industria del aluminio
Páginas: 8 (1967 palabras)
Publicado: 24 de octubre de 2013
INDUSTRIA DEL ALUMINIO
El aluminio puro es blando y tiene poca resistencia mecánica, pero puede formar aleaciones con otros elementos para aumentar su resistencia y adquirir varias propiedades útiles. Las aleaciones de aluminio son ligeras, fuertes, y de fácil formación para muchos procesos de metalistería; son fáciles de ensamblar, fundir o maquinar y aceptan gran variedad de acabados. Porsus propiedades físicas, químicas y metalúrgicas, el aluminio se ha convertido en el metal no ferroso de mayor uso.
El aluminio es uno de los elementos más abundantes en la naturaleza, aunque raramente se encuentra libre debido a su alta reactividad, por lo que normalmente se encuentra formando óxidos e hidróxidos. Cuando estos compuestos se disuelven, según las condiciones químicas, se obtienela bauxita (materia prima en la producción de aluminio).
Las bauxitas son productos de erosión, ricas en aluminio. Están formadas por hidróxidos de aluminio, óxidos de hierro y titanio así como ácido silícico. Actualmente, la mayor parte de la minería de bauxita está situada en el Caribe, Australia, Brasil y África, que producen bauxitas más fáciles de disgregar que las europeas.
El aluminioes un metal plateado con una densidad de 2.70 g/cm3 a 20ºC. El que existe en la naturaleza consta de un solo isótopo, 2713Al. El aluminio cristaliza en una estructura cúbica centrada en las caras, con lados de longitud de 4.0495 angstroms. El aluminio es famoso por su alta conductividad eléctrica y térmica, lo mismo que por su gran reflectividad.
La configuración electrónica del elemento es1s2 2s2 2p6 3s2 3p1. El aluminio muestra una valencia de 3+ en todos sus compuestos, exceptuadas unas cuantas especies monovalentes y divalentes gaseosas a altas temperaturas. Es estable al aire y resistente a la corrosión por el agua de mar, a muchas soluciones acuosas y otros agentes químicos. Esto se debe a la protección del metal por una capa impenetrable de óxido. Resiste el ataque de la mayorparte de los ácidos, pero se disuelve en agua regia. Su capa de óxido se disuelve en soluciones alcalinas y la corrosión es rápida.
El aluminio es anfótero y puede reaccionar con ácidos minerales para formar sales solubles con desprendimiento de hidrógeno. A temperaturas altas, reduce muchos compuestos que contienen oxígeno, sobre todo los óxidos metálicos. Estas reacciones se aprovechan en lamanufactura de ciertos metales y aleaciones.
El principal método industrial para producir aluminio es el proceso bayer seguido del proceso Hall-Héroult.
Mediante el proceso Bayer obtenemos alúmina a partir de la bauxita. Primero se tritura la bauxita para incrementar la superficie de reacción y facilitar su manejo, luego se lava con una disolución caliente de hidróxido sódico (sosa) para formaruna solución enriquecida en aluminato sódico, de acuerdo con las siguientes reacciones:
Para el monohidrato (Proceso Bayer Europeo):
(Al2O3 . H2O + impurezas) + 2NaOH → 2NaAlO2 + 2H2O + lodos rojos
Para el trihidrato ( Proceso Bayer Americano):
(Al2O3 . 3H2O + impurezas) + 2NaOH → 2NaAlO2 + 4H2O + lodos rojos
De forma general:
(Al2O3 . x . H2O) + 2NaOH → 2NaAlO2 + (x+1) . H2O
Este paso sedenomina “digestión”.
Al final de la digestión, la suspensión que abandona el último digestor conteniendo la solución de aluminato, arenas y lodos rojos (partículas finas), está a una temperatura por encima de su punto de ebullición a presión atmosférica, de manera que es pasada a través de un sistema de enfriamiento por expansión en el cual ocurre una despresurización en forma escalonadahasta la presión atmosférica y una disminución de la temperatura hasta aproximadamente 100-105 ºC.
Este proceso se lleva a cabo en tres etapas:
Desarenado. Donde la pulpa que proviene de la digestión se somete a la separación de los lodos y arenas que contiene. Las arenas separadas en la operación anterior son pasadas a través de clasificadores helicoidales de deslicorización y posteriormente...
