Industria do aluminio

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  • Publicado : 13 de setembro de 2012
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A bauxita, o mais importante minério de alumínio, contém apenas cerca de 40-60% de alumina, Al2O3, sendo o resto uma mistura de sílica, vários óxidos de ferro, e dióxido de titânio. A alumina deve ser purificada antes de poder ser refinada à alumínio metálico. No processo Bayer, a bauxita é lavada com uma solução quente de hidróxido de sódio, NaOH, a 175°C. Isto converte a bauxita em hidróxido dealumínio, Al(OH)3, que se dissolve na solução de acordo com a equação química:
Al2O3+ 2 OH- + 3 H2O → 2 [Al(OH)4]-
Os outros componentes da bauxita não se dissolvem e podem ser filtrados como impurezas sólidas. Depois, a solução de hidróxido é resfriada, e o hidróxido de alumínio dissolvido precipita-se em um sólido branco. Quando então aquecido à 1050°C, o hidróxido de alumínio se decompõe emalumina, liberando vapor de água no processo:
2 Al(OH)3 → Al2O3+ 3 H2O





A química é a ciência que estuda, entre outras coisas, as transformações da matéria. Dentre os estudos mais comuns, encontram-se os que envolvem os metais, elementos fundamentais na história das civilizações - e cada vez mais indispensáveis.

Um desses metais é o alumínio. Ele apresenta características(propriedades) peculiares, é bem maleável, leve (densidade abaixo de 5g/cm3) e muito resistente à corrosão. É um dos metais mais versáteis, pois, a partir dele, pode-se confeccionar, além de panelas, o papel-alumínio (que, por ser atóxico, é utilizado para proteger alimentos), painéis coletores de energia solar e muitas outras coisas.
Processo Bayer
O alumínio é produzido, basicamente, a partir da bauxita.Trata-se de um processo de produção difícil, pois exige muita energia elétrica. A bauxita de cor marrom-avermelhada deve sofrer um processo de purificação para que se possa extrair a alumina (Al2O3) de outras substâncias, como, por exemplo, o óxido de ferro 3 (Fe2O3). Para tanto, pode-se utilizar o processo Bayer, apresentado esquematicamente a seguir:

Figura 1 - Processo Bayer

Fonte:www.materia.coppe.ufrj.br.

O estágio inicial, denominado digestão, envolve, num primeiro momento, a moagem da bauxita, seguida pela digestão com uma solução cáustica de hidróxido de sódio (NaOH), sob temperatura e pressão controladas:


A clarificação é uma das etapas mais importantes do processo. Nela ocorre a separação entre as fases sólida (resíduo insolúvel) e líquida (licor). Em seguida,ocorre a etapa de precipitação, quando se dá o esfriamento do licor verde:


A calcinação é a etapa final do processo, quando a alumina é lavada para remover qualquer resíduo do licor, passando, posteriormente, pela secagem. Em seguida, a alumina é calcinada a, aproximadamente, 1.000oC, para desidratar os cristais e formar cristais de alumina puros, de aspecto arenoso e branco. Vale ressaltarque o óxido de ferro 3 não sofre reação no processo, podendo, assim, ser separado:


A partir da alumina ocorre o processo de transformação da alumina em alumínio metálico. Esse processo, que antes era realizado através da fundição da alumina a 2.000oC, foi aperfeiçoado por Charles Martin Hall em 1896. Ao invés de fundir a alumina a essa temperatura, ele passou a dissolvê-la em criolita(Na3AlF6) fundida. Com esse processo, Hall diminuiu de 2.000oC para 1.000oC a temperatura. Atualmente, a alumina é dissolvida em um banho de criolita fundida e fluoreto de alumínio em baixa tensão.

A mistura obtida é colocada numa cuba eletrolítica e sofre uma reação de eletrólise. Veja a representação na Figura 2. Nessa etapa, o óxido de alumínio é transformado (reduzido) em alumínio metálico (Al).Basicamente, a reação que ocorre nesse processo é:


O oxigênio se combina com o carbono, desprendendo-se na forma de dióxido de carbono. O alumínio líquido (Al(l)) se precipita no fundo da cuba eletrolítica e, a seguir, é transferido para a refusão, onde são produzidos os lingotes, as placas e os tarugos.

Em termos de rendimento, para produzir 1kg de alumínio utiliza-se 2 kg de alumina,...
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