ing. economica

Universidad de Antofagasta
Departamento de Ingeniería Industrial

EXTRACCIÓN DE ALUMINIO POR ELECTRÓLISIS.

Alumnas: Sandra Páez Monardes
Alison Saldías Veas.
Profesor: Eduardo Pérez Lobato.

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INDICE

1 INTRODUCCION.................................................................................. .3
2HISTORIA............................................................................................. 4
3 DESARROLLO DEL TRABAJO …………………………………………………..8
3.1Enunciado del problema………………………..…………………………..12
solución del problema……………………………………………………………13
Restricciones……………………………………………………………………….16
4 CONCLUSION………………………………………………………………………18
5 BIBLIOGRAFIA……………………………………………………………………. 19

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INTRODUCCION

Dentro del siguiente informe podremos encontrar el proceso decosto anual
uniforme esperado de la extracción del Aluminio, el cual es un metal
presente en un alto porcentaje en la corteza terrestre con un alto indice de
explotación y comercialización de gran utilidad por el bajo costo que hoy
en día tiene en el mercado.
Su extracción a base de la electroquímica hace posible la disminución de
casi un 70% de la electricidad, que en un comienzo de suexplotación lo
hacia un metal de elevados costos para su comercialización.

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2

HISTORIA

La Bauxita, es un mineral rico en óxido de aluminio, formado a través de
los años en rocas que contienen silicatos de aluminio.
Para convertir Bauxita en aluminio, se remueve el mineral y se mezcla con
cal viva y sosa cáustica se bombea a un recipiente a presión y se calienta.
El óxido de aluminioque busca se disuelve por efecto de sosa caustica, se
lava y se quita el exceso de agua, quedando óxido de aluminio (Al2O3).
La alúmina se convierte en aluminio por reducción electrolítica conocido
como fundición. La alúmina se disuelve en un baño de criolita dentro de
grandes células de carbono, conocido como cubas electrólicas. Cuando
pasa una fuerte corriente eléctrica por el baño dealuminio se separa de la
solución química y se extrae mediante sifon a una temperatura de
aproximadamente 960 ºC.
La electrólisis es un proceso electroquímico, en el que se utiliza el paso de
corriente eléctrica a través de una solución que contiene compuestos
disociados en ioines para provocar la transmisión química, se sumergen 2
electrodos, 1 ánodo, 1 cátodo, conectados a lados negativos ypositivos
respectivamente de a una fuente de corriente continua, en donde el
consumo de energia eléctrica es de 17 a 20 KWhr para un kilo del metal,
hoy en día existiendo alternativas para la reducción del uso de energia
hasta en un 70% procesos que parten de arcilla rica en aluminio en vez de
lal bauxita.
La extracción de este metal es equivalente a:
4[ton] de bauxita ~ 2 [ton] de alumina ~1 [ton] de aluminio, esto
equivalen a 60.000 latas de refresco o cerveza, material suficiente para la
carroceria de 7 automóviles.
Actualmente se usan 2 métodos para la extracción:
-

Proceso de Bayle a partir de bauxita.

-

Electrólisis del oxido.

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3 DESARROLLO DEL TRABAJO
La extracción del aluminio que se puede obtener en un día en 400
celdas o cubas de electrólisis, através de una mezcla entre fusión de óxido
de aluminio y criolita, en donde cada cuba funciona con una intensidad de
11.800[A], con un rendimiento catódico del 80% con respecto a la
corriente.
Así para la reacción estequiometrica se tiene:

2Al2O3 + 3C =4Al + 3CO2
Alúmina + carbón = Aluminio + dióxido de carbono

Y para el desarrollo de esta reacción se tiene:
Ánodo

:

2O2

4e

O2Cátodo

:

Al

3

3e

Al

De acuerdo al proceso de cátodo, este necesita 3[F] por cada átomo-gramo
de aluminio depositado, así el nº total de coulombs utilizados realmente en
un día estará dado por:
400 [cuba ] 11800

476 ,5 10 9

A total
cuba

0.8

A util
A total

1

C
A util seg

86400

seg
día

C
día

Así la cantidad de aluminio que se puede obtener...