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Presentación Mineria obtención de aluminio

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by

nicole rios

on 4 December 2013

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Transcript of Presentación Mineria obtención de aluminio

Materia Prima
Reseña Histórica
Luego del invento de la pila eléctrica por Volta en el siglo XIX, Davy intuyó que la electrolisis de ciertas sales de aluminio se podría obtener lo que el denominó "aluminium"

H.C. Orested produjo por primera vez aluminio metálico, a partir de la reducción de cloruro de aluminio
En 1867 C.M. Hall y P.L.T Héroult patentaron la producción industrial de aluminio por electrólisis de alúmina en baños fundidos de criolita.

K.J. Bayer desarrollo un proceso para obtener alúmina a partir de bauxitas.
En la actualidad se obtiene aluminio a través del Proceso Bayer- Proceso Hall-Héroult

Aluminio
El aluminio es el 3° elemento más abundante en la corteza terrestre, con un contenido del 8%.

Propiedades físico-químicas:

El Proceso Bayer
1869 La alúmina se producía por el principio de Le Chatelier
El Proceso Bayer
En 1889 K.J.Bayer patenta el proceso de obtención de alúmina cuyas bases se mantienen en la actualidad
- Nicole Ríos A.
- Profesor : Manuel Bravo M

Material terroso constituida por una mezcla de hidróxidos de aluminio: Gibbsita, boehmita, diásporo, y otros minerales como arcilla, sílice,etc
Bauxita:
Tabla : Fórmulas químicas y las características de los principales constituyentes de la roca de la bauxita
Principales países donde se extrae bauxita son : Brasil, Jamaica y Australia
Metal moderno, de baja densidad, alta conductividad térmica y eléctrica, buenas propiedades mecánicas cuando se usa aleado, baja toxicidad.

Gracias a estas diversas características tiene una amplia gama de aplicaciones en distintas industrias: transportes aéreo y terrestre, conducción de corriente eléctrica, estructuras para la construcción, envases, etc.
Número atómico: 13
Peso atómico: 26,97
Punto de fusión (°C): 659,8
Punto de ebullición (°C): 2467
E° a 298 K: -1,67 V
Estado de oxidación: +3
Estructura cristalina: Cúbica centrada en las caras (C.C.C)
Color: blanco plateado
Características y aplicaciones
1000-1100 C
80°C
1100-1200°C
Reacciones químicas involucradas en el proceso:
" Obtención de aluminio a partir de bauxita"
Digestión
Reacción involucrada:
Precipitación
Reacción involucrada:
Calcinación
Reacción involucrada:
Proceso Hall-Héroult
Sílice soluble
Reciclaje del aluminio
Reciclaje del aluminio
Gráfico Producción mundial de aluminio
Uno de los problemas del proceso Bayer lo constituyen la denominada sílice soluble la que se entra en el proceso junto con la bauxita, generalmente en forma de caolinita (Al2O3x2SiO2x2H2O).
Al2O3·2SiO2·2H2O(s )+ 6Na(OH)(aq)

2NaAl(OH)4(aq)+ 2Na2SiO3(aq )+H2O
+ SiO2(s)+ 2NaOH(aq)

6NaAl(OH)4(aq)+ 6Na2SiO3(aq)+ 2NaX(aq)= 3(Na2O·Al2O3·2SiO2·2H2O)·Na2X2(s)+12NaOH(aq)
Eliminación de la Sílice
Se basa en la electrólisis del la alúmina. El óxido de aluminio o alúmina (Al2O3)es uno de los óxidos mas estables, debido a su alta energía de formación (-377.5 kcal/mol a 20°C).
∆G con valor muy negativo para la formación del óxido de aluminio). La reacción para producir aluminio metálico tiene un potencial de reducción de –1.67 volts, la electrólisis acuosa no es posible ya que se descompondría el agua en lugar de la sal de aluminio disuelta

Sistema Criolita - alúmina
Con la alúmina, la criolita forma un sistema binario
La alúmina al disolverse en la criolita forma iones del tipo pero principalmente

(
)
La criolita pura funde a 1009°C constituyendo con la alúmina un eutéctico con temperatura de cristalización entre 960 y 963°C.
Reacciones electroquímicas
Reacción Catódica
El catión aluminio no se encuentra libre disuelto en la criolita, si no formando complejos del tipo Al-O-F
Reacción simplificada
Reacción Anódica
La única especie iónica que contiene oxígeno es el ión
el que efectúa la reacción anódica
El reciclaje del aluminio es uno de los más rentables para la industria, ya que se aprovecha prácticamente la totalidad de los desechos
Es un material además que no pierde propiedades tras varios procesos de reciclado.
Reciclando aluminio, se ahorra un 94% del costo energético.
Bibliografía
" Metalurgia extractiva volumen II Procesos de obtención" José Sancho - Luis Felipe Verdeja- Antonio Ballester.
http://es.scribd.com/doc/28821849/metalurgia-extractiva-del-aluminio-17-08-09-
http://eafimoro12.blogspot.com/2013/02/aluminio-uso-en-el-automovil.html
http://www.librosmaravillosos.com/geoquimica/capitulo21.html
http://www.asoc-aluminio.es/aluminio.aspx
http://simineral.org.br/arquivos/Bauxita%20-%20CETEM.pdf
Reacción catódica-anódica global
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