ALLUMINIOALLUMINIO L' alluminio è l'elemento chimico di numero atomico 13. Il suo simbolo è Al. Si...
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ALLUMINIO L'alluminio è l'elemento chimico di numero atomico 13. Il suo simbolo è Al. Si tratta di un metallo duttile color argento. L'alluminio si estrae principalmente dai minerali di bauxite ed è notevole la sua resistenza all'ossidazione, la sua morbidezza, e la sua leggerezza. L'alluminio grezzo viene lavorato tramite diversi processi di produzione industriale, quali ad esempio la fusione, la forgiatura o lo stampaggio. L'alluminio viene usato in molte industrie per la fabbricazione di milioni di prodotti diversi ed è molto importante per l'economia mondiale. Componenti strutturali fatti in alluminio sono vitali per l'industria aerospaziale e molto importanti in altri campi dei trasporti e delle costruzioni nei quali leggerezza, durata e resistenza sono necessarie.
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ALLUMINIO Lalluminio egrave lelemento chimico di numero atomico 13 Il suo simbolo egrave Al Si tratta di un metallo duttile color argento Lalluminio si estrae principalmente dai minerali di bauxite ed egrave notevole la sua resistenza allossidazione la sua morbidezza e la sua leggerezza Lalluminio grezzo viene lavorato tramite diversi processi di produzione industriale quali ad esempio la fusione la forgiatura o lo stampaggio Lalluminio viene usato in molte industrie per la fabbricazione di milioni di prodotti diversi ed egrave molto importante per leconomia mondiale Componenti strutturali fatti in alluminio sono vitali per lindustria aerospaziale e molto importanti in altri campi dei trasporti e delle costruzioni nei quali leggerezza durata e resistenza sono necessarie
Caratteristiche Lalluminio egrave un metallo tenero leggero ma
resistente con un aspetto grigio argento a causa del leggero strato di ossidazione che si forma rapidamente quando egrave esposto allaria e che previene la corrosione Lalluminio ha un peso specifico di circa un terzo dellacciaio o del rame egrave malleabile duttile e puograve essere lavorato facilmente ha una eccellente resistenza alla corrosione e durata Inoltre non egrave magnetico non fa scintille ed egrave il secondo metallo per malleabilitagrave e sesto per duttilitagrave Lalluminio egrave uno degli elementi piugrave diffusi sulla terra secondo solo a ossigeno e silicio
Caratteristiche In natura si trova sempre combinato con altri
elementi egrave presente in numerosi minerali Dal punto di vista industriale questo metallo leggero (la sua densitagrave egrave di 271 gcmsup3) viene prodotto a partire dalla bauxite roccia rosso bruno o giallo diffusa soprattutto negli USA in Russia Guyana Ungheria nei territori dellex Jugoslavia Le proprietagrave salienti dellalluminio sono
Basso peso specifico pari a circa un terzo di quello dellacciaio o delle leghe di Rame
Elevata resistenza alla corrosione
Alta conducibilitagrave termica ed elettrica
Elevata plasticitagrave
Eccellente duttilitagrave e malleabilitagrave
Basso potere radiante
Caratteristiche Alluminio Difficile saldabilitagrave (per la formazione di alluminia per
saldare lalluminio occorre isolare il giunto di saldatura dallossigeno dellaria attraverso particolari paste che producono gas ionizzanti o plasma) Oggi giorno si sono sviluppate nuove tecniche di saldatura specifiche per lalluminio in particolare la tecnica TIG (Tungsteno Inert Gas) in modalitagrave alternata la saldatura avviene per mezzo di un arco elettrico scoccato tra il pezzo da saldare e un elettrodo al tungsteno specifico per saldatura alluminio larco egrave sotto protezione gassosa (per la saldatura di alluminio si usa Argon - Ar) La corrente e quindi larco di saldatura che il macchinario TIG deve far uscire egrave di tipo alternato (AC) in modo da rompere attraverso la frequenza di saldatura la patina di allumina che si forma col riscaldamento del metallo in questo modo si ha la possibilitagrave di saldare o direttamente pezzo su pezzo oppure si possono usare bacchette di riporto per saldatura(le piugrave comuni sono leghe di alluminio e magnesio o alluminio e silicio)
Caratteristiche alluminio Altro modo moderno di saldare lalluminio egrave con
lutilizzo di macchinari tipo MIG in questo caso il filo di saldatura egrave in una bobina che scorrendo attraverso una guida allinterno della torcia di saldatura spinto o trascinato da rulli permette il riporto del materiale necessario per la fusione sempre con arco elettrico in protezione gassosa (Ar) Larco elettrico egrave perograve scoccato dal filo nel processo Mig e non da un elettrodo come nel tig La saldatura dellalluminio con macchinari Mig egrave molto piugrave veloce ma esteticamente meno apprezzabile rispetto alla saldatura Tig a causa degli spruzzi di materiale che si generano dallarco elettrico scoccato che non parte da un elettrodo al tungsteno ma direttamente dal filo di riporto generando schizzi di alluminio fuso che si fissano sulle zone vicine al punto di saldatura
Caratteristiche Pochi elementi in natura si prestano a costituire un
