“LA OBTENCIÓN DEL ALUMINIO”. - alue.cat

1 LA OBTENCI N DEL ALUMINIO . La primera fase de la obtenci n del aluminio consiste en aislar la Al mina ( xido de aluminio) de estos minerales. para ello lo primero es triturar la Bauxita para obtener un polvo fino, luego se mezcla el polvo obtenido con sosa c ustica l quida y se calienta la mezcla a baja presi n; poco a poco la Al mina se funde en la sosa c ustica, posteriormente se procede a la calcinaci n de la Al mina obtenida por hidr lisis, decantaci n y a continuaci n se filtra el conjunto resultante. La Al mina ya disuelta pasa sin dificultad, en cambio las impurezas que han permanecido en estado s lido son detenidas por el filtro.

2 S lo falta hacer que la Al mina reaparezca en forma s lida; su obtenci n se consigue por precipitaci n, de la misma manera que los copos de nieve se forman a partir del vapor de agua. Se conjuntan los cristales de Al mina, y se le quita la humedad a muy alta temperatura obteniendo un polvo blanco parecido a la sal de cocina. Ya tenemos la Al mina calcinada. LA ELECTR LISIS . Pasemos ahora a la segunda fase de la obtenci n del aluminio que se denomina electr lisis de la Al mina. La fabricaci n del aluminio necesita los siguientes componentes: Al mina, Criolita, nodo de Carbono y energ a el ctrica.

3 La operaci n de electr lisis exige grandes cantidades de electricidad, por ello Canad que tiene una gran riqueza hidroel ctrica se sit a entre los principales productores de aluminio del mundo. La electr lisis permite descomponer la Al mina en aluminio y ox geno. La reacci n tiene lugar en unas cubas especiales, debido a las altas temperaturas que se alcanzan en las mismas; como informaci n la temperatura de fusi n de la al mina pura es de 1800 C. Por ello se mezcla la Al mina con fluoruro de sodio (Criolita), que act a de f ndente con lo cual las temperaturas de fusi n de esta mezcla alcanzan entre los 950 y 1000 C.

4 Al pasar la corriente el ctrica continua a trav s de esta mezcla, descompone la Al mina en ox geno y en Aluminio; el metal fundido se deposita en el polo negativo (c todo) del fondo de la cuba, mientras que el ox geno se acumula en los electrodos de carbono ( nodo). Parte del carbono que est en el ba o se quema por la acci n del ox geno, transform ndose en di xido de carbono. La tensi n entre los bornes es de 4-5 voltios, bajo una intensidad de amperios. Mediante la electr lisis logramos separar el ox geno y obtenemos aluminio metal puro, por lo tanto podemos afirmar que de la Bauxita se obtiene la al mina y de la al mina el aluminio.

5 Sirvan como ejemplo, las siguientes cantidades para comprender la magnitud de esta industria. para producir una tonelada de aluminio se necesitan cinco toneladas de Bauxita, que nos dar n dos toneladas de Al mina, las cuales mediante la electr lisis nos dar n una tonelada de aluminio, pero con un consumo de Kw/h. Ya tenemos el aluminio puro, pero el aluminio puro se utiliza en escasas ocasiones; normalmente se le a aden otros metales que le aumentan sus cualidades y propiedades como la resistencia a la corrosi n y las caracter sticas mec nicas y de elasticidad.

6 El metal puro, preparado de esta manera, primario o de primera fusi n, se utiliza despu s de alearse eventualmente con otros elementos, para la preparaci n de lingotes de aleaciones de primera fusi n, barras, tochos de extrusi n, planchas para laminados, etc., que constituyen el material de partida tanto para las sucesiones primarias como semielaboradas y a continuaci n los productos acabados para el mercado de consumo. El aluminio salido de la electr lisis tiene un grado de pureza entre el 93,3 y el 99,8% que puede ver modificadas sus propiedades a trav s de uno o de varios componentes de aleaci n que se pretende conseguir.

7 (TABLA ) Del aluminio puro, y la uni n con otros metales, se obtienen aleaciones, que pueden tener diversidad de caracter sticas. Estas aleaciones se pueden presentar en lingotes para fundici n, tocho para extrusi n de perfiles, placas para laminaci n, etc. Estos productos resultantes est n sometidos a unos controles muy complejos de an lisis micro-gr ficos y sondeo por ultrasonidos, antes de ser entregados a las industrias de transformaci n. Por otra parte, el ahorro de energ a es una realidad ha hecho necesarias las investigaciones tendientes a su reducci n; en menos de 20 a os est ha sido importante: la energ a necesaria para producir 1 Kg.

8 De aluminio era de 25 Kw. En 1965, ahora no llega a los 13 Kw. Si nos remitimos a 1886 podemos constatar que la actual electr lisis tiene un consumo el ctrico m s reducido que supone la sexta parte del que tuvo que precisar H roult en su primer intento de fabricar aluminio. Particularmente los tochos de extrusi n y las planchas para laminaci n constituyen los materiales de partida de conformados por deformaci n y su producci n se realiza mediante la tecnolog a de base, colada cont nua en agua. (ESQUEMA ) A diferencia del material primario, obtenido por v a electrol tica, el metal secundario o de segunda fusi n, se obtiene por fusi n de diversos tipos de trozos procedentes de la elaboraci n primaria del aluminio (chatarras) y de la recuperaci n del aluminio de materiales que lo contienen y que han sido desechados.

9 Actualmente el t rmino secundario no se considera limitativo a efectos de calidad, pero fundamentalmente tiene un significado de origen, porque en muchos casos la tecnolog a del refinado, o sea de la producci n del metal de segunda fusi n, permite obtener metal de elevada pureza; igualmente el material bruto tambi n se utiliza en la producci n de aleaciones con tolerancias qu micas muy amplias utilizadas exclusivamente en la industria de fundici n y especialmente en la fundici n a presi n. Independientemente de las consideraciones cualitativas, el aluminio secundario es mucho m s econ mico de producci n que el material electrol tico y, todav a m s importante, bajo el aspecto energ tico se pone con relaci n al primario en la proporci n 1/25; esta caracter stica constituye un elemento muy significativo sobre la competitividad del metal ligero con otros metales de construcci n.

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