natrijum-hidroksid

5 Kriolit ________ otpad

6 Natrijum-aluminat

38 Poveži date pojmove u tačnu rečenicu

Glinica

zato

što

je amfoterna

može

da

se

koristi za dobijanje aluminijuma

Boksit provodi struju koristi za pravljenje elektroda

Koks sadrži oksid aluminijuma dobije kiselim i baznim postupkom

39 Glinica je

1 aluminijum-oksid 2 aluminijum-hidroksid 3 aluminijum-silikat 4

aluminijum-fluorid

40 Na liniju ispred ponuđenih odgovora napišite slovo E ako je u pitanju supstanca od koje se

prave elektrode ili slovo R ako je u pitanju supstanca koja ulazi u sastav rastopa elektrolita

_____ koks _____ litijum-hlorid ______ kriolit

_____ natrijum-hlorid _____ katranska smola ______ kalcijum-fluorid

_____ glinica _____ aluminijum-fluorid ______ zaptivna ugljena

masa

РЕЦИКЛАЖА АЛУМИНИЈУМА

Шта је рециклажа

Рециклажа је сложен организационо-технолошки процес којим се неки материјали из

чврстог отпада прикупљају разврставају и чисте да би се прерадили у сировину која може

Page 15 of 20

послужити за производњу истих или других производаТо је кружни циклус повратака

материјала из потрошње у производњу

Шта су секундарне сировине

Отпадни материјали као што су на пример употребљени папир поломљено стаклена

амбалажа метали текстил итд представљају секундарне сировине

УПОТРЕБА АЛУМИНИЈУМА

Алуминијум је вредан метал пре свега због способности легирања са другим елементима при

чему те легуре због својих изванредних механичких физчко-хемијских технолошких

естетских и других позитивних својстава данас имају широку употребу (сл1)

Слика бр 1 Употреба алуминијума

Алуминијум се користи

У транспорту - Коришћењем алуминијума у транспорту добија се на лакоћи што има

за последицу мањи утрошак горива и постиже се већи капацитет превозних средстава

(путнички и војни авиони путничка возила аутобуси камиони бродови јахте

чамци подморнице свемирски бродови бицикли скутери мопеди)

У грађевинарству и архитектури - Употребом алуминијума грађевински материјал је

лакши а његова дуготрајност већа (кровне конструкције конструкције за нафтне

платформе носеће конструкције мостова прозори врата)

За паковање производа ndash (лименке алуфолије метални запушачи за флаше)

У машинству ndash (машински блокови пропелери зупчаници делови мотора)

У електроници ndash (електрични проводници)

Остало ndash (посуђе у домаћинству кућни апарати накит алуминијумске конструкције

за ранчеве куглични лежајеви спортски реквизити штапови за пецање штапови за

скије скулптуре у медицини сликарству)

АЛУМИНИЈУМ КАО ВРЕДНА СЕКУНДАРНА СИРОВИНА

Са повећањем потрошње алуминијума расте и количина насталог отпада вредне секундарне

сировине коју након припреме треба поново врати у производни процес

Алуминијумски отпад долази из два извора

1 Процесни отпад који настаје у производним погонима као вишак материјала који

није ушао у финални производ који настаје током механичке обраде производа у

виду струготине одрезака од лимова или као неисправни ndash шкарт продукти (сл2)

Квалитет овог отпада зависи од начина сортирања и складиштења

Page 16 of 20

Слика бр 2 Процесни отпад од алуминијума

2 Амортизациони отпад чине оштећени амортизовани расходовани производи

производи којима је истекао век коришћења(сл3) Овај отпад садржи доста

нечистоћа и других материјала као што су папир тканине пластика што утиче на

квалитет и вредност овог отпада

Слика бр 3 Амортизациони отпад од алуминијума

Коришћен алуминијум је вредан ресурс алуминијумским отпадом дневно се тргује на неким

већим металним берзама

РЕЦИКЛАЖНИ ПРОЦЕС

Повратак алуминијумског отпада у репродукциони циклус је сложен процес од тренутка

његовог настанка па до поновне употребе у индустрији и може се поделити на следеће фазе

Сакупљање транспорт и складиштење

Припрема за прераду

Прерада

Сакупљање транспорт и складиштење

Сакупљање алуминијумског отпада треба вршити на самом месту где се ствара као

технолошки вишак или у погонима за прераду метала Разне врсте легура алуминијума су по

спољњем изгледу сличне па се не могу касније раздвојити простим методама тако да је

накнадно сортирање по врстама везано са сложеним технолошким поступцима смањеном

економијом и мањом шансом за постизање већег искоришћења метала

У погонима где настају отпаци мора се првенствено спречити њихово загађивање са разним

металним и неметалним примесама У том циљу најповољније је када се на самим машинама

за обраду метала поставе додатни уређаји и прихватни судови ndash контејнери којима се

спречава растурање отпадака и њихово прљање Прихватни судови морају бити јасно

обележени тако да се са лакоћом може вршити разврставање материјала Изузетно вредна

сировина као што су алуминијумски отпаци захтева брижљиво поступање при складиштењу

Струготина шљака и прашина морају се складиштити у покривеним просторијама уз

настојање да се што пре прераде Остали отпаци могу се лагеровати на отвореном простору

Простор на ком се складиште отпаци алуминијума мора се обележити а отпадак се мора

издвајати по врстама

Иситњени отпадак (дезинтегрисан шредерован) и ситна струготина могу се помоћу разних

уређаја (транспортери конвејери силоси) лагеровати и транспортовати што знатно

Page 17 of 20

доприноси повећању продуктивности рада Процес сакупљања мора бити добро организован

а такође мора обухватати све изворе настајања отпатда

Припрема за прераду

Да би се добио што бољи квалитет свака врста отпатда захтева посебну припрему пре саме

прераде и зависи од физичког изгледа отпадака и њихове запрљаности страним примесама

Отпаци од чистог алуминијума и отпаци од легура разликују се по хемијском саставу а

такође и отпадак легуре за пластичну прераду разликује се од легура за ливење

Разноврсност производа на бази легура алуминијума утичу да се легуре алуминијума

појављују заједно са челиком тешким металима пластичном масом гумом бојама уљем

емулзијом Само мањи део отпатка настаје у облику и величини која се може директно

шаржирати у пећ за топљење Основне групе отпадака алуминијума су комадасти отпадак

фолија шљака струготина и сваки од њих захтева посебне технологије припреме

(сортирање раздвајање пресовање сечење дробљење млевење магнетна сепарација

ваздушна сепарација итд) Пре почетка процеса припреме врши се узорковање и

карактеризација прикупљених отпадака

Прерада

Наведени поступци припреме свих врста отпадака врше се ради постизања што већег

искоришћења материјала при топљењу а такође и за постизање већег квалитета секундарних

алуминијумских легура Након припреме отпадака следи прерада алуминијумског отпатка

која се састоји из следећих ступњева

претапање

рафинација и легирање и

разливање

Претапање

Процес претапања припремљених отпадака економично се врши у ротационој пламеној пећи

на што је могуће нижој температури уз максимално скраћење времена топљења да не би

дошло до прегревања метала и губитака сагоревањем Да би се производила алуминијумска

легура према стандардним спецификацијама уз минималне производне трошкове шаржа се

мора саставити од таквих количина и врста отпадака који ће одговарати жељеном саставу

без већег додавања легирајућих материјала

Рафинација и легирање и

Поступак рафинације и легирања може да се обави у свим топионичким пећима али се данас

најчешће примењују пећи за одржавање постављене поред ротационих пећи

Разливање

Алуминијумске легуре произведене у топионицама потрошачима се испоручују

- у течном стању до линије ливења у термолонцима или

- у облику ингота разних полуфабриката гранула гриза

Рециклажом 1 тоне рециклираног алуминијума сачува се

bull 8895 l нафте

bull 14000 kWh електричне енергије

Page 18 of 20

bull 10 m3 простора на депонијама

bull 4 t руде боксита

bull 700 kg угља нафте и смоле

bull избегава се емисија 35 kg алуминијум флуорида

bull смањује се емитовање штетних гасова (првенствено CO2) за око 28 t

РЕЦИКЛАЖА АЛУМИНИЈУМСКИХ ЛИМЕНКИ

Најважнији и најраспрострањенији амбалажни алуминијумски отпад су алуминијумске

лименке Рециклажни циклус алуминијумских лименки започиње сакупљањем

алуминијумских лименки Када се контејнер напуни лименке се рециклажним возилом

превозе до рециклажних центара Ту се врши њихово одвајање (сепарација лименки) уз

помоћ великих и јаких електро магнетних сепаратора На једној страни се издвајају челичне

лименке а на другој алуминијумске Лименке се сабијају у брикете (масе око 15 kg) или у

бале (масе око 450-550 kg) суше у сушарама и потом шаљу у топионице на даљу прераду

Пуштањем јако загрејаног ваздуха са лименки се скида боја и остале ознаке производа У

високим пећима алуминијум се топи на температурама од око 600 ⁰C Растопљен алуминијум

се сипа у специјалне одливке дугачке око 15 метара и масе око 27 тона Одливци се даље

транспортују у фабрике где се одливци топе на температури од 900-1100 ⁰C у танке листове и

