การรีไซเคิลอะลูมิเนียม

(Recycling Rate for Aluminum Cans in Sweden and the U.S. 1984-2004 )

ในปัจจุบันอะลูมิเนียมเข้ามามีบทบาทสำคัญในชีวิตประจำวันของเรา ซึ่งจากคุณสมบัติเด่นหลายประการได้แก่ มีคุณสมบัติในการหล่อและขึ้นรูปได้ดี น้ำหนักเบา ต้านทานการกัดกร่อนได้ดีเยี่ยม ผิวสวยงาม ใช้พลังงานในการขึ้นรูปต่ำ ในการรีไซเคิลอะลูมิเนียมจะเป็นการประหยัดทรัพยากรแร่ธาตุและพลังงานรวมทั้งการช่วยลดมลพิษที่เกิดขึ้นได้

ในปัจจุบันการรีไซเคิลอะลูมิเนียมนั้นเราสามารถแบ่งออกเป็น 2 ประเภท ได้แก่

อะลูมิเนียมเกรดที่ผ่านการขึ้นรูปทางกล (Wrought) เช่น กระป๋องน้ำอัดลม ฉากประตู หน้าต่าง หรือชิ้นส่วนรถยนต์ เป็นต้น

แสดงกระป๋องน้ำอัดลมที่ผ่านการอัดแน่น

อะลูมิเนียมเกรดงานหล่อ (Cast) เช่น ล้อแม็ก ชิ้นส่วนจักรยานยนต์ ลูกสูบ เป็นต้น

แสดงล้อแม็กที่ผลิตมาจากอะลูมิเนียมเกรดงานหล่อ A356

ในการรีไซเคิลเกรดขึ้นรูปด้วยแรงทางกล ที่แพร่หลายในปัจจุบัน ได้แก่น้ำอัดลม โดยการนำมาอัดเป็นแท่งๆ และนำเข้าเตาหล่อม ซึ่งในการหล่อมต้องใส่สีออกที่อุณหภูมิประมาณ 400 องศาเซลเซียล จากนั้นก็ให้ความร้อนจนอะลูมิเนียมหล่อมเหลว ที่อุณหภูมิประมาณ 800 องศาเซลเซียล ซึ่งปัญหาสำคัญในการหล่อคือส่วนผสมทางเคมีของกระป๋องที่แตกต่างกัน ประกอบด้วยเกรด 3004 (High Mn) และเกรด 5185 (high Mg) เมื่อนำไปหล่อมรวมกันทำให้ส่วนผสมทางเคมีผิดเพี้ยนไปจากความเป็นจริงได้ ซึ่งวิธีการแก้ปัญหานี้ได้แก่การให้ความร้อนของอะลูมิเนียมที่จุดหล่อมเหลวของทั้งสองเกรด ซึ่งเกรดที่มีจุดหล่อมเหลวต่ำกว่าจะเกิดการหล่อมก่อน หรืออาจจะหล่อรวมทั้งหมด แล้วนำไปตรวจสอบส่วนผสมทางเคมี แล้วปรุงเกรดให้ได้ตามที่เราต้องการก็ได้ ในการปรุงเกรดนั้น เราจำเป็นต้องเติมธาตบางตัวลงไป เช่น ซิลิคอน แม็กนิเซียม ทองแดง เป็นต้น ที่อยู่ในรูปของมาสเตอร์อัลลอยด์ (Master alloys) ยกตัวอย่างเช่น Al-10Mg (ในอลูมิเนียม100% มี แมกนิเซียมผสมอยู่ 10%) ซึ่งการเติมธาตุในลักษณะของมาสเตอร์อัลลอยด์นั้น ทำให้การทำงานสะดวกขึ้น รวมทั้งการคำนวณปริมาณที่จะเติมลงไปด้วย

ในการรีไซเคิลเกรดงานหล่อ ปัญหาสำคัญในการหล่อคือ การปนเปื้อนของเหล็กที่มาจากการหล่อ ปริมาณเหล็กที่ป่นเปื้อนสูงจะส่งผลต่อโครงสร้างจุลภาค เหล็กจะฟอร์มตัวเป็นเฟสเบต้าที่มีลักษณะยาวๆ (AlSiFe) ในชิ้นงานหล่อ ซึ่งการป้องกันควรใช้อุปกรณ์เกี่ยวกับงานหล่อ ได้แก่ กระบวยตัก Dross ท่อไล่แก๊ส เป็นต้น โดยการเคลือบเซอร์คอนหรือใช้สแตนเลสแทนซึ่งจะลดการปนเปื้อนของเหล็กได้ระดับหนึ่ง หรืออาจจะเติมธาตุบางตัวลงไป เช่น แมงกานีส (Mn) เพื่อปรับสภาพเบต้าเฟสที่มีลักษณยาวให้มีลักษณะที่สั้นและกลมมนคล้ายตัวอักษรจีน ทำให้สมบัติทางกลของอะลูมิเนียมสูงขึ้น

ในปัจจุบันมีงานวิจัยทั้งในประเทศและต่างประเทศที่เข้ามารองรับเกี่ยวกับปัญหาการรีไซเคิลอลูมิเนียม โดยเฉพาะเกรดงานหล่อที่มีการป่นเปื้อนของเหล็ก ซึ่งทำให้อุตสาหกรรมการรีไซเคิลขนาดเล็กและขนาดกลาง สามารถนำไปใช้งานได้โดยตรง

ที่มา

http://www.alcoa.com/
http://www.mtec.or.th
http://www.school.net.