ИТ Главная страница Согласно новостям от 11 июня, компания Patency Apple обнаружила, что Apple недавно опубликовала патентный документ, показывающий, что Apple изобрела новый электрохимический процесс, который позволяет восстанавливать алюминий высокой чистоты из лома алюминиевых сплавов при температуре до 125°C, включая металлический лом, полученный в результате обработки на станках с ЧПУ.
Согласно патентному документу, в технологии используется хлорид алюминия (AlCl3), метод, сочетающий расплавленную электролитную соль с электрохимическим рафинированием для отделения и очистки алюминиевых элементов от лома алюминиевых сплавов.
По сравнению с традиционным процессом очистки алюминия, температура окружающей среды при этом новом решении значительно снижается, и работу можно выполнять при температуре ниже 200 °C, 150 °C или даже 125 °C. Температуру некоторых планов реализации можно еще больше снизить.
Apple отметила, что существующие процессы переработки алюминия часто сталкиваются с такими проблемами, как высокое потребление энергии и крупные инвестиции в оборудование. Например, хотя традиционный процесс Хупеса позволяет получить алюминий высокой чистоты, его общая стоимость высока, а такие методы, как ступенчатая кристаллизация, трудно эффективно удалить из алюминиевых сплавов обычные элементы, такие как марганец и хром. В результате лом алюминиевых сплавов из разных источников часто перерабатывается в более дешевые сплавы общего назначения.
В плане, предложенном Apple, основной метод заключается в использовании лома алюминиевого сплава в качестве анода и чистого алюминия в качестве катода и помещении их вместе в электрохимический резервуар, содержащий расплавленную электролитную соль на основе хлорида алюминия. После включения тока алюминий в отходах окисляется до ионов алюминия и попадает в расплавленную соль, которая затем восстанавливается и осаждается в чистый алюминий на катоде, в то время как примеси, такие как медь, железо, кремний, марганец и хром, остаются на анодной стороне.
Патент показывает, что это решение больше не зависит от разницы плотностей традиционных слоев расплавленного алюминия для разделения, поэтому алюминиевый лом может принимать различные формы, включая алюминиевую фольгу, алюминиевые пластины, алюминиевые слитки и прессованную алюминиевую стружку, обработанную на станке с ЧПУ. Apple также упомянула, что отходы из разных источников можно расплавить в однородные материалы, а затем переработать, или же их можно объединить путем прессования, прочного соединения и т. д. без переплавки.
IT House отметила, что данное решение обладает высокой эксплуатационной гибкостью. Apple заявила, что процесс электролиза не обязательно продолжать до конца и его можно приостановить или перезапустить в зависимости от условий электропитания. Реакция приостанавливается, когда напряжение прекращается, и продолжает работать, когда питание восстанавливается. Это означает, что заводы могут регулировать темпы производства в зависимости от колебаний цен на электроэнергию или наличия возобновляемых источников энергии.
Что касается конструкции электролита, Apple использует хлорид алюминия в качестве основного материала и может добавлять такие добавки, как хлорид натрия, хлорид калия или хлорид магния, чтобы еще больше снизить температуру плавления смеси расплавленных солей и уменьшить образование дендритных структур на поверхности электрода.
Патентный документ также описывает конструкцию, подходящую для промышленного расширения. Система может иметь структуру, в которой попеременно расположены несколько анодов из алюминиевого лома и несколько катодов из чистого алюминия для повышения производительности обработки. Поскольку анодный материал израсходован и на катоде осаждается чистый алюминий, соответствующие электроды можно заменить, сохраняя при этом герметичность системы.
Поскольку хлорид алюминия имеет высокое давление паров, Apple также предложила эксплуатировать всю электролитическую систему в закрытом режиме, чтобы снизить потери на испарение электролита. Некоторые варианты реализации могут работать даже при давлениях ниже атмосферного.
В отличие от традиционного энергозатратного метода поэтапной кристаллизации, процесс Apple позволяет более эффективно удалять из алюминиевых сплавов такие распространенные элементы, как медь, цинк, магний, кремний, железо, титан, хром, литий, цирконий и марганец. Эти элементы являются основными препятствиями, препятствующими переработке алюминиевого лома в современных электронных продуктах. Apple отметила, что в разные алюминиевые сплавы добавляются разные элементы для удовлетворения таких требований, как прочность, коррозионная стойкость и внешний вид. После смешивания в процессе производства или утилизации его трудно экономически разделить обратно на категории дорогостоящих сплавов, и часто его можно перевести только на рынок штампов нижнего уровня.
Для Apple эта технология означает больше, чем просто снижение энергопотребления. Собственная производственная экология позволит производить большое количество высококачественных отходов механической обработки. Если такие отходы можно будет перерабатывать в переработанный алюминий, соответствующий строгим стандартам, вместо того, чтобы продавать их на рынке дешевого сегмента, эффективность переработки материалов замкнутого цикла будет значительно повышена.
В последние годы Apple продолжает активно продвигать использование переработанного алюминия в своих продуктах. Однако к современному оборудованию предъявляются строгие требования к составу, механическим свойствам, коррозионной стойкости и внешнему виду алюминиевых сплавов. Чистота смешанных отходов всегда была узким местом. Этот патент указывает на реальный способ расширить поставки высококачественного переработанного алюминия, не полагаясь на дорогостоящий первичный алюминий.
В Apple считают, что если ей удастся достичь высокой чистоты очистки лома алюминиевых сплавов с меньшим потреблением энергии, это поможет расширить источники высококачественного переработанного алюминия, увеличить ценность повторного использования производственных отходов и материалов после жизненного цикла продукта и снизить зависимость от первичного алюминия.
Связанное чтение:
Отказ от ответственности: внешние ссылки перехода (включая, помимо прочего, гиперссылки, QR-коды, пароли и т. д.), содержащиеся в статье, используются для передачи дополнительной информации и экономии времени выбора. Результаты предназначены только для справки. Это утверждение содержится во всех статьях IT House.
