COMO O ALUMÍNIO É FEITO

COMO O ALUMÍNIO É FEITO

De muitas maneiras, o alumínio é o metal perfeito. É forte, leve, resistente ao calor e à corrosão e um bom condutor de eletricidade. Além disso, é abundante e barato.

O alumínio é também o metal mais abundante na crosta terrestre e o terceiro elemento mais abundante depois do oxigênio e do silício. No entanto, não foi até 1809 que o químico inglês Sir Humphry Davy formalmente identificou e nomeou.

Hoje, o alumínio é o metal mais usado no mundo depois do ferro e do aço. O alumínio é um componente vital de quase todas as partes de nossas vidas, desde os veículos que dirigimos até a embalagem de nossos alimentos.

O alumínio é mais versátil quando combinado com outros metais para formar ligas de alumínio. O processo de liga dá propriedades aprimoradas de alumínio para atender a uma variedade de aplicações.

Como o alumínio é feito

O alumínio é feito nas seguintes etapas:

  • Encontrando o minério de alumínio
  • Mineração de Alumínio
  • Refinando a bauxita
  • Fundição de alumínio

Encontrando o minério de alumínio

Alumínio tende a combinar com outros elementos e raramente existe na natureza em sua forma metálica pura. Compostos de alumínio são encontrados em tipos de rocha mais comuns, incluindo argila, ardósia, xisto, granito e anortosito.

O minério de alumínio mais importante é a bauxita, uma rocha contendo cerca de 52% de óxido de alumínio com impurezas de óxido de ferro, sílica e titânia. A bauxita é comumente encontrada em depósitos próximos ou próximos à superfície da Terra em muitas partes do mundo, incluindo Europa, Ásia, Austrália e América do Sul.

Mineração de Alumínio

Geólogos localizam depósitos de bauxita pegando amostras e conduzindo perfurações investigativas. Quando depósitos são encontrados, eles são extraídos em poços abertos. A terra é jateada e a bauxita é extraída usando pás mecânicas ou draglines.

90% de toda a bauxita minerada é transformada em alumina para ser fundida em alumínio. Os restantes 10% são utilizados para outros fins, incluindo o fabrico de abrasivos, revestimentos de fornos e propantes para a indústria petrolífera. São necessárias 4 toneladas de bauxita de alta qualidade para produzir 2 toneladas de alumina, das quais 1 tonelada de alumínio pode ser feita.

Refinando a bauxita

A bauxita é refinada usando o processo Bayer que foi desenvolvido pela primeira vez por Karl Joseph Bayer em 1888. O processo Bayer tem quatro etapas: digestão, clarificação, precipitação e calcinação.

Digestão

A bauxita é moída, misturada com soda cáustica e bombeada para tanques de pressão onde o calor ea pressão do vapor são aplicados. Isso faz com que a soda cáustica reaja com os compostos de alumínio na bauxita para formar uma solução de aluminato de sódio. As impurezas indesejadas são deixadas para trás no que é conhecido como lama vermelha.

Esclarecimento

Em seguida, a solução de aluminato de sódio é passada através de tanques de purga, onde a pressão é reduzida à pressão atmosférica. A lama vermelha é removida com o uso de agentes clarificadores e filtros de pano. A solução clarificada é então resfriada em trocadores de calor e bombeada para silos altos.

Precipitação

Cristais de semente de hidróxido de alumínio são adicionados à solução de aluminato de sódio para causar a precipitação. Durante este processo, o alumínio fica sólido. Isso resulta em grandes cristais de alumínio que são filtrados e lavados para remover a água e outras impurezas.

Calcinação

Agora os cristais de hidróxido de alumínio são submetidos à calcinação, um processo de tratamento térmico onde o suprimento de ar é controlado. Fornos rotativos são usados ​​para aquecer os cristais a temperaturas superiores a 960 ° C, o que remove quaisquer impurezas remanescentes, deixando um pó branco fino conhecido como alumina, ou óxido de alumínio.

Fundição de alumínio

A fundição é o processo durante o qual o alumínio é extraído da alumina. Isto é realizado pelo processo Hall-Héroult, que foi inventado em 1886 por Charles Martin Hall e Paul Héroult.

A fundição ocorre em potes de redução de aço preenchidos com eletrólito fundido, onde ânodos de carbono são usados ​​para passar uma corrente elétrica através do eletrólito. A alumina é então adicionada à superfície fundida. A corrente elétrica deposita alumínio fundido que pode ser coletado e extraído.

O alumínio fundido é então despejado em moldes para formar lingotes de fundição. Nesta fase, é 99,8% puro. Agora ele pode ser ainda mais refinado para produzir alumínio superpuro ou usado para a liga com outros metais.

Alumínio superpuro

O alumínio superpuro de alta pureza (99,99%) é macio e não possui resistência à tração. No entanto, é resistente à corrosão e um excelente condutor de eletricidade. O alumínio Superpure é usado em equipamentos químicos, componentes eletrônicos e para fabricar gasolina.

Ligas de alumínio

A maior parte do alumínio é ligada a outros elementos. Ao ligar o alumínio, sua dureza e resistência podem ser significativamente melhoradas. Ligas de alumínio comuns são o alumínio-manganês (usado em recipientes para bebidas), alumínio-magnésio (usado em eletrodomésticos e utensílios), alumínio-magnésio-silício (usado em edifícios e veículos) e alumínio-cobre (usado em aeronaves).

Reciclagem de alumínio

O alumínio pode ser reciclado infinitamente sem perder sua qualidade. Isso faz com que seja um dos metais mais ecologicamente corretos do planeta. Inacreditavelmente, a maior parte do alumínio já produzido ainda está sendo usado hoje.