numero cosigrave elevato di leghe come lalluminio Per migliorare le caratteristiche meccaniche si aggiungono allalluminio determinati quantitativi di elementi alliganti Quando si combina con altri elementi le caratteristiche di questo metallo che allo stato puro egrave tenero e duttile cambiano radicalmente Basta un solo esempio lossido di alluminio (Al2O3) o corindone (i cristalli trasparenti della migliore qualitagrave sono piugrave conosciuti come zaffiri e rubini) egrave la sostanza naturale piugrave dura dopo il diamante con durezza relativa 9 nella scala di Mohs Per quanto riguarda le leghe metalliche formate dallalluminio le peculiaritagrave in comune per tutte sono
Bassa temperatura di fusione compresa tra i 510 ed i 650degC
Basso peso specifico compreso tra 266 e 285 grcm3
Elevatissima conducibilitagrave elettrica e termica
Contenuto di alluminio maggiore del 95
Caratteristiche Gran parte degli elementi metallici sono solubili nellalluminio
tuttavia rame (Cu) silicio (Si) magnesio (Mg) zinco (Zn) manganese (Mn) sono i leganti utilizzati per lalluminio a costituire le leghe madri accanto ad essi si possono impiegare elementi che migliorano alcuni aspetti prestazionali delle leghe conosciuti come correttivi Si trovano aggiunte per scopi particolari piccole percentuali di nichel titanio zirconio cromo bismuto piombo cadmio scandio ed anche stagno e ferro questultimo peraltro sempre presente come impurezza Quando gli elementi sopra menzionati vengono aggiunti allalluminio di base da soli si hanno leghe binarie quando aggiunti a due a due o a tre a tre si hanno rispettivamente leghe ternarie o leghe quaternarie Ogni elemento possiede il suo particolare effetto per esempio
Silicio migliora la colabilitagrave e riduce il coefficiente di dilatazione
Magnesio aumenta la resistenza alla corrosione in ambiente alcalino e in mare
Manganese aumenta la resistenza meccanica e alla corrosione
Rame accresce la resistenza meccanica soprattutto a caldo
Zinco soprattutto se associato al magnesio conferisce unelevata resistenza meccanica
Applicazioni Che venga misurato in termini di quantitagrave o di
valore luso dellalluminio oltrepassa quello di tutti gli altri metalli ad eccezione del ferro ed egrave importante praticamente in tutti i segmenti delleconomia mondiale Lalluminio puro egrave soffice e debole ma puograve formare leghe con piccole quantitagrave di rame magnesio manganese silicio e altri elementi che hanno unampia gamma di proprietagrave utili
Queste leghe formano componenti vitali in campo aeronautico e aerospaziale Quando lalluminio viene fatto evaporare nel vuoto forma un rivestimento che riflette sia la luce visibile che il calore radiante Questi rivestimenti formano un sottile strato protettivo di ossido di alluminio che non si deteriora come fanno i rivestimenti di argento Lalluminio viene usato anche come rivestimento per gli specchi dei telescopi
Alcuni dei molti campi in cui viene usato lalluminio sono
Trasporti (in quasi ogni tipo di mezzo di trasporto)
Imballaggio (lattine pellicola dalluminio ecc)
Applicazioni
Costruzioni (finestre porte strutture per facciate continue rivestimenti metallici in lamiera scatolata alla pressopiegatrice ect)
Beni di consumo durevoli (elettrodomestici attrezzi da cucina ecc)
Linee di trasmissione elettrica (a causa del suo peso leggero anche se la sua conduttivitagrave elettrica egrave solo il 60 di quella del rame)
Macchinari
Il suo ossido lallumina si trova naturalmente in forma di corindone smeriglio rubino e zaffiro ed egrave usato nella produzione del vetro Rubini e zaffiri sintetici sono usati nei laser per la produzione di luce coerente
Lalluminio si ossida in maniera energica e come risultato ha trovato uso nei carburanti solidi per i razzi Per il medesimo motivo viene utilizzato nel processo di saldatura per alluminotermia
Storia
Gli antichi greci e romani usavano lallume che era prodotto dalla lavorazione della alunite un solfato dalluminio che si trova in natura
Lallume era fondamentale nellindustria tessile come fissatore per colori per le stampe su pergamena per la concia delle pelli la produzione del vetro e come emostatico per curare le ferite
Nel 1761 Guyton de Morveau propose di chiamare lalluminio base allumina Il metallo fu identificato per la prima volta da HDavy nellallume KAl(SO4)212H2O perograve non riuscigrave ad isolarlo propose pertanto il nome alumium (dal Latino alumen alum sale amaro) poi modificato in aluminium quindi in alluminio
Il primo scienziato ad isolare in forma impura il metallo fu H C Oslashrsted sfruttando la reazione tra lamalgama di potassio ed AlCl3 Friedrich Woumlhler egrave generalmente accreditato per aver isolato lalluminio in forma massiva nel 1827 migliorando il metodo di Oslashrsted
Henri Sainte-Claire Deville introdusse il metodo di riduzione diretta del metallo per via elettrolitica a partire da NaAlCl4 fuso processo studiato in modo indipendente pure da Bunsen
Linvenzione del processo Hall-Heroult nel 1886 ovvero elettrolisi di allumina disciolta in criolite NaAlF4 rese economica lestrazione dellalluminio dai minerali ed egrave comunemente in uso in tutto il mondo
Produzione Nonostante lalluminio sia il 3deg elemento
in ordine dabbondanza sulla crosta terrestre (81) egrave molto raro in forma libera ed era una volta considerato un metallo prezioso con un valore superiore a quello delloro Egrave quindi relativamente nuovo come metallo industriale e la sua produzione in quantitagrave commerciali avviene da poco piugrave di 100 anni
