Atps Quimica - Eng. Mecanica

A ORIGEM DO ALUMINIO

O alumínio é obtido a partir da extração da bauxita em forma de rocha que contêm cerca e 35% a 55% de oxido de alumínio). A bauxita é uma mistura de mineral, com óxidos e hidróxidos de alumínio, é indispensável para a produção do alumínio. Bauxita é um mineral em cuja composição entram óxidos de ferro e de titânio, assim como em proporção predominante, silicatos e hidróxidos de alumínio. Entre estes últimos os mais abundantes são a gibbsita (triidrato de alumínio) e a boemita (monoidrato de alumínio). Em função da maior ou menor quantidade de óxidos que contém, sua cor varia do esbranquiçado ao vermelho, podendo ir também do amarelo ao castanho. Origina-se da alteração de rochas cristalinas ricas em silicato, ou ainda de resíduos de rochas calcárias argilosas modificadas, formada por um processo químico natural, proveniente da infiltração de água em rochas alcalinas em decomposição. Em geral a bauxita, é encontrada numa camada pouco espessa (normalmente de 2 a 5 metros), próxima da superfície. A bauxita é abundante, sendo encontrada principalmente em áreas tropicais, a produção mundial é de cerca de 250 milhões de toneladas, apresentando uma taxa anual de crescimento acima de 5% na ultima década, em grande parte estimulada pela crescente demanda chinesa. O Brasil, é o terceiro produtor mundial até a década de 70, tinha suas reservas situadas no planalto de Poços de Caldas-MG. Com as crescentes reservas descobertas na região amazônica, principalmente no estado do Pará, esta situação modificou-se de maneira radical. As reservas daquele estado representavam 94% do total brasileiro. A bauxita ocorre ainda em Ouro Preto – MG e no Maranhão. Constitui bom minério de alumínio as bauxitas com percentagens de alumina (Al203) superiores a 50%.

Cerca de 60% a 70% da produção anual da bauxita destina-se a obtenção de alumínio; a industria química absorve 15% e o restante é utilizado na indústria de abrasivos para lixas e esmeril, para purificação de querosene, fabricação de cimento e produtos refratários.

PRODUÇÃO DO ALUMINIO

Como o processo de extração do alumínio requer avançado desenvolvimento industrial e pesados investimentos, praticamente a metade da produção desse metal se encontra em países mais industrializados, como Estados Unidos e Japão.

A produção do alumínio é constituída por uma série de reações químicas. Depois de minerada, a bauxita é transportada para fabrica, onde chega ainda em seu estado natura (rocha). Lá, é iniciada primeira de muitas reações químicas. A bauxita é moída e acrescida de uma solução de solda caustica, que a transforma em pasta. Aquecida sobe pressão e recebendo novas quantidades de solda caustica, essa 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 semestre”. O material resultante precisa ser lavado e seco por aquecimento. Assim, é obtido o primeiro estagio da produção de alumínio: a alumina, que se apresenta sobre a forma de pó branco 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 a calcinação). Nele, a bauxita é dissolvida em solda caustica e posteriormente filtrada para separar todo material sólido, concentrando-se o filtrado para cristalização da alumina. Estes cristais são secos e calcinados afim 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. Oxidação é o processo químico em que uma substancia 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. 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.

ALUMINIO E A INDÚSTRIA

O alumínio é produzido comercialmente a cerca de 150 anos e, nesse curto período, sua indústria se expandiu e esta presente em seis regiões geográficas (África / América do Norte / América Latina / Ásia / Europa / Oceania). No total, são 46 paises que produziram, em 2006, aproxidamente 34 milhões de toneladas de alumínio primário, conforme dados do World Metal Statistics. O Brasil é o sexto maior produtor mundial de alumínio primário, precedido pela China, Rússia, Canadá, Estados Unidos e Austrália.

A demonstração da importância da indústria brasileira do alumínio no cenário mundial está na sua participação no mercado global. O Brasil, além de terceira maior jazida de bauxita do planeta, é o quarto maior produtor de alumina e ocupa a quinta colocação na exportação de alumínio primário/ligas. Os números mostram: “o Brasil”, “tem vocação para produzir alumínio”. No mercado interno, a maior parte do alumínio e seus produtos são aplicados no seguimento de embalagens e transporte. Na sequencia, vem o seguimentos de eletricidade, construção civil, bens de consumo, maquinas e equipamentos e outros. A produção de semimanufaturados de alumínio no Brasil esta concentrada na região sudeste. Minas Gerais, São Paulo e Rio de Janeiro abrigam empresas produtoras de chapas, folhas, extrudados