Τι είναι ο βωξίτης; Είναι ένα πέτρωμα, δηλαδή ένας συνδυασμός ορυκτών, το οποίο περιέχει διάφορα οξείδια, μεταξύ των οποίων και το οξείδιο του αργιλίου (Al₂O₃, αλλιώς αλουμίνα). Ο βωξίτης αποτελεί το κυριότερο μετάλλευμα αργιλίου στον κόσμο. Το πέτρωμα αυτό με την πορτοκαλί απόχρωση ανακαλύφθηκε το 1821 από τον Γάλλο γεωλόγο Πιερ Μπερτιέ στην πόλη Μπο της νότιας Γαλλίας, από την οποία μάλιστα πήρε το όνομά του.
Τι είναι η αλουμίνα και τι το αλουμίνιο;
Αλουμίνα, αλλιώς οξείδιο του αργιλίου, ονομάζεται η ανόργανη χημική ένωση του οξυγόνου και του αργιλίου (Al₂O₃). Η αλουμίνα είναι από τα πιο σκληρά κεραμικά υλικά, είναι διαδεδομένη και σχετικά φτηνή και συνήθως συναντάται σε διαφανείς κρυστάλλους ή σε άσπρη σκόνη. Βρίσκει εφαρμογές τόσο στην ένυδρη όσο και στην άνυδρη μορφή της ως ένυδρη και άνυδρη αλουμίνα αντίστοιχα. Το αλουμίνιο ή αργίλιο είναι το τρίτο κατά σειρά στοιχείο μετά το οξυγόνο και το πυρίτιο που συναντάται στον στερεό φλοιό της γης. Κύρια πηγή αλουμινίου αποτελεί ο βωξίτης, ένα υλικό φυσικής προέλευσης.
Γιατί μερικοί αποκαλούν το αλουμίνιο «μέταλλο του αιώνα»;
Το αλουμίνιο έχει μια σειρά από μοναδικά χαρακτηριστικά που το κάνουν να βρίσκεται σήμερα σχεδόν παντού γύρω μας. Αρχικά, έχει πολύ χαμηλό ειδικό βάρος, εξού και χρησιμοποιείται στην αεροναυπηγική και την αυτοκινητοβιομηχανία. Επίσης, έχει εξαιρετικά μεγάλη αντοχή στη διάβρωση, καθώς και τεράστιες δυνατότητες μορφοποίησης – μπορείς να το κάνεις από σκελετό αμαξιού και δομικό στοιχείο πρόσοψης κτιρίων μέχρι διακοσμητικό και κουτάκι αναψυκτικού. Έχει ταυτόχρονα πολύ καλή θερμική και ηλεκτρική αγωγιμότητα, είναι μη τοξικό, μη μαγνητικό και εντελώς άκαυστο. Πέραν όλων αυτών, είναι και ένα μέταλλο με τεράστιες δυνατότητες ανακύκλωσης και δεύτερης ζωής, χωρίς να χάνει όλα τα παραπάνω χαρακτηριστικά του.
Πώς ο βωξίτης γίνεται αλουμίνα;
Αρχικά, το πέτρωμα σπάει και αλέθεται, ώστε να προετοιμαστεί για πιο αποτελεσματική αποδοτική αντίδραση. Ακολουθεί η χημική αντίδραση μεταξύ του βωξίτη και ενός διαλύματος καυστικού νατρίου (σόδα) σε υψηλή θερμοκρασία. Κατά τη διάρκεια της χημικής αντίδρασης, το οξείδιο του αργιλίου διαλύεται στο διάλυμα της σόδας, ενώ τα υπόλοιπα συστατικά του βωξίτη παραμένουν, αδιάλυτα, σε στερεή κατάσταση. Στην έξοδο της χημικής αντίδρασης προκύπτει ένα μείγμα δύο υλικών: ο βωξίτης, που δεν έχει αντιδράσει, σε μορφή ύλης (στερεό), και η αλουμίνα διαλυμένη στη σόδα, σε υγρή μορφή. Το διάλυμα σόδας - αλουμίνας αποτελεί το κύριο προϊόν, το οποίο ωστόσο θα πρέπει να υποστεί περαιτέρω επεξεργασία προκειμένου η αλουμίνα να διαχωριστεί από τη σόδα και να ληφθεί σε στερεά μορφή.