намотавају у калемове Овако припремљени калемови алуминијума транспортују до се

фабрика за производњу лименки или алуминијумских фолија

Фазе рециклаже алуминијумских лименки (сл2)

1 транспорт лименки

2 селекција и уклањање нечистоћа

3 ситњење лименки

4 топљење

5 изливање истопљеног алуминијума у калупе

6 транспорт до фабрике за производњу лименки

7 производња лименки

Слика бр2 Рециклажа алуминијумских лименки

Алуминијумска лименка се може рециклирати бесконачан број пута а да ништа не изгуби на

квалитету Коришћене алуминијумске лименке се могу рециклирати у нове лименке или у

Page 19 of 20

неке друге производе од висококвалитетног алуминијума Рециклажа алуминијума је брз

процес лименке могу поново да буду у употреби и на истој полици већ након 60-90 дана

ПРЕДНОСТИ РЕЦИКЛАЖЕ

Рециклажом се остварује вишеструка корист финансијска еколошка и друштвена добит

смањење потрошње енергија зa 95

смањују се загађење воде за 97

индустрија се снабдева драгоценим сировинама

отварају се нова радна места

стимулише се развој зелених технологија

чувају се природни ресурси

штеди се место на депонијама

смањују се загађење ваздуха за 95

смањује се емисија гасова са ефектом стаклене баште

Питања и задаци

1 Погледај процес рециклаже алуминијумских лименки фирме RECAN на следећој

адреси httpswwwyoutubecomwatchv=WFqU1D5a1pc

2 Наведи примере употребе алуминијума

3 Објасни процесни и амортизациони отпад

4 Наброј фазе рециклажног процеса

5 Шта се постиже правилним сакупљањем транспортом и складиштењем

алуминијумског отпада

6 Шта утиче на степен запрљаности алуминијумског отпада

7 Наброј основне групе алуминијумских отпадака

8 Објасни како се врши прерада алуминијумског отпада

9 Наброј и објасни кораке рециклаже алуминијумских лименки

10 Наведи предности рециклаже

11 Шта мислиш како би могла да се организује акција сакупљања алуминијумских

лименки у твојој школи

За оне који желе више да знају

Израчунато је да се током живота једног возила који у својој конструкцији садржи

већи проценат алуминијумских делова троши 6 -12 пута мање енергије Мања маса

возила доприноси мањем утрошку горива а тиме и мањем аерозагађењу

Један танак слој изолационог материјала од алуминијума који се користи за

облагање зидова показује исту топлотну ефективност као цигла или камен дебљине

10 cm

Посуђе од алуминијума је веома практично за храну која у себи садржи киселине као

што је парадајз или воће јер не долази до реакције са зидовима суда

У Европи се рециклира око 40 лименки а у свету око 50

Алуминијумске лименке се могу се лако згњечити и не заузимају много простора у

контејнерима за рециклажу

Page 13 of 20

- je jednostavniji

- koristi manje energije

- stvara manju količinu otpada

25 Koji su ekološki problemi baznih postupaka za dobijanje glinice

26 Šta je sve potrebno za elektrolizu glinice

27 Kakve osobine treba da ima materijal od kog se prave elektrode za elektrolizu glinice

28 Šta se dešava na anodi a šta na katodi tokom elektolize glinice

29 Kakva je uloga kriolita u procesu elektrolize glinice

30 Kakva je uloga hlorida i fluorida alkalnih i zemnoalkalnih metala u procesu elektrolize glinice

31 Šta je osnovni a koji su sporedni proizvodi procesa elektrolize glinice

32 Koji su ekološki a koji ekonomski nedostaci procesa elektrolize

33 Nacrtaj blok šemu kompletnog elektrometalurškog procesa dobijanja aluminijuma

34 Izbaci uljeza 1 boksit 2 kriolit 3 korund 4 koks

__________ je uljez zato što

____________________________________________________

35 Pročitajte navedene iskaze zatim ispred svake tvrdnje zaokružite slovo T ako je tačna a slovo

N ako nije tačna Ukoliko ste zaokružili N pogrešnu reč podvucite a na liniju u zagradi nakon

slova N upišite reč kojom biste netačan pojam zamenili kako bi tvrdnja bila tačna

T N ( __________ ) Glinica je amorfna pa se zato može dobiti i kiselim i baznim postupkom

T N ( __________ ) Aluminijum se proizvodi pirometalurškim postupkom

T N ( __________ ) Otpadni mulj koji nastaje u procesu proizvodnje glinice je crne boje

T N ( __________ ) Za elektrolizu glinice koristi se naizmenična električna struja

T N ( __________ ) Boksit je osnovna sirovina za proizvodnju aluminijuma

36 Navedeno je operacija u sinter postupku dobijanja glinice Poređajte ih tehnološki pravilno ndash

onim redom kojim se izvode u toku procesa Redni broj operacije upišite na liniju ispred njenog

naziva

_____ kristalizacija

_____ mlevenje boksita

_____ sinterovanje boksita sa krečom i sodom

_____ mlevenje natrijum-aluminata

_____ žarenje aluminijum-hidroksida

_____ rastvaranje natrijum-aluminata u vodi

_____ hlađenje aluminatnog rastvora

_____ drobljenje boksita

_____ ceđenje kristala aluminijum-hidroksida

Page 14 of 20

_____ dekantovanje aluminatnog rastvora

_____ hlađenje glinice

_____ bdquopelcovanjerdquo rastvora natrijum-aluminata

37 U levoj koloni su navedene supstance U desnoj koloni je navedena uloga supstanci u procesu

dobijanja aluminijuma Na liniji ispred navedene uloge supstance napišite broj supstance iz leve

kolone kojoj odgovara ta uloga

1 Crveni mulj ________ sirovina

2 Glinica

3 Ugljen-monoksid ________ međuproizvod

4 Natrijum-hidroksid

5 Kriolit ________ otpad

6 Natrijum-aluminat

38 Poveži date pojmove u tačnu rečenicu

Glinica

zato

što

je amfoterna

može

da

se

koristi za dobijanje aluminijuma

Boksit provodi struju koristi za pravljenje elektroda

Koks sadrži oksid aluminijuma dobije kiselim i baznim postupkom

39 Glinica je

1 aluminijum-oksid 2 aluminijum-hidroksid 3 aluminijum-silikat 4

aluminijum-fluorid

40 Na liniju ispred ponuđenih odgovora napišite slovo E ako je u pitanju supstanca od koje se

prave elektrode ili slovo R ako je u pitanju supstanca koja ulazi u sastav rastopa elektrolita

_____ koks _____ litijum-hlorid ______ kriolit

_____ natrijum-hlorid _____ katranska smola ______ kalcijum-fluorid

_____ glinica _____ aluminijum-fluorid ______ zaptivna ugljena

masa

РЕЦИКЛАЖА АЛУМИНИЈУМА

Шта је рециклажа

Рециклажа је сложен организационо-технолошки процес којим се неки материјали из

чврстог отпада прикупљају разврставају и чисте да би се прерадили у сировину која може

Page 15 of 20

послужити за производњу истих или других производаТо је кружни циклус повратака

материјала из потрошње у производњу

Шта су секундарне сировине

Отпадни материјали као што су на пример употребљени папир поломљено стаклена

амбалажа метали текстил итд представљају секундарне сировине

УПОТРЕБА АЛУМИНИЈУМА

Алуминијум је вредан метал пре свега због способности легирања са другим елементима при

чему те легуре због својих изванредних механичких физчко-хемијских технолошких

естетских и других позитивних својстава данас имају широку употребу (сл1)

Слика бр 1 Употреба алуминијума

Алуминијум се користи

У транспорту - Коришћењем алуминијума у транспорту добија се на лакоћи што има

за последицу мањи утрошак горива и постиже се већи капацитет превозних средстава

(путнички и војни авиони путничка возила аутобуси камиони бродови јахте

чамци подморнице свемирски бродови бицикли скутери мопеди)

У грађевинарству и архитектури - Употребом алуминијума грађевински материјал је

лакши а његова дуготрајност већа (кровне конструкције конструкције за нафтне

платформе носеће конструкције мостова прозори врата)

За паковање производа ndash (лименке алуфолије метални запушачи за флаше)

У машинству ndash (машински блокови пропелери зупчаници делови мотора)

У електроници ndash (електрични проводници)

Остало ndash (посуђе у домаћинству кућни апарати накит алуминијумске конструкције

за ранчеве куглични лежајеви спортски реквизити штапови за пецање штапови за

скије скулптуре у медицини сликарству)

АЛУМИНИЈУМ КАО ВРЕДНА СЕКУНДАРНА СИРОВИНА

Са повећањем потрошње алуминијума расте и количина насталог отпада вредне секундарне

сировине коју након припреме треба поново врати у производни процес

Алуминијумски отпад долази из два извора

1 Процесни отпад који настаје у производним погонима као вишак материјала који

није ушао у финални производ који настаје током механичке обраде производа у

виду струготине одрезака од лимова или као неисправни ndash шкарт продукти (сл2)