Quando venne scoperto lalluminio era estremamente difficile da separare dalle rocce di cui faceva parte e poicheacute si trovava solo legato in qualche composto era il piugrave difficile da ottenere nonostante fosse uno dei piugrave abbondanti elementi disponibili sulla terra
Produzione Per un periodo lalluminio costograve piugrave delloro ma i
prezzi scesero fino a collassare quando nel 1889 venne scoperto un facile metodo di produzione Solo in questa data infatti venne messo a punto in Francia da Heroult e in America da Hall il metodo elettrolitico di produzione del metallo da allumina (ossido di alluminio Al2O3)
Il recupero di questo metallo dai rifiuti (attraverso il riciclaggio) egrave diventato una parte importante dellindustria dellalluminio Il riciclaggio dellalluminio non egrave una novitagrave egrave una pratica comune fin dai primi del Novecento Era comunque unattivitagrave a basso profilo fino ai primi anni 60 quando il riciclaggio dellalluminio delle lattine pose questa pratica sotto lattenzione pubblica Le fonti per il riciclaggio dellalluminio comprendono automobili e serramenti elettrodomestici contenitori e altri prodotti Il riciclaggio egrave molto conveniente produrre un chilo di alluminio pronto alluso a partire da scarti costa meno di 1 kWh contro i 13-14 circa della produzione dal minerale
Produzione Il principale minerale dalluminio egrave la bauxite un
ossido-idrossido misto di alluminio dalla composizione molto variabile a seconda dei giacimenti Puograve pertanto contenere Al2O3 40-60 H2O 12-30 SiO2 1-15 Fe2O3 7-30 altri composti quali ossidi di Ti V P o Fluoruri
Lalluminio egrave un metallo reattivo e non puograve essere prodotto dalla bauxite tramite riduzione con carbonio come si fa con il ferro Viene invece prodotto con un procedimento a 2 stadi
Produzione di allumina Al2O3 dalla bauxite
Elettrolisi di allumina fusa in criolite
Lallumina si ottiene trattando la bauxite con idrossido di sodio concentrato a caldo che reagendo con lalluminio produce idrossido di alluminio che calcinato a 1200 degC si decompone in ossido di alluminio e idrogeno
Oggi questa operazione rientra allinterno del ciclo di lavorazione detto processo Bayer
processo Bayer
Il Processo Bayer egrave il metodo principale - e ad oggi maggiormente usato - per produrre allumina dalla bauxite
La bauxite egrave il minerale piugrave importante dal quale si ricava lalluminio ma contiene solamente il 30-54 di allumina Al2O3 mentre la restante parte egrave formata principalmente da silice (ovvero biossido di silicio SiO2) ossidi di ferro e diossido di titanio[1]
bauxite
La bauxite egrave una roccia sedimentaria che costituisce la principale fonte per la produzione dellalluminio La sua composizione egrave caratterizzata dalla presenza di diverse specie mineralogiche tra cui prevalgono gli ossidi e gli idrossidi di alluminio e di ferro La quantitagrave di idrossido di alluminio varia nei differenti depositi tra il 30 e il 75 facendo sigrave che tali giacimenti di bauxite rivestano notevole importanza economica ai fini dellestrazione dellalluminio In genere un deposito bauxitico si presenta sotto forma di aggregato di consistenza litica nel quale si trovano sparse delle pisoliti ovvero dei noduli di forma tondeggiante la cui forma sarebbe dovuta al trasporto subito Il colore della bauxite egrave in genere rosso cupo con irregolari macchie biancastre
Prende il nome dal paese di Les-Baux-de-Provence nel sud della Francia nei pressi del quale sono state aperte le prime miniere nel 1822
Bauxite con penny
Produzione Alluminio Produzione dellrsquoAlluminio Nonostante lalluminio sia uno dei piugrave abbondanti
elementi della crosta terrestre (81) esso egrave molto raro in forma libera ed era una volta considerato un metallo prezioso con un valore superiore a quello delloro In effetti quando venne scoperto come elemento chimico lalluminio era estremamente difficile da separare dai composti di cui esso faceva parte
Per un periodo lalluminio costograve piugrave delloro ma i prezzi scesero di colpo quando nel 1889 venne scoperto un facile ed economico metodo di estrazione dalla bauxite Solo in questa data infatti venne messo a punto in Francia da Heroult e in America da Hall il metodo elettrolitico di produzione del metallo da allumina ( = ossido di alluminio Al2O3)
Per la produzione dellrsquoalluminio puro oggi comunemente si usa quale materia prima la bauxite ( la bauxite egrave costituite da idrossido di alluminio (formula chimica Al2O3middotnH2O ) sono terre di colore rosato rosso mattone o bianco ) Lalluminio non puograve essere estratto direttamente dal suo minerale ( bauxite) tramite riduzione con il carbonio La produzione avviene in due fasi diverse
1 ndash estrazione dellrsquoallumina dalla bauxite ( processo Bayer )
Nella prima fase mediante un processo chimico la bauxite ridotta in povere viene attaccata con soluzioni reagenti sino ad ottenere un precipitato sotto di polvere che prende il nome di allumina (= ossido di alluminio Al2O3)
Schema Impianto Produzione Alluminio
Il prodotto di partenza per la produzione dellalluminio egrave costituito dal minerale BAUXITE Nella prima fase la bauxite viene ridotta in povere e attaccata con soluzioni chimiche fino ad ottenere un precipitato sotto di polvere che prende il nome di ALLUMINA (egrave un ossido di alluminio Al2O3) Si tratta di un vero e processo chimico e non egrave in processo metallurgico
