Proceso Bayer
Páginas: 20 (4835 palabras)
Publicado: 1 de abril de 2012
1. ANTECEDENTES DEL PROCESO BAYER
El proceso Bayer es el que se utiliza actualmente para la obtención de la alúmina a partir de la bauxita. Básicamente consiste, en la digestión de la bauxita en un licor cáustico y la posterior precipitación del hidrato en solución, mediante la adicción de gérmenes de hidróxido de aluminio.
El químico austriaco Karl Bayer patentó en 1889 el proceso para obteneralúmina a partir de bauxita mediante una solución de hidróxido sódico. Karl era hijo de Friedrich Bayer, fundador de la empresa química y farmacéutica Bayer. Las primeras plantas industriales de producción de alúmina basadas en el proceso Bayer se instalaron en Francia y en Irlanda en la década de 1890.
Hasta entonces, la alúmina se producía por el proceso de Le Chatelier (1869), Según dichoproceso, se mezclaba la bauxita con carbonato sódico y se sometía la mezcla a calcinación en un horno a 1000 – 1100 º C, proceso pirogénico. Como producto de reacción se obtenía aluminato sódico, que se lixiviaba a 80 º C, consiguiéndose una solución de aluminio de la que, una vez saturada, se precipitaba la alúmina por medio de CO2 procedente del horno. Se construyeron instalaciones de este tipo enEuropa y Estados Unidos y suministraron importantes cantidades de alúmina. El proceso de Le Chatelier fue perdiendo competitividad desde la aparición del proceso Bayer hasta quedar casi desbancada a finales de los años 1940. Desde los años 1960 toda la alúmina producida en el mundo lo es por el proceso Bayer.
2. MATERIAS PRIMAS Y ESTUDIO DE MERCADO
Por su alta reactividad, el aluminio seencuentra en alrededor de 250 minerales, especialmente silicatos y arcillas que están producidas por la erosión de las precedentes; sin embargo en mineral más usado para la extracción del aluminio es un mineral hidróxidico, la bauxita.
Tres tipos de bauxita existen, en función de la hidratación de las moléculas y de su estructura cristalina: Gibbsita, Bohmita y Diáspora. La primera de ellas es unverdadero hidróxido de aluminio y las dos últimas son hidróxidos-óxidos de aluminio.
| Unidad | Gibbsita | Böhmita | Diaspora |
Composición | | Al(OH)3 | AlO(OH) | AlO(OH) |
Contenido máx en alúmina | % | 65.4 | 85 | 85 |
Sistema Cristalino | | Monocíclico | Ortorrómbico | Ortorrómbico |
Densidad | gcm-3 | 2.42 | 3.01 | 3.44 |
Temperatura para deshidratción rápida | º C | 150 |350 | 450 |
Tabla. Distintas propiedades del tipos de bauxita
El mineral más extraído es la gibbsita. El proceso utilizado depende de la composición del mineral.
La bauxita se encuentra en cuatro tipos de yacimientos:
* Los yacimientos por manta (África del Oeste, Australia, América del Sur e India). Son capas finas cerca de la superficie, de entre 1-40 m de espesor, llegando a cubrirvarios km cuadrados.
* Los yacimientos de bolsillos (Jamaica y Europa) y pueden llegar a tener entre 1-30 m de profundidad. Pueden ser yacimientos aislados o formar una gran depresión.
* Los yacimientos entre capas (USA, América del Sur, Rusia, China y zona mediterránea). En un principio fueron yacimientos superficiales, y están más compactos que los otros por el peso de la roca que loscubre.
* Los yacimientos detritos (Arkansas). La bauxita suele ser extraída en minas a cielo abierto a partir de yacimientos por manta:
El 80 % de la producción mundial de bauxita proviene de minas superficiales, mientras que el 20 % restante se extrae de minas subterráneas para explotar yacimientos de bolsillos o entre capas
Los recursos mundiales de bauxita se encuentran distribuidos portodo el mundo, existiendo solo siete áreas ricas en bauxita: África Central y Occidental (Guinea), Sudamérica (Brasil, Venezuela, Surinam), el Caribe (Jamaica), el sur de Asia (Australia e India), China, el Mediterráneo (Grecia y Turquía) y Rusia (Urales).