Квалитет овог отпада зависи од начина сортирања и складиштења

Page 16 of 20

Слика бр 2 Процесни отпад од алуминијума

2 Амортизациони отпад чине оштећени амортизовани расходовани производи

производи којима је истекао век коришћења(сл3) Овај отпад садржи доста

нечистоћа и других материјала као што су папир тканине пластика што утиче на

квалитет и вредност овог отпада

Слика бр 3 Амортизациони отпад од алуминијума

Коришћен алуминијум је вредан ресурс алуминијумским отпадом дневно се тргује на неким

већим металним берзама

РЕЦИКЛАЖНИ ПРОЦЕС

Повратак алуминијумског отпада у репродукциони циклус је сложен процес од тренутка

његовог настанка па до поновне употребе у индустрији и може се поделити на следеће фазе

Сакупљање транспорт и складиштење

Припрема за прераду

Прерада

Сакупљање транспорт и складиштење

Сакупљање алуминијумског отпада треба вршити на самом месту где се ствара као

технолошки вишак или у погонима за прераду метала Разне врсте легура алуминијума су по

спољњем изгледу сличне па се не могу касније раздвојити простим методама тако да је

накнадно сортирање по врстама везано са сложеним технолошким поступцима смањеном

економијом и мањом шансом за постизање већег искоришћења метала

У погонима где настају отпаци мора се првенствено спречити њихово загађивање са разним

металним и неметалним примесама У том циљу најповољније је када се на самим машинама

за обраду метала поставе додатни уређаји и прихватни судови ndash контејнери којима се

спречава растурање отпадака и њихово прљање Прихватни судови морају бити јасно

обележени тако да се са лакоћом може вршити разврставање материјала Изузетно вредна

сировина као што су алуминијумски отпаци захтева брижљиво поступање при складиштењу

Струготина шљака и прашина морају се складиштити у покривеним просторијама уз

настојање да се што пре прераде Остали отпаци могу се лагеровати на отвореном простору

Простор на ком се складиште отпаци алуминијума мора се обележити а отпадак се мора

издвајати по врстама

Иситњени отпадак (дезинтегрисан шредерован) и ситна струготина могу се помоћу разних

уређаја (транспортери конвејери силоси) лагеровати и транспортовати што знатно

Page 17 of 20

доприноси повећању продуктивности рада Процес сакупљања мора бити добро организован

а такође мора обухватати све изворе настајања отпатда

Припрема за прераду

Да би се добио што бољи квалитет свака врста отпатда захтева посебну припрему пре саме

прераде и зависи од физичког изгледа отпадака и њихове запрљаности страним примесама

Отпаци од чистог алуминијума и отпаци од легура разликују се по хемијском саставу а

такође и отпадак легуре за пластичну прераду разликује се од легура за ливење

Разноврсност производа на бази легура алуминијума утичу да се легуре алуминијума

појављују заједно са челиком тешким металима пластичном масом гумом бојама уљем

емулзијом Само мањи део отпатка настаје у облику и величини која се може директно

шаржирати у пећ за топљење Основне групе отпадака алуминијума су комадасти отпадак

фолија шљака струготина и сваки од њих захтева посебне технологије припреме

(сортирање раздвајање пресовање сечење дробљење млевење магнетна сепарација

ваздушна сепарација итд) Пре почетка процеса припреме врши се узорковање и

карактеризација прикупљених отпадака

Прерада

Наведени поступци припреме свих врста отпадака врше се ради постизања што већег

искоришћења материјала при топљењу а такође и за постизање већег квалитета секундарних

алуминијумских легура Након припреме отпадака следи прерада алуминијумског отпатка

која се састоји из следећих ступњева

претапање

рафинација и легирање и

разливање

Претапање

Процес претапања припремљених отпадака економично се врши у ротационој пламеној пећи

на што је могуће нижој температури уз максимално скраћење времена топљења да не би

дошло до прегревања метала и губитака сагоревањем Да би се производила алуминијумска

легура према стандардним спецификацијама уз минималне производне трошкове шаржа се

мора саставити од таквих количина и врста отпадака који ће одговарати жељеном саставу

без већег додавања легирајућих материјала

Рафинација и легирање и

Поступак рафинације и легирања може да се обави у свим топионичким пећима али се данас

најчешће примењују пећи за одржавање постављене поред ротационих пећи

Разливање

Алуминијумске легуре произведене у топионицама потрошачима се испоручују

- у течном стању до линије ливења у термолонцима или

- у облику ингота разних полуфабриката гранула гриза

Рециклажом 1 тоне рециклираног алуминијума сачува се

bull 8895 l нафте

bull 14000 kWh електричне енергије

Page 18 of 20

bull 10 m3 простора на депонијама

bull 4 t руде боксита

bull 700 kg угља нафте и смоле

bull избегава се емисија 35 kg алуминијум флуорида

bull смањује се емитовање штетних гасова (првенствено CO2) за око 28 t

РЕЦИКЛАЖА АЛУМИНИЈУМСКИХ ЛИМЕНКИ

Најважнији и најраспрострањенији амбалажни алуминијумски отпад су алуминијумске

лименке Рециклажни циклус алуминијумских лименки започиње сакупљањем

алуминијумских лименки Када се контејнер напуни лименке се рециклажним возилом

превозе до рециклажних центара Ту се врши њихово одвајање (сепарација лименки) уз

помоћ великих и јаких електро магнетних сепаратора На једној страни се издвајају челичне

лименке а на другој алуминијумске Лименке се сабијају у брикете (масе око 15 kg) или у

бале (масе око 450-550 kg) суше у сушарама и потом шаљу у топионице на даљу прераду

Пуштањем јако загрејаног ваздуха са лименки се скида боја и остале ознаке производа У

високим пећима алуминијум се топи на температурама од око 600 ⁰C Растопљен алуминијум

се сипа у специјалне одливке дугачке око 15 метара и масе око 27 тона Одливци се даље

транспортују у фабрике где се одливци топе на температури од 900-1100 ⁰C у танке листове и

намотавају у калемове Овако припремљени калемови алуминијума транспортују до се

фабрика за производњу лименки или алуминијумских фолија

Фазе рециклаже алуминијумских лименки (сл2)

1 транспорт лименки

2 селекција и уклањање нечистоћа

3 ситњење лименки

4 топљење

5 изливање истопљеног алуминијума у калупе

6 транспорт до фабрике за производњу лименки

7 производња лименки

Слика бр2 Рециклажа алуминијумских лименки

Алуминијумска лименка се може рециклирати бесконачан број пута а да ништа не изгуби на

квалитету Коришћене алуминијумске лименке се могу рециклирати у нове лименке или у

Page 19 of 20

неке друге производе од висококвалитетног алуминијума Рециклажа алуминијума је брз

процес лименке могу поново да буду у употреби и на истој полици већ након 60-90 дана

ПРЕДНОСТИ РЕЦИКЛАЖЕ

Рециклажом се остварује вишеструка корист финансијска еколошка и друштвена добит

смањење потрошње енергија зa 95

смањују се загађење воде за 97

индустрија се снабдева драгоценим сировинама

отварају се нова радна места

стимулише се развој зелених технологија

чувају се природни ресурси

штеди се место на депонијама

смањују се загађење ваздуха за 95

смањује се емисија гасова са ефектом стаклене баште

Питања и задаци

1 Погледај процес рециклаже алуминијумских лименки фирме RECAN на следећој

адреси httpswwwyoutubecomwatchv=WFqU1D5a1pc

2 Наведи примере употребе алуминијума

3 Објасни процесни и амортизациони отпад

4 Наброј фазе рециклажног процеса

5 Шта се постиже правилним сакупљањем транспортом и складиштењем

алуминијумског отпада

6 Шта утиче на степен запрљаности алуминијумског отпада

7 Наброј основне групе алуминијумских отпадака

8 Објасни како се врши прерада алуминијумског отпада

9 Наброј и објасни кораке рециклаже алуминијумских лименки

10 Наведи предности рециклаже

11 Шта мислиш како би могла да се организује акција сакупљања алуминијумских

лименки у твојој школи

За оне који желе више да знају

Израчунато је да се током живота једног возила који у својој конструкцији садржи

већи проценат алуминијумских делова троши 6 -12 пута мање енергије Мања маса

возила доприноси мањем утрошку горива а тиме и мањем аерозагађењу

Један танак слој изолационог материјала од алуминијума који се користи за

облагање зидова показује исту топлотну ефективност као цигла или камен дебљине

10 cm

Посуђе од алуминијума је веома практично за храну која у себи садржи киселине као

што је парадајз или воће јер не долази до реакције са зидовима суда

У Европи се рециклира око 40 лименки а у свету око 50

Алуминијумске лименке се могу се лако згњечити и не заузимају много простора у

контејнерима за рециклажу

Page 14 of 20

_____ dekantovanje aluminatnog rastvora

_____ hlađenje glinice

_____ bdquopelcovanjerdquo rastvora natrijum-aluminata

37 U levoj koloni su navedene supstance U desnoj koloni je navedena uloga supstanci u procesu

dobijanja aluminijuma Na liniji ispred navedene uloge supstance napišite broj supstance iz leve

kolone kojoj odgovara ta uloga

1 Crveni mulj ________ sirovina

2 Glinica

3 Ugljen-monoksid ________ međuproizvod

4 Natrijum-hidroksid

5 Kriolit ________ otpad

6 Natrijum-aluminat

38 Poveži date pojmove u tačnu rečenicu

Glinica

zato

što

je amfoterna

može

da

se

koristi za dobijanje aluminijuma

Boksit provodi struju koristi za pravljenje elektroda

Koks sadrži oksid aluminijuma dobije kiselim i baznim postupkom

39 Glinica je

1 aluminijum-oksid 2 aluminijum-hidroksid 3 aluminijum-silikat 4

aluminijum-fluorid

40 Na liniju ispred ponuđenih odgovora napišite slovo E ako je u pitanju supstanca od koje se

prave elektrode ili slovo R ako je u pitanju supstanca koja ulazi u sastav rastopa elektrolita