bauxite
allumina
Schema Impianto Produzione Alluminio
Schema Impianto Produzione Alluminio elettrolitico
Nella seconda fase lrsquoallumina viene immessa in celle elettrolitiche che contengono criolite fusa a circa 900 degC che scioglie lrsquoallumina per effetto del passaggio della corrente elettrica lrsquoallumina si scompone in ossigeno e alluminio fuso lrsquoalluminio fuso si deposita al fondo della cella da cui viene raccolto
Schema Impianto Produzione Alluminio elettrolitico
Al2O3 + 3 C 1048774 2 Al + 3 CO
Al2O3 + 3 C 2 Al + 3 CO
RICICLO DELLrsquoALLUMINIO
RICICLO DELLrsquoALLUMINIO RICICLO DELLrsquoALLUMINIO - Lrsquoalluminio recuperato viene pressato in balle - Inviato ad un separatore magnetico le balle vengono sminuzzate e separate da eventuali residui metallici estranei (di tipo ferroso) - Il rottame viene trattato ad una temperatura di 500 degC allo scopo di liberarlo da vernici ed altre sostanze aderenti - Il metallo viene quindi fuso passato in un forno di attesa oscillante dove viene mantenuto fuso per venire infine colato in lingotti che serviranno per produrre nuovi oggetti e laminati Il riciclo dellrsquoalluminio consente di risparmiare considerevoli quantitagrave di energia Processo di fusione mp 660 degC 26 kJmol Riduzione di una mole di Al da Al2O3 oltre 780 kJ Per ottenere 1 kg di Al dal rottame servono solo 10 divide125 kWh A partire dal minerale sono necessari 20 divide25 kWh
Caratteristiche Lalluminio egrave un metallo tenero leggero ma
resistente con un aspetto grigio argento a causa del leggero strato di ossidazione che si forma rapidamente quando egrave esposto allaria e che previene la corrosione Lalluminio ha un peso specifico di circa un terzo dellacciaio o del rame egrave malleabile duttile e puograve essere lavorato facilmente ha una eccellente resistenza alla corrosione e durata Inoltre non egrave magnetico non fa scintille ed egrave il secondo metallo per malleabilitagrave e sesto per duttilitagrave Lalluminio egrave uno degli elementi piugrave diffusi sulla terra secondo solo a ossigeno e silicio
Caratteristiche In natura si trova sempre combinato con altri
elementi egrave presente in numerosi minerali Dal punto di vista industriale questo metallo leggero (la sua densitagrave egrave di 271 gcmsup3) viene prodotto a partire dalla bauxite roccia rosso bruno o giallo diffusa soprattutto negli USA in Russia Guyana Ungheria nei territori dellex Jugoslavia Le proprietagrave salienti dellalluminio sono
Basso peso specifico pari a circa un terzo di quello dellacciaio o delle leghe di Rame
Elevata resistenza alla corrosione
Alta conducibilitagrave termica ed elettrica
Elevata plasticitagrave
Eccellente duttilitagrave e malleabilitagrave
Basso potere radiante
Caratteristiche Alluminio Difficile saldabilitagrave (per la formazione di alluminia per
saldare lalluminio occorre isolare il giunto di saldatura dallossigeno dellaria attraverso particolari paste che producono gas ionizzanti o plasma) Oggi giorno si sono sviluppate nuove tecniche di saldatura specifiche per lalluminio in particolare la tecnica TIG (Tungsteno Inert Gas) in modalitagrave alternata la saldatura avviene per mezzo di un arco elettrico scoccato tra il pezzo da saldare e un elettrodo al tungsteno specifico per saldatura alluminio larco egrave sotto protezione gassosa (per la saldatura di alluminio si usa Argon - Ar) La corrente e quindi larco di saldatura che il macchinario TIG deve far uscire egrave di tipo alternato (AC) in modo da rompere attraverso la frequenza di saldatura la patina di allumina che si forma col riscaldamento del metallo in questo modo si ha la possibilitagrave di saldare o direttamente pezzo su pezzo oppure si possono usare bacchette di riporto per saldatura(le piugrave comuni sono leghe di alluminio e magnesio o alluminio e silicio)
Caratteristiche alluminio Altro modo moderno di saldare lalluminio egrave con
lutilizzo di macchinari tipo MIG in questo caso il filo di saldatura egrave in una bobina che scorrendo attraverso una guida allinterno della torcia di saldatura spinto o trascinato da rulli permette il riporto del materiale necessario per la fusione sempre con arco elettrico in protezione gassosa (Ar) Larco elettrico egrave perograve scoccato dal filo nel processo Mig e non da un elettrodo come nel tig La saldatura dellalluminio con macchinari Mig egrave molto piugrave veloce ma esteticamente meno apprezzabile rispetto alla saldatura Tig a causa degli spruzzi di materiale che si generano dallarco elettrico scoccato che non parte da un elettrodo al tungsteno ma direttamente dal filo di riporto generando schizzi di alluminio fuso che si fissano sulle zone vicine al punto di saldatura
Caratteristiche Pochi elementi in natura si prestano a costituire un
numero cosigrave elevato di leghe come lalluminio Per migliorare le caratteristiche meccaniche si aggiungono allalluminio determinati quantitativi di elementi alliganti Quando si combina con altri elementi le caratteristiche di questo metallo che allo stato puro egrave tenero e duttile cambiano radicalmente Basta un solo esempio lossido di alluminio (Al2O3) o corindone (i cristalli trasparenti della migliore qualitagrave sono piugrave conosciuti come zaffiri e rubini) egrave la sostanza naturale piugrave dura dopo il diamante con durezza relativa 9 nella scala di Mohs Per quanto riguarda le leghe metalliche formate dallalluminio le peculiaritagrave in comune per tutte sono
