Aluminio

Etapa 1

Passo 1 - Acessar as informações sobre o alumínio: Introdução, obtenção e como se faz o alumínio.

Introdução:

O alumínio, por suas excelentes propriedades físico-químicas – entre as quais se destacam o baixo peso específico, a resistência à corrosão, a alta condutibilidade térmica e elétrica e a infinita reciclagem apresenta uma ampla variedade de utilização, que o torna o metal não ferroso mais consumido no mundo. Com o objetivo primordial de facilitar o acesso a literaturas específicas sobre o alumínio e, cada vez mais, tornar disponível informações técnicas sobre o metal, a ABAL está lançando a segunda edição do manual Fundamentos do Alumínio e suas Aplicações. Esta nova publicação visa fornecer aos estudantes e profissionais em geral, e aos iniciantes na metalurgia do alumínio, informações sobre as diversas etapas de fabricação deste importante metal – da obtenção do minério até o produto final –, com linguagem concisa e clara. A expectativa é que este novo manual se constitua em um instrumento básico de consulta e orientação para os profissionais atuais e futuros – dos vários segmentos da indústria do alumínio. O manual Fundamentos do Alumínio e suas Aplicações aborda aspectos relativos à obtenção do alumínio, características do metal, ligas, propriedades mecânicas, têmperas, tratamentos térmicos, processos industriais, principais aplicações, desenvolvimento sustentável e Normas Brasileiras sobre o alumínio. A elaboração desta nova publicação é fruto de mais um trabalho sério e competente dos profissionais que integram a Comissão Técnica da ABAL e sua edição só foi possível graças ao prestígio e confiança dos patrocinadores, aos quais, mais uma vez, a Entidade agradece.

Obtenção do alumínio:

É feita a partir da extração do mineral bauxita (em forma de rocha, que contêm cerca de 35% a 55% de oxido de alumínio). Terceiro mineral mais presente na crosta terrestre, a bauxita, uma mistura mineral, com óxidos e hidróxidos de alumínio, é indispensável para a produção do alumínio. Atualmente as reservas naturais são de 32 bilhões de toneladas, sendo as reservas do Brasil de 3,5 bilhões, segundo dados do instituto Brasileiro de mineração (Ibram) o que torna o País o terceiro maior produtor de bauxita no mundo. As maiores reservas produtoras de bauxita estão na região amazônica, no Pará, e na região de Poços de Caldas e Cataguases, em Minas Gerais.

A produção do alumínio:

É constituída por uma série de reações químicas. Até mesmo a bauxita é formada por um processo químico natural, proveniente da infiltração de água em rochas alcalinas em decomposição. Este minério pode ser encontrado próximo à superfície com uma espessura média de 4,5 metros. Sua extração é geralmente realizada a céu aberto com o auxílio de retroescavadeiras.

Antes de iniciar a mineração da bauxita, é necessário ter o cuidado de remover a terra fértil sobre as jazidas juntamente com a vegetação e reservá-la para o futuro trabalho de recomposição do terreno. Este trabalho, que acontece após a extração, é muito importante para a preservação do meio ambiente. Depois de minerada, a bauxita é transportada para a fábrica, onde chega ainda em seu estado natural (rocha). Lá, é iniciada a primeira de muitas reações químicas. A bauxita é moída e acrescida de uma solução de soda cáustica, que a transforma em pasta. Aquecida sob pressão e recebendo novas quantidades de soda cáustica, esta massa se dissolve e forma uma solução que passa por processos de sedimentação e filtragem. Nesta etapa, são eliminadas todas as impurezas e a solução restante fica pronta para que dela seja extraída a alumina.

Em equipamentos chamados de precipitadores, a alumina contida na solução é precipitada (depositada no fundo) pelo processo de "cristalização por semente" O material resultante precisa ser lavado e seco por aquecimento. Assim, é obtido o primeiro estágio da produção de alumínio: a alumina, que se apresenta sob a forma de pó branco e refinado, de aspecto semelhante ao açúcar.

Nesta fase, o processo químico mais utilizado é o denominado Bayer (Moagem , digestão, clarificação/separação dos sólidos, precipitação/onde ocorre a cristalização e calcinação). Nele, a bauxita é dissolvida em soda cáustica e, posteriormente, filtrada para separar todo o material sólido, concentrando-se o filtrado para a cristalização da alumina. Estes cristais são secos e calcinados a fim de eliminar a água. Então, a alumina é finalmente transformada em alumínio por meio de um processo de eletrólise.

“Na classificação das reações químicas, os termos oxidação e redução abrangem um amplo e diversificado conjunto de processos. Muitas reações de oxirredução são comuns na vida diária e nas funções vitais básicas, como o fogo, a ferrugem, o apodrecimento das frutas, a respiração e a fotossíntese. Oxidação é o processo químico em que uma substância perde elétrons, partículas

elementares de sinal elétrico negativo. O mecanismo inverso, a redução, consiste no ganho de elétrons por um átomo, que os incorpora a sua estrutura interna. Tais processos são simultâneos. Na reação resultante, chamada de oxirredução ou redox, uma substância redutora cede alguns de seus elétrons e, consequentemente, se oxida, enquanto outra, oxidante, retém essas partículas e sofre assim um processo de redução. Ainda que os termos oxidação e redução se apliquem às moléculas em seu conjunto, é apenas um dos átomos integrantes dessas moléculas que se reduz ou se oxida.”

Gerador enviando corrente elétrica.

A eletrólise é um método usado para obter reações de óxido-redução, pode ser feita de dois modos: em soluções eletrolíticas ou utilizando corrente elétrica contínua.

Em ambos os casos, trata-se de uma transformação artificial, isto é, provocada por um transformador. Esses processos se baseiam na passagem de uma corrente elétrica através de um sistema líquido que tenha íons presentes, gerando assim reações químicas. Uma definição mais precisa diria que:

Eletrólise é todo processo químico não espontâneo provocado por corrente elétrica.

Como se vê, o processo da eletrólise é não espontâneo, contrário ao da pilha, que é espontâneo. Ela tem grande utilização em indústrias, na produção de metais alcalinos, alcalino-terrosos, gás hidrogênio e gás cloro.

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