_____ koks _____ litijum-hlorid ______ kriolit

_____ natrijum-hlorid _____ katranska smola ______ kalcijum-fluorid

_____ glinica _____ aluminijum-fluorid ______ zaptivna ugljena

masa

РЕЦИКЛАЖА АЛУМИНИЈУМА

Шта је рециклажа

Рециклажа је сложен организационо-технолошки процес којим се неки материјали из

чврстог отпада прикупљају разврставају и чисте да би се прерадили у сировину која може

Page 15 of 20

послужити за производњу истих или других производаТо је кружни циклус повратака

материјала из потрошње у производњу

Шта су секундарне сировине

Отпадни материјали као што су на пример употребљени папир поломљено стаклена

амбалажа метали текстил итд представљају секундарне сировине

УПОТРЕБА АЛУМИНИЈУМА

Алуминијум је вредан метал пре свега због способности легирања са другим елементима при

чему те легуре због својих изванредних механичких физчко-хемијских технолошких

естетских и других позитивних својстава данас имају широку употребу (сл1)

Слика бр 1 Употреба алуминијума

Алуминијум се користи

У транспорту - Коришћењем алуминијума у транспорту добија се на лакоћи што има

за последицу мањи утрошак горива и постиже се већи капацитет превозних средстава

(путнички и војни авиони путничка возила аутобуси камиони бродови јахте

чамци подморнице свемирски бродови бицикли скутери мопеди)

У грађевинарству и архитектури - Употребом алуминијума грађевински материјал је

лакши а његова дуготрајност већа (кровне конструкције конструкције за нафтне

платформе носеће конструкције мостова прозори врата)

За паковање производа ndash (лименке алуфолије метални запушачи за флаше)

У машинству ndash (машински блокови пропелери зупчаници делови мотора)

У електроници ndash (електрични проводници)

Остало ndash (посуђе у домаћинству кућни апарати накит алуминијумске конструкције

за ранчеве куглични лежајеви спортски реквизити штапови за пецање штапови за

скије скулптуре у медицини сликарству)

АЛУМИНИЈУМ КАО ВРЕДНА СЕКУНДАРНА СИРОВИНА

Са повећањем потрошње алуминијума расте и количина насталог отпада вредне секундарне

сировине коју након припреме треба поново врати у производни процес

Алуминијумски отпад долази из два извора

1 Процесни отпад који настаје у производним погонима као вишак материјала који

није ушао у финални производ који настаје током механичке обраде производа у

виду струготине одрезака од лимова или као неисправни ndash шкарт продукти (сл2)

Квалитет овог отпада зависи од начина сортирања и складиштења

Page 16 of 20

Слика бр 2 Процесни отпад од алуминијума

2 Амортизациони отпад чине оштећени амортизовани расходовани производи

производи којима је истекао век коришћења(сл3) Овај отпад садржи доста

нечистоћа и других материјала као што су папир тканине пластика што утиче на

квалитет и вредност овог отпада

Слика бр 3 Амортизациони отпад од алуминијума

Коришћен алуминијум је вредан ресурс алуминијумским отпадом дневно се тргује на неким

већим металним берзама

РЕЦИКЛАЖНИ ПРОЦЕС

Повратак алуминијумског отпада у репродукциони циклус је сложен процес од тренутка

његовог настанка па до поновне употребе у индустрији и може се поделити на следеће фазе

Сакупљање транспорт и складиштење

Припрема за прераду

Прерада

Сакупљање транспорт и складиштење

Сакупљање алуминијумског отпада треба вршити на самом месту где се ствара као

технолошки вишак или у погонима за прераду метала Разне врсте легура алуминијума су по

спољњем изгледу сличне па се не могу касније раздвојити простим методама тако да је

накнадно сортирање по врстама везано са сложеним технолошким поступцима смањеном

економијом и мањом шансом за постизање већег искоришћења метала

У погонима где настају отпаци мора се првенствено спречити њихово загађивање са разним

металним и неметалним примесама У том циљу најповољније је када се на самим машинама

за обраду метала поставе додатни уређаји и прихватни судови ndash контејнери којима се

спречава растурање отпадака и њихово прљање Прихватни судови морају бити јасно

обележени тако да се са лакоћом може вршити разврставање материјала Изузетно вредна

сировина као што су алуминијумски отпаци захтева брижљиво поступање при складиштењу

Струготина шљака и прашина морају се складиштити у покривеним просторијама уз

настојање да се што пре прераде Остали отпаци могу се лагеровати на отвореном простору

Простор на ком се складиште отпаци алуминијума мора се обележити а отпадак се мора

издвајати по врстама

Иситњени отпадак (дезинтегрисан шредерован) и ситна струготина могу се помоћу разних

уређаја (транспортери конвејери силоси) лагеровати и транспортовати што знатно

Page 17 of 20

доприноси повећању продуктивности рада Процес сакупљања мора бити добро организован

а такође мора обухватати све изворе настајања отпатда

Припрема за прераду

Да би се добио што бољи квалитет свака врста отпатда захтева посебну припрему пре саме

прераде и зависи од физичког изгледа отпадака и њихове запрљаности страним примесама

Отпаци од чистог алуминијума и отпаци од легура разликују се по хемијском саставу а

такође и отпадак легуре за пластичну прераду разликује се од легура за ливење

Разноврсност производа на бази легура алуминијума утичу да се легуре алуминијума

појављују заједно са челиком тешким металима пластичном масом гумом бојама уљем

емулзијом Само мањи део отпатка настаје у облику и величини која се може директно

шаржирати у пећ за топљење Основне групе отпадака алуминијума су комадасти отпадак

фолија шљака струготина и сваки од њих захтева посебне технологије припреме

(сортирање раздвајање пресовање сечење дробљење млевење магнетна сепарација

ваздушна сепарација итд) Пре почетка процеса припреме врши се узорковање и

карактеризација прикупљених отпадака

Прерада

Наведени поступци припреме свих врста отпадака врше се ради постизања што већег

искоришћења материјала при топљењу а такође и за постизање већег квалитета секундарних

алуминијумских легура Након припреме отпадака следи прерада алуминијумског отпатка

која се састоји из следећих ступњева

претапање

рафинација и легирање и

разливање

Претапање

Процес претапања припремљених отпадака економично се врши у ротационој пламеној пећи

на што је могуће нижој температури уз максимално скраћење времена топљења да не би

дошло до прегревања метала и губитака сагоревањем Да би се производила алуминијумска

легура према стандардним спецификацијама уз минималне производне трошкове шаржа се

мора саставити од таквих количина и врста отпадака који ће одговарати жељеном саставу

без већег додавања легирајућих материјала

Рафинација и легирање и

Поступак рафинације и легирања може да се обави у свим топионичким пећима али се данас

најчешће примењују пећи за одржавање постављене поред ротационих пећи

Разливање

Алуминијумске легуре произведене у топионицама потрошачима се испоручују

- у течном стању до линије ливења у термолонцима или

- у облику ингота разних полуфабриката гранула гриза

Рециклажом 1 тоне рециклираног алуминијума сачува се

bull 8895 l нафте

bull 14000 kWh електричне енергије

Page 18 of 20

bull 10 m3 простора на депонијама

bull 4 t руде боксита

bull 700 kg угља нафте и смоле

bull избегава се емисија 35 kg алуминијум флуорида

bull смањује се емитовање штетних гасова (првенствено CO2) за око 28 t

РЕЦИКЛАЖА АЛУМИНИЈУМСКИХ ЛИМЕНКИ

Најважнији и најраспрострањенији амбалажни алуминијумски отпад су алуминијумске

лименке Рециклажни циклус алуминијумских лименки започиње сакупљањем

алуминијумских лименки Када се контејнер напуни лименке се рециклажним возилом

превозе до рециклажних центара Ту се врши њихово одвајање (сепарација лименки) уз

помоћ великих и јаких електро магнетних сепаратора На једној страни се издвајају челичне

лименке а на другој алуминијумске Лименке се сабијају у брикете (масе око 15 kg) или у

бале (масе око 450-550 kg) суше у сушарама и потом шаљу у топионице на даљу прераду

Пуштањем јако загрејаног ваздуха са лименки се скида боја и остале ознаке производа У

високим пећима алуминијум се топи на температурама од око 600 ⁰C Растопљен алуминијум

се сипа у специјалне одливке дугачке око 15 метара и масе око 27 тона Одливци се даље

транспортују у фабрике где се одливци топе на температури од 900-1100 ⁰C у танке листове и