Bassa temperatura di fusione compresa tra i 510 ed i 650degC
Basso peso specifico compreso tra 266 e 285 grcm3
Elevatissima conducibilitagrave elettrica e termica
Contenuto di alluminio maggiore del 95
Caratteristiche Gran parte degli elementi metallici sono solubili nellalluminio
tuttavia rame (Cu) silicio (Si) magnesio (Mg) zinco (Zn) manganese (Mn) sono i leganti utilizzati per lalluminio a costituire le leghe madri accanto ad essi si possono impiegare elementi che migliorano alcuni aspetti prestazionali delle leghe conosciuti come correttivi Si trovano aggiunte per scopi particolari piccole percentuali di nichel titanio zirconio cromo bismuto piombo cadmio scandio ed anche stagno e ferro questultimo peraltro sempre presente come impurezza Quando gli elementi sopra menzionati vengono aggiunti allalluminio di base da soli si hanno leghe binarie quando aggiunti a due a due o a tre a tre si hanno rispettivamente leghe ternarie o leghe quaternarie Ogni elemento possiede il suo particolare effetto per esempio
Silicio migliora la colabilitagrave e riduce il coefficiente di dilatazione
Magnesio aumenta la resistenza alla corrosione in ambiente alcalino e in mare
Manganese aumenta la resistenza meccanica e alla corrosione
Rame accresce la resistenza meccanica soprattutto a caldo
Zinco soprattutto se associato al magnesio conferisce unelevata resistenza meccanica
Applicazioni Che venga misurato in termini di quantitagrave o di
valore luso dellalluminio oltrepassa quello di tutti gli altri metalli ad eccezione del ferro ed egrave importante praticamente in tutti i segmenti delleconomia mondiale Lalluminio puro egrave soffice e debole ma puograve formare leghe con piccole quantitagrave di rame magnesio manganese silicio e altri elementi che hanno unampia gamma di proprietagrave utili
Queste leghe formano componenti vitali in campo aeronautico e aerospaziale Quando lalluminio viene fatto evaporare nel vuoto forma un rivestimento che riflette sia la luce visibile che il calore radiante Questi rivestimenti formano un sottile strato protettivo di ossido di alluminio che non si deteriora come fanno i rivestimenti di argento Lalluminio viene usato anche come rivestimento per gli specchi dei telescopi
Alcuni dei molti campi in cui viene usato lalluminio sono
Trasporti (in quasi ogni tipo di mezzo di trasporto)
Imballaggio (lattine pellicola dalluminio ecc)
Applicazioni
Costruzioni (finestre porte strutture per facciate continue rivestimenti metallici in lamiera scatolata alla pressopiegatrice ect)
Beni di consumo durevoli (elettrodomestici attrezzi da cucina ecc)
Linee di trasmissione elettrica (a causa del suo peso leggero anche se la sua conduttivitagrave elettrica egrave solo il 60 di quella del rame)
Macchinari
Il suo ossido lallumina si trova naturalmente in forma di corindone smeriglio rubino e zaffiro ed egrave usato nella produzione del vetro Rubini e zaffiri sintetici sono usati nei laser per la produzione di luce coerente
Lalluminio si ossida in maniera energica e come risultato ha trovato uso nei carburanti solidi per i razzi Per il medesimo motivo viene utilizzato nel processo di saldatura per alluminotermia
Storia
Gli antichi greci e romani usavano lallume che era prodotto dalla lavorazione della alunite un solfato dalluminio che si trova in natura
Lallume era fondamentale nellindustria tessile come fissatore per colori per le stampe su pergamena per la concia delle pelli la produzione del vetro e come emostatico per curare le ferite
Nel 1761 Guyton de Morveau propose di chiamare lalluminio base allumina Il metallo fu identificato per la prima volta da HDavy nellallume KAl(SO4)212H2O perograve non riuscigrave ad isolarlo propose pertanto il nome alumium (dal Latino alumen alum sale amaro) poi modificato in aluminium quindi in alluminio
Il primo scienziato ad isolare in forma impura il metallo fu H C Oslashrsted sfruttando la reazione tra lamalgama di potassio ed AlCl3 Friedrich Woumlhler egrave generalmente accreditato per aver isolato lalluminio in forma massiva nel 1827 migliorando il metodo di Oslashrsted
Henri Sainte-Claire Deville introdusse il metodo di riduzione diretta del metallo per via elettrolitica a partire da NaAlCl4 fuso processo studiato in modo indipendente pure da Bunsen
Linvenzione del processo Hall-Heroult nel 1886 ovvero elettrolisi di allumina disciolta in criolite NaAlF4 rese economica lestrazione dellalluminio dai minerali ed egrave comunemente in uso in tutto il mondo
Produzione Nonostante lalluminio sia il 3deg elemento
in ordine dabbondanza sulla crosta terrestre (81) egrave molto raro in forma libera ed era una volta considerato un metallo prezioso con un valore superiore a quello delloro Egrave quindi relativamente nuovo come metallo industriale e la sua produzione in quantitagrave commerciali avviene da poco piugrave di 100 anni