Αυτή η επεξεργασία γίνεται στη διάσπαση, μια διαδικασία κατά την οποία το διάλυμα αλουμίνας - σόδας ψύχεται σταδιακά, οπότε και αρχίζουν να εμφανίζονται οι πρώτοι κρύσταλλοι αλουμίνας. Οι κρύσταλλοι σταδιακά αυξάνουν σε μέγεθος, μέχρι να λάβουν την τελική τους διάσταση, που είναι και το τελικό επιθυμητό μέγεθος. Το προϊόν που προκύπτει, το οποίο είναι γνωστό στην αγορά ως ένυδρη αλουμίνα, συλλέγεται μετά από φίλτρανση, πλένεται, ξαναφιλτράρεται και οδηγείται είτε προς πώληση ως τελικό προϊόν ένυδρης αλουμίνας είτε προς περαιτέρω επεξεργασία –έψηση σε ειδικούς κλίβανους– για να αποκτήσει την άνυδρη μορφή του. Η άνυδρη αλουμίνα χρησιμοποιείται για την παραγωγή προϊόντων αλουμινίου ή και κραμάτων αυτού.
Και πώς μετατρέπεται, τελικά, η αλουμίνα σε αλουμίνιο;
Η παραγωγή αλουμινίου γίνεται με τη βοήθεια ηλεκτρικής ενέργειας μέσα σε μια διάταξη που ονομάζεται ηλεκτρολυτικό κελί, αλλιώς λεκάνη. Πρόκειται για μια οξειδοαναγωγική διεργασία, κατά τη διάρκεια της οποίας η στερεή άνυδρη αλουμίνα (Al₂O₃) πέφτει μέσα στη λεκάνη και το ηλεκτρικό ρεύμα που διαρρέει τη λεκάνη από τον αρνητικό προς τον θετικό πόλο της –σκεφτείτε τη λεκάνη σαν μια μπαταρία που διαρρέεται από ρεύμα– προκαλεί το σπάσιμο του δεσμού μεταξύ του αργιλίου (Αl) και του οξυγόνου (O₂) και παράλληλα τη λιώνει και τη μετατρέπει σε υγρό μέταλλο, που δεν είναι άλλο από το αλουμίνιο (Al). Το υγρό αλουμίνιο, γνωστό και ως πρωτόχυτο αλουμίνιο, στη συνέχεια, με τη βοήθεια ειδικού εξοπλισμού, μεταφέρεται σε φούρνους χυτηρίου, όπου χυτεύεται, γίνεται ομογενές ή/και αναμειγνύεται με άλλα μέταλλα, και στη συνέχεια ψύχεται σε ειδικά καλούπια προκειμένου να πάρει τη μορφή του τελικού προϊόντος, που μπορεί να είναι κολόνες ή πλάκες.
Σε ποιες μορφές συναντά κανείς την αλουμίνα και το αλουμίνιο στην αγορά;
Το αλουμίνιο είναι ένα χρηματιστηριακό προϊόν. Οι τιμές των προϊόντων του στην παγκόσμια αγορά εξαρτώνται από την προσφορά και τη ζήτησή του. Σύμφωνα με το International Aluminium Institute (IAI), η παγκόσμια ζήτηση αλουμινίου αναμένεται να αυξηθεί κατά σχεδόν 40% έως το 2030.
Αντίστοιχα με το αλουμίνιο, η προσφορά και η ζήτηση της αγοράς σε αλουμίνα αλλά και αλουμίνιο επηρεάζουν και καθορίζουν την τιμή πώλησης της αλουμίνας, οπότε και η αλουμίνα ως προϊόν ακολουθεί τους κανόνες της χρηματιστηριακής αγοράς.
Ανάλογα με τη μορφή της, η αλουμίνα βρίσκει διαφορετικές εφαρμογές. Ως άνυδρη αλουμίνα χρησιμοποιείται για την παραγωγή αλουμινίου, ενώ ως ένυδρη μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως πρόσθετο σε φαρμακευτικά είδη, προϊόντα καθαρισμού νερού, απορρυπαντικά, πυρίμαχα σκεύη, χημικά και επιβραδυντές καύσης.