намотавају у калемове Овако припремљени калемови алуминијума транспортују до се

фабрика за производњу лименки или алуминијумских фолија

Фазе рециклаже алуминијумских лименки (сл2)

1 транспорт лименки

2 селекција и уклањање нечистоћа

3 ситњење лименки

4 топљење

5 изливање истопљеног алуминијума у калупе

6 транспорт до фабрике за производњу лименки

7 производња лименки

Слика бр2 Рециклажа алуминијумских лименки

Алуминијумска лименка се може рециклирати бесконачан број пута а да ништа не изгуби на

квалитету Коришћене алуминијумске лименке се могу рециклирати у нове лименке или у

Page 19 of 20

неке друге производе од висококвалитетног алуминијума Рециклажа алуминијума је брз

процес лименке могу поново да буду у употреби и на истој полици већ након 60-90 дана

ПРЕДНОСТИ РЕЦИКЛАЖЕ

Рециклажом се остварује вишеструка корист финансијска еколошка и друштвена добит

смањење потрошње енергија зa 95

смањују се загађење воде за 97

индустрија се снабдева драгоценим сировинама

отварају се нова радна места

стимулише се развој зелених технологија

чувају се природни ресурси

штеди се место на депонијама

смањују се загађење ваздуха за 95

смањује се емисија гасова са ефектом стаклене баште

Питања и задаци

1 Погледај процес рециклаже алуминијумских лименки фирме RECAN на следећој

адреси httpswwwyoutubecomwatchv=WFqU1D5a1pc

2 Наведи примере употребе алуминијума

3 Објасни процесни и амортизациони отпад

4 Наброј фазе рециклажног процеса

5 Шта се постиже правилним сакупљањем транспортом и складиштењем

алуминијумског отпада

6 Шта утиче на степен запрљаности алуминијумског отпада

7 Наброј основне групе алуминијумских отпадака

8 Објасни како се врши прерада алуминијумског отпада

9 Наброј и објасни кораке рециклаже алуминијумских лименки

10 Наведи предности рециклаже

11 Шта мислиш како би могла да се организује акција сакупљања алуминијумских

лименки у твојој школи

За оне који желе више да знају

Израчунато је да се током живота једног возила који у својој конструкцији садржи

већи проценат алуминијумских делова троши 6 -12 пута мање енергије Мања маса

возила доприноси мањем утрошку горива а тиме и мањем аерозагађењу

Један танак слој изолационог материјала од алуминијума који се користи за

облагање зидова показује исту топлотну ефективност као цигла или камен дебљине

10 cm

Посуђе од алуминијума је веома практично за храну која у себи садржи киселине као

што је парадајз или воће јер не долази до реакције са зидовима суда

У Европи се рециклира око 40 лименки а у свету око 50

Алуминијумске лименке се могу се лако згњечити и не заузимају много простора у

контејнерима за рециклажу

Page 15 of 20

послужити за производњу истих или других производаТо је кружни циклус повратака

материјала из потрошње у производњу

Шта су секундарне сировине

Отпадни материјали као што су на пример употребљени папир поломљено стаклена

амбалажа метали текстил итд представљају секундарне сировине

УПОТРЕБА АЛУМИНИЈУМА

Алуминијум је вредан метал пре свега због способности легирања са другим елементима при

чему те легуре због својих изванредних механичких физчко-хемијских технолошких

естетских и других позитивних својстава данас имају широку употребу (сл1)

Слика бр 1 Употреба алуминијума

Алуминијум се користи

У транспорту - Коришћењем алуминијума у транспорту добија се на лакоћи што има

за последицу мањи утрошак горива и постиже се већи капацитет превозних средстава

(путнички и војни авиони путничка возила аутобуси камиони бродови јахте

чамци подморнице свемирски бродови бицикли скутери мопеди)

У грађевинарству и архитектури - Употребом алуминијума грађевински материјал је

лакши а његова дуготрајност већа (кровне конструкције конструкције за нафтне

платформе носеће конструкције мостова прозори врата)

За паковање производа ndash (лименке алуфолије метални запушачи за флаше)

У машинству ndash (машински блокови пропелери зупчаници делови мотора)

У електроници ndash (електрични проводници)

Остало ndash (посуђе у домаћинству кућни апарати накит алуминијумске конструкције

за ранчеве куглични лежајеви спортски реквизити штапови за пецање штапови за

скије скулптуре у медицини сликарству)

АЛУМИНИЈУМ КАО ВРЕДНА СЕКУНДАРНА СИРОВИНА

Са повећањем потрошње алуминијума расте и количина насталог отпада вредне секундарне

сировине коју након припреме треба поново врати у производни процес

Алуминијумски отпад долази из два извора

1 Процесни отпад који настаје у производним погонима као вишак материјала који

није ушао у финални производ који настаје током механичке обраде производа у

виду струготине одрезака од лимова или као неисправни ndash шкарт продукти (сл2)

Квалитет овог отпада зависи од начина сортирања и складиштења

Page 16 of 20

Слика бр 2 Процесни отпад од алуминијума

2 Амортизациони отпад чине оштећени амортизовани расходовани производи

производи којима је истекао век коришћења(сл3) Овај отпад садржи доста

нечистоћа и других материјала као што су папир тканине пластика што утиче на

квалитет и вредност овог отпада

Слика бр 3 Амортизациони отпад од алуминијума

Коришћен алуминијум је вредан ресурс алуминијумским отпадом дневно се тргује на неким

већим металним берзама

РЕЦИКЛАЖНИ ПРОЦЕС

Повратак алуминијумског отпада у репродукциони циклус је сложен процес од тренутка

његовог настанка па до поновне употребе у индустрији и може се поделити на следеће фазе

Сакупљање транспорт и складиштење

Припрема за прераду

Прерада

Сакупљање транспорт и складиштење

Сакупљање алуминијумског отпада треба вршити на самом месту где се ствара као

технолошки вишак или у погонима за прераду метала Разне врсте легура алуминијума су по

спољњем изгледу сличне па се не могу касније раздвојити простим методама тако да је

накнадно сортирање по врстама везано са сложеним технолошким поступцима смањеном

економијом и мањом шансом за постизање већег искоришћења метала

У погонима где настају отпаци мора се првенствено спречити њихово загађивање са разним

металним и неметалним примесама У том циљу најповољније је када се на самим машинама

за обраду метала поставе додатни уређаји и прихватни судови ndash контејнери којима се

спречава растурање отпадака и њихово прљање Прихватни судови морају бити јасно

обележени тако да се са лакоћом може вршити разврставање материјала Изузетно вредна

сировина као што су алуминијумски отпаци захтева брижљиво поступање при складиштењу

Струготина шљака и прашина морају се складиштити у покривеним просторијама уз

настојање да се што пре прераде Остали отпаци могу се лагеровати на отвореном простору

Простор на ком се складиште отпаци алуминијума мора се обележити а отпадак се мора

издвајати по врстама

Иситњени отпадак (дезинтегрисан шредерован) и ситна струготина могу се помоћу разних

уређаја (транспортери конвејери силоси) лагеровати и транспортовати што знатно

Page 17 of 20

доприноси повећању продуктивности рада Процес сакупљања мора бити добро организован

а такође мора обухватати све изворе настајања отпатда

Припрема за прераду

Да би се добио што бољи квалитет свака врста отпатда захтева посебну припрему пре саме

прераде и зависи од физичког изгледа отпадака и њихове запрљаности страним примесама

Отпаци од чистог алуминијума и отпаци од легура разликују се по хемијском саставу а

такође и отпадак легуре за пластичну прераду разликује се од легура за ливење

Разноврсност производа на бази легура алуминијума утичу да се легуре алуминијума

појављују заједно са челиком тешким металима пластичном масом гумом бојама уљем

емулзијом Само мањи део отпатка настаје у облику и величини која се може директно

шаржирати у пећ за топљење Основне групе отпадака алуминијума су комадасти отпадак

фолија шљака струготина и сваки од њих захтева посебне технологије припреме

(сортирање раздвајање пресовање сечење дробљење млевење магнетна сепарација

ваздушна сепарација итд) Пре почетка процеса припреме врши се узорковање и

карактеризација прикупљених отпадака

Прерада

Наведени поступци припреме свих врста отпадака врше се ради постизања што већег

искоришћења материјала при топљењу а такође и за постизање већег квалитета секундарних

алуминијумских легура Након припреме отпадака следи прерада алуминијумског отпатка

која се састоји из следећих ступњева

претапање

рафинација и легирање и

разливање

Претапање

Процес претапања припремљених отпадака економично се врши у ротационој пламеној пећи

на што је могуће нижој температури уз максимално скраћење времена топљења да не би

дошло до прегревања метала и губитака сагоревањем Да би се производила алуминијумска

легура према стандардним спецификацијама уз минималне производне трошкове шаржа се

мора саставити од таквих количина и врста отпадака који ће одговарати жељеном саставу

без већег додавања легирајућих материјала

Рафинација и легирање и

Поступак рафинације и легирања може да се обави у свим топионичким пећима али се данас

