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Aluminio
El aluminio es un elemento químico, de símbolo Al y número atómico 13. Se trata de un metal no ferromagnético. Es el tercer elemento más común encontrado en la corteza terrestre. Los compuestos de aluminio forman el 8% de la corteza de la tierra y se encuentran presentes en la mayoría de las rocas, de la vegetación y de los animales. En estado natural se encuentra en muchos silicatos(feldespatos, plagioclasas y micas). Como metal se extrae únicamente del mineral conocido con el nombre de bauxita, por transformación primero en alúmina mediante el proceso Bayer y a continuación en aluminio metálico mediante electrólisis.
Este metal posee una combinación de propiedades que lo hacen muy útil en ingeniería mecánica, tales como su baja densidad (2.700 kg/m3) y su alta resistencia ala corrosión. Mediante aleaciones adecuadas se puede aumentar sensiblemente su resistencia mecánica (hasta los 690 MPa). Es buen conductor de la electricidad y del calor, se mecaniza con facilidad y es relativamente barato. Por todo ello es desde mediados del siglo XX el metal que más se utiliza después del acero.
Fue aislado por primera vez en 1825 por el físico danés H. C. Oersted. El principalinconveniente para su obtención reside en la elevada cantidad de energía eléctrica que requiere su producción. Este problema se compensa por su bajo coste de reciclado, su dilatada vida útil y la estabilidad de su precio.
Producción
El aluminio es uno de los elementos más abundantes de la corteza terrestre (8%) y uno de los metales más caros en obtener. La producción anual se cifra en unos 33,1millones de toneladas, siendo China y Rusia los productores más destacados, con 8,7 y 3,7 millones respectivamente. Una parte muy importante de la producción mundial es producto del reciclaje. En 2005 suponía aproximadamente un 20% de la producción total. A continuación se lista unas cifras de producción:
Año | África | América
del Norte | América
latina | Asia | Europa
y Rusia | Oceanía |Total |
1973 | 249 | 5.039 | 229 | 1.439 | 2.757 | 324 | 10.037 |
1978 | 336 | 5.409 | 413 | 1.126 | 3.730 | 414 | 11 428 |
1982 | 501 | 4.343 | 795 | 1.103 | 3.306 | 548 | 10.496 |
1987 | 573 | 4.889 | 1.486 | 927 | 3.462 | 1.273 | 12.604 |
1992 | 617 | 6.016 | 1.949 | 1.379 | 3.319 | 1.483 | 14.763 |
1997 | 1.106 | 5.930 | 2.116 | 1.910 | 6.613 | 1.804 | 19.479 |
2003 | 1.428 |5.945 | 2.275 | 2.457 | 8.064 | 2.198 | 21.935 |
2004 | 1.711 | 5.110 | 2.356 | 2.735 | 8.433 | 2.246 | 22.591 |
Producción de aluminio en millones de toneladas. Fuente: International Aluminium Association |
La materia prima a partir de la cual se extrae el aluminio es la bauxita, que recibe su nombre de la localidad francesa de Les Baux, donde fue extraída por primera vez. Actualmente losprincipales yacimientos se encuentran en el Caribe, Australia, Brasil y África porque la bauxita extraída allí se disgrega con más facilidad. Es un mineral rico en aluminio, entre un 20% y un 30% en masa, frente al 10% o 20% de los silicatos alumínicos existentes en arcillas y carbones. Es un aglomerado de diversos compuestos que contiene caolinita, cuarzo óxidos de hierro y titania, y donde el aluminiose presenta en varias formas hidróxidas como la gibsita Al (OH)3, la bohemita AlOOH y la diasporita AlOOH.
La obtención del aluminio se realiza en dos fases: la extracción de la alúmina a partir de la bauxita (Proceso Bayer) y la extracción del aluminio a partir de esta última mediante electrolisis. Cuatro toneladas de bauxita producen dos toneladas de alúmina y, finalmente, una de aluminio. Elproceso Bayer comienza con el triturado de la bauxita y su lavado con una solución caliente de Hidróxido de sodio a alta presión y temperatura. La sosa disuelve los compuestos del aluminio, que al encontrarse en un medio fuertemente básico, se hidratan:
Al(OH)3 + OH- + Na* → Al(OH)4- + Na*
AlO(OH)2 + OH- + H2O + Na* → Al(OH)4- + Na*
Los materiales no alumínicos se separan por decantación. La...
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