Metalurgia Del Aluminio

METALURGIA DEL ALUMINIO
* Metalurgia: La metalurgia es la ciencia aplicada cuyo objeto es el estudio de las operaciones industriales tendentes a la preparación, tratamiento (físico y/o químico) y producción de metales y sus aleaciones.
En términos generales, la técnica metalúrgica comprende las siguientes frases:
* obtención del metal a partir de uno de sus minerales (mena);
*afino o purificación del metal;
* preparación de aleaciones;
* tratamientos mecánicos, térmicos o termoquímicos para su mejor utilización.
* Aluminio: 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.
*Minerales del Aluminio: Su mineral mas importante es la bauxita.
* Existe también en los silicatos( feldespato, mica, hornablenda, arcilla y caolín, ) sulfatos (alumbres), óxidos(condición ) y fluoruros de aluminio y de sodio (criolita)
* Bauxita: La bauxita es una roca sedimentaria de origen químico compuesta mayoritariamente por alúmina(Al2O3) y, en menor medida, óxido de hierro y sílice. Es laprincipal fuente de aluminio utilizada por la industria.
* Es un residuo producido por la meteorización de las rocas ígneas en condiciones geomorfológicas y climáticas favorables.
* Composición de la Bauxita Su composición es: FeO (OH) y Al2O32H20
* Se presenta generalmente en forma de mezcla de gibsita Al(OH)3 y caolinitaAl2Si2O5 (OH)4, y que se conoce también como boehmitaPrincipales lugares donde se encuentra: 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.
Obtención del Aluminio: Es uno de los metales que se obtiene industrialmente en mayor escala.
Constan de 2 etapas:
1.-Transformación de la bauxita en alúmina lo mas pura posible.
2.-Electrolisis de esta alúmina disuelta en criolita fundida.
Proceso Bayer: El proceso Bayer es el principal método industrial para producir alúmina a partir de bauxita.
Inventado por el austriaco Karl Bayer en 1889 y basado en la disolución de la bauxita con hidróxido sódico (SOSA CÁUSTICA).
Las primeras plantas industriales de producción de alúmina basadas en el proceso Bayer se instalaron en Francia yen Irlanda en la década de 1890.
Karl era hijo de Friedrich Bayer, fundador de la empresa química y farmacéutica Bayer.
Pasos del proceso Bayer: El primer paso en la planta de alúmina es la reducción del tamaño de partícula de la bauxita, para incrementar la superficie de reacción y facilitar su manejo, se realiza a través de una trituración a partir de diferentes trituradores.
Echamos sobrela bauxita hidróxido sódico, que estará a 180ºC y altas presiones para formar así una solución enriquecida en aluminato sódico, de acuerdo a las reacciones siguientes: 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 + lodosrojos
* De forma general:
* (Al2O3 . x . H2O) + 2NaOH → 2NaAlO2 + (x+1) . H2O
* Dilución y separación de residuos: 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 unsistema de enfriamiento por expansión en el cual ocurre una despresurización en forma escalonada hasta la presión atmosférica y una disminución de la temperatura hasta aproximadamente 105-100ºC. Desarenado. Donde la pulpa 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 y posteriormente lavadas. En...