најчешће примењују пећи за одржавање постављене поред ротационих пећи

Разливање

Алуминијумске легуре произведене у топионицама потрошачима се испоручују

- у течном стању до линије ливења у термолонцима или

- у облику ингота разних полуфабриката гранула гриза

Рециклажом 1 тоне рециклираног алуминијума сачува се

bull 8895 l нафте

bull 14000 kWh електричне енергије

Page 18 of 20

bull 10 m3 простора на депонијама

bull 4 t руде боксита

bull 700 kg угља нафте и смоле

bull избегава се емисија 35 kg алуминијум флуорида

bull смањује се емитовање штетних гасова (првенствено CO2) за око 28 t

РЕЦИКЛАЖА АЛУМИНИЈУМСКИХ ЛИМЕНКИ

Најважнији и најраспрострањенији амбалажни алуминијумски отпад су алуминијумске

лименке Рециклажни циклус алуминијумских лименки започиње сакупљањем

алуминијумских лименки Када се контејнер напуни лименке се рециклажним возилом

превозе до рециклажних центара Ту се врши њихово одвајање (сепарација лименки) уз

помоћ великих и јаких електро магнетних сепаратора На једној страни се издвајају челичне

лименке а на другој алуминијумске Лименке се сабијају у брикете (масе око 15 kg) или у

бале (масе око 450-550 kg) суше у сушарама и потом шаљу у топионице на даљу прераду

Пуштањем јако загрејаног ваздуха са лименки се скида боја и остале ознаке производа У

високим пећима алуминијум се топи на температурама од око 600 ⁰C Растопљен алуминијум

се сипа у специјалне одливке дугачке око 15 метара и масе око 27 тона Одливци се даље

транспортују у фабрике где се одливци топе на температури од 900-1100 ⁰C у танке листове и

намотавају у калемове Овако припремљени калемови алуминијума транспортују до се

фабрика за производњу лименки или алуминијумских фолија

Фазе рециклаже алуминијумских лименки (сл2)

1 транспорт лименки

2 селекција и уклањање нечистоћа

3 ситњење лименки

4 топљење

5 изливање истопљеног алуминијума у калупе

6 транспорт до фабрике за производњу лименки

7 производња лименки

Слика бр2 Рециклажа алуминијумских лименки

Алуминијумска лименка се може рециклирати бесконачан број пута а да ништа не изгуби на

квалитету Коришћене алуминијумске лименке се могу рециклирати у нове лименке или у

Page 19 of 20

неке друге производе од висококвалитетног алуминијума Рециклажа алуминијума је брз

процес лименке могу поново да буду у употреби и на истој полици већ након 60-90 дана

ПРЕДНОСТИ РЕЦИКЛАЖЕ

Рециклажом се остварује вишеструка корист финансијска еколошка и друштвена добит

смањење потрошње енергија зa 95

смањују се загађење воде за 97

индустрија се снабдева драгоценим сировинама

отварају се нова радна места

стимулише се развој зелених технологија

чувају се природни ресурси

штеди се место на депонијама

смањују се загађење ваздуха за 95

смањује се емисија гасова са ефектом стаклене баште

Питања и задаци

1 Погледај процес рециклаже алуминијумских лименки фирме RECAN на следећој

адреси httpswwwyoutubecomwatchv=WFqU1D5a1pc

2 Наведи примере употребе алуминијума

3 Објасни процесни и амортизациони отпад

4 Наброј фазе рециклажног процеса

5 Шта се постиже правилним сакупљањем транспортом и складиштењем

алуминијумског отпада

6 Шта утиче на степен запрљаности алуминијумског отпада

7 Наброј основне групе алуминијумских отпадака

8 Објасни како се врши прерада алуминијумског отпада

9 Наброј и објасни кораке рециклаже алуминијумских лименки

10 Наведи предности рециклаже

11 Шта мислиш како би могла да се организује акција сакупљања алуминијумских

лименки у твојој школи

За оне који желе више да знају

Израчунато је да се током живота једног возила који у својој конструкцији садржи

већи проценат алуминијумских делова троши 6 -12 пута мање енергије Мања маса

возила доприноси мањем утрошку горива а тиме и мањем аерозагађењу

Један танак слој изолационог материјала од алуминијума који се користи за

облагање зидова показује исту топлотну ефективност као цигла или камен дебљине

10 cm

Посуђе од алуминијума је веома практично за храну која у себи садржи киселине као

што је парадајз или воће јер не долази до реакције са зидовима суда

У Европи се рециклира око 40 лименки а у свету око 50

Алуминијумске лименке се могу се лако згњечити и не заузимају много простора у

контејнерима за рециклажу

Page 16 of 20

Слика бр 2 Процесни отпад од алуминијума

2 Амортизациони отпад чине оштећени амортизовани расходовани производи

производи којима је истекао век коришћења(сл3) Овај отпад садржи доста

нечистоћа и других материјала као што су папир тканине пластика што утиче на

квалитет и вредност овог отпада

Слика бр 3 Амортизациони отпад од алуминијума

Коришћен алуминијум је вредан ресурс алуминијумским отпадом дневно се тргује на неким

већим металним берзама

РЕЦИКЛАЖНИ ПРОЦЕС

Повратак алуминијумског отпада у репродукциони циклус је сложен процес од тренутка

његовог настанка па до поновне употребе у индустрији и може се поделити на следеће фазе

Сакупљање транспорт и складиштење

Припрема за прераду

Прерада

Сакупљање транспорт и складиштење

Сакупљање алуминијумског отпада треба вршити на самом месту где се ствара као

технолошки вишак или у погонима за прераду метала Разне врсте легура алуминијума су по

спољњем изгледу сличне па се не могу касније раздвојити простим методама тако да је

накнадно сортирање по врстама везано са сложеним технолошким поступцима смањеном

економијом и мањом шансом за постизање већег искоришћења метала

У погонима где настају отпаци мора се првенствено спречити њихово загађивање са разним

металним и неметалним примесама У том циљу најповољније је када се на самим машинама

за обраду метала поставе додатни уређаји и прихватни судови ndash контејнери којима се

спречава растурање отпадака и њихово прљање Прихватни судови морају бити јасно

обележени тако да се са лакоћом може вршити разврставање материјала Изузетно вредна

сировина као што су алуминијумски отпаци захтева брижљиво поступање при складиштењу

Струготина шљака и прашина морају се складиштити у покривеним просторијама уз

настојање да се што пре прераде Остали отпаци могу се лагеровати на отвореном простору

Простор на ком се складиште отпаци алуминијума мора се обележити а отпадак се мора

издвајати по врстама

Иситњени отпадак (дезинтегрисан шредерован) и ситна струготина могу се помоћу разних

уређаја (транспортери конвејери силоси) лагеровати и транспортовати што знатно

Page 17 of 20

доприноси повећању продуктивности рада Процес сакупљања мора бити добро организован

а такође мора обухватати све изворе настајања отпатда

Припрема за прераду

Да би се добио што бољи квалитет свака врста отпатда захтева посебну припрему пре саме

прераде и зависи од физичког изгледа отпадака и њихове запрљаности страним примесама

Отпаци од чистог алуминијума и отпаци од легура разликују се по хемијском саставу а

такође и отпадак легуре за пластичну прераду разликује се од легура за ливење

Разноврсност производа на бази легура алуминијума утичу да се легуре алуминијума

појављују заједно са челиком тешким металима пластичном масом гумом бојама уљем

емулзијом Само мањи део отпатка настаје у облику и величини која се може директно

шаржирати у пећ за топљење Основне групе отпадака алуминијума су комадасти отпадак

фолија шљака струготина и сваки од њих захтева посебне технологије припреме

(сортирање раздвајање пресовање сечење дробљење млевење магнетна сепарација

ваздушна сепарација итд) Пре почетка процеса припреме врши се узорковање и

карактеризација прикупљених отпадака

Прерада

Наведени поступци припреме свих врста отпадака врше се ради постизања што већег

искоришћења материјала при топљењу а такође и за постизање већег квалитета секундарних

алуминијумских легура Након припреме отпадака следи прерада алуминијумског отпатка

која се састоји из следећих ступњева

претапање

рафинација и легирање и

разливање

Претапање

Процес претапања припремљених отпадака економично се врши у ротационој пламеној пећи

на што је могуће нижој температури уз максимално скраћење времена топљења да не би

дошло до прегревања метала и губитака сагоревањем Да би се производила алуминијумска

легура према стандардним спецификацијама уз минималне производне трошкове шаржа се

мора саставити од таквих количина и врста отпадака који ће одговарати жељеном саставу

без већег додавања легирајућих материјала

Рафинација и легирање и

Поступак рафинације и легирања може да се обави у свим топионичким пећима али се данас

најчешће примењују пећи за одржавање постављене поред ротационих пећи

Разливање

Алуминијумске легуре произведене у топионицама потрошачима се испоручују

- у течном стању до линије ливења у термолонцима или

- у облику ингота разних полуфабриката гранула гриза

Рециклажом 1 тоне рециклираног алуминијума сачува се

bull 8895 l нафте

bull 14000 kWh електричне енергије

Page 18 of 20

bull 10 m3 простора на депонијама

bull 4 t руде боксита

bull 700 kg угља нафте и смоле

bull избегава се емисија 35 kg алуминијум флуорида

bull смањује се емитовање штетних гасова (првенствено CO2) за око 28 t

РЕЦИКЛАЖА АЛУМИНИЈУМСКИХ ЛИМЕНКИ

Најважнији и најраспрострањенији амбалажни алуминијумски отпад су алуминијумске

лименке Рециклажни циклус алуминијумских лименки започиње сакупљањем

алуминијумских лименки Када се контејнер напуни лименке се рециклажним возилом

превозе до рециклажних центара Ту се врши њихово одвајање (сепарација лименки) уз