Quando venne scoperto lalluminio era estremamente difficile da separare dalle rocce di cui faceva parte e poicheacute si trovava solo legato in qualche composto era il piugrave difficile da ottenere nonostante fosse uno dei piugrave abbondanti elementi disponibili sulla terra
Produzione Per un periodo lalluminio costograve piugrave delloro ma i
prezzi scesero fino a collassare quando nel 1889 venne scoperto un facile metodo di produzione Solo in questa data infatti venne messo a punto in Francia da Heroult e in America da Hall il metodo elettrolitico di produzione del metallo da allumina (ossido di alluminio Al2O3)
Il recupero di questo metallo dai rifiuti (attraverso il riciclaggio) egrave diventato una parte importante dellindustria dellalluminio Il riciclaggio dellalluminio non egrave una novitagrave egrave una pratica comune fin dai primi del Novecento Era comunque unattivitagrave a basso profilo fino ai primi anni 60 quando il riciclaggio dellalluminio delle lattine pose questa pratica sotto lattenzione pubblica Le fonti per il riciclaggio dellalluminio comprendono automobili e serramenti elettrodomestici contenitori e altri prodotti Il riciclaggio egrave molto conveniente produrre un chilo di alluminio pronto alluso a partire da scarti costa meno di 1 kWh contro i 13-14 circa della produzione dal minerale
Produzione Il principale minerale dalluminio egrave la bauxite un
ossido-idrossido misto di alluminio dalla composizione molto variabile a seconda dei giacimenti Puograve pertanto contenere Al2O3 40-60 H2O 12-30 SiO2 1-15 Fe2O3 7-30 altri composti quali ossidi di Ti V P o Fluoruri
Lalluminio egrave un metallo reattivo e non puograve essere prodotto dalla bauxite tramite riduzione con carbonio come si fa con il ferro Viene invece prodotto con un procedimento a 2 stadi
Produzione di allumina Al2O3 dalla bauxite
Elettrolisi di allumina fusa in criolite
Lallumina si ottiene trattando la bauxite con idrossido di sodio concentrato a caldo che reagendo con lalluminio produce idrossido di alluminio che calcinato a 1200 degC si decompone in ossido di alluminio e idrogeno
Oggi questa operazione rientra allinterno del ciclo di lavorazione detto processo Bayer
processo Bayer
Il Processo Bayer egrave il metodo principale - e ad oggi maggiormente usato - per produrre allumina dalla bauxite
La bauxite egrave il minerale piugrave importante dal quale si ricava lalluminio ma contiene solamente il 30-54 di allumina Al2O3 mentre la restante parte egrave formata principalmente da silice (ovvero biossido di silicio SiO2) ossidi di ferro e diossido di titanio[1]
bauxite
La bauxite egrave una roccia sedimentaria che costituisce la principale fonte per la produzione dellalluminio La sua composizione egrave caratterizzata dalla presenza di diverse specie mineralogiche tra cui prevalgono gli ossidi e gli idrossidi di alluminio e di ferro La quantitagrave di idrossido di alluminio varia nei differenti depositi tra il 30 e il 75 facendo sigrave che tali giacimenti di bauxite rivestano notevole importanza economica ai fini dellestrazione dellalluminio In genere un deposito bauxitico si presenta sotto forma di aggregato di consistenza litica nel quale si trovano sparse delle pisoliti ovvero dei noduli di forma tondeggiante la cui forma sarebbe dovuta al trasporto subito Il colore della bauxite egrave in genere rosso cupo con irregolari macchie biancastre
Prende il nome dal paese di Les-Baux-de-Provence nel sud della Francia nei pressi del quale sono state aperte le prime miniere nel 1822
Bauxite con penny
Produzione Alluminio Produzione dellrsquoAlluminio Nonostante lalluminio sia uno dei piugrave abbondanti
elementi della crosta terrestre (81) esso egrave molto raro in forma libera ed era una volta considerato un metallo prezioso con un valore superiore a quello delloro In effetti quando venne scoperto come elemento chimico lalluminio era estremamente difficile da separare dai composti di cui esso faceva parte
Per un periodo lalluminio costograve piugrave delloro ma i prezzi scesero di colpo quando nel 1889 venne scoperto un facile ed economico metodo di estrazione dalla bauxite Solo in questa data infatti venne messo a punto in Francia da Heroult e in America da Hall il metodo elettrolitico di produzione del metallo da allumina ( = ossido di alluminio Al2O3)
Per la produzione dellrsquoalluminio puro oggi comunemente si usa quale materia prima la bauxite ( la bauxite egrave costituite da idrossido di alluminio (formula chimica Al2O3middotnH2O ) sono terre di colore rosato rosso mattone o bianco ) Lalluminio non puograve essere estratto direttamente dal suo minerale ( bauxite) tramite riduzione con il carbonio La produzione avviene in due fasi diverse
1 ndash estrazione dellrsquoallumina dalla bauxite ( processo Bayer )
Nella prima fase mediante un processo chimico la bauxite ridotta in povere viene attaccata con soluzioni reagenti sino ad ottenere un precipitato sotto di polvere che prende il nome di allumina (= ossido di alluminio Al2O3)
Schema Impianto Produzione Alluminio
Il prodotto di partenza per la produzione dellalluminio egrave costituito dal minerale BAUXITE Nella prima fase la bauxite viene ridotta in povere e attaccata con soluzioni chimiche fino ad ottenere un precipitato sotto di polvere che prende il nome di ALLUMINA (egrave un ossido di alluminio Al2O3) Si tratta di un vero e processo chimico e non egrave in processo metallurgico
