David Martnez Fernndez

PLANTEAMIENTO DEL TEMA

Introduccin3Bauxita..............3Almina.3 Definicin............3 Aplicaciones.4 Historia de la produccin.5Aluminio...........7 Definicin.........7 Aplicaciones..........8 Historia de la produccin......9

Proceso industrial.12Produccin de almina: .12 Procedimiento Bayer.12Produccin de aluminio: 24 Electrolisis..25 Otros..32 Refinado del aluminio33 Reciclado del aluminio34Impacto ambiental.35La industria en Galicia..35Conclusiones..36Bibliografa.37

INTRODUCCIONBauxitaLa bauxita es el mineral a partir del cual se producen la almina y el aluminio posteriormente. La bauxita es una roca sedimentaria compuesta por almina mayoritariamente (Al2O3), adems de Fe2O3, SiO2 y TiO2 entre otros. La almina est en forma de 3 variedades: monohidrato (de la cual hay 2 variedades: dispora y boemita) y trihidrato. Su principal diferencia est en la forma de comportarse frente a la sosa caustica, lo cual es la base del procedimiento industrial de extraccin de almina. La ms soluble es el trihidrato, a partir de 100C, y el menos soluble es el monohidrato dispora.El mayor productor de bauxita es Australia, claramente en cabeza.

Descargando bauxita

AlminaAlmina es el oxido de aluminio (Al2O3). Junto con la slice, es el ingrediente ms importante en la constitucin de las arcillas y los barnices.El oxido de aluminio existe en la naturaleza en forma de corindn, y de esmeril. Ciertas piedras preciosas, como el rub, el zafiro, son formas de almina coloreadas por indicios de xidos de metales pesados; se pueden fabricar piedras artificiales por fusin en la llama oxhdrica. La almina Al2O3 se halla tambin en forma de xidos hidratados que son los componentes de la Bauxita y de la laterita.

Almina calcinadaAplicaciones Almina como catalizador y portador de catalizadores: La almina tiene usos importantes como catalizador y portador de catalizadores, y para este fin se emplean diversos tipos, segn las caractersticas que se deseen. La almina empleada como portador de catalizadores puede modificar notablemente la funcin del catalizador aunque por si misma tenga poca actividad respecto de la reaccin catalizada. Es necesario escoger el tipo adecuado de almina para determinada aplicacin. Almina como abrasivo y refractarios: La almina calcinada ordinaria que resulta del proceso de Bayer tiene muchos usos como abrasivos. Sus propiedades su pueden modificar variando la temperatura de calcinacin y el tamao de partcula. Ciertas calidades se emplean en el acabado de metales, particularmente de superficies duras de acero inoxidable y chapado de cromo. Hay dos tipos principales de abrasivos artificiales: el carburo de silicio y el oxido de aluminio, que se complementan en los usos y, en general no compiten entre s. Por ejemplo, por su gran fragilidad, el carburo de silicio se usa para desgastar materiales de baja resistencia a la traccin, como la fundicin de hierro y aluminio, y los abrasivos de almina en virtud de su gran tenacidad, se usan sobre materiales de gran resistencia a la traccin, como el acero. Por muchos aos la produccin de abrasivos de almina fundida ha sido por trmino medio dos o tres veces mayor que la del carburo de silicio. La mayor parte del abrasivo artificial que se fabrica en el continente americano se hace en Canad, y casi todo se enva en estado impuro a las plantas matrices en los Estados Unidos para su ulterior tratamiento. Para ciertas operaciones de esmerilado, en particular las que requieren corte en fro, se necesita almina fundida especial, algo ms pura y quebradiza que la ordinaria. El titanio, que da tenacidad al producto no se puede eliminar econmicamente durante la produccin de la almina fundida, y, por consiguiente, la materia usada es un polvo blanco de almina pura producida por el proceso Bayer. La produccin de almina fundida especial es aun ms complicada que la calidad ordinaria. Se emplea la misma clase de horno, pero se necesitan electrodos de grafito para no introducir impurezas. Es esencialmente un proceso de fusin, en el cual se introduce rpidamente la almina. La sobre reduccin origina la formacin de carburo de aluminio que produce efecto perjudicial en el material acabado; este tiene color casi blanco y multitud de diminutos poros y perforaciones formados por pequeas cantidades de vapor procedente del lcali que se usa en la preparacin de la materia prima. Se puede aumentar la porosidad aadiendo a la carga carbonato sdico. El anlisis del producto da ms de 99% de oxido de aluminio. El consumo de energa es 50 a 60% del consumo para la calidad ordinaria, y el rendimiento es grande.Historia de la produccin: Almina Sainte-Claire Deville, despus de haber utilizado la almina obtenida por calcinacin del alumbre amoniacal, llevo a trmino entre 1856 y 1860 un mtodo de preparacin de la almina a partir de la bauxita. Este proceso fue usado por la fbrica Salindres de la Sociedad A.R. Pechiney que tuvo el monopolio mundial de la fabricacin del aluminio. Constaba de 3 operaciones principales:Coccin de una mezcla de bauxita y carbonato sdico a 100-1100 C, para transformar de forma selectiva a la almina del mineral en aluminato de sodio (soluble), mientras que las impurezas se mantenan insolubles.Lixiviacin, con agua pasada por el producto cocido, seguida de la separacin por filtrado de la solucin clara de aluminato sdico. Precipitacin con gas carbnico del trihidrato de almina, que a continuacin era filtrado, lavado y calcinado para eliminar la humedad.Las desventajas de este procedimiento eran su alto coste debido a la coccin y el pesado proceso de recuperacin del carbonato de sodio de las aguas madres de carbonatacin. Hubo una variante de este proceso (de Peniakoff), que reemplazaba total o parcialmente para la coccin, el CO3Na2 por una mezcla de SO4Na2 y carbn. Este proceso convivi varios aos con el procedimiento Bayer.

Procedimiento BayerSu patente est depositada en 1887. A diferencia del anterior procedimiento, ste solo usa la va hmeda, es decir, se basa en las diferentes solubilidades de los hidratos de almina en las soluciones de sosa caustica. Esquemticamente la reaccin es: Al2O3 nH2O + 2 NaOH Al2O3 Na2O + (n+1)H2OQue lleva a una solucin de aluminato de sodio y puede realizarse en cualquier sentido, dependiendo de la temperatura y concentracin de la fase liquida. Los dos puntos ms importantes de este procedimiento son:-Disolucin de la almina de la bauxita atacndola a alta temperatura(y bajo presin si es necesario), mediante leja de sosa concentrada(NaOH).-Despus de separar los residuos insolubles, se precipita la almina en solucin bajando la temperatura

