Aluminio
Páginas: 5 (1219 palabras)
Publicado: 21 de octubre de 2010
EL ALUMINIO
En este apartado se introducirá al estudiante en el tema del Aluminio. Su historia, propiedades, aplicaciones y los principales métodos para su obtención.
El Aluminio no se encuentra puro en la naturaleza, sino formando parte de minerales tales como: lateritas, alunitas, leuxitas, lefelina, labradorita, caolinita y Bauxita. Esta última, es la más importante, está compuesta de un62% a 63% de alúmina (AL2O3), 28% de Óxido de Hierro (Fe2O3), de un 12% a 30% de agua de hidratación (H2O) y hasta un 8% de Sílice (SiO2).
Los principales yacimientos de Bauxita se encuentran en Francia,
Sur de los Estados Unidos, Brasil, Guyanas, Guinea, Italia, España, Hungría, Rumania, Grecia, China, India, Australia, Malasia, entre otros.
La obtención del Aluminio se realiza en dos fases:Separación de la alúmina de las Bauxitas por el Procedimiento Bayer.
Reducción de la alúmina disuelta en un baño de criolita
por medio de una electrólisis.
Separación de la alúmina de las Bauxitas
por el procedimiento Bayer:
La Bauxita se lleva a un horno para deshidratarla.
Pasa a un molino de bolas, donde se realiza una molienda húmeda ya que se adiciona lejía de sosa (agua + NaOH),con el fin de empezar a separar las impurezas que acompañan a la alúmina.
La solución procedente de la autoclave posteriormente es filtrada produciéndose la separación de los lodos rojos (Si, Fe, Ti, V y otros), y la solución filtrada.
La solución que se extrae de la filtración es una solución de Aluminio Sódico (Aluminato Sódico).
A la solución anterior, se le adiciona una baja cantidad dealúmina para provocar la precipitación de la alúmina presente en la solución.
Luego, se realiza el filtrado y lavado del producto anterior, se recupera la lejía, la cual se reintegra nuevamente al proceso.
Del paso anterior se obtiene alúmina hidratada (3H20.Al2O3).
La alúmina hidratada se somete a una calcinación a 1.200°C en un horno rotatorio para la obtención de la alúmina.
Obtenciónelectrolítica del Aluminio:
El principio electrometalúrgico en el que se basa la obtención del Aluminio, es la descomposición electrolítica de la alúmina disuelta
en baño de criolita (Fluoruro de Aluminio) y otros metales fundidos
(FNa.F3Al) con producción de Aluminio y Oxígeno sin afectar apreciablemente al solvente.
La criolita funde a 995°C, pero la alúmina disuelta y la adición decloruros, puede rebajar el punto de fusión a unos 700°C. De esta manera, se consigue que la Alúmina, que se funde a unos 200°C,
se pueda descomponer electrolíticamente a unos 900°C.
El electrodo negativo lo constituye el fondo de la celda, el
electrodo positivo lo constituyen barras de grafito de altísima pureza.
La densidad del baño líquido debe ser menor que la del Aluminio
a la temperatura deoperación ((2.31 grm)/(cm³) a 900°C) para
que el Aluminio se deposite en el fondo de la celda, el que está constituido de grafito.
Fluoruro de Aluminio AlF3
Componentes de una celda electrolítica
Electrodos: elementos que se introducen en una celda para efectuar la electrólisis, sobre ellos se dan las reacciones de oxidación y reducción.
Ánodo: electrodo positivo. Aquí seproduce la oxidación del Carbono para formar .
Cátodo: electrodo negativo. Aquí se produce la reducción del Aluminio
y su precipitación.
Electrolito: es el medio que conduce los iones para cerrar el circuito
de la celda, contiene el metal a depositar y sales fundidas.
Fuente: esta suministra la corriente eléctrica a la celda.
Las principales impurezas son: Na2O (0.3% a 0.4%), trazas deFNa.F3Al que se caracterizan por tener entre 100 y 300 ppm TiO2, V2O5 entre 10 y 40 ppm.
Propiedades del Aluminio
El Aluminio es un material de considerable importancia y de uso múltiple por sus propiedades entre las que están: resistencia a la corrosión, ductilidad, fácil mecanizado, gran conductibilidad térmica y eléctrica, excelente reflectividad.
