En muchos sentidos, el aluminio es el metal perfecto. Es fuerte, ligero, resistente al calor y a la corrosión y un buen conductor de electricidad. Además de eso, es abundante y barato.

El aluminio es también el metal más abundante en la corteza terrestre, y el tercer elemento más abundante después del oxígeno y el silicio. Sin embargo, no fue hasta 1809 que el químico inglés Sir Humphry Davy lo identificó formalmente y lo nombró.

Hoy en día, el aluminio es el metal más utilizado en el mundo después del hierro y el acero. El aluminio es un componente vital de casi todas las partes de nuestras vidas, desde los vehículos que conducimos hasta el envasado de nuestros alimentos.

El aluminio es más versátil cuando se combina con otros metales para formar aleaciones de aluminio. El proceso de aleación le da al aluminio propiedades mejoradas para adaptarse a una amplia gama de aplicaciones.

Cómo se fabrica el aluminio

El aluminio se fabrica en las siguientes etapas:

• Encontrar el mineral de aluminio
• Minería de aluminio
• Refinar la Bauxita
• Fundición de aluminio

Encontrar el mineral de aluminio

El aluminio tiende a combinarse con otros elementos y rara vez existe en la naturaleza en su forma metálica pura. Los compuestos de aluminio se encuentran en la mayoría de los tipos de roca comunes, incluidos la arcilla, la pizarra, el esquisto, el granito y la anortosita.

El mineral de aluminio más importante es la bauxita, una roca que contiene aproximadamente un 52% de óxido de aluminio con impurezas de óxido de hierro, sílice y titania. La bauxita se encuentra comúnmente en depósitos en o cerca de la superficie de la Tierra en muchas partes del mundo, incluyendo Europa, Asia, Australia y América del Sur.

Minería de aluminio

Los geólogos localizan depósitos de bauxita tomando muestras y realizando perforaciones investigativas. Cuando se encuentran depósitos, se extraen en fosas abiertas. La tierra se suelta y la bauxita se extrae con palas eléctricas o dragalinas.

el 90% de toda la bauxita extraída se convierte en alúmina para fundirla en aluminio. El 10% restante se utiliza para otros fines, incluida la fabricación de abrasivos, revestimientos de hornos y accesorios para la industria petrolera. Se necesitan 4 toneladas de bauxita de alta calidad para producir 2 toneladas de alúmina, de las que se puede fabricar 1 tonelada de aluminio.

Refinar la bauxita

La bauxita se refina utilizando el proceso Bayer, que fue desarrollado por primera vez por Karl Joseph Bayer en 1888. El proceso de Bayer tiene cuatro pasos: digestión, clarificación, precipitación y calcinación.

Digestión

La bauxita se muele, se mezcla con sosa cáustica y se bombea a tanques de presión donde se aplica calor y presión de vapor. Esto hace que la sosa cáustica reaccione con los compuestos de aluminio en la bauxita para formar una solución de aluminato de sodio. Las impurezas no deseadas se dejan en lo que se conoce como barro rojo.

Clarificación

A continuación, la solución de aluminato de sodio se pasa a través de tanques de soplado donde la presión se reduce a la presión atmosférica. El barro rojo se elimina con el uso de agentes clarificantes y filtros de tela. La solución clarificada se enfría en intercambiadores de calor y se bombea a silos altos.

Precipitación

Los cristales de semillas de hidróxido de aluminio se agregan a la solución de aluminato de sodio para causar precipitación. Durante este proceso, el aluminio se vuelve sólido. Esto da como resultado grandes cristales de aluminio que se filtran y lavan para eliminar el agua y otras impurezas.

Calcinación

Ahora los cristales de hidróxido de aluminio se someten a calcinación, un proceso de tratamiento térmico donde se controla el suministro de aire. Los hornos rotativos se utilizan para calentar los cristales a temperaturas superiores a 960° C, lo que elimina las impurezas restantes, dejando un polvo blanco fino conocido como alúmina u óxido de aluminio.

Fundición de aluminio

La fundición es el proceso durante el cual se extrae aluminio de la alúmina. Esto se lleva a cabo mediante el proceso Hall-Héroult, que fue inventado en 1886 por Charles Martin Hall y Paul Héroult.

La fundición se lleva a cabo en recipientes de reducción de acero llenos de electrolito fundido, donde se utilizan ánodos de carbono para pasar una corriente eléctrica a través del electrolito. A continuación, se añade alúmina a la superficie fundida. La corriente eléctrica deposita aluminio fundido que se puede recoger y desviar.

El aluminio fundido se vierte en moldes para formar lingotes de fundición. En esta etapa es 99,8% puro. Ahora se puede refinar aún más para producir aluminio superpuro o se puede utilizar para la aleación con otros metales.

Aluminio Superpure

El aluminio Superpure de alta pureza (99,99%) es suave y carece de resistencia a la tracción. Sin embargo, es resistente a la corrosión y un excelente conductor de electricidad. El aluminio superpure se utiliza en equipos químicos, componentes electrónicos y para fabricar gasolina.

Aleaciones de aluminio

La mayoría del aluminio está aleado con otros elementos. Al alear el aluminio, su dureza y resistencia se pueden mejorar significativamente. Las aleaciones de aluminio comunes son aluminio-manganeso (utilizado en recipientes de bebidas), aluminio-magnesio (utilizado en electrodomésticos y utensilios), aluminio-magnesio-silicio (utilizado en edificios y vehículos) y aluminio-cobre (utilizado en aviones).

Reciclaje de aluminio

El aluminio puede reciclarse sin cesar sin perder su calidad. Esto lo convierte en uno de los metales más ecológicos del planeta. Increíblemente, la mayor parte del aluminio que se haya producido todavía se usa hoy en día.

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