Otros procedimientosProcedimiento serpek: produce simultneamente almina y amoniaco por medio del nitruro de aluminio que prepara calentando a 1400C una mezcla de bauxita y carbn en atmosfera de nitrgeno.Procedimientos con aluminato de cal: -Procedimiento de Gardanne de la societe Froges: se usa el aluminato de calcio obtenido por coccin de una mezcla de bauxita y caliza. Este aluminato se transforma fcilmente en aluminato de sodio con licores de aluminato de sodio descompuestos y parcialmente carbonatados. Con esto se reducen las prdidas qumicas de sosa. No se uso mucho porque la almina producida era ms cara que la del procedimiento Bayer.-Procedimiento Pedersen: Usaba un horno elctrico, por lo que el coste en energa era altsimo (4000kWh/Tm de almina). En ese horno, preparaba el aluminato de calcio, y separaba por fusin el oxido de hierro de la bauxita. Despus trataba ese aluminato con carbonato de sodio a 45C. La ventaja que tenia era permitir las bauxitas con mucho disporo, que son las ms difciles de disolver con el procedimiento Bayer.-Otros: adems de estos 2, hay otros de menor importancia, que cambian algn proceso de los anteriores, pero que no se llegaron a usar en industrias.AluminioEl aluminio es un metal plateado muy ligero. Su masa atmica es 26,9815; tiene un punto de fusin de 660C, un punto de ebullicin de 2467C y una densidad relativa de 2,7. Es un metal muy electropositivo y muy reactivo. En un medio oxidante, en particular en el aire, se cubre de una densa pelcula de xido que lo protege contra la corrosin. Por esta razn, los materiales hechos de aluminio no se oxidan. El metal reduce muchos compuestos metlicos a sus metales bsicos. El aluminio posee una alta conductibilidad elctrica y trmica. Es resistente a la accin del cido ntrico y cidos orgnicos. Para aumentar su resistencia mecnica y sus cualidades de fundicin es aleado con otros metales. Entre los compuestos ms importantes del aluminio estn el xido, el hidrxido, el sulfato y el sulfato.Mientras que la mayora de los metales industriales se conocen desde hace mucho tiempo, la historia del aluminio apenas se remonta ms all del siglo XIX. A pesar de ser el metal ms abundante despus del silicio, no se encuentra en estado puro. Adems la bauxita no llama la atencin de los buscadores de minerales. Puesto que el aluminio tiene gran afinidad qumica con el oxgeno, se emplea en la metalurgia como oxidante, as como para obtener los metales difcilmente reducibles (calcio, litio, y otros) valindose del as llamado procedimiento aluminotrmico. Muchas gemas (el rub y el zafiro, por ejemplo) consisten principalmente en xido de aluminio cristalino. El aluminio es uno de los elementos ms abundantes de la naturaleza, despus del oxgeno (47%) y el silicio (28%), constituyendo un 7,3% de la corteza terrestre. No obstante, dada su alta reactividad qumica, nunca es encontrado como elemento libre, sino en forma oxidada ms comnmente en la forma de aluminatos y silicatos. Dentro de estos compuestos se encuentra como Al2O3 combinado con agua y otros elementos comunes como hierro, silicio y titanio. Actualmente se sabe que el aluminio en su forma oxidada se encuentra en ms de 250 minerales en mayores o menores porcentajes.Generalmente, los ms importantes grupos minerales conteniendo aluminio son los silicatos de aluminio, incluyendo las calizas y xidos hidratados, tales como las bauxitas. Los cloruros y otros haluros de aluminio han sido encontrados en la naturaleza en cantidades comerciales.Dado que la produccin actual de aluminio metlico a escala industrial se basa en la reduccin de un xido mineral que contiene aluminio, cualquier depsito mineral til debe ser tratable rpidamente para su beneficiacin, as que un xido puro de aluminio puede ser obtenido. No obstante, el beneficio fsico de los xidos no ha sido muy til. En consecuencia, ha sido siempre necesario el uso de los procesos qumicos para obtener un xido puro de aluminio (Almina: Al2O3) y eliminar otros elementos asociados con l en los depsitos minerales.En 2006 la produccin mundial de este metal ascenda a 33,1 millones de toneladas. Los mayores productores mundiales son China (con 8,7 millones de toneladas al ao) y Rusia (con 3,7). De esta produccin, una parte muy importante se debe al reciclado, mientras que el resto procede de las reservas de bauxita.

Plancha de aluminio

AplicacionesGracias a su resistencia y su alta conductibilidad elctrica y trmica es el aluminio y sus aleaciones son buenos materiales de construccin, importantsimos para la construccin de aviones, de automviles, de mquinas de transporte, para la electrotecnia, la fabricacin de motores de combustin interna, etc. En la industria qumica el aluminio y sus aleaciones se utilizan para fabricar tubos, recipientes y aparatos. El aluminio es 3 veces ms ligero que el acero. Por su elevada conductividad trmica, el aluminio se emplea en utensilios de cocina y en pistones de motores de combustin interna. Solamente presenta un 63% de la conductividad elctrica del cobre para alambres de un tamao dado, pero pesa menos de la mitad. Un alambre de aluminio de conductividad comparable a un alambre de cobre es ms grueso, pero sigue siendo ms ligero que el de cobre. El peso tiene mucha importancia en la transmisin de electricidad de alto voltaje a larga distancia, y actualmente se usan conductores de aluminio para transmitir electricidad a 700.000 voltios o ms.El aluminio se usa tambin en arquitectura, tanto con propsitos estructurales como ornamentales. Se utiliza tambin en reactores nucleares a baja temperatura porque absorbe relativamente pocos neutrones. El papel de aluminio de 0,18mm de espesor, actualmente muy utilizado en usos domsticos, protege los alimentos y otros productos perecederos. Debido a su poco peso, a que se moldea fcilmente y a su compatibilidad con comidas y bebidas, el aluminio se usa mucho en contenedores, envoltorios flexibles, y botellas y latas de fcil apertura. La resistencia a la corrosin al agua del mar del aluminio tambin lo hace til para fabricar cascos de barco y otros mecanismos acuticos.Se puede preparar una amplia gama de aleaciones recubridoras y aleaciones forjadas que proporcionen al metal ms fuerza y resistencia a la corrosin o a las temperaturas elevadas. Algunas de las nuevas aleaciones pueden utilizarse como planchas de blindaje para tanques y otros vehculos militares.Algunas aplicaciones del aluminio