Από την άλλη, το αλουμίνιο, είτε ως πρωτόχυτο μέταλλο είτε ως δευτερόχυτο, χρησιμοποιείται σε πληθώρα εφαρμογών, από την αεροναυπηγική και την αυτοκινητοβιομηχανία έως τις δομικές κατασκευές, τα υλικά συσκευασίας και τη διακόσμηση, ενώ πλέον αποτελεί υλικό που χρησιμοποιείται στην κατασκευή εξοπλισμού ανανεώσιμων πηγών ενέργειας αλλά και συστημάτων αποθήκευσης ενέργειας, καθώς και έξυπνων τεχνολογικών προϊόντων (κινητά κ.ά.).
Τι είναι το δευτερόχυτο αλουμίνιο;
Πρόκειται για το αλουμίνιο που χυτεύεται, όπως λέει το όνομά του, για δεύτερη φορά, δηλαδή για το νέο αλουμίνιο, το οποίο παράγεται χρησιμοποιώντας ως κύρια πρώτη ύλη αλουμίνιο που ήδη έχει παραχθεί και έχει φθάσει στο τέλος της ζωής του –είναι γνωστό ως scrap αλουμίνιο–, και το οποίο, αντί να απορριφθεί ως απόβλητο, ξαναλιώνει σε φούρνους Χυτηρίου, προκειμένου να παράγει ένα νέο προϊόν προστιθέμενης αξίας με τα ίδια ποιοτικά χαρακτηριστικά, που θα βρει νέα εφαρμογή στην καθημερινότητά μας, χαρίζοντας έτσι στο υλικό μια δεύτερη ζωή. Το δευτερόχυτο αλουμίνιο είναι, λοιπόν, ο βασικός πυλώνας της ανακυκλωσιμότητας του αλουμινίου και της εφαρμογής των αρχών της κυκλικής οικονομίας, η αξία των οποίων γίνεται ορατή τόσο μέσω της μείωσης της κατανάλωσης πόρων, π.χ. με τη μείωση κατανάλωσης ενέργειας, λαμβάνοντας υπόψη ότι η παραγωγή του δευτερόχυτου αλουμινίου καταναλώνει μέχρι και 10 φορές λιγότερη ενέργεια σε σχέση με αυτήν που χρειάζεται για την παραγωγή πρωτόχυτου αλουμινίου, όσο και μέσω της δυνατότητας ανακύκλωσης των διαφόρων παραπροϊόντων της παραγωγικής διαδικασίας, καθώς η τέφρα που παράγεται μπορεί να ανακυκλωθεί στις τσιμεντοβιομηχανίες.
Πού βρίσκεται ο βωξίτης στον πλανήτη;
Οι παγκόσμιοι πόροι βωξίτη εκτιμώνται μεταξύ 55 και 75 δισεκατομμυρίων τόνων, ενώ η μεγαλύτερη παραγωγός χώρα σήμερα είναι η Αφρική. Μεγάλα κοιτάσματα υπάρχουν στη Γουινέα, στο Βιετνάμ, στη Βραζιλία, στην Τζαμάικα, στην Κίνα και στην Ινδία. Στην Ευρώπη, τα μεγαλύτερα κοιτάσματα βωξίτη βρίσκονται στην Ελλάδα και τα συναντά κανείς μέσα σε ασβεστολιθικούς σχηματισμούς, κυρίως στην περιοχή της ζώνης.
Σήμερα, η ελληνική παραγωγή του βωξίτη γίνεται από την εταιρεία METLEN Energy & Metals μέσω της θυγατρικής της μεταλλευτικής επιχείρησης που βρίσκεται στη Φωκίδα και διαθέτει μεταλλεία στη ζώνη Παρνασσού - Γκιώνας. Η παραγόμενη ποσότητα του ελληνικού βωξίτη, που ξεπερνά το 1 εκατ. τόνους βωξίτη ετησίως, καθιστώντας τη METLEN τον μεγαλύτερο παραγωγό βωξίτη στην Ευρώπη, χρησιμοποιείται αποκλειστικά για την παραγωγή αλουμίνας στο ιστορικό εργοστάσιο «Αλουμίνιον της Ελλάδος» της METLEN στη Βοιωτία. Το «Αλουμίνιον της Ελλάδος» αποτελεί τη μοναδική πλήρως καθετοποιημένη μονάδα παραγωγής βωξίτη, αλουμίνας και αλουμινίου στην Ευρωπαϊκή Ένωση (Ε.Ε.).
To άρθρο δημοσιεύθηκε στην ειδική έκδοση της LiFO, [ΜΕ].
Το ειδικό τεύχος της LiFO δωρεάν στην πόρτα σας με ένα κλικ.