помоћ великих и јаких електро магнетних сепаратора На једној страни се издвајају челичне

лименке а на другој алуминијумске Лименке се сабијају у брикете (масе око 15 kg) или у

бале (масе око 450-550 kg) суше у сушарама и потом шаљу у топионице на даљу прераду

Пуштањем јако загрејаног ваздуха са лименки се скида боја и остале ознаке производа У

високим пећима алуминијум се топи на температурама од око 600 ⁰C Растопљен алуминијум

се сипа у специјалне одливке дугачке око 15 метара и масе око 27 тона Одливци се даље

транспортују у фабрике где се одливци топе на температури од 900-1100 ⁰C у танке листове и

намотавају у калемове Овако припремљени калемови алуминијума транспортују до се

фабрика за производњу лименки или алуминијумских фолија

Фазе рециклаже алуминијумских лименки (сл2)

1 транспорт лименки

2 селекција и уклањање нечистоћа

3 ситњење лименки

4 топљење

5 изливање истопљеног алуминијума у калупе

6 транспорт до фабрике за производњу лименки

7 производња лименки

Слика бр2 Рециклажа алуминијумских лименки

Алуминијумска лименка се може рециклирати бесконачан број пута а да ништа не изгуби на

квалитету Коришћене алуминијумске лименке се могу рециклирати у нове лименке или у

Page 19 of 20

неке друге производе од висококвалитетног алуминијума Рециклажа алуминијума је брз

процес лименке могу поново да буду у употреби и на истој полици већ након 60-90 дана

ПРЕДНОСТИ РЕЦИКЛАЖЕ

Рециклажом се остварује вишеструка корист финансијска еколошка и друштвена добит

смањење потрошње енергија зa 95

смањују се загађење воде за 97

индустрија се снабдева драгоценим сировинама

отварају се нова радна места

стимулише се развој зелених технологија

чувају се природни ресурси

штеди се место на депонијама

смањују се загађење ваздуха за 95

смањује се емисија гасова са ефектом стаклене баште

Питања и задаци

1 Погледај процес рециклаже алуминијумских лименки фирме RECAN на следећој

адреси httpswwwyoutubecomwatchv=WFqU1D5a1pc

2 Наведи примере употребе алуминијума

3 Објасни процесни и амортизациони отпад

4 Наброј фазе рециклажног процеса

5 Шта се постиже правилним сакупљањем транспортом и складиштењем

алуминијумског отпада

6 Шта утиче на степен запрљаности алуминијумског отпада

7 Наброј основне групе алуминијумских отпадака

8 Објасни како се врши прерада алуминијумског отпада

9 Наброј и објасни кораке рециклаже алуминијумских лименки

10 Наведи предности рециклаже

11 Шта мислиш како би могла да се организује акција сакупљања алуминијумских

лименки у твојој школи

За оне који желе више да знају

Израчунато је да се током живота једног возила који у својој конструкцији садржи

већи проценат алуминијумских делова троши 6 -12 пута мање енергије Мања маса

возила доприноси мањем утрошку горива а тиме и мањем аерозагађењу

Један танак слој изолационог материјала од алуминијума који се користи за

облагање зидова показује исту топлотну ефективност као цигла или камен дебљине

10 cm

Посуђе од алуминијума је веома практично за храну која у себи садржи киселине као

што је парадајз или воће јер не долази до реакције са зидовима суда

У Европи се рециклира око 40 лименки а у свету око 50

Алуминијумске лименке се могу се лако згњечити и не заузимају много простора у

контејнерима за рециклажу

Page 17 of 20

доприноси повећању продуктивности рада Процес сакупљања мора бити добро организован

а такође мора обухватати све изворе настајања отпатда

Припрема за прераду

Да би се добио што бољи квалитет свака врста отпатда захтева посебну припрему пре саме

прераде и зависи од физичког изгледа отпадака и њихове запрљаности страним примесама

Отпаци од чистог алуминијума и отпаци од легура разликују се по хемијском саставу а

такође и отпадак легуре за пластичну прераду разликује се од легура за ливење

Разноврсност производа на бази легура алуминијума утичу да се легуре алуминијума

појављују заједно са челиком тешким металима пластичном масом гумом бојама уљем

емулзијом Само мањи део отпатка настаје у облику и величини која се може директно

шаржирати у пећ за топљење Основне групе отпадака алуминијума су комадасти отпадак

фолија шљака струготина и сваки од њих захтева посебне технологије припреме

(сортирање раздвајање пресовање сечење дробљење млевење магнетна сепарација

ваздушна сепарација итд) Пре почетка процеса припреме врши се узорковање и

карактеризација прикупљених отпадака

Прерада

Наведени поступци припреме свих врста отпадака врше се ради постизања што већег

искоришћења материјала при топљењу а такође и за постизање већег квалитета секундарних

алуминијумских легура Након припреме отпадака следи прерада алуминијумског отпатка

која се састоји из следећих ступњева

претапање

рафинација и легирање и

разливање

Претапање

Процес претапања припремљених отпадака економично се врши у ротационој пламеној пећи

на што је могуће нижој температури уз максимално скраћење времена топљења да не би

дошло до прегревања метала и губитака сагоревањем Да би се производила алуминијумска

легура према стандардним спецификацијама уз минималне производне трошкове шаржа се

мора саставити од таквих количина и врста отпадака који ће одговарати жељеном саставу

без већег додавања легирајућих материјала

Рафинација и легирање и

Поступак рафинације и легирања може да се обави у свим топионичким пећима али се данас

најчешће примењују пећи за одржавање постављене поред ротационих пећи

Разливање

Алуминијумске легуре произведене у топионицама потрошачима се испоручују

- у течном стању до линије ливења у термолонцима или

- у облику ингота разних полуфабриката гранула гриза

Рециклажом 1 тоне рециклираног алуминијума сачува се

bull 8895 l нафте

bull 14000 kWh електричне енергије

Page 18 of 20

bull 10 m3 простора на депонијама

bull 4 t руде боксита

bull 700 kg угља нафте и смоле

bull избегава се емисија 35 kg алуминијум флуорида

bull смањује се емитовање штетних гасова (првенствено CO2) за око 28 t

РЕЦИКЛАЖА АЛУМИНИЈУМСКИХ ЛИМЕНКИ

Најважнији и најраспрострањенији амбалажни алуминијумски отпад су алуминијумске

лименке Рециклажни циклус алуминијумских лименки започиње сакупљањем

алуминијумских лименки Када се контејнер напуни лименке се рециклажним возилом

превозе до рециклажних центара Ту се врши њихово одвајање (сепарација лименки) уз

помоћ великих и јаких електро магнетних сепаратора На једној страни се издвајају челичне

лименке а на другој алуминијумске Лименке се сабијају у брикете (масе око 15 kg) или у

бале (масе око 450-550 kg) суше у сушарама и потом шаљу у топионице на даљу прераду

Пуштањем јако загрејаног ваздуха са лименки се скида боја и остале ознаке производа У

високим пећима алуминијум се топи на температурама од око 600 ⁰C Растопљен алуминијум

се сипа у специјалне одливке дугачке око 15 метара и масе око 27 тона Одливци се даље

транспортују у фабрике где се одливци топе на температури од 900-1100 ⁰C у танке листове и

намотавају у калемове Овако припремљени калемови алуминијума транспортују до се

фабрика за производњу лименки или алуминијумских фолија

Фазе рециклаже алуминијумских лименки (сл2)

1 транспорт лименки

2 селекција и уклањање нечистоћа

3 ситњење лименки

4 топљење

5 изливање истопљеног алуминијума у калупе

6 транспорт до фабрике за производњу лименки

7 производња лименки

Слика бр2 Рециклажа алуминијумских лименки

Алуминијумска лименка се може рециклирати бесконачан број пута а да ништа не изгуби на

квалитету Коришћене алуминијумске лименке се могу рециклирати у нове лименке или у

Page 19 of 20

неке друге производе од висококвалитетног алуминијума Рециклажа алуминијума је брз

процес лименке могу поново да буду у употреби и на истој полици већ након 60-90 дана