Debido a las existencias limitadas de materias primas, la industria global del Aluminio se ha ido consolidando en los últimos veinte años....
El proceso Bayer es el que se utiliza actualmente para la obtención de la alúmina a partir de la bauxita. Básicamente consiste, en la digestión de la bauxita en un licor cáustico y la posterior precipitación del hidrato en solución, mediante la adicción de gérmenes de hidróxido de aluminio.
El químico austriaco Karl Bayer patentó en 1889 el proceso para obteneralúmina a partir de bauxita mediante una solución de hidróxido sódico. Karl era hijo de Friedrich Bayer, fundador de la empresa química y farmacéutica Bayer. Las primeras plantas industriales de producción de alúmina basadas en el proceso Bayer se instalaron en Francia y en Irlanda en la década de 1890.
Hasta entonces, la alúmina se producía por el proceso de Le Chatelier (1869), Según dichoproceso, se mezclaba la bauxita con carbonato sódico y se sometía la mezcla a calcinación en un horno a 1000 – 1100 º C, proceso pirogénico. Como producto de reacción se obtenía aluminato sódico, que se lixiviaba a 80 º C, consiguiéndose una solución de aluminio de la que, una vez saturada, se precipitaba la alúmina por medio de CO2 procedente del horno. Se construyeron instalaciones de este tipo enEuropa y Estados Unidos y suministraron importantes cantidades de alúmina. El proceso de Le Chatelier fue perdiendo competitividad desde la aparición del proceso Bayer hasta quedar casi desbancada a finales de los años 1940. Desde los años 1960 toda la alúmina producida en el mundo lo es por el proceso Bayer.
2. MATERIAS PRIMAS Y ESTUDIO DE MERCADO
Por su alta reactividad, el aluminio seencuentra en alrededor de 250 minerales, especialmente silicatos y arcillas que están producidas por la erosión de las precedentes; sin embargo en mineral más usado para la extracción del aluminio es un mineral hidróxidico, la bauxita.
Tres tipos de bauxita existen, en función de la hidratación de las moléculas y de su estructura cristalina: Gibbsita, Bohmita y Diáspora. La primera de ellas es unverdadero hidróxido de aluminio y las dos últimas son hidróxidos-óxidos de aluminio.
| Unidad | Gibbsita | Böhmita | Diaspora |
Composición | | Al(OH)3 | AlO(OH) | AlO(OH) |
Contenido máx en alúmina | % | 65.4 | 85 | 85 |
Sistema Cristalino | | Monocíclico | Ortorrómbico | Ortorrómbico |
Densidad | gcm-3 | 2.42 | 3.01 | 3.44 |
Temperatura para deshidratción rápida | º C | 150 |350 | 450 |
Tabla. Distintas propiedades del tipos de bauxita
El mineral más extraído es la gibbsita. El proceso utilizado depende de la composición del mineral.
La bauxita se encuentra en cuatro tipos de yacimientos:
* Los yacimientos por manta (África del Oeste, Australia, América del Sur e India). Son capas finas cerca de la superficie, de entre 1-40 m de espesor, llegando a cubrirvarios km cuadrados.
* Los yacimientos de bolsillos (Jamaica y Europa) y pueden llegar a tener entre 1-30 m de profundidad. Pueden ser yacimientos aislados o formar una gran depresión.
* Los yacimientos entre capas (USA, América del Sur, Rusia, China y zona mediterránea). En un principio fueron yacimientos superficiales, y están más compactos que los otros por el peso de la roca que loscubre.
* Los yacimientos detritos (Arkansas). La bauxita suele ser extraída en minas a cielo abierto a partir de yacimientos por manta:
El 80 % de la producción mundial de bauxita proviene de minas superficiales, mientras que el 20 % restante se extrae de minas subterráneas para explotar yacimientos de bolsillos o entre capas
Los recursos mundiales de bauxita se encuentran distribuidos portodo el mundo, existiendo solo siete áreas ricas en bauxita: África Central y Occidental (Guinea), Sudamérica (Brasil, Venezuela, Surinam), el Caribe (Jamaica), el sur de Asia (Australia e India), China, el Mediterráneo (Grecia y Turquía) y Rusia (Urales).
Debido a las existencias limitadas de materias primas, la industria global del Aluminio se ha ido consolidando en los últimos veinte años....
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