Químicamente es muy inerte por lo que,...
En este apartado se introducirá al estudiante en el tema del Aluminio. Su historia, propiedades, aplicaciones y los principales métodos para su obtención.
El Aluminio no se encuentra puro en la naturaleza, sino formando parte de minerales tales como: lateritas, alunitas, leuxitas, lefelina, labradorita, caolinita y Bauxita. Esta última, es la más importante, está compuesta de un62% a 63% de alúmina (AL2O3), 28% de Óxido de Hierro (Fe2O3), de un 12% a 30% de agua de hidratación (H2O) y hasta un 8% de Sílice (SiO2).
Los principales yacimientos de Bauxita se encuentran en Francia,
Sur de los Estados Unidos, Brasil, Guyanas, Guinea, Italia, España, Hungría, Rumania, Grecia, China, India, Australia, Malasia, entre otros.
La obtención del Aluminio se realiza en dos fases:Separación de la alúmina de las Bauxitas por el Procedimiento Bayer.
Reducción de la alúmina disuelta en un baño de criolita
por medio de una electrólisis.
Separación de la alúmina de las Bauxitas
por el procedimiento Bayer:
La Bauxita se lleva a un horno para deshidratarla.
Pasa a un molino de bolas, donde se realiza una molienda húmeda ya que se adiciona lejía de sosa (agua + NaOH),con el fin de empezar a separar las impurezas que acompañan a la alúmina.
La solución procedente de la autoclave posteriormente es filtrada produciéndose la separación de los lodos rojos (Si, Fe, Ti, V y otros), y la solución filtrada.
La solución que se extrae de la filtración es una solución de Aluminio Sódico (Aluminato Sódico).
A la solución anterior, se le adiciona una baja cantidad dealúmina para provocar la precipitación de la alúmina presente en la solución.
Luego, se realiza el filtrado y lavado del producto anterior, se recupera la lejía, la cual se reintegra nuevamente al proceso.
Del paso anterior se obtiene alúmina hidratada (3H20.Al2O3).
La alúmina hidratada se somete a una calcinación a 1.200°C en un horno rotatorio para la obtención de la alúmina.
Obtenciónelectrolítica del Aluminio:
El principio electrometalúrgico en el que se basa la obtención del Aluminio, es la descomposición electrolítica de la alúmina disuelta
en baño de criolita (Fluoruro de Aluminio) y otros metales fundidos
(FNa.F3Al) con producción de Aluminio y Oxígeno sin afectar apreciablemente al solvente.
La criolita funde a 995°C, pero la alúmina disuelta y la adición decloruros, puede rebajar el punto de fusión a unos 700°C. De esta manera, se consigue que la Alúmina, que se funde a unos 200°C,
se pueda descomponer electrolíticamente a unos 900°C.
El electrodo negativo lo constituye el fondo de la celda, el
electrodo positivo lo constituyen barras de grafito de altísima pureza.
La densidad del baño líquido debe ser menor que la del Aluminio
a la temperatura deoperación ((2.31 grm)/(cm³) a 900°C) para
que el Aluminio se deposite en el fondo de la celda, el que está constituido de grafito.
Fluoruro de Aluminio AlF3
Componentes de una celda electrolítica
Electrodos: elementos que se introducen en una celda para efectuar la electrólisis, sobre ellos se dan las reacciones de oxidación y reducción.
Ánodo: electrodo positivo. Aquí seproduce la oxidación del Carbono para formar .
Cátodo: electrodo negativo. Aquí se produce la reducción del Aluminio
y su precipitación.
Electrolito: es el medio que conduce los iones para cerrar el circuito
de la celda, contiene el metal a depositar y sales fundidas.
Fuente: esta suministra la corriente eléctrica a la celda.
Las principales impurezas son: Na2O (0.3% a 0.4%), trazas deFNa.F3Al que se caracterizan por tener entre 100 y 300 ppm TiO2, V2O5 entre 10 y 40 ppm.
Propiedades del Aluminio
El Aluminio es un material de considerable importancia y de uso múltiple por sus propiedades entre las que están: resistencia a la corrosión, ductilidad, fácil mecanizado, gran conductibilidad térmica y eléctrica, excelente reflectividad.
Químicamente es muy inerte por lo que,...
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