Alumínio

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Bauxita 
A bauxita é uma rocha de cor marrom-avermelhada formada principalmente por óxido 
de alumínio (Al2O3) e outros compostos em menores quantidades, como sílica, dióxido 
de titânio, óxidos de ferro e silicato de alumínio. O nome bauxita deriva da cidade de 
Les Baux onde o mineral foi descoberto pelo geólogo e mineralogista francês Pierre 
Berthier, em 1821. 
 
 
A formação da bauxita resulta da decomposição de rochas alcalinas, provocada pela 
infiltração da água das chuvas nas rochas ao longo de milhões de anos. A coloração 
avermelhada desse minério é determinada pela presença de óxidos de ferro. Sendo 
assim, as rochas que apresentam de 2% a 4% de óxido de ferro são chamadas de 
bauxita branca, enquanto aquelas que possuem até 25% de óxido de ferro são 
chamadas de bauxita vermelha. 
Os óxidos mais importantes que compõem a bauxita, sem umidades são: óxido de 
alumínio total (Al₂O₃ - alumina), sílica total (SiO₂), dióxido de titânio (TiO₂), óxidos de 
ferro. São importantes ainda a sílica reativa, que se combina com a soda cáustica no 
processo de aproveitamento da bauxita e a alumina aproveitável, que mede a parte da 
alumina existente no minério sendo esta recuperada no processo químico de 
tratamento. 
 
Alumina 
A alumina é um pó branco, seco, com consistência igual à da areia fina de praia. Mais 
de 90% da alumina produzida no mundo é utilizada na produção de alumínio. O 
restante é usado na produção de abrasivos, material refratário ou absorvente, na 
indústria química, cerâmica e de vidros. 
 
 
 
A alumina é um óxido de alumínio Al₂O₃. Ela ocorre naturalmente em quase todo 
punhado de terra, na forma Al₂O₃ • 3H₂O. Ela é matéria-prima da qual se extrai o 
alumínio, um dos metais mais leves, mais importantes também o metal mais 
abundante na crosta terrestre. 
Para que a produção de alumínio seja economicamente viável com os métodos em 
uso hoje, é preciso um minério que contenha no mínimo 30% de alumina. O minério 
mais comumente utilizado é a bauxita. 
 
Processo Bayer 
O alumínio é produzido, basicamente, a partir da bauxita. Trata-se de um processo de 
produção difícil, pois exige muita energia elétrica. A bauxita de cor marrom-
avermelhada deve sofrer um processo de purificação para que se possa extrair a 
alumina (Al2O3) de outras substâncias, como, por exemplo, o óxido de ferro 3 (Fe2O3). 
Para tanto, pode-se utilizar o processo Bayer, apresentado esquematicamente a 
seguir: 
 
Processo Bayer 
 
Fonte: www.materia.coppe.ufrj.br. 
 
Digestão 
O estágio inicial, denominado digestão, envolve, num primeiro momento, a moagem 
da bauxita, seguida pela digestão com uma solução cáustica de hidróxido de sódio 
(NaOH)(conhecido como soda cáustica). 
A mistura é mantida a uma temperatura de 143°C durante 40 minutos, e uma pressão 
de 250 kPa nos digestores. A solução não pode entrar em ebulição. A esta 
combinação de temperatura, pressão e tempo, o hidrato (gibbsita) e soda cáustica 
reagem imediatamente produzindo o licor verde com a concentração certa de alumina 
para as etapas subsequentes do processo. 
 
 
Clarificação 
A clarificação é uma das etapas mais importantes do processo. Nela ocorre a 
separação entre as fases sólida (resíduo insolúvel) e líquida (licor). 
Precipitação 
A etapa de precipitação é um processo, no qual a reação da digestão entre hidrato e 
soda cáustica é reversível e os cristais de hidrato são removidos do licor. Mas como o 
licor ainda está muito quente, ocorre o resfriamento do licor verde, de 100°C para 80°C 
em trocadores de calor, antes de continuar o processo. 
O licor fica nos precipitadores em um tempo médio de 30 horas. 
 