bauxite
allumina
Schema Impianto Produzione Alluminio
Schema Impianto Produzione Alluminio elettrolitico
Nella seconda fase lrsquoallumina viene immessa in celle elettrolitiche che contengono criolite fusa a circa 900 degC che scioglie lrsquoallumina per effetto del passaggio della corrente elettrica lrsquoallumina si scompone in ossigeno e alluminio fuso lrsquoalluminio fuso si deposita al fondo della cella da cui viene raccolto
Schema Impianto Produzione Alluminio elettrolitico
Al2O3 + 3 C 1048774 2 Al + 3 CO
Al2O3 + 3 C 2 Al + 3 CO
RICICLO DELLrsquoALLUMINIO
RICICLO DELLrsquoALLUMINIO RICICLO DELLrsquoALLUMINIO - Lrsquoalluminio recuperato viene pressato in balle - Inviato ad un separatore magnetico le balle vengono sminuzzate e separate da eventuali residui metallici estranei (di tipo ferroso) - Il rottame viene trattato ad una temperatura di 500 degC allo scopo di liberarlo da vernici ed altre sostanze aderenti - Il metallo viene quindi fuso passato in un forno di attesa oscillante dove viene mantenuto fuso per venire infine colato in lingotti che serviranno per produrre nuovi oggetti e laminati Il riciclo dellrsquoalluminio consente di risparmiare considerevoli quantitagrave di energia Processo di fusione mp 660 degC 26 kJmol Riduzione di una mole di Al da Al2O3 oltre 780 kJ Per ottenere 1 kg di Al dal rottame servono solo 10 divide125 kWh A partire dal minerale sono necessari 20 divide25 kWh
Caratteristiche In natura si trova sempre combinato con altri
elementi egrave presente in numerosi minerali Dal punto di vista industriale questo metallo leggero (la sua densitagrave egrave di 271 gcmsup3) viene prodotto a partire dalla bauxite roccia rosso bruno o giallo diffusa soprattutto negli USA in Russia Guyana Ungheria nei territori dellex Jugoslavia Le proprietagrave salienti dellalluminio sono
Basso peso specifico pari a circa un terzo di quello dellacciaio o delle leghe di Rame
Elevata resistenza alla corrosione
Alta conducibilitagrave termica ed elettrica
Elevata plasticitagrave
Eccellente duttilitagrave e malleabilitagrave
Basso potere radiante
Caratteristiche Alluminio Difficile saldabilitagrave (per la formazione di alluminia per
saldare lalluminio occorre isolare il giunto di saldatura dallossigeno dellaria attraverso particolari paste che producono gas ionizzanti o plasma) Oggi giorno si sono sviluppate nuove tecniche di saldatura specifiche per lalluminio in particolare la tecnica TIG (Tungsteno Inert Gas) in modalitagrave alternata la saldatura avviene per mezzo di un arco elettrico scoccato tra il pezzo da saldare e un elettrodo al tungsteno specifico per saldatura alluminio larco egrave sotto protezione gassosa (per la saldatura di alluminio si usa Argon - Ar) La corrente e quindi larco di saldatura che il macchinario TIG deve far uscire egrave di tipo alternato (AC) in modo da rompere attraverso la frequenza di saldatura la patina di allumina che si forma col riscaldamento del metallo in questo modo si ha la possibilitagrave di saldare o direttamente pezzo su pezzo oppure si possono usare bacchette di riporto per saldatura(le piugrave comuni sono leghe di alluminio e magnesio o alluminio e silicio)
Caratteristiche alluminio Altro modo moderno di saldare lalluminio egrave con
lutilizzo di macchinari tipo MIG in questo caso il filo di saldatura egrave in una bobina che scorrendo attraverso una guida allinterno della torcia di saldatura spinto o trascinato da rulli permette il riporto del materiale necessario per la fusione sempre con arco elettrico in protezione gassosa (Ar) Larco elettrico egrave perograve scoccato dal filo nel processo Mig e non da un elettrodo come nel tig La saldatura dellalluminio con macchinari Mig egrave molto piugrave veloce ma esteticamente meno apprezzabile rispetto alla saldatura Tig a causa degli spruzzi di materiale che si generano dallarco elettrico scoccato che non parte da un elettrodo al tungsteno ma direttamente dal filo di riporto generando schizzi di alluminio fuso che si fissano sulle zone vicine al punto di saldatura
Caratteristiche Pochi elementi in natura si prestano a costituire un
numero cosigrave elevato di leghe come lalluminio Per migliorare le caratteristiche meccaniche si aggiungono allalluminio determinati quantitativi di elementi alliganti Quando si combina con altri elementi le caratteristiche di questo metallo che allo stato puro egrave tenero e duttile cambiano radicalmente Basta un solo esempio lossido di alluminio (Al2O3) o corindone (i cristalli trasparenti della migliore qualitagrave sono piugrave conosciuti come zaffiri e rubini) egrave la sostanza naturale piugrave dura dopo il diamante con durezza relativa 9 nella scala di Mohs Per quanto riguarda le leghe metalliche formate dallalluminio le peculiaritagrave in comune per tutte sono
Bassa temperatura di fusione compresa tra i 510 ed i 650degC
Basso peso specifico compreso tra 266 e 285 grcm3
Elevatissima conducibilitagrave elettrica e termica
Contenuto di alluminio maggiore del 95
Caratteristiche Gran parte degli elementi metallici sono solubili nellalluminio