VentanasEstructuras de coches

Latas

Papel de aluminioHistoria de la produccin: AluminioProduccin por un procedimiento qumico:Oersted: En 1821, realiz una amalgama de potasio sobre cloruro de aluminio. Al destilar el resultado en vaco se eliminaba el mercurio. En 1824 logr separar el aluminio por este mtodo. Fue el que estableci la base de la produccin de aluminio a partir del cloruro.Whler: Parti de las experiencias de Oersted. Consigui producir aluminio calentando la mezcla de cloruro de aluminio y potasio en un crisol de porcelana en 1827. As produjo aluminio por reduccin del cloruro con potasio. El resultado era un polvo gris de aluminio con potasio y cloruro de aluminio no reducido. Posteriormente mejoro su mtodo, y en 1845 produjo pequeos glbulos de aluminio suficientemente grandes y puros como para poder establecer sus propiedades.Saint-Claire Deville: Parti del procedimiento de Whler. Hacia actuar el potasio sobre el cloruro de aluminio. Posteriormente cambio el AlCl por un cloruro doble de aluminio y sodio, y en vez de potasio us sodio, mas barato y manejable. La ventaja de este mtodo es que se puede usar a escala industrial, por lo que se puede considerar a este francs el creador de la industria del aluminio. Adems cre un sistema de produccin de aluminio por electrolisis con una pila.Primera fbrica de produccin del aluminio qumico (1855): Deville construye una fbrica piloto para producir aluminio con su mtodo qumico. Aade a la mezcla CaF. En 1855 se observa que la almina se disuelve bien en criolita. En 1855 se redescubre la bauxita. Anteriormente se usaba para fabricar hierro, y al analizar los desperdicios se descubre que es hidrato de almina impuro. Se empieza a pensar como purificarlo para usarlo como materia prima para producir aluminio. Deville ide un nuevo mtodo, el procedimiento al carbonato, calcinando a 1200C una mezcla de bauxita-carbonato de sosa, seguida de una lixiviacin del sinterizado de aluminato de sosa obtenido. Al barbotear el gas carbnico se precipitaba la almina, que se filtraba. El cloruro doble de aluminio y sodio se obtena calentando los aglomerados de almina, carbn y sal marina con una corriente de cloro, y despus de reduca.Durante los siguientes aos se fue perfeccionando la tcnica, llegando a usar el AlF, e ideando nuevos procesos qumicos para hacer ms baratos los costes. Produccin por electrolisis:Actualmente el nico mtodo utilizado es el de la electrolisis, aunque debido a los costes de electricidad se podran pensar en soluciones qumicas.El mtodo de la electrolisis nace al verse las limitaciones del procedimiento qumico. ste era costoso y el aluminio no encontraba muchas salidas. A partir de 1872, cuando se construyo la primera dinamo industrial, se empez a usar la electrolisis.Heroult(1963-1914): En la patente que deposito pone: Procedimiento electroltico para la preparacin del aluminio. El procedimiento consiste en electrolizar la almina, disuelta en la criolita fundida, con nodo de carbono, que se quema por el oxigeno andico, y crisol ctodo de carbn, que recoge el aluminio fundido. La primera fbrica de aluminio con este mtodo re construye en 1893 en Froges, cerca de Grenoble. Charles Martin Hall(1863-1914): Al mismo tiempo que Heroult descubri el mismo mtodo de producir aluminio. Adems nacieron y murieron el mismo ao. Se le ocurri la idea de usar la almina en solucin en un disolvente electroqumico ms estable que la misma almina. Empez usando espato-flor, despus MgF y al final uso criolita. Y de usar arcilla pas a usar crisoles de carbono. En su patente pone: Procedimiento para fabricar el aluminio por electrolisis, disolviendo la almina en un bao fundido compuesto de fluoruros de aluminio (Na y Li) y en hacer pasar la corriente elctrica en la masa fundida.Al mismo tiempo que estos 2 ltimos procedimientos se ideaban, Bayer patentaba su mtodo para producir almina. La unin del procedimiento Bayer con el Heroult-Hall es la base de la industria del aluminio.

Produccin por electrotermia:Se empieza a usar en 1808, y daba como resultado una aleacin hierro-aluminio por fusin en el arco voltaico del hierro en presencia de almina. En general el procedimiento consiste en descomponer la almina con una corriente elctrica en presencia de otros metales, principalmente cobre (produciendo bronces al aluminio). Sin embargo, producir aluminio puro a partir de la almina por electrotermia es casi imposible.

PROCESO INDUSTRIALAlminaPROCEDIMIENTO BAYEREl procedimiento se basa en las variaciones de solubilidad del aluminato de sodio al disolver almina en lejas de sosa.Hay 2 reacciones reversibles que representan la solubilidad:1) AlO(OH) + NaOH AlO2Na + H2O2) Al(OH)3 + NaOH AlO2Na + 2H2OSon reacciones endotrmicas, por lo que el aumento de la temperatura favorece su disolucin, mientras que el resto de compuestos de la bauxita permanecen en suspensin. Nota: Al2O3Na2O=2 AlO2NaLos principales pasos del procedimiento Bayer son: Preparacin de la bauxita Ataque a la bauxita Dilucin Separacin y lavado de los residuos Precipitacin de la almina Separacin de la almina hidratada Evaporacin CalcinacinPreparacin de la bauxita: La bauxita que llega a la fbrica puede necesitar varios tratamientos previos. Por lo general, la bauxita llega a la fbrica con agua libre en exceso, que hace que tenga apariencia pastosa y dificulta su movimiento y triturado en seco. Por lo tanto, es necesario secarla. A veces se realiza a unas temperaturas tan altas que se podra llamar calcinacin, y que destruye materia orgnica. Es necesario triturarla. Se realiza con machacadores de mandbulas o de martillos de gran potencia, que reduce los granos a unos 2 mm de mximo. Se puede realizar el triturado hmedo, en el seno de licores de aluminato (soluciones alcalinas usadas en el proceso, con NaOH, Al2O3, y CO3Na2 principalmente), realizado en tubos trituradores de bolas o barras. Con esta trituracin se consiguen suspensiones de bauxita en el licor, que se enva al ataque con bombas centrifugas o de pistn.Ataque a la bauxitaHay que tener en cuenta diversos factores que actan sobre el rendimiento del ataque:La temperatura: Cuanta ms temperatura, mejor ser la extraccin. Adems, el aumento de la temperatura aumenta la velocidad de ataque, reduciendo el tiempo necesario para alcanzar el equilibrio de horas hasta decenas de minutos.La concentracin de Na2O caustico en el licor de ataque.La concentracin de Al2O3 en el licor al final del ataque: A igual contenido de Na2O2 custico, el aumento de Al2O3 disminuye la concentracin de NaOH libre, y por lo tanto la accin de los licores. Adems el aumento de Al2O3 a igual NaOH libre al final del ataque, hace que el equilibrio se desplace.La calidad de la bauxita: segn la variedad de almina predominante en la bauxita el rendimiento variara. Adems tambin tiene influencia la concentracin de xidos de hierro y silicio(1 kg de slice reactivo elimina 1 kg de almina, al hacerla insoluble y hacer que sea eliminada en los lodos rojos)La calcinacin previa puede ayudar a que el ataque se realice con mejor rendimiento, pero las bauxitas con trihidrato pueden empeorar su atacabilidad, al convertirse en monohidratos.El esquema industrial es:La bauxita forma una pasta con el licor de ataque y se bombea a una serie de autoclaves cilndricos horizontales agitados mecnicamente. All se une al resto del licor de ataque, previamente calentado a presin (primero por el vapor recuperado del ltimo autoclave, despus por vapor vivo de los generadores de vapor). Los autoclaves se mantienen sobre 150C, inyectando un poco de vapor. Las suspensiones se mantienen media hora, a la salida se descomprimen en 3 etapas de 4 a 0.5 kg/cm2 en 3 recipientes en serie.DilucinConsiste en la dilucin de las suspensiones con lodos* a la salida del ataque, con licores dbiles procedentes del lavado de lodos, para reducir su temperatura hasta los 100C aproximadamente, temperatura necesaria para la separacin de lodos posterior. Adems esta etapa se usa para aadir los productos necesarios para conseguir unas concentraciones ideales, aadiendo lquidos pobres en almina. Tambin se produce una desilicatacion parcial de los licores, al contactar con el silico-aluminato de los lodos rojos.Lodos* rojos: es el residuo insoluble que queda tras la disolucin de la almina de la bauxita. Se llama as porque es de color rojo, debido a los xidos de hierro. Estn compuestos principalmente por Fe2O3 (muy poco solubles) y SiO2 (que provoca precipitacin de almina). En el proceso de produccin de almina, hay que tener en cuenta el ciclo de la slice: La concentracin de SiO2 vara a lo largo de la fabricacin de almina y es independiente de la slice de la bauxita. Su principal efecto en la produccin consiste en que forma incrustaciones de silico-aluminato de sodio sobre las superficies de los aparatos al aumentar la temperatura. Los problemas empiezan a partir de los 200C en el ataque, ya que a esa temperatura la slice (cuarzo) se disuelve y despus precipita como silico-aluminato. Tambin hay que tener en cuenta el TiO2, que no es atacado por la sosa (salvo en concentraciones y temperaturas muy altas) y el hidrato de almina sin disolver (monohidratos).