 
 
Calcinação 
A calcinação é a etapa final do processo, quando a alumina é lavada para remover 
qualquer resíduo do licor, passando, posteriormente, pela secagem. Em seguida, a 
alumina é calcinada a, aproximadamente, 1.000oC, para desidratar os cristais e formar 
cristais de alumina puros, de aspecto arenoso e branco. Vale ressaltar que o óxido de 
ferro não sofre reação no processo, podendo, assim, ser separado: 
 
 
Processo Hall 
A partir da alumina ocorre o processo de transformação da alumina em alumínio 
metálico. Esse processo, que antes era realizado através da fundição da alumina a 
2.000oC, foi aperfeiçoado por Charles Martin Hall em 1896. Ao invés de fundir a 
alumina a essa temperatura, ele passou a dissolvê-la em criolita (Na3AlF6) fundida. 
Com esse processo, Hall diminuiu de 2.000oC para 1.000oC a temperatura. 
Atualmente, a alumina é dissolvida em um banho de criolita fundida e fluoreto de 
alumínio em baixa tensão. A tensão de decomposição da alumina é de 1,6v. 
 
A mistura obtida é colocada numa cuba eletrolítica e sofre uma reação de eletrólise. 
Nessa etapa, o óxido de alumínio é transformado (reduzido) em alumínio metálico (Al). 
Basicamente, a reação que ocorre nesse processo é: 
 
 
O alumínio liberado na eletrólise reage com o carbono presente no ânodo da célula 
eletrolítica, desprendendo-se na forma de CO e CO₂. O alumínio líquido (Al(l)) se 
precipita no fundo da cuba eletrolítica e, a seguir, é transferido para a refusão, onde 
são produzidos os lingotes, as placas e os tarugos. 
Em termos de rendimento, para produzir 1kg de alumínio utiliza-se 2 kg de alumina, 
30g de criolita e 16kWh de energia elétrica: 
 
Eletrólise do alumínio 
 
Fonte: Canto. 
 
Como outro pesquisador, Paul Louis Toussaint Héroult também chegara, no mesmo 
ano, às mesmas conclusões de Hall, o processo ficou conhecido como Processo de 
Héroult-Hall. 
O alumínio produz duas ligas metálicas: 
• duralumínio (alumínio, cobre (1,5% a 4,5%), magnésio (0,45% a 1,5%), manganês 
(0,6% a 0,8%) e silício (0,5% a 0,8%)), possui elevada resistência mecânica a 
temperatura ambiente, entretanto, sua resistência a oxidação e soldabilidade são 
baixas. 
• magnálio (alumínio, e teores de 6% a 80% de magnésio), com diferentes 
propriedades em função do teor de magnésio, podendo sofrer adição de outros 
elementos. Ligas com baixos teores de magnésio (entre 8% e 20%), tem propriedades 
mecânicas excelentes, melhores que a do alumínio, podem facilmente serem forjadas, 
usinadas e soldadas, são muito utilizadas em estruturas de embarcações e aeronaves. 
Já as ligas com altos teores de magnésio, são duras, não podem serem trabalhadas, 
mas são inflamáveis e encontram emprego na fabricação de fogos de artifício. 
 
Reciclagem 
O alumínio apresenta outra boa característica: é resistente à corrosão. Essa 
resistência se explica devido ao fato de esse metal, quando exposto ao ar, ou seja, 
interagindo com o gás oxigênio, formar uma película protetora denominada óxido de 
alumínio (Fe2O3). Esse fenômeno recebe o nome de passivação. 
O alumínio, embora envolva muita energia na sua produção, é um metal abundante, 
de grande importância na economia. Um diferencial do alumínio que determina sua 
vasta aplicabilidade é o seu processo de reciclagem, que, além de colaborar com a 
preservação ambiental, tem na economia de energia uma das suas maiores 
vantagens, pois utiliza apenas 5% da energia necessária para a produção do metal 
primário. 
O processo de reciclagem apresenta as seguintes etapas: 
 
Etapas de reciclagem do alumínio 
 
Fonte: Associação Brasileira do Alumínio - ABAL. 
 
Nesse processo, a sucata do alumínio transforma-se em produtos que permitem o seu 
uso na fabricação de diversos semielaborados e elaborados, como chapas, perfis, etc., 
prontos para serem reutilizados nos mais diversos segmentos da indústria. 
 
	Bauxita
	A formação da bauxita resulta da decomposição de rochas alcalinas, provocada pela infiltração da água das chuvas nas rochas ao longo de milhões de anos. A coloração avermelhada desse minério é determinada pela presença de óxidos de ferro. Sendo assim,...
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