ПРЕДНОСТИ РЕЦИКЛАЖЕ

Рециклажом се остварује вишеструка корист финансијска еколошка и друштвена добит

смањење потрошње енергија зa 95

смањују се загађење воде за 97

индустрија се снабдева драгоценим сировинама

отварају се нова радна места

стимулише се развој зелених технологија

чувају се природни ресурси

штеди се место на депонијама

смањују се загађење ваздуха за 95

смањује се емисија гасова са ефектом стаклене баште

Питања и задаци

1 Погледај процес рециклаже алуминијумских лименки фирме RECAN на следећој

адреси httpswwwyoutubecomwatchv=WFqU1D5a1pc

2 Наведи примере употребе алуминијума

3 Објасни процесни и амортизациони отпад

4 Наброј фазе рециклажног процеса

5 Шта се постиже правилним сакупљањем транспортом и складиштењем

алуминијумског отпада

6 Шта утиче на степен запрљаности алуминијумског отпада

7 Наброј основне групе алуминијумских отпадака

8 Објасни како се врши прерада алуминијумског отпада

9 Наброј и објасни кораке рециклаже алуминијумских лименки

10 Наведи предности рециклаже

11 Шта мислиш како би могла да се организује акција сакупљања алуминијумских

лименки у твојој школи

За оне који желе више да знају

Израчунато је да се током живота једног возила који у својој конструкцији садржи

већи проценат алуминијумских делова троши 6 -12 пута мање енергије Мања маса

возила доприноси мањем утрошку горива а тиме и мањем аерозагађењу

Један танак слој изолационог материјала од алуминијума који се користи за

облагање зидова показује исту топлотну ефективност као цигла или камен дебљине

10 cm

Посуђе од алуминијума је веома практично за храну која у себи садржи киселине као

што је парадајз или воће јер не долази до реакције са зидовима суда

У Европи се рециклира око 40 лименки а у свету око 50

Алуминијумске лименке се могу се лако згњечити и не заузимају много простора у

контејнерима за рециклажу

Page 18 of 20

bull 10 m3 простора на депонијама

bull 4 t руде боксита

bull 700 kg угља нафте и смоле

bull избегава се емисија 35 kg алуминијум флуорида

bull смањује се емитовање штетних гасова (првенствено CO2) за око 28 t

РЕЦИКЛАЖА АЛУМИНИЈУМСКИХ ЛИМЕНКИ

Најважнији и најраспрострањенији амбалажни алуминијумски отпад су алуминијумске

лименке Рециклажни циклус алуминијумских лименки започиње сакупљањем

алуминијумских лименки Када се контејнер напуни лименке се рециклажним возилом

превозе до рециклажних центара Ту се врши њихово одвајање (сепарација лименки) уз

помоћ великих и јаких електро магнетних сепаратора На једној страни се издвајају челичне

лименке а на другој алуминијумске Лименке се сабијају у брикете (масе око 15 kg) или у

бале (масе око 450-550 kg) суше у сушарама и потом шаљу у топионице на даљу прераду

Пуштањем јако загрејаног ваздуха са лименки се скида боја и остале ознаке производа У

високим пећима алуминијум се топи на температурама од око 600 ⁰C Растопљен алуминијум

се сипа у специјалне одливке дугачке око 15 метара и масе око 27 тона Одливци се даље

транспортују у фабрике где се одливци топе на температури од 900-1100 ⁰C у танке листове и

намотавају у калемове Овако припремљени калемови алуминијума транспортују до се

фабрика за производњу лименки или алуминијумских фолија

Фазе рециклаже алуминијумских лименки (сл2)

1 транспорт лименки

2 селекција и уклањање нечистоћа

3 ситњење лименки

4 топљење

5 изливање истопљеног алуминијума у калупе

6 транспорт до фабрике за производњу лименки

7 производња лименки

Слика бр2 Рециклажа алуминијумских лименки

Алуминијумска лименка се може рециклирати бесконачан број пута а да ништа не изгуби на

квалитету Коришћене алуминијумске лименке се могу рециклирати у нове лименке или у

Page 19 of 20

неке друге производе од висококвалитетног алуминијума Рециклажа алуминијума је брз

процес лименке могу поново да буду у употреби и на истој полици већ након 60-90 дана

ПРЕДНОСТИ РЕЦИКЛАЖЕ

Рециклажом се остварује вишеструка корист финансијска еколошка и друштвена добит

смањење потрошње енергија зa 95

смањују се загађење воде за 97

индустрија се снабдева драгоценим сировинама

отварају се нова радна места

стимулише се развој зелених технологија

чувају се природни ресурси

штеди се место на депонијама

смањују се загађење ваздуха за 95

смањује се емисија гасова са ефектом стаклене баште

Питања и задаци

1 Погледај процес рециклаже алуминијумских лименки фирме RECAN на следећој

адреси httpswwwyoutubecomwatchv=WFqU1D5a1pc

2 Наведи примере употребе алуминијума

3 Објасни процесни и амортизациони отпад

4 Наброј фазе рециклажног процеса

5 Шта се постиже правилним сакупљањем транспортом и складиштењем

алуминијумског отпада

6 Шта утиче на степен запрљаности алуминијумског отпада

7 Наброј основне групе алуминијумских отпадака

8 Објасни како се врши прерада алуминијумског отпада

9 Наброј и објасни кораке рециклаже алуминијумских лименки

10 Наведи предности рециклаже

11 Шта мислиш како би могла да се организује акција сакупљања алуминијумских

лименки у твојој школи

За оне који желе више да знају

Израчунато је да се током живота једног возила који у својој конструкцији садржи

већи проценат алуминијумских делова троши 6 -12 пута мање енергије Мања маса

возила доприноси мањем утрошку горива а тиме и мањем аерозагађењу

Један танак слој изолационог материјала од алуминијума који се користи за

облагање зидова показује исту топлотну ефективност као цигла или камен дебљине

10 cm

Посуђе од алуминијума је веома практично за храну која у себи садржи киселине као

што је парадајз или воће јер не долази до реакције са зидовима суда

У Европи се рециклира око 40 лименки а у свету око 50

Алуминијумске лименке се могу се лако згњечити и не заузимају много простора у

контејнерима за рециклажу

Page 19 of 20

неке друге производе од висококвалитетног алуминијума Рециклажа алуминијума је брз

процес лименке могу поново да буду у употреби и на истој полици већ након 60-90 дана

ПРЕДНОСТИ РЕЦИКЛАЖЕ

Рециклажом се остварује вишеструка корист финансијска еколошка и друштвена добит

смањење потрошње енергија зa 95

смањују се загађење воде за 97

индустрија се снабдева драгоценим сировинама

отварају се нова радна места

стимулише се развој зелених технологија

чувају се природни ресурси

штеди се место на депонијама

смањују се загађење ваздуха за 95

смањује се емисија гасова са ефектом стаклене баште

Питања и задаци

1 Погледај процес рециклаже алуминијумских лименки фирме RECAN на следећој

адреси httpswwwyoutubecomwatchv=WFqU1D5a1pc

2 Наведи примере употребе алуминијума

3 Објасни процесни и амортизациони отпад

4 Наброј фазе рециклажног процеса

5 Шта се постиже правилним сакупљањем транспортом и складиштењем

алуминијумског отпада

6 Шта утиче на степен запрљаности алуминијумског отпада

7 Наброј основне групе алуминијумских отпадака

8 Објасни како се врши прерада алуминијумског отпада

9 Наброј и објасни кораке рециклаже алуминијумских лименки

10 Наведи предности рециклаже

11 Шта мислиш како би могла да се организује акција сакупљања алуминијумских

лименки у твојој школи

За оне који желе више да знају

Израчунато је да се током живота једног возила који у својој конструкцији садржи

већи проценат алуминијумских делова троши 6 -12 пута мање енергије Мања маса

возила доприноси мањем утрошку горива а тиме и мањем аерозагађењу

Један танак слој изолационог материјала од алуминијума који се користи за

облагање зидова показује исту топлотну ефективност као цигла или камен дебљине

10 cm

Посуђе од алуминијума је веома практично за храну која у себи садржи киселине као

што је парадајз или воће јер не долази до реакције са зидовима суда

У Европи се рециклира око 40 лименки а у свету око 50

Алуминијумске лименке се могу се лако згњечити и не заузимају много простора у

контејнерима за рециклажу

Page 20 of 20

Данас постоје и лименке са алуминијумским телом и челичним поклопцем као што су

неке врсте рибљих конзерви лименке сока лименке за тенис лоптице

На депонији алуминијумска лименка проведе више од 500 година а да при том не

изгуби ништа од свог изгледа

Цене рециклираних алуминијумских производа су за 30-35 ниже од производа

примарно произведеног алуминијума

АЛУМИНИЈУМ У АРХИТЕКТУРИ

Алуминијум у модерној архитектури има веома важну улогу Као архитектонски стилски

елемент даје грађевини најразличитије изгледе

Прозори и врата преграде брисолеји зид-завесе облога на фасади су само неки од примера

примене алуминијума у архитектури

Прозори и врата Са циљем да искористе лакоћу алуминијума од

тренутка када је први пут употребљен за израду

врата и прозора произвођачи столарије су

пронашли низ мера како би побољшали његове

енергетске вредности Вишекоморни профили са

термо прекидом поред тога што се лако

уграђују повећавају и енергетску ефикасност

код објеката

Брисолеји

За њихову популаризацију најзаслужнији је Ле

Корбизије Штите објекат од претеране

инсолација Својом лакоћом и лаком обрадом

алуминијум може да одговори и на

најзахтевније дизајнерске захтеве када је израда

брисолеја у питању

Зид-завесе

Алуминијумски системи попут зид-завеса су

потпуно потиснули употребу челика у те сврхе

Алуминијумска конструција се веша о

конструкцију објекта и тако носећи само своју

тежину и тежину стакла формира непрекинуту

стаклену површину на фасади

Домаћи задатак

Наведи још примера примене алуминијума у архитектури