ALMINA HIDRATADA a) PROPIEDADES Y CARACTERSTICAS

La almina hidratada es un producto inorgnico de origen sinttico con alta pureza y alta consistencia qumica y fsica. La almina hidratada cuya frmula qumica es Al (OH)3 es conocida con diversos nombres como: almina tri hidratada, tri hidrxido de aluminio, ATH, hidrato de aluminio e hidrxido de aluminio.

Fsicamente ATH es un polvo blanco, indoloro, con caractersticas trmicas que le dan trasluscencia y blancura. La almina tiene alta temperatura de fusin. A pesar de que la almina hidratada es seca al tacto, sta est qumicamente combinada con tres molculas de agua.

El hidrxido de aluminio es un producto no cancergeno de baja toxicidad, libre de algenos. El hidrato de aluminio es considerado una sustancia anfotrica ya que tiene la capacidad de reaccionar con cidos y bases.

A continuacin se presenta una tabla con las propiedades tpicas de la almina hidratada:

Tabla 1. Anlisis qumico y fsico de almina hidratada.

ANLISIS QUMICO RANGO TPICO ESPECIFICACIONES DE VENTA

SiO2 0.005-0.01 0.015 Mx.

Fe2O3 0.005-0.01 0.020 Mx.

Na2O 0.11-0.21 0.30 Mx.

Na2O Soluble 0.01-0.05 0.30 Mx.

Insoles cidos 0.1-0.8 1.0 Mx.

Insoles Custicos 0.01-0.2 1.0 Mx.

Humedad (110oC) 0.02-0.08 0.12 Mx.

ANLISIS FSICO

% Brillo 62-77%

ANLISIS DE TAMAO DE PARTCULA (ACUMULATIVO)

% en Malla 100 1 a 20 49 Mx.

% en Malla 200 60-92 92 Mx.

% en Malla 325 90-99 99 Mx.

b) MTODO BAYER

La almina hidratada es la almina bsica precipitada a travs del proceso de Bayer. El proceso Bayer es un procedimiento utilizado para producir almina pura a partir de bauxita. El proceso tiene tres etapas. Aunque para la produccin de almina hidratada slo se requieren los primeros dos pasos.

b.1) Extraccin

Los minerales que contienen aluminio son separados (Gibbsita, Bhmita y Diaspora) selectivamente de los componentes insolubles mediante su disolucin en una solucin de hidrxido de sodio:

Gibbsita

Al (OH)3+ Na+ + OH - Al (OH) 4- + Na+

Bmita y Diaspora

AlO(OH)+ Na++ OH-+ H2O Al(OH) 4-+Na+

Dependiendo de la calidad del mineral este puede o no ser lavado previamente para que se vea beneficiado el proceso. El mineral es triturado para reducir el tamao de partcula y hacer que los minerales estn ms disponibles para la extraccin. El mineral es combinado con el licor del proceso y es enviado a un digestor de presin caliente.

La concentracin, temperatura y presin del digestor se establecen de acuerdo a las propiedades del mineral de bauxita. Minerales altos en Gibbsita pueden ser procesados a 140C. En el caso de Bhmita se requieren temperaturas de 200 a 240C. La presin no es importante para el proceso pero sta debe ser definida por la presin de vapor dependiendo de las condiciones actuales del proceso.

Despus de la etapa de extraccin los residuos insolubles de bauxita deben ser separados del licor que contiene el aluminio por un proceso conocido como asentamiento. El licor es purificado lo ms que se puede a travs de filtros antes de ser transferido a los precipitadores. El lodo insoluble de la primera etapa de asentamiento es espesado y lavado para recuperar el hidrxido de sodio el cual ser reciclado al proceso principal.

b.2) PRECIPITACIN

El tri hidrxido de aluminio cristalino (Gibbsita), llamada hidrato es precipitado a partir del licor de digestin:

Al(OH)4+ Na+ Al(OH)3+ Na+ OH-

Esto es bsicamente el reverso del proceso de extraccin, excepto que la naturaleza del producto es cuidadosamente controlado por las condiciones de la planta, incluyendo la nucleacin selectiva, temperatura de precipitacin y velocidad de enfriamiento. Los cristales de hidrato son clasificados de acuerdo a su tamao e introducidos a un lecho fluidizado.

El proceso produce almina hidratada 99.5% pura, con cantidades muy pequeas de carbonato de sodio, xido de fierro y slica que son ocludas durante el proceso de precipitacin. Etapas especiales son llevadas a cabo para asegurar que esas impurezas se tengan en niveles mnimos. El secado en lecho fluidizado se realiza para darle una excelente solubilidad al producto en la mayora de los cidos y bases.

b.3) Calcinacin

El hidrato es calcinado para formar almina para el proceso de fundido de aluminio. En el proceso de calcinacin el agua es eliminada para formar almina.

2Al(OH) 3 Al2O3+ 3 H2O

El proceso de calcinacin debe ser cuidadosamente controlado ya que dicta las propiedades del producto final.