Aluminio. Importância da indústria química do alumínio no Brasil

Introdução ao alumínio

O alumínio, apesar de ser o terceiro elemento mais abundante na crosta terrestre, é o metal mais jovem usado em escala industrial. Mesmo utilizado milênios antes de Cristo, o alumínio começou a ser produzido comercialmente há cerca de 150 anos. Sua produção atual supera a soma de todos os outros metais não ferrosos. Esses dados já mostram a importância do alumínio para a nossa sociedade. Antes de ser descoberto como metal isolado, o alumínio acompanhou a evolução das civilizações. Sua cronologia mostra que, mesmo nas civilizações mais antigas, o metal dava um tom de modernidade e sofisticação aos mais diferentes artefatos. O minério de alumínio predominante é a bauxita, a qual é constituída essencialmente de um óxido hidratado – Al2 O3 H2O – contando ainda óxido de ferro, sílica, óxido de titânio e pequenas quantidades de outros compostos. Nos minérios utilizados na produção de alumínio, o teor de Al2 O3 varia de 40 a 60%. Descoberto em 1825, o alumínio é produzido em quantidades maiores que qualquer outro metal não ferroso utilizado na indústria. Embora seja abundante na crosta terrestre, não é fácil extraí-lo, pois ocorre na forma de compostos (substância formada por dois ou mais elementos químicos). Prateado, o alumínio é resistente e leve, pouco suscetível à corrosão e amplamente reciclável. Dos seus compostos, o óxido (coríndon) é o mais duro dos metais depois do diamante (MOHS), o sulfato é utilizado nas indústrias de papel e o cloreto é importante catalisador em química orgânica e na fabricação de óleos lubrificantes. A têmpera, na hora da fabricação, é um fator primordial da qualidade das peças. É de difícil soldagem, quando se consegue soldar, perde 50% de suas propriedades mecânicas, pois destempera. Para superar esse inconveniente surgiram no mercado colas sintéticas especiais, mas que perdem a resistência a temperaturas elevadas e que não têm boa coesão na tração.

O alumínio e suas ligas são caracterizados por uma densidade relativamente baixa (2,7 g/cm³, em comparação com uma densidade de 7,9 g/cm³ para o aço), condutividade elétrica e térmica elevadas e uma resistência à corrosão em alguns ambientes comuns, incluindo a atmosfera ambiente. Muitas dessas ligas são conformadas com facilidade em virtude das suas elevadas ductilidades; isso fica evidente em virtude das finas folhas de papel alumínio nas quais o material relativamente puro pode ser laminado. Uma vez que o alumínio possui estrutura cristalina cúbica de face centrada - CFC, sua ductilidade é mantida até mesmo em temperaturas reduzidas. A principal limitação do alumínio está na sua baixa temperatura de fusão (600 ºC), o que restringe a temperatura máxima em que o alumínio pode ser utilizado. Hoje, os Estados Unidos e o Canadá são os maiores produtores mundiais de alumínio. Entretanto, nenhum deles possui jazidas de bauxita em seu território, dependendo exclusivamente da importação. O Brasil tem a terceira maior reserva do minério no mundo, localizada na região amazônica, perdendo apenas para Austrália e Guiné. Além da Amazônia, o alumínio pode ser encontrado no sudeste do Brasil, na região de Poços de Caldas (MG) e Cataguases (MG). A bauxita é o minério mais importante para a produção de alumínio, contendo de 35% a 55% de óxido de alumínio.

Figura 1 - Alumínio

Panorama geral sobre a indústria brasileira do alumínio representando sua produção, uso e reciclagem

Devido à sua versatilidade, o alumínio se presta a numerosas aplicações. De fato, ele é o segundo mais usado entre os metais, perde apenas para o aço, e a produção primária anual atingiu os 22,5 milhões de toneladas em 2007. Boa parte dessa produção é utilizada para os 187 bilhões de latas de alumínio que são fabricadas anualmente em todo o mundo. A indústria automobilística é o mercado de maior crescimento para o alumínio. Produzir componentes de automóveis com o metal - de rodas a cabeçotes, pistões e radiadores - torna um carro mais leve, reduz o consumo de combustível e os níveis de poluição. De acordo com algumas estimativas, um carro que incorpore 150 quilos de alumínio reduz seu consumo de combustível em um litro a cada 100 quilômetros.

Eis alguns usos importantes desse metal:

• Automóveis e transportes: componentes de carros e motocicletas, fuselagens e peças de avião, placas de automóvel;

• Construção civil: revestimentos e telhados, calhas, molduras de janela, tintas para interiores e exteriores, ferramentas;

• Latas e tampas: latas para comida e bebidas, tampas para garrafas;

• Embalagens: papel alumínio, quentinhas, bandejas de alumínio, embrulhos para doces e goma de mascar;

• Eletricidade: linhas elétricas e telefônicas, lâmpadas;

• Saúde e higiene: antiácidos, adstringentes, aspirina, aditivos alimentares;

• Culinária: utensílios, panelas e formas;

• Produtos esportivos e de recreação: tacos de golfe e bastões de beisebol, móveis para jardins.

Surpreendentemente, a maior parte do alumínio que já foi produzido continua em uso ainda hoje. Isso acontece porque o metal pode ser reciclado repetidamente sem perder a qualidade. A maior parte que termina reciclada vem de uma entre três fontes: latas de bebidas usadas, componentes de velhos automóveis e aparas recolhidas durante a fabricação de produtos de alumínio. A reciclagem de latas de alumínio é um dos grandes sucessos do movimento moderno da sustentabilidade. O primeiro programa nacional de reciclagem de latas foi iniciado em 1968, e hoje cerca de 66 bilhões de latas são recicladas a cada ano apenas nos Estados Unidos.

A reciclagem de latas de alumínio é um processo de ciclo fechado, o que significa que o novo produto feito depois do processo de reciclagem é idêntico ao antigo. Há seis etapas na reciclagem de latas em ciclo fechado:

1. As latas velhas de alumínio são levadas a um ponto de coleta de alumínio;

2. Elas são fragmentadas em pequenos pedaços;

3. Os pedaços são