Obtenção do Aluminio Metalico

Páginas: 12 (2817 palavras) Publicado: 19 de agosto de 2014
Obtenção do Alumínio Metálico a partir do Processo de Bayer

Devido ao seu alto potencial de oxidação, o alumínio infelizmente não pode ser encontrado na natureza já na forma de Al(s), portanto se faz necessário o uso de um processo químico para se obtê-lo a partir de outros compostos: O procedimento industrial mais eficaz e mais utilizado pelas empresas metalúrgicas, atualmente, paraprodução de alumínio elementar, é o Processo de Bayer.
Na natureza encontramos, em abundancia, o Al2O3 na bauxita, minério que além de ser constituído por Al2O3 apresenta outros compostos como, principalmente, SiO2, TiO2, Fe2O3. A extração desse minério exige a retirada da vegetação e da camada superior do solo uma vez que a bauxita é encontrada, em maior parte, no subsolo. Ao fazer isso, a bauxita ficaexposta a céu aberto.
A retirada da vegetação e da camada superior do solo abala fortemente a fauna e a flora da região. Existem vários projetos para amenizar a destruição ao meio ambiente, mas a realidade é que a biodiversidade anterior não pode ser novamente restaurada.
O solo, onde está a bauxita exposta, precisa agora ser perfurado e detonado a fim de desprender dele o minério. Com essasexplosões para o desprendimento do minério, além da poluição sonora ocasionada, partículas de poeira também são levantadas e acabam por contaminar o ar da região.
Após isso, caminhões com pás escavadeiras (ou carregadeiras) pegam o material solto e o transportam até o ponto de descarga, como por exemplo, o britador, onde o minério é levado até a usina de beneficiamento. Como o transporte é feitopor via rodoviária, não há como esconder o uso abusivo de queima de combustível (na maior parte das vezes óleo diesel) por parte dos caminhões: a queima deste liberará na atmosfera grande quantidade de CO2 e óxidos de enxofre, colaborando pra poluição da atmosfera.

A bauxita chega na industria em blocos grandes, que devem ser moídos a fim de diminuir seu tamanho (etapa 1: DIGESTÃO). Adiminuição de tamanho é importante porque a etapa seguinte consiste na imersão do minério em uma solução de hidróxido de sódio visando uma reação química: a diminuição do tamanho do minério proporciona maior área de interação do mesmo com a solução, promovendo uma reação mais rápida.
A imersão do minério (etapa 2: CLARIFICAÇÃO) já em blocos menores (após a moagem) promove apenas a reação dos óxidos dealumínio e silício com a solução, uma vez que os outros componentes do minério não reagirão espontaneamente com NaOH(aq).
A reação entre o Al2O3(s) e o NaOH(aq) é: Al2O3 (s) + 6 NaOH(aq) → 2 Al(OH)3 (s) +3 Na2O(aq)
Sucessivamente temos: Al(OH) 3(s) + NaOH(aq) → 2 NaAl(OH)4(aq)
Teremos então a produção do aluminato de sódio hidratado (NaAl(OH) 4(aq)).
Por não reagirem, osoutros componentes da bauxita permanecerão no estado solido, sendo separados da solução por um processo de decantação e filtração: o resíduo formado por essas espécies é denominado lama vermelha, cujas consequências para o meio ambiente serão discutidas mais a frente.
A solução é então enviada a um precipitador (etapa 3: PRECIPITAÇÃO), onde a solução é resfriada e são adicionadas a ela germens decristalização, cuja função é promover a precipitação do aluminato de sódio hidratado:
NaAl(OH)4(aq) → Al(OH)3(s) + NaOH(aq)
Por ser insolúvel em água, o Al(OH) 3(s) pode ser facilmente separado da solução por uma filtração; enquanto a solução é encaminhada de volta para a etapa de digestão, sendo portanto reaproveitada.
O hidróxido de alumínio é então encaminhado para a calcinação (etapa 4:CALCINAÇÃO), onde uma temperatura de cerca de 1000ºC desidrata seu cristal, formando cristais de alumina (Al2O3) puros: possuem aspecto branco e arenoso.
2 Al(OH)3(s) → Al2O3(s) + 3 H2O(g)
A alumina exige agora, para sua transformação em alumínio, eletrolise ígnea uma vez que se existisse água no sistema, ela iria reduzir no lugar do Al3+(aq) devido ao seu maior potencial de redução.
Como...
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