[논문]알루미늄의 리사이클링 기술

손호상

doi:10.7844/kirr.2019.28.2.3

알루미늄의 리사이클링 기술
Recycling Technologies of Aluminum 원문보기

資源리싸이클링 = Journal of the Korean Institute of Resources Recycling, v.28 no.2, 2019년, pp.3 - 13

초록
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알루미늄은 지각 구성 원소 중 실리콘에 이어 두 번째로 풍부한 금속원소이다. 알루미늄은 가볍고, 전기전도도가 우수하고, 내식성이 우수하지만 산소와의 친화력이 강한 특성을 가지고 있다. 그러나 알루미늄의 1차 지금을 제조하기 위해서는 다량의 에너지를 소비한다. 한편 알루미늄 스크랩을 리사이클링하면 1차 지금 생산과 비교하여 에너지 및 환경부하를 저감할 수 있다. 그러나 알루미늄 스크랩 중의 불순물 제거가 곤란하여 재생되는 양은 한정되어 있다. 본 논문에서는 알루미나의 제조부터 스크랩 처리 및 용융까지의 알루미늄 생산 및 리사이클링 공정에 대하여 고찰하였다.

Abstract ▼ AI-Helper

Aluminum is the most abundant metal and the second most plentiful metallic element in the earth's crust, after silicon. Aluminum is a light, conductive, and corrosion resistant metal with strong affinity for oxygen. However, the primary aluminum production process is highly energy intensive. The recycling of aluminum scrap reduces the energy consumption and environmental burden, comparing to the primary metal production. However, the amount of the recovered metal from scrap is limited because of the difficulties to remove the impurities in the scrap. This work provides an overview of the aluminum production and recycling process, from the preparation of alumina to the scrap upgrading and the melting process.

주제어

표/그림 (18)

그림 Fig. 1. Flow chart of secondary Al refining operations for the production of Al alloys.
그림 Fig. 2. Flow sheets of Bayer’s process and sintering process.
그림 Fig. 3. Schematic illustration of aluminium production by electrolysis.
그림 Fig. 4. A schematic illustration of three-layer process of Al refining.
그림 Fig. 5. Global share of primary and recycled metal production.
표 Table 1. Classification of wrought aluminum alloys according to their strengthening mechanism
표 Table 2. Average lifetime ranges for aluminum products in years and world end-use markets for aluminum products, 2015
표 Table 3. Markets consuming post-consumer Al scrap
그림 Fig. 6. Swing-hammer shredders for the comminution of automobile scrap and other types of light scrap.
그림 Fig. 7. Overhead-belt magnetic separators(a) and eddy-current separator.
표 Table 4. Classification of sorting methods showing the physical parameter and the desired separation.
그림 Fig. 8. A schematic representation of thermal de-coating.
그림 Fig. 10. End-of-life vehicle dismantling and aluminum recycling process.
그림 Fig. 9. Schematic presentation of swell-peeling method of paints on aluminum beverage cans.
표 Table 6. Characteristics of melting furnace
표 Table 5. Type of furnaces for melting of aluminum
그림 Fig. 11. Schematic diagrams of lance degassing(a) and rotary degassing(b)
표 Table 7. Activity coefficients of tramp elements for aluminum refining

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	알루미늄(Al)은 무엇인가?	알루미늄(Al)은 지각 구성 원소 중 3위를 차지하며, 금속원소 중에서는 두 번째로 풍부한 자원이다1). 특히 알루미늄은 가벼우면서도(밀도 2.
	편석법의 대표적인 방법 두 가지는 무엇인가?	편석법은 합금이 응고할 때 편석현상이 일어나는 것을 이용하는 것으로, 열역학적인 방법으로 고순도의 Al을 얻는 정제법이다. 대표적으로는 ‘분별 결정법’과 ‘일 방향 응고법’이 있다. 분별 결정법은 석출한 초정을 모 아 가압, 가열하면서 고액분리를 하고 부분적으로 재용 해하여 재결정화시키는 정제법이다. 일방향 응고법은 냉각면에서 연속하여 응고를 진행시켜 고순도의 Al을 얻는 정제법이지만, 분별 결정법에 비하여 정제효율이 낮기 때문에 동일한 공정을 2~3회 반복할 필요가 있다.
	알루미늄이 철강 다음으로 사용량이 많은 범용 금속재료인 이유는?	알루미늄(Al)은 지각 구성 원소 중 3위를 차지하며, 금속원소 중에서는 두 번째로 풍부한 자원이다1). 특히 알루미늄은 가벼우면서도(밀도 2.70 g/cm3 ) 내식성이 우수한 특징을 가지고 있고, Cu, Si, Mn, Mg, Zn, Li 등의 첨가에 의해 다양한 종류의 합금을 만들 수 있기 때문에 철강 다음으로 사용량이 많은 범용 금속재료이다. 한편 Al은 산화되기 쉬운 금속이지만, 용융Al 표면에 생성한 산화피막이 매우 치밀하고 강한 보호피막을 만들어 용탕의 산화를 방지하므로 대기 용해가 가능하여 대량으로 사용할 수 있게 되었다.

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