Separacin y lavado de los residuosLa mezcla tiene ahora todos los residuos insolubles que haba en la bauxita. La mayor parte es lodo muy fino, con lodo grueso en algunos casos, dependiendo del tipo de bauxita, que se puede separar con clasificadores de rastrillos o separadores de tornillo si es una proporcin alta. La separacin y lavado de lodos rojos es ms laborioso que las partculas gruesas. Al principio se haca con filtros-prensa, pero ms tarde se usaron decantadores continuos, para realizar la sedimentacin. Hay que separar 2 etapas aqu: clarificacin y espesamiento de los lodos. Decantacin: se aaden agentes floculantes para acelerar la velocidad de decantacin: almidn, fcula, harinas, en pequeas cantidades. Las velocidades rondan los 10-40 cm/h sin floculante y metros/hora con floculacin.

Espesamiento: es la posibilidad de conseguir suspensiones de concentracin mxima en lodo seco.Con esta tcnica de sedimentacin, el lavado metdico de lodos se hace por diluciones y decantaciones sucesivas, con circulacin en contracorriente de licores y lodos. La eficacia del lavado es funcin de la cantidad de agua usada, de la constante de espesamiento y del nmero de lavados sucesivos realizados. El agua usada para el lavado debe de ser evaporada, e interesa reducirla al mnimo, para lo que hay que hay que encontrar un equilibrio entre el numero de lavados, el agua usada y el espesamiento conseguido en cada decantacin. Se pueden usar aparatos de varios compartimientos superpuestos (que alcanzan 10m) funcionando en paralelo, o aparatos altos, que ocupan mucho volumen pero permiten alcanzar un espesamiento mayor, lo que permite gastar menos agua para lavarlos. Los decantadores pueden ser de gran dimetro (30m) si la proporcin de lodos es importante. Si no se tiene cuidado puede darse precipitacin prematura de la almina al descender la temperatura.Los lodos tambin pueden separarse por filtracin, y puede resultar econmica en alguna ocasin especfica. Para filtrar se usan filtros con cubas a presin y telas metlicas como superficie filtrante. Los filtros rotativos o de vaco o presin no son adecuados ya que el lodo es bastante impermeable.La separacin y el lavado de los lodos es una de las fases esenciales de la fabricacin. No solo por la cantidad de materiales necesarios para el proceso, sino que son una parte importante en el balance trmico debido al agua que hay que evaporar. Por esto, tambin es importante la calidad de la bauxita. Cuanto mayor sea la proporcin de almina, menor ser la cantidad de lodos a lavar.Los licores decantados aun tienen lodos rojos en suspensin, de 20 a 100 mg/l(segn la calidad de la bauxita y los decantadores usados). Estos lodos se separan por filtracin sobre un tejido(algodn) o capa filtrante(tela metlica de 0.1mm). Una vez filtrado, la cantidad de Fe2O3 no superara los 1 mg/l insolubles, pero quedaran de 5 a 15 mg/l en solucin en forma de ferrato sdico. Precipitacin de la alminaTambin llamada descomposicin, consiste en la reaccin inicial de disolucin realizada de forma inversa: AlO2Na + H2O Al(OH)3 + NaOH Para ello, se reduce la temperatura a 65-40C y se reduce la concentracin de Na2O custico. La precipitacin del trihidrato de almina presenta ciertas caractersticas:Los licores son bastante estables, pueden agitarse durante horas sin precipitacin. Sin embargo, puede haber causas que provoquen la precipitacin: polvos, paredes del recipiente, asperezas para controlar el inicio de la precipitacin, se aade trihidrato de almina en estado slido. Al principio la velocidad es alta, pero va parando progresivamente. Necesita das para acabar con un buen rendimiento. Lo ms importante es la velocidad de precipitacin, ya que el equilibrio se tarda semanas en ser alcanzado.Actan 5 factores sobre el equilibrio y la velocidad de precipitacin:1) Temperatura: como en toda reaccin equilibrada exotrmica, acta en los 2 sentidos. Al reducirla, se reduce tambin la solubilidad de la almina. A medida que avanza la descomposicin hay que reducir la temperatura para que la velocidad de precipitacin se mantenga constante.2) Concentracin de NaOH(Na2O custico)(disminuye la velocidad por aumento de OH- por accin de masas)3) Concentracin de Al2O3 del licor inicial(acelera la precipitacin por aumento de iones AlO2- por accin de masas)4) Contenido en carbonato sdico, que aumenta la concentracin de OH-, y causando el mismo efecto que el NaOH.5) Cebado: el factor ms importante. Es importante escoger el tamao, la superficie y la reactividad para poder ahorrar costes en etapas posteriores y para poder realizar la descomposicin rpidamente.La velocidad de precipitacin viene dada aproximadamente por la relacin:

Donde:K es una constante que depende de la temperatura y de la concentracin de Na2O alcalino(Na2O custico+ Na2O carbonatado).S es la superficie geomtrica del ceboR es el contenido en almina expresado por Al2O3/Na2ORt es la relacin en el tiempo tRe es la relacin en el equilibrio para el licor consideradoEsta ecuacin no sirve para seguirla en la prctica, nada ms que como aproximacin (la temperatura no es constante, la superficie varia).La velocidad de descomposicin puede estar inhibida por: Materias orgnicas: frenan sensiblemente la velocidad de precipitacin, y se pueden aadir para detenerla completamente Aniones como SO3 Cl, PO4, etc. Algunos la reducen, otros son indiferentes y otros aumentan ligeramente la velocidad. La explicacin de este extrao comportamiento es la formacin de iones complejos.Separacin de la almina hidratadaLa suspensin de hidratos de almina que sale de la descomposicin se clasifican en: una suspensin que hidrato fino, que se recicla como cebo, y una suspensin de hidrato ms grueso, que es realmente la produccin. La separacin de este ltimo se hace en un filtro rotativo, colocado a la entrada del horno de calcinar.Para lavar este hidrato se elimina todo el licor de aluminato que tiene, usando el mnimo de agua necesario y que debe de ser evaporada. El consumo de agua de lavado puede estar en torno a 800kg por tonelada de almina. La impureza principal fijada al precipitado es el sodio, que queda fijo en la red cristalina del hidrato. Sin embargo, no es preocupante, ya que el electrolito usado para producir aluminio es de sodio.EvaporacinLos licores que salen de la descomposicin (precipitacin) se evaporan donde su concentracin en Na2O vuelve a ser el necesario para el ataque, evaporando una cantidad de agua igual a la introducida para lavar los lodos. Presenta 2 caractersticas:Los tubos de calefaccin se recubren rpidamente con un depsito por el lado del licor de silico-aluminato de sodio, que ejerce de aislante. Es necesario limpiar los tubos mecnicamente o con cidos diluidos (clorhdrico y sulfrico) con inhibidores de corrosin. Puede haber ms compuestos que precipiten, para lo cual se puede acelerar la velocidad de los licores. En casos de bauxitas de alta calidad, donde apenas se usa agua para limpiar lodos, el proceso de evaporacin se puede llegar a suprimir.