tuttavia rame (Cu) silicio (Si) magnesio (Mg) zinco (Zn) manganese (Mn) sono i leganti utilizzati per lalluminio a costituire le leghe madri accanto ad essi si possono impiegare elementi che migliorano alcuni aspetti prestazionali delle leghe conosciuti come correttivi Si trovano aggiunte per scopi particolari piccole percentuali di nichel titanio zirconio cromo bismuto piombo cadmio scandio ed anche stagno e ferro questultimo peraltro sempre presente come impurezza Quando gli elementi sopra menzionati vengono aggiunti allalluminio di base da soli si hanno leghe binarie quando aggiunti a due a due o a tre a tre si hanno rispettivamente leghe ternarie o leghe quaternarie Ogni elemento possiede il suo particolare effetto per esempio
Silicio migliora la colabilitagrave e riduce il coefficiente di dilatazione
Magnesio aumenta la resistenza alla corrosione in ambiente alcalino e in mare
Manganese aumenta la resistenza meccanica e alla corrosione
Rame accresce la resistenza meccanica soprattutto a caldo
Zinco soprattutto se associato al magnesio conferisce unelevata resistenza meccanica
Applicazioni Che venga misurato in termini di quantitagrave o di
valore luso dellalluminio oltrepassa quello di tutti gli altri metalli ad eccezione del ferro ed egrave importante praticamente in tutti i segmenti delleconomia mondiale Lalluminio puro egrave soffice e debole ma puograve formare leghe con piccole quantitagrave di rame magnesio manganese silicio e altri elementi che hanno unampia gamma di proprietagrave utili
Queste leghe formano componenti vitali in campo aeronautico e aerospaziale Quando lalluminio viene fatto evaporare nel vuoto forma un rivestimento che riflette sia la luce visibile che il calore radiante Questi rivestimenti formano un sottile strato protettivo di ossido di alluminio che non si deteriora come fanno i rivestimenti di argento Lalluminio viene usato anche come rivestimento per gli specchi dei telescopi
Alcuni dei molti campi in cui viene usato lalluminio sono
Trasporti (in quasi ogni tipo di mezzo di trasporto)
Imballaggio (lattine pellicola dalluminio ecc)
Applicazioni
Costruzioni (finestre porte strutture per facciate continue rivestimenti metallici in lamiera scatolata alla pressopiegatrice ect)
Beni di consumo durevoli (elettrodomestici attrezzi da cucina ecc)
Linee di trasmissione elettrica (a causa del suo peso leggero anche se la sua conduttivitagrave elettrica egrave solo il 60 di quella del rame)
Macchinari
Il suo ossido lallumina si trova naturalmente in forma di corindone smeriglio rubino e zaffiro ed egrave usato nella produzione del vetro Rubini e zaffiri sintetici sono usati nei laser per la produzione di luce coerente
Lalluminio si ossida in maniera energica e come risultato ha trovato uso nei carburanti solidi per i razzi Per il medesimo motivo viene utilizzato nel processo di saldatura per alluminotermia
Storia
Gli antichi greci e romani usavano lallume che era prodotto dalla lavorazione della alunite un solfato dalluminio che si trova in natura
Lallume era fondamentale nellindustria tessile come fissatore per colori per le stampe su pergamena per la concia delle pelli la produzione del vetro e come emostatico per curare le ferite
Nel 1761 Guyton de Morveau propose di chiamare lalluminio base allumina Il metallo fu identificato per la prima volta da HDavy nellallume KAl(SO4)212H2O perograve non riuscigrave ad isolarlo propose pertanto il nome alumium (dal Latino alumen alum sale amaro) poi modificato in aluminium quindi in alluminio
Il primo scienziato ad isolare in forma impura il metallo fu H C Oslashrsted sfruttando la reazione tra lamalgama di potassio ed AlCl3 Friedrich Woumlhler egrave generalmente accreditato per aver isolato lalluminio in forma massiva nel 1827 migliorando il metodo di Oslashrsted
Henri Sainte-Claire Deville introdusse il metodo di riduzione diretta del metallo per via elettrolitica a partire da NaAlCl4 fuso processo studiato in modo indipendente pure da Bunsen
Linvenzione del processo Hall-Heroult nel 1886 ovvero elettrolisi di allumina disciolta in criolite NaAlF4 rese economica lestrazione dellalluminio dai minerali ed egrave comunemente in uso in tutto il mondo
Produzione Nonostante lalluminio sia il 3deg elemento
in ordine dabbondanza sulla crosta terrestre (81) egrave molto raro in forma libera ed era una volta considerato un metallo prezioso con un valore superiore a quello delloro Egrave quindi relativamente nuovo come metallo industriale e la sua produzione in quantitagrave commerciali avviene da poco piugrave di 100 anni
Quando venne scoperto lalluminio era estremamente difficile da separare dalle rocce di cui faceva parte e poicheacute si trovava solo legato in qualche composto era il piugrave difficile da ottenere nonostante fosse uno dei piugrave abbondanti elementi disponibili sulla terra
Produzione Per un periodo lalluminio costograve piugrave delloro ma i
prezzi scesero fino a collassare quando nel 1889 venne scoperto un facile metodo di produzione Solo in questa data infatti venne messo a punto in Francia da Heroult e in America da Hall il metodo elettrolitico di produzione del metallo da allumina (ossido di alluminio Al2O3)
Il recupero di questo metallo dai rifiuti (attraverso il riciclaggio) egrave diventato una parte importante dellindustria dellalluminio Il riciclaggio dellalluminio non egrave una novitagrave egrave una pratica comune fin dai primi del Novecento Era comunque unattivitagrave a basso profilo fino ai primi anni 60 quando il riciