Aumento del contenido de aluminio reciclado con tecnología XRT

  • Al producir aluminio a partir de chatarra existe un ahorro del 95% de la energía si se compara con la producción a partir del mineral.
  • En el proceso de reciclado no cambian las características del material ya que se obtiene un producto con las mismas propiedades.
A la hora de utilizar material reciclado es imprescindible controlar su calidad, pues de ello depende su producto final. En este proceso están involucrados los recicladores -como proveedores de materia prima-, así como las fundiciones, quienes cada vez más emplean estrictos controles de calidad de la chatarra de aluminio, buscando contar con material de primera categoría.

Hoy en día existe la tecnología de rayos X de transmisión (XRT) la cual es altamente recomendable por su eficiencia a la hora de separar el aluminio y las aleaciones de aluminio de los metales pesados, lo que ayuda a estabilizar la calidad del producto final de fundición resultante.

Por su gran resistencia y su reducido peso, el aluminio es un metal con mucho futuro cuya producción tiende a ir en aumento pues está reemplazando, en gran medida, al acero en muchas aplicaciones, principalmente en el sector automotriz en la producción de autos eléctricos donde reducir el peso es crítico.

El proceso de reciclado del aluminio comienza en los recicladores, ya que ellos son los proveedores de la materia prima a las fundiciones, quienes deben comprobar que lo que han comprado cumple con la calidad requerida. Tanto los recicladores como las fundiciones tienen la necesidad de poder clasificar adecuadamente los materiales que van a reciclar para garantizar la calidad del producto final.

La tecnología de transmisión de rayos X (XRT) facilita este proceso y optimiza la eficiencia en la clasificación de la materia prima de fundiciones de aluminio secundario. Es decir, aquellas que utilizan la chatarra de aluminio con múltiples aleaciones con otros metales o elementos como: cobre, zinc, magnesio, silicio, fierro y manganeso, entre otros.

La tecnología XRT permite separar los metales pesados y las aleaciones de aluminio con más de un 2% de metales pesados (Cu, Fe, Zn, Mn) antes de entrar en el horno. Cada aleación de aluminio contiene un porcentaje determinado de otros metales y ese contenido es el que hay que tener controlado en todo momento para que la composición química del producto cumpla las especificaciones.

TABLETAS DE TITANIO 75
Así, la fundición puede controlar el nivel de calidad antes de introducir el material en el horno, evitando la pérdida de coladas debido a la presencia de picos de metales pesados que superen el máximo contenido admitido de estos elementos para alcanzar la calidad deseada durante el proceso de fusión. La tecnología XRT es una segunda barrera de control después de que los materiales hayan sido procesados por los recicladores.

La producción de aluminio secundario mediante el reciclaje de chatarra es positiva y fundamental en la economía circular ya que incrementa los porcentajes de recuperación y proporciona un producto final de calidad con menor huella de carbono. La producción de aluminio reciclado requiere menores costos energéticos y de materia prima en comparación con el proceso de fusión de aluminio primario, que utiliza como materia prima el mineral Bauxita y que requiere un alto consumo energético y complicados procesos físico-químicos.

Otra de las ventajas de utilizar tecnología XRT en el reciclaje de aluminio es que las fundiciones ya no necesitan ser tan estrictas en la compra de la chatarra que se va a reciclar. Con la tecnología XRT se pueden reducir los costos en el proceso de reciclaje de aluminio en la compra de la chatarra, ya que las fundiciones no necesitarían ser tan estrictos en cuanto a la composición y, al ser un material menos procesado, se reduce el precio de compra de la chatarra la cual puede tener una baja calidad o una calidad no estable.

Del mismo modo, con la tecnología XRT podrán limpiar la chatarra y generar nuevas fracciones separando el aluminio tipo cárter (aleaciones de aluminio con metales pesados) del aluminio tipo perfil (aleaciones de aluminio con metales ligeros). Hoy en día los fundidores están ampliando y mejorando sus procesos de separación de materia prima y la tendencia indica que los fundidores podrán sustituir, en parte, el trabajo de los recicladores en lo que respecta a la diferenciación de materiales generando nuevas calidades adaptadas a las necesidades de los clientes del producto final.

Cuando no se emplea la tecnología XTR es más probable que el producto final de fundición no cumpla con las especificaciones exigidas en cuanto a composición y granulometría. Para compensar esa no conformidad en términos de calidad es necesario añadir otro tipo de materiales durante el proceso de afino como, por ejemplo, vía un proceso de dilución y/o adición de diferentes aditivos, lo que conlleva mayores costos por tonelada de producto final producido.

Hoy en día existe una amplia variedad en los sistemas que emplean los recicladores para procesar el material: tecnología XRT, medios densos (flotación), mesas densimétricas e incluso separación de forma manual. Esto provoca que se creen materiales de orígenes diversos y calidades muy diferentes. Muchos recicladores tienen sus propios laboratorios de calidad con hornos para fundir muestras que envían a las fundiciones para demostrar tanto su trazabilidad como que cumplen con los estándares de calidad exigidos.

La tecnología XRT es una herramienta fundamental para conseguir subproductos de calidad constante, así como para generar nuevas fracciones con mayor valor añadido que permitan a los recicladores poder vender sus productos a un precio por tonelada significativamente superior. Cuando los recicladores no cumplen con la calidad exigida por las fundiciones éstas pueden rechazar el material, aplicar penalizaciones e incluso cancelar el suministro. Por ello es importante que los recicladores estén seguros de la calidad de la materia prima, esto es la chatarra, que envían a las fundiciones.

La tecnología XTR permite la clasificación de la materia prima obteniendo fracciones de aluminio listo para fundir, con una pureza del 98-99%, separar sustancias según su densidad atómica, independientemente de su color y de sus impurezas superficiales, así como detectar y clasificar granulometrías de prácticamente la mitad de tamaño del que se podía procesar correctamente hasta el momento (de entre 5 y 40 mm). Estos sistemas de clasificación en seco basados en sensores suponen solo el 20% de los costos operativas de las plantas de medios densos, las cuales emplean agua y necesitan añadir aditivos que encarecen el proceso.

Los equipos con tecnología XTR cuentan con varios programas de clasificación, mantienen un proceso estable independientemente de la climatología, se apagan al terminar su uso y se encienden cuando son necesarios. Esta última característica no es aplicable a los medios densos, que no se pueden apagar porque se precipitaría la disolución y se perdería la densidad necesaria para la separación por flotación. Estos equipos XTR flexibles y de ágil operatividad son idóneos para afrontar los nuevos retos y necesidades del mercado, ya que permiten controlar la calidad final del producto, evitan sobrepasar los valores límite permitidos de metales pesados además de generar ahorros en los costos de operación en el proceso de fundición del aluminio.

Tanto en Europa como en Estados Unidos, las fundiciones de aluminio se enfrentan al reto de producir productos finales de aluminio libres de metales pesados y de elementos ligeros no deseables como el magnesio. El magnesio en las fracciones más comunes de chatarra de aluminio ronda el 1-4% lo cual es un gran problema para las fundiciones ya que este metal ligero disminuye la calidad del producto final de fundición, reduciendo el precio de venta de este material a las fundiciones por parte de los recicladores.

Especialmente en Estados Unidos, los fundidores de aluminio secundario requieren fracciones Zorba libres de magnesio con el objetivo de conseguir un mejor precio de venta de esta materia prima dentro de los mercados locales. Sin embargo, debido a que el magnesio y el aluminio tienen una densidad similar, las tecnologías disponibles tienen dificultad para diferenciar y, por tanto, separar estos materiales. Por lo que, reducir el magnesio en la chatarra de aluminio es un gran desafío que requiere del uso de tecnología muy avanzada.

Formatos y costos del aluminio para reciclar

La chatarra de aluminio, así como el aluminio en sí puede ser reciclado en chatarrerías o gestores de residuos autorizados. Puede comprarse en diferentes formatos como perfiles, recortes de chapa, viruta de aluminio, radiador aluminio-cobre, cárter, persiana, latas de refresco, entre otros y su precio varía dependiendo del mercado bursátil de los metales, entre otros factores. El destino final del reciclado del aluminio es su fundición en hornos. El material en estado líquido se convertirá en nuevos artículos.

Actualmente el kilo de chatarra de aluminio para reciclar tiene un costo entre $10 y $20 pesos dependiendo de quién lo compre. Para tener un kilo de aluminio chatarra para reciclar se necesitan alrededor de 30 latas de refresco.

Crisis mundial del aluminio

El precio del aluminio ha subido al nivel más alto en más de una década a raíz de los disturbios políticos en Guinea-Conakry, uno de los principales proveedores de la Bauxita, materia prima necesaria para fabricar el metal.

El precio del aluminio se ha elevado alrededor del 40% en 2021, en el mercado de Londres, impulsado por las medidas de estímulo global masivo para salir de la crisis de la pandemia, que avivaron la demanda. Además, las fundiciones en China, el mayor productor mundial, han tenido dificultades para mantener la producción durante una crisis de energía estacional y por los esfuerzos de Pekín por controlar las emisiones de carbono del país. La bauxita es la materia prima utilizada para hacer alúmina, que luego se procesa en aluminio, y Guinea supone más de la mitad de todas las importaciones chinas. China produce alrededor del 60% del aluminio a nivel mundial, sin embargo, al tratar de reducir sus emisiones contaminantes se ha vuelto cada vez más dependiente de las importaciones, lo cual ha agotado los suministros mundiales del metal por lo que reciclar el aluminio a partir de la chatarra no sólo es mejor para el ambiente, sino que es estrictamente necesario.