Descripción Tanto Del Proceso Bayer

Este proyecto de investigación tiene como objetivo general describir el proceso químico utilizado normalmente para la obtención de la alúmina , el cual fue desarrollado en Austria por Karl J. Bayer, en 1988 . En un primer aspecto estudiaremos la materia prima que se utiliza en el proceso, el mineral bauxita; de color marrón rojizo es el nombre genérico de varios productos de la erosión, hidratos, óxidos y silicato formados durante varios millones de años por la acción prolongada del agua y el aire.

En Venezuela existe un yacimiento de extraordinaria importancia conocido como los Pijiguaos donde se extrae bauxita de excelente calidad y representa una fuente segura de suministro de este mineral por muchos años. Este proceso es continuo de tipo cerrado y podemos dividirlo en Lado Rojo y Lado Blanco, en la primera se prepara el material; es decir se retiran las impurezas del mineral para obtener una suspensión de bauxita. Esta suspensión se lleva al área de lado blanco donde ocurren todas las transformaciones químicas necesarias para obtener la alúmina oxido de aluminio; polvo insoluble en agua, resistente al fuego y muy estable químicamente por sus características físicas y químicas tiene múltiples usos en la industria. La alúmina es el producto final del proceso.

RESUMEN DEL PROCESO HISTORICO DE LA OBTENCION DEL ALUMINIO

A continuación se hace una reseña a cerca de los aspectos más importantes que han servido como base para obtener el aluminio.

A mediados del siglo XVIII, loa alquimistas de la época trabajaban con una serie de compuestos con características muy especiales y comenzaron a sospechar la existencia de un nuevo elemento. Estos alquimistas utilizaban una sustancia denominada Alumbre (un sulfato de aluminio) como fijador de colorantes.

Para el año 1.746, el químico alemán Andreas Marggref, logró producir óxido de aluminio del alumbre.

1.801. El científico inglés Humphry Davy, comprueba que estos compuestos presentar una base metálica que el denomino alumium. El descubre este metal haciendo pasar una corriente eléctrica por una mezcla de potasa, óxido de aluminio y partículas de limaduras de hierro que había colocado en un crisol de platino, esto produjo una combinación de Fe y el nuevo metal. Siendo Davy por lo tanto, primero en vislumbrar el metal de manera efectiva y darle un nombre que fue modificado ligeramente por aluminum y más tarde por aluminium.

1.812. el americano Benjamin Silliman (químico de New- Haven) intenta la reducción de la alúmina mediante carbón de madera bajo la llama del soplete. Observó la formación de glóbulos metálicos, pero, no podía recogerlos al quemarse estos instantáneamente.

1.825. El químico Danés Hans Christian Oersted, mediante un proceso químico produce los primeros glóbulos de aluminio muy impuros. Esto lo logra de la siguiente manera; calienta una amalgama de potasio con cloruro de aluminio ( la primera preparación de AlCl3) destilando luego el mercurio de la amalgama de aluminio, obteniendo un pequeño glóbulo del metal, pero no pudo duplicar sus experimentos, por lo que se pone en duda su logro, no obstante fue el primero de una nueva orientación y aportó la materia básica: el AlCl3.

1.827. El alemán Friedric wholer, repitiendo los experimentos de Oersted, pero sustituyendo la amalgama de potasio por potasio metálico, obtuvo el aluminio en forma de polvo gris muy impuro que contiene además de potasio, cloruro de aluminio no reducido, y a la vez imposible de compactar por calentamiento (nace así la metalurgia de los polvos).

1.845. El mismo Wholer mejorando sus experimentos logra producir glóbulos de metal lo suficientemente puro como para permitirle describir con exactitud las propiedades del aluminio, (ligereza, maleabilidad y su relación con otros metales).

"Para el año 1.852 el aluminio era un producto exclusivamente de laboratorios que se vendía a razón de 545 dólares la libra, más costoso que el oro".

1.845. el francés Henri Saint- Claire De Ville, continuando con los trabajos de Wholer, sustituye el cloruro de aluminio por cloruro doble de aluminio y sodio (NaAlCl4) y el potasio por el sodio como reductor, además usa un crisol inerte (de platino) con respecto al metal fundido, logra llegar a la obtención de un lingote metálico respectivamente puro. Las propiedades intrísicas del cloruro doble de aluminio le hacen desempeñar, además del papel de la primera materia, el de fúndente que permite unir los glóbulos en una masa homogénea. El mérito de este nuevo método estiba en que se podía usar a escala industrial, lográndose así para el año de 1.859 bajar el precio del aluminio a 17 dólares la libra.

Trabajando en forma paralela con su procedimiento químico Claire De Ville, intenta y produce aluminio por vía electrolítica, (por la pila del cloruro de aluminio y sodio fundido). Pero para la época, la energía eléctrica era escasa y muy cara. Para la misma época el alemán Robert Bunsen, obtiene independiente de De Ville, un resultado similar, es decir descubre el método de la reducción electrolítica del cloruro de aluminio, en un baño de sodio fundido, al ser pasada una corriente eléctrica, mediante el cual ocurre la separación del aluminio metálico. Este método por su parte requería la costosa operación de transformar la alúmina a cloruro de aluminio y esto industrialmente resulta antieconómico.

1.886. Martin Hall (americano) y Paul Heroult (francés), trabajando independientemente, descubren el proceso de la electrólisis de la alúmina en criolita fundida (Na3 .AlF6), éste procedimiento eliminó el costoso paso antes mencionado. Este procedimiento a sido la base para todos los procesos modernos de reducción de aluminio y solo se le ha dado los retoques tecnológicos que las época amerita.

1.887 y 1.888. el austríaco Karl Joseph Bayer, deposita la patente de fabricación de alúmina, fijando los principios que se utilizan siempre en la mayor parte de las fábricas actuales. Para ello utilizan materia prima la bauxita (descubierta en el año 1.821 por Berthier, en Les Baux, Francia.

En la actualidad casi el 100% del aluminio producido a nivel mundial es obtenido de la combinación de estos dos últimos procesos, no obstante, las investigaciones continúan en busca de procesos alternos que permitan la obtención de aluminio en una forma más económica.

MINERAL DE ALUMINIO

El aluminio es uno de los elementos más abundantes de la naturaleza, después del oxígeno (47%) y el silicio (28%), constituyendo un 7,3% de la corteza terrestre. No obstante, dada su alta reactividad química, nunca es encontrado como elemento libre, sino en forma oxidada más comúnmente en la forma de aluminatos y silicatos. Dentro de estos compuestos se encuentra como Al2O3 combinado

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