ATPS QUIMICA

Produtos obtidos através da BAUXITA:

Bauxitas são normalmente classificados de acordo com a aplicação comercial: cimento, abrasivos, químico, metalúrgico, refratário, etc. A maior parte da extração mundial de bauxita (aproximadamente 85%) é utilizado como alimento para a fabricação de alumina através de um método químico conhecido como o processo de Bayer. A maioria da alumina resultante produzido a partir deste processo de refinação é por sua vez utilizada como matéria-prima para a produção de metal de alumínio pela redução electrolítica de alumina em um banho de fundido de criolite natural, o processo de Hall-Héroult.

Bauxita para abrasivos - A bauxita grau abrasivo é usada na produção de alumina fundida aplicada na fabricação de equipamentos de moagem, de polimento e de meio moedor. As bauxitas de diferentes teores são usadas na produção de alumina marrom de baixa qualidade, enquanto que a obtenção de alumina fundida de alta qualidade é feita com base em outra alumina. O critério aplicado na avaliação da bauxita para produzir alumina marrom baseia-se nas características químicas e físicas. Esse material é usado nos abrasivos, nos pós ópticos, nos antiderrapantes e nos refratários. Além disso, a bauxita deve conter: elevado teor de alumina, SiO2 abaixo de 7%, relação ferro/sílica menor que 3; teor de óxido de titânio entre 2- 4% e baixo teor de álcalis.

Bauxita para refratários - A obtenção de alumina refratária inicia-se com a calcinação de uma bauxita também refratária, em temperaturas que variam entre 925 e 1.040ºC. Neste processo, duas toneladas de bauxita beneficiada produzem uma de bauxita calcinada, além de promover:

1. A remoção de toda água livre ou combinada;

2. Reações do estado sólido convertendo minerais silicatados (argilas) em mulita (3Al2O3.2SiO2);

3. Transformações de fases dos minerais de alumínio, onde parte da alumina é absorvida com a sílica e outra forma alumina-alfa (coríndon).

Bauxita para produtos químicos - Os produtos mais importantes obtidos com base na bauxita grau químico são: sulfatos, cloretos e fluoretos de alumínio, aluminato de sódio e acetato de alumínio. A seleção da bauxita para a produção direta do sulfato de alumínio depende da solubilidade relativa em solução sulfúrica das fases presentes. Entre os três minerais de alumínio da bauxita: a gibbsita é o mais solúvel, a boehmita tem solubilidade média e o diásporo é o menos solúvel. Em segundo lugar, a razão alumina/ferro deve ser considerada, todavia, para a bauxita grau químico exige-se uma relação de 100/1. Entretanto, a especificação normal exige uma relação de 23/1. Esta relação proporciona uma solução amarela pálida, preferida por muitos consumidores. Tais exigências baseiam-se em preferências históricas e não em considerações científicas. Todavia não deixa de ser mais uma razão dos consumidores escolherem bauxitas com elevado teor de gibbsita. O sulfato de alumínio é a fonte do íon Al3+, que atua como agente coagulante no tratamento de água. Outros usos incluem: perspirante, clarificador para gorduras e óleos, desodorizador, descolorizador nos processos de petróleo, material resistente ao fogo e tingimento de couro. O sulfato de alumínio grau puro, livre de ferro, é empregado como agente de cobertura na indústria de papel, que é obtido pela digestão de trihidrato de alumínio, resultado do processo Bayer, com ácido sulfúrico. A alumina trihidratada (ATH), Al2O3.3H2O, é usada como produto básico na manufatura de certas aluminas incluindo alumina ativada, como também: acetato de alumínio, borato, carbeto, cloridrato, cloreto, fluoreto, nitreto, oleato, dentre outros.

Bauxita para cimento - Dois tipos de cimento são produzidos de acordo com o teor de ferro. Assim, o cimento de baixo ferro que é conhecido como cimento de aluminato de cálcio e é usado como cimento refratário para unir os refratários de alta alumina.

As vantagens são: maior densidade, porosidade mais baixa e menor contração do corpo do moldado. Essa condição reduz a penetração através do metal fundido e com elevada resistência dos produtos fundidos e curados. Algumas bauxitas de baixo teor, com alto ferro e sílica, são também usadas como aditivo, na produção do cimento Portland.

Cimento de alta alumina contém de 55 a 56% de Al2O3 e menos de 4% de SiO2. A produção desse tipo de cimento baseia-se na fusão de calcário e bauxita (que substitui a argila ou xisto) no cimento Portland e moagem do clínquer. O cimento resultante é composto de aluminatos de cálcio mais aluminossilicatos, a fim de que ele resista à corrosão quando exposto à água do mar. Cimento de alta alumina é também usado onde a resistência estrutural deve ser desenvolvida dentro de 24 h e em refratários. Cimentos com diferentes teores de alumina exigem diferentes teores de bauxita – baixo teor de ferro, isto é, Fe2O3 abaixo de 2,5%. Em ambos os casos a relação Al2O3/SiO2 deve ser 10/1 ou a bauxita usada conter menos que 6% de sílica.

Bauxita na metalúrgica - A bauxita na metalúrgica pode ser usada como co-produto do alumínio primário, a combinação de excelentes propriedades faz do alumínio um dos mais versáteis matérias utilizados na engenharia, arquitetura e indústria em geral.

Exemplos:

CLASSIFICAÇÃO DAS SUBSTÂNCIAS:

BASE

Al(OH)3 Hidróxido de Alumínio

Al2(OH)6-nCln Cloreto Básicos de Alumínio

Na[Al(OH)4] Hidróxido de Sódio + Hidróxido de Alumínio

SAIS

AlCl3 = Cloreto de Alumínio Anidro

Al2(SO4)3.xH2O = Sulfato de Alumínio Hidratado

KAl(SO4)2•12H2O = Alumen de Potássio

AlCl3 x H2O = Cloreto de Alumínio Hidratado

ÓXIDO

Al2O3 = Óxido de Alumínio / Alumina

Hidróxido de Alumínio Al(OH)3:

Mais de 90% do hidróxido de alumínio produzido no mundo usando o processo Bayer é convertido em alumina e usado na indústria do alumínio metálico, mas o Al(OH)3 também tem aplicação direta nas indústrias de papel, tintas, vidros, cerâmicas, produtos farmacêuticos,