El aluminio puro es blando y tiene poca resistencia mecánica, pero puede formar aleaciones con otros elementos para aumentar su resistencia y adquirir varias propiedades útiles. Las aleaciones de aluminio son ligeras, fuertes, y de fácil formación para muchos procesos de metalistería; son fáciles de ensamblar, fundir o maquinar y aceptan gran variedad de acabados. Porsus propiedades físicas, químicas y metalúrgicas, el aluminio se ha convertido en el metal no ferroso de mayor uso.
El aluminio es uno de los elementos más abundantes en la naturaleza, aunque raramente se encuentra libre debido a su alta reactividad, por lo que normalmente se encuentra formando óxidos e hidróxidos. Cuando estos compuestos se disuelven, según las condiciones químicas, se obtienela bauxita (materia prima en la producción de aluminio).
Las bauxitas son productos de erosión, ricas en aluminio. Están formadas por hidróxidos de aluminio, óxidos de hierro y titanio así como ácido silícico. Actualmente, la mayor parte de la minería de bauxita está situada en el Caribe, Australia, Brasil y África, que producen bauxitas más fáciles de disgregar que las europeas.
El aluminioes un metal plateado con una densidad de 2.70 g/cm3 a 20ºC. El que existe en la naturaleza consta de un solo isótopo, 2713Al. El aluminio cristaliza en una estructura cúbica centrada en las caras, con lados de longitud de 4.0495 angstroms. El aluminio es famoso por su alta conductividad eléctrica y térmica, lo mismo que por su gran reflectividad.
La configuración electrónica del elemento es1s2 2s2 2p6 3s2 3p1. El aluminio muestra una valencia de 3+ en todos sus compuestos, exceptuadas unas cuantas especies monovalentes y divalentes gaseosas a altas temperaturas. Es estable al aire y resistente a la corrosión por el agua de mar, a muchas soluciones acuosas y otros agentes químicos. Esto se debe a la protección del metal por una capa impenetrable de óxido. Resiste el ataque de la mayorparte de los ácidos, pero se disuelve en agua regia. Su capa de óxido se disuelve en soluciones alcalinas y la corrosión es rápida.
El aluminio es anfótero y puede reaccionar con ácidos minerales para formar sales solubles con desprendimiento de hidrógeno. A temperaturas altas, reduce muchos compuestos que contienen oxígeno, sobre todo los óxidos metálicos. Estas reacciones se aprovechan en lamanufactura de ciertos metales y aleaciones.
El principal método industrial para producir aluminio es el proceso bayer seguido del proceso Hall-Héroult.
Mediante el proceso Bayer obtenemos alúmina a partir de la bauxita. Primero se tritura la bauxita para incrementar la superficie de reacción y facilitar su manejo, luego se lava con una disolución caliente de hidróxido sódico (sosa) para formaruna solución enriquecida en aluminato sódico, de acuerdo con las siguientes reacciones:
Para el monohidrato (Proceso Bayer Europeo):
(Al2O3 . H2O + impurezas) + 2NaOH → 2NaAlO2 + 2H2O + lodos rojos
Para el trihidrato ( Proceso Bayer Americano):
(Al2O3 . 3H2O + impurezas) + 2NaOH → 2NaAlO2 + 4H2O + lodos rojos
De forma general:
(Al2O3 . x . H2O) + 2NaOH → 2NaAlO2 + (x+1) . H2O
Este paso sedenomina “digestión”.
Al final de la digestión, la suspensión que abandona el último digestor conteniendo la solución de aluminato, arenas y lodos rojos (partículas finas), está a una temperatura por encima de su punto de ebullición a presión atmosférica, de manera que es pasada a través de un sistema de enfriamiento por expansión en el cual ocurre una despresurización en forma escalonadahasta la presión atmosférica y una disminución de la temperatura hasta aproximadamente 100-105 ºC.
Este proceso se lleva a cabo en tres etapas:
Desarenado. Donde la pulpa que proviene de la digestión se somete a la separación de los lodos y arenas que contiene. Las arenas separadas en la operación anterior son pasadas a través de clasificadores helicoidales de deslicorización y posteriormente...
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