CalcinacinLa transformacin del trihidrato necesita una calcinacin a temperatura elevada. Al calentar un hidrato de almina, la separacin de agua va acompaada de transformaciones cristalinas, variables segn el tipo de hidrato inicial, y conduce a alminas intermedias o anhidras.La calcinacin se realiza en hornos rotativos, muy largos que pueden procesar muchas toneladas diarias. Se calienta con fuel-oil o gas natural, y puede alcanzar los 1300C. Hay que tener cuidado con el vapor desprendido debido a las altas temperaturas. El revestimiento del horno debe ser refractario de muy alta calidad para evitar contaminacin de la almina. A la salida se pueden colocar ciclones y cmaras de captacin de polvo electrosttico para recoger los polvos de la almina. No se puede perder ms de un 0.5% de almina a la salida.

Para enfriar la almina, de 1200C de mximo a unos 100C para ser manipulada, puede realizarse en tubos refrigeradores especiales. La eliminacin de agua se realiza as: la primera molcula se pierde a los 200-250C, la segunda hacia los 235-250C, y hacia los 500-550C se pierde el 98% del agua, pero hasta los 900-1000C no se convierte en anhidro.La almina casi anhidra, de 600-1000C, se denomino mucho tiempo almina , que en realidad es una mezcla de formas, pero a partir de los 1150C se convierte en almina o corindn, que es la forma de almina mas condensada. stos son los 2 tipos de almina que se producen. Para la produccin de aluminio se busca que la almina sea de tipo . Para saber la proporcin de corindn en la mezcla, se puede usar el mtodo de densidad absoluta.La almina producida se puede medir mediante varias caractersticas:1. Granulometra2. Densidad absoluta3. ndice de adsorcin, que es el peso de disolvente adsorbido por la almina desecada a 300C a temperatura constante en presencia de vapor saturado del disolvente.4. ndice de fluencia, que define la propiedad de la almina de ser ms o menos fluida.5. ndice de escape, que mide la aptitud de la almina a producir polvos.6. Densidad aparente7. Prdida al fuego, que mide la calidad de la calcinacin.

En combinacin con el procedimiento Bayer, se pueden usar otros: Deville-Pechiney; Bayer-Sinterizacin de lodos, para bauxitas muy siliciosas; recuperacin de la sosa del silico-aluminato de sodioEl procedimiento Bayer necesita consumos importantes de vapor en dos puntos principales: ataque a la bauxita y evaporacin. Adems del consumo de energa mecnica: molido de bauxita, agitacin, descomposicin, bombeos, Necesita generar vapor y energa elctrica.La industria de la almina necesita 3 materias de base principales: bauxita, combustible y Na2O alcalino. En cada pas los precios varan, y eso influye en el lugar donde se construyen las fbricas. La ubicacin de las plantas de almina requiere un estudio de necesidades propias, mercado y existencia o no de materias primas.Los pases productores de bauxitas, fundamentalmente Amrica del Sur, Jamaica y Australia, han propendido a instalar plantas Bayer en el entorno de los yacimientos. En frica, la poltica es todava poco proclive a este tipo de ubicacin, aunque va cambiando lentamente.Lo ideal es la instalacin de plantas integrales, produccin de almina-produccin de aluminio y pretransformacin, siguiendo las directrices que se exponen a continuacin: Poca distancia a la mina de bauxita. Poca distancia a la electrlisis-fundicin. Cercana de combustible y energa elctrica abundantes. Cercana de reactivos (sosa, etc.). Mano de obra barata. Infraestructura adecuada. Puertos marinos de gran capacidad.Es muy difcil reunir todos estos requisitos, pero parece que en su conjunto o parcialmente predominarn sobre ciertos atractivos, como las reducciones fiscales o apoyo gubernamentales o bancarios. Los estudios econmicos en base a los parmetros enunciados en primer lugar deben primar sobre los segundos, que pueden ser cambiantes.Resumen: El procedimiento Bayer se basa en la solubilidad de la almina al ser atacada por sosa a altas temperaturas, y ser luego precipitada al disminuir la temperatura. El Bayer americano y el europeo difieren en algunos parmetros, como la concentracin de sosa custica, la temperatura, la presin y el tipo de mineral de bauxita empleado en el proceso. La temperatura influye mucho en el proceso Bayer ya que en la parte de calcinacin esta determina el tipo de almina que se va a producir, como son: almina y almina y tambin algunas combinaciones de ellas. Para que una bauxita sea de calidad y pueda ser trabajable es necesario que contenga el menor nmero de impurezas y un modulo de slice no mayor del 7%, esto ayudara a reducir costos y a maximizar el rendimiento.

Esquema del procedimiento Bayer, seguido de produccin de aluminio a partir de la almina producida(2 fase).

La almina tambin se puede producir a partir de otros minerales y bauxitas, especialmente en pases donde no hay bauxita utilizable para el procedimiento Bayer. Hay procedimientos alcalinos y procedimientos cidos. Los alcalinos se usan para bauxitas con alto contenido en slice (ms del 10%).La nefelina es un silicato doble de aluminio y metal alcalino (Na y K) de forma terica 2 SiO2Al2O3(NaK)2. Tiene aproximadamente un 30% de almina, frente al 40-60% de la bauxita. La ventaja de este mineral es que contiene suficiente lcali para permitir la coccin calco-sdica sin aportar sosa exterior, y no solo no hace falta aadirla, sino que incluso se puede recuperar parte del presente en el mineral. Las operaciones que se realizan son: Coccin a 1400C de la mezcla nefelina-caliza Lixiviacin de la materia cocida Separacin y lavado de los lodos Carbonatacin con CO2 para precipitar almina Concentracin de las aguas madres Nueva coccin de los lodos despus de aadir caliza, para hacer cementoPara producir 1 tonelada de almina se necesitan 4,5 de nefelina y 6,5 de caliza. El coste es elevado, y los productos secundarios no compensan el procedimiento, especialmente en nefelinas pobres en almina(menos de 25%)

Esquema completo de una planta de produccin de almina:

FABRICACION ELECTROLITICA DEL ALUMINIOSegn la patente de Heroult: Bsicamente este procedimiento consiste en descomponer la almina en disolucin dentro de un bao de criolita en fusin, por medio de una corriente elctrica que desemboca en el bao; de una parte; por medio de un electrodo en contacto con el crisol de carbn aglomerado que contiene la criolita, y de otra, por medio de otro electrodo de carbn aglomerado como el primero introducindolo en el bao. Esta combinacin produce la descomposicin de la almina empleando una corriente de dbil tensin; el oxigeno se dirige al nodo y arde en l; al aluminio se deposita sobre las paredes del crisol que constituye el ctodo y se precipita como residuo en el fondo de este crisol. El bao permanece constante y sirve indefinidamente si est alimentado de almina. El electrodo positivo hay que sustituirlo despus de la combustin. La corriente elctrica produce suficiente calor para mantener la almina en fusin. La cubaLa corriente elctrica conducida a la cuba por un juego de barras conductoras se convierte en el sistema andico, atraviesa el bao de criolita en fusin que contiene la almina, dando lugar a la electrolisis, y se retira por el ctodo en forma de crisol, abandonando la cuba por un juego de barras conductoras que la llevan a la cuba siguiente. La cuba tiene 4 partes principales:1. Los conductores: son un juego de barras conductoras de aluminio que transportan la corriente de una cuba a otra. La densidad de corriente puede alcanzar los 50/cm2. Los conductores de aluminio deben ser econmicos, asegurar un reparto homogneo de corriente entre los diferentes puntos del nodo y el ctodo y limitar lo mximo posible los efectos magnticos. Estas tres condiciones estn relacionadas entre s, y hay muchas ecuaciones que relacionan seccin, longitud, intensidad y todas las variables que se tienen en cuenta. 2. El sistema andico: En l, la densidad de corriente se reduce a menos de 1 A/cm2. El nodo est constituido por carbono casi puro. Su preparacin distingue los dos grandes tipos de cubas. En las poliandicas precalentadas, el cok de petrleo, calibrado y mezclado con un aglomerante, la brea, se prensa en nodos paraleleppedos; en hornos, luego provistos de barras, estos nodos se utilizan en la cuba y se renuevan despus de su uso; los nodos son entonces numerosos (sobre 20). En las de electrodo continuo, de autococcin o tambin Sderberg, una pasta cruda de cok de brea o de petrleo, mezclada con brea en mayor proporcin, se carga directamente en una vaina de palastro, que encierra el nico nodo de la cuba; el calor del bao cuece directamente, en su sitio, esta pasta cruda, a medida que desciende el nodo para compensar su desgaste. Se debe evitar prdidas de energa en los conductores y los contactos entre ellos.La cada de tensin desprende por efecto Joule una cierta potencia. La densidad de corriente andica interesa en la marcha de la cuba, puesto que ella determina prcticamente la densidad en el bao y la densidad catdica. El nico procedimiento capaz de reducir la tensin de funcionamiento es disminuir la densidad de corriente. Cuando la principal cada de tensin esta en el bao, solo se puede reducir aumentando la conductividad de ste o bajando la densidad de corriente ya que la disminucin exagerada de la distancia interpolar tiene una gran repercusin sobre el rendimiento Faraday.El trmino cadas de contacto debe de ser tomado en sentido amplio. No hay cada de contacto propiamente dicha, es decir, de discontinuidad del potencial. La seccin de conduccin de la corriente reducida provoca un estrechamiento de las lneas de corriente y por tanto una variacin rpida e importante del potencial. Hay contactos de tres tipos: barra-cuadrado(entre dos de aluminio), barra-pata de hierro (entre aluminio y hierro) y contacto complejo pata hierro-nodo de carbono.Cada nodo tiene una esperanza de vida de 20 das.

3. El bao: El bao en fusin es la parte activa de la cuba. Es una mezcla cuaternaria de criolita (75-90%), almina (1-8%), AlF(10%) y CaF(5%). Sobre los bordes del crisol de carbono el bao se solidifica y forma taludes y la corteza de almina. El espesor de la capa de bao entre nodo y ctodo (distancia interpolar) es uno de los parmetros principales. Tambin hay otros factores, como temperatura, composicin qumica, forma de los taludesPropiedades fsicas de los baos: La temperatura de primera solidificacin determina la temperatura de marcha. Debe ser tan baja como sea posible. La densidad: se buscan los baos marcadamente ms ligeros que el metal, para favorecer el rendimiento Faraday. La conductividad elctrica debe ser mxima. La volatilidad tiene que ser lo ms baja posible para disminuir la prdida de productos de flor. La solubilidad mxima de la almina debe ser la mayor posible. Es una de las caractersticas ms importantes. La solubilidad del aluminio en el bao es el origen de la niebla metlica, que perjudica el rendimiento Faraday.

4. El sistema catdico: Comprende un cajn de palastro, el refractario, el enladrillado, y las barras catdicas de acero. No se puede olvidar la capa de aluminio que se forma en el ctodo (el crisol). Al igual que en el sistema andico, se busca reducir la cada de potencial. Y adems es necesario asegurar una vida tan larga como sea posible. La caracterstica principal de los ctodos es el anclaje a la fundicin de los bloques con las barras catdicas. El cajn de acero debe de ser rgido. Esta guarnecido interiormente de ladrillos que constituyen el calor fugado de la cuba. Se obtiene el equilibrio trmico necesario aumentando el nmero de filas de ladrillos y ajustando tambin su conductibilidad trmica. Bloques y ladrillos estn unidos por la pasta de refractario bien apisonada en caliente, con mucho cuidado. El ctodo con bloques no se empela siempre. Se pueden usar ctodos monolticos, bien en pasta de refractario o bien en pasta tipo Sderberg ms o menos modificada. La mayora de estos ctodos ocasionan cortas duraciones de vida y tienen cadas catdicas elevadas, pero algunos tipos de pasta Sderberg cocidos por resistencias de carbono funcionan mejor.En el ctodo las cadas de tensin son menores al aumentar las conductividades trmica y elctrica. Se dan cadas de contacto dbiles; la cada de los anclajes carbn fundicin se estima en unos 30 mV. En el caso de contactos barra catdica-flexible aluminio vale unos 6 mV.El trayecto medio de la corriente depende de la altura de los bloques y de la longitud de las barras. La altura de los bloques est fijada en 50 cm. Se podra disminuir algo, pero es seguro que una escasa altura recortara la vida del ctodo. Existe otro factor de trayecto medio: la dispersin de la intensidad sobre las diferentes barras.La seccin del carbono del ctodo est fijada por la seccin andica. Si son muy diferentes aparecen efectos magnticos fuertes. Los taludes del bao siguen el nodo, por lo que resulta intil hacer ms ancho el ctodo. Se puede cambiar el tamao de todos los elementos y las conexiones buscando el mejor rendimiento o el menor coste, cambiando conductores, conductividadesLa duracin media de un refractario es del orden de 60 meses, pero vara mucho este tiempo. Las cubas que ms tiempo duran tienen en cajn ms rgido y el calorifugado mas pronunciado. Los rendimientos de corriente, las cadas catdicas y los repartos catdicos varan conforme la cuba se envejece. La cada de tensin en la cuba se mide cada mes. Ello permite controlar el funcionamiento de las cubas puesto que la cada catdica global comprende una parte variable con el tiempo, llamada cada de fondo, que depende del estado de contacto, aluminio liquido-carbono. Si hay una gran cada de fondo es porque la temperatura es muy baja o la almina es de baja calidad.Las cubas se agrupan con el nombre de serie electroltica y los dispositivos de servicio que las equipan directamente. Entre 2 filas de cubas hay calles por las que pueden moverse vehculos y sistemas de vaciado y llenado de los crisoles.

Esquema de una cuba con nodos Sderberg.

La electrolisisLa produccin de aluminio por electrolisis se basa en la capacidad que tiene la criolita para disolver la almina.Disociacin de la criolita (Na3AlF6): El esquema de la disociacin ms probable es:Na3AlF6 3Na+ + AlF4- + 2F- = NaAlF4 + 2NaF La aparicin del NaAlF4 explica el aumento del volumen y de conductibilidad elctrica de la criolita solida a partir de 880C, que es la temperatura de disociacin de AlFen AlF4- y 2F-. Disociacin criolita + almina: hay varios esquemas posibles, como por ejemplo: Al2O3 + 2NaF NaAlO2 + NaAlOF2 Esquema de la electrolisis: teniendo en cuenta los resultados anteriores, unas posibles reacciones son las siguientes:1) Na3AlF6 2 NaF + NaAlF42) Na3AlF6 + Al2O3 3NaAlOF2Disociacin parcial de NaF:NaFNa+ + F-Reaccin en el nodo:3 Na3AlF2 + 6 F- 3NaAlF4 +3 + 6e-Reaccin en el ctodo:2NaAlF4 + 6Na+ + 6e- 8NaF + 2AlLa reaccin global es:Al2O3 + 6e 2Al +3O + 6e-La electrolisis se rige por la ley de Faraday. 96500 culombios producen 9g de aluminio.Se puede aplicar la formula:P=8.06IFSiendo:P la produccin diaria en kgI la intensidad de corriente en kAF el rendimiento de corriente (algo menor que 1)En el bao de fusin, algunas molculas se disocian en iones. Cuando stos llegan al nodo y al ctodo se producen las reacciones secundarias. Se podra considerar la siguiente como una reaccin en el nodo:2Al2O3 + 3C 4Al + 3CO2Sin embargo, parte de ese aluminio se oxida en contacto del CO2 del nodo. Es lo que hace que exista el trmino F en la ecuacin anterior.El consumo de carbono es de 333/F (1+U+V) kg/t, siendo (U+V) del orden de 0.06 para nodos precalentados y 0.18 para nodos Sderberg.Como la almina no se introduce constantemente, se empobrece. Cuando baja del 2% el proceso se altera y pueden aparecer gases de flor, que quedan pegados al nodo, reduciendo la tensin a 30V.

La fbricaAlrededor de la cuba se organiza la fbrica de aluminio, con instalaciones que suministran y otros que retiran elementos de la cuba. Los ms importantes son:La central: suministra la corriente continua a partir de la red alterna, bajo intensidad elevada y voltaje dbil a un conjunto de cubas dispuestas en serie. Comprende los transformadores y despus los rectificadores. La electrolisis gnea hace que la central de conversin tenga que tener ciertas caractersticas especiales. La seguridad de funcionamiento debe ser elevada, ya que si se interrumpe la corriente las consecuencias pueden ser graves. En la construccin de una fbrica se conoce el tipo de cubas y la produccin total deseada, y por lo tanto, la intensidad de cada serie y la suma de tensiones de las cubas. Se puede elegir solamente el nmero de series elementales en funcin de la tensin buscada sobre una serie. Hay que tener cuidado, ya que la tensin total durante el periodo de arranque es superior a la tensin de marcha. Los fabricantes de aluminio desean en general una regulacin de intensidad constante, que presenta la ventaja de independizar las cubas elctricamente: la presencia de un solo efecto andico, si la intensidad no es constante provoca una bajada de intensidad y de potencia nefasta sobre todas las cubas de la serie, dificultando adems el regulado en las series largas, donde siempre hay alguna cuba embalada.El taller de pasta: fabrica las materias andicas. La fabricacin de la pasta andica o de los nodos calentados es delicada. Se busca que el coste sea el mnimo posible, y depende del precio de las materias primas, los gastos de fabricacin y los resultados de la fabricacin. La fabricacin depende del tipo de nodo usado (precocidos o de pasta Sderberg. La instalacin de captacin: recoge y purifica los gases desprendidos extrayendo de ellos el flor arrastrado, en parte para recuperarlo, y en parte para evitar daar el medio ambiente. No solo se captan los gases directamente emitidos por la cuba, sino que tambin se depura el aire de las salas de electrolisis. La fundicin: recibe y pone en forma el metal extrado lquido de las cubas. El aluminio se puede convertir en lingotes o laminas, estructuras prefabricadas, Los aprovisionamientos, asegurados globalmente, as como las existencias y el control de las materias primas principales.

OTROS PROCEDIMIENTOS PARA LA FABRICACION DEL ALUMINIOEl procedimiento de la electrolisis tiene inconvenientes: Potencia reducida, necesidad de usar corriente contina de baja tensin e inversiones importantes en las fbricas de almina pura.Hay otros procedimientos, que no han llegado a usarse a nivel industrial. Se clasifican en tres tipos: Electrolticos De refinado trmico De reduccin trmicaElectrolticos: Electrolisis gnea del AlCl: se us este mtodo para fabricar el primer lingote de aluminio. La electrolisis del cloruro doble de AlCl3NaCl se da en las siguientes condiciones: Temperatura de 640 a 720C Tensin de 4 a 8V Densidad de corriente de 0.06 a 0.08 A/cm2 Rendimiento Faraday de 80%.Los principales inconvenientes son: la dificultad de producir AlCl3 anhidro, su gran higroscopicidad y la obligacin de usar cubas selladas hermticamente para captar el cloro. Electrolisis gnea del sulfuro de aluminio: electrolizando Al2S3 en un bao de cloruros alcalinos fundidos. Tiene muy malos resultados y se necesita cuba sellada hermticamente para evitar la oxidacin. Electrolisis en baos orgnicos: es la electrolisis de halogenuros anhidros de aluminio disueltos en un lquido orgnico.De refinado trmico:-Empleo de compuestos con valencias inferiores: usando monohalogenuros de aluminio, voltiles y capaces de dar halogenuro trivalente normal y aluminio. -Disolucin de metales auxiliares: El principio de estos procedimientos consiste en disolver el ferro-silicio-aluminio en un metal auxiliar lquido, donde los constituyentes que no son aluminio tienen una solubilidad nula o dbil. Es la extraccin. La fase liquida aluminio-metal separada del residuo insoluble es enfriada casi al punto de solidificacin. Se aprecia la precipitacin de las porciones de constituyentes extraos que han podido pasar en solucin. Estas porciones son separadas por decantacin, filtracin o centrifugacin. Es la purificacin. La fase liquida Al-metal purificada se calienta en vacio para obtener la vaporizacin del metal auxiliar, y as queda libre el aluminio puro. El metal auxiliar es condensado y vuelto a poner en circuito. Es la destilacin. Como metales auxiliares se pueden usar Zn, Mg y Hg. Tambin son utilizables Pb, Sn, Cd, In, Bi y Tl. Cada metal tiene variaciones en la forma de proceder.-Destilacin: Se enfoca la destilacin del aluminio a partir de aleaciones Al-Fe-Si preparada por reduccin en un horno elctrico. Los vapores de la destilacin se rectifican para obtener aluminio puro.De reduccin trmica:La reduccin de aluminio con carbono es:Al2O3 + 3C = 2Al + 3CORealizada por encima del punto de ebullicin del aluminio. Se usa para coger el vapor de Al en los metales menos voltiles y se obtienen aleaciones as.

REFINADO DEL ALUMINIOLas primeras muestras de aluminio preparadas por Deville eran prcticamente puras debido a la pureza de las materias primas. Sin embargo, al producir aluminio por electrolisis la pureza se redujo, estando sobre el 99,5% y pudiendo alcanzar el 99,9% usando materiales de calidad y almina pura. Las impurezas principales son Fe, Ti, V, Mn, Si, almina y criolita. Debido a esta alta pureza no es necesario normalmente procesarlo ms, salvo para usos en CD y electrnica.El aluminio refinado es llamado as a partir del 99.99 % de pureza. Se puede producir por cristalizacin fraccionada o por el mtodo de Hoopes, que consiste en una electrolisis realizada en una celda:La clula consta de un tanque de hierro forrado con carbono en el fondo. Una aleacin de cobre, aluminio impuro y silicio fundida se usa como nodo. Forma la capa ms baja de la celda. La capa intermedia consiste en la mezcla fundida de fluoruro de aluminio y sodio y bario (criolita + BaF2). La capa superior se compone de aluminio puro fundido. Un conjunto de barras de grafito sirven como ctodo.

Purificacin de aluminio por celda de HoopesEl aluminio impuro se va introduciendo en la capa inferior conforme se va purificando y subiendo a la capa superior.RECICLADO DEL ALUMINIOEl aluminio es 100% reciclable sin merma de sus cualidades fsicas, y su recuperacin por medio del reciclaje se ha convertido en una faceta importante de la industria del aluminio. El proceso de reciclaje del aluminio necesita poca energa. El proceso de refundido requiere slo un 5% de la energa necesaria para producir el metal primario inicial.El reciclaje del aluminio fue una actividad de bajo perfil hasta finales de los aos sesenta, cuando el uso creciente del aluminio para la fabricacin de latas de refrescos trajo el tema al conocimiento de la opinin pblica.Al aluminio reciclado se le conoce como aluminio secundario, pero mantiene las mismas propiedades que el aluminio primario. El aluminio secundario se produce en muchos formatos y se emplea en un 80% para aleaciones de inyeccin. Otra aplicacin importante es para la extrusin. Adems de ser ms baratos, los secundarios son tan buenos como los primarios.La fundicin de aluminio secundario implica su produccin a partir de productos usados de dicho metal, los que son procesados para recuperar metales por pretratamiento, fundicin y refinado.Las mejores tcnicas disponibles incluyen: Hornos de alta temperatura muy avanzados. Alimentacin libre de aceites y cloro. Cmara de combustin secundaria con enfriamiento brusco Adsorcin con carbn activado. Filtros de tela para eliminacin de polvos.Para proceder al reciclaje del aluminio primero hay que realizar una revisin y seleccin de la chatarra segn su anlisis y metal recuperable para poder conseguir la aleacin deseada. La chatarra preferiblemente se compactar, generalmente en cubos o briquetas o se fragmentar, lo cual facilita su almacenamiento y transporte. El residuo de aluminio es fcil de manejar porque es ligero, no arde y no se oxida y tambin es fcil de transportar. El aluminio reciclado es un material cotizado y rentable.

IMPACTO AMBIENTALEl impacto ambiental de la produccin de almina y aluminio empieza con las minas de bauxita, por lo general a cielo abierto, que ocupa grandes extensiones en muchas zonas del mundo.En el proceso de produccin de almina y aluminio se producen muchos deshechos, desde las impurezas de la bauxita a los gases como el cloro que salen de los crisoles a la hora de realizar la electrolisis. En la fbrica Almina-Aluminio, en Lugo, se produjo un escape de Flor que llego a afectar a los alrededores (1979).En el caso de los gases se pueden poner filtros o sistemas de limpieza del aire. EN el caso de los slidos, se puede intentar usarlos para otras industrias, pero la mayora acaba en vertederos.La industria en GaliciaLa industria de la almina y del aluminio est representada en Galicia por Almina-Aluminio, en Cerve (Lugo). En su construccin fue de las ms avanzadas de la poca (ao 1974) y colocaba a Espaa como la 4 en Europa, siendo antes de la construccin de la fbrica 7.El complejo industrial de Almina-Aluminio se encuentra situado en la localidad costera de San Ciprin, al norte de la provincia de Lugo, en los municipios de Xove y Cervo, y sobre una extensin de quinientas hectreas, que se encontraban repartidas en 3.709 fincas, de las que se adquirieron, por negociacin directa, el 99,25%. El lugar se halla especialmente dotado para proporcionar acceso martimo a barcos de gran tonelaje.La creacin del gran complejo industrial de Almina-Aluminio parte del ao 1974, en que la Empresa Nacional del Aluminio, SA (ENDASA), y Aluminio de Galicia, SA (Alugasa), nicos productores de aluminio electroltico de Espaa, promocionaron la construccin de una planta de este metal con el objeto de atender la creciente demanda existente en todo el pas. A la vez se decidi iniciar la construccin de una planta de almina con el fin de eliminar la necesidad registrada de recurrir a la importacin para el abastecimiento de las plantas productoras. El proyecto hizo que se construyesen ambas plantas en un solo complejo, con lo que se lograra una mejora en los costos de produccin y una reduccin de la inversin total necesaria, junto con el costo de la explotacin, la de hacer posible utilizar conjuntamente infraestructuras comunes. En el ao 1973 hubo una emisin de flor que se produjo con la entrada en funcionamiento de las primeras cubas de electrlisis. Las emisiones, ms elevadas de lo autorizado, en ocasiones cuatro veces superior al mximo permitido, causaron daos de importancia que afectaron a animales y plantas y motivaron una enrgica reaccin, no slo por parte de los afectados, sino tambin por los miles de lucenses que se dispusieron a rechazar la instalacin del complejo a pesar de las llamadas tranquilizadoras que desde el primer momento realizaron los responsables.CONCLUSIONESEl aluminio se fabrica a partir de la almina, y sta a su vez de la bauxita.La almina se fabrica mediante el procedimiento Bayer, disolviendo la bauxita con sosa.El aluminio se fabrica mediante electrolisis de la almina disuelta en criolita.El aluminio se produce en forma comercial hace tan solo 144 aos por lo que es considerado un metal joven. A pesar de que el hombre ha utilizado el bronce, el hierro y el estao por miles de aos, el aluminio es considerado ya el metal el siglo XXI. Esto se debe a que actualmente es el metal ms importante de los no ferrosos a lo cual se suman sus caractersticas de: bajo peso especfico, resistencia a la corrosin, alta conductividad trmica y elctrica as como su alta resistencia mecnica. Adems de que es el elemento ms abundante en la corteza terrestre despus del silicio y al ser aleado con otros metales adquiere una gama de aplicaciones dnde el nico lmite es la inventiva del hombre. Su produccin actual es muy superior a la produccin anual del bronce (11.5 millones de toneladas), del hierro (5.4 millones de toneladas) y del estao (0.2 millones de toneladas). Esto es un factor que nos indica la importancia que est adquiriendo. Al ser 100% reciclable sin perder sus propiedades, el aluminio es un metal ideal para mltiples aplicaciones ya conocidas y otras ms que el mundo an no ha descubierto.

BIBLIOGRAFIAwww.elpais.comes.wikipedia.comhttp://www.tutorvista.com/content/chemistry/chemistry-iv/p-block-elements/aluminium.phpEnciclopedia del Aluminio Vol. 1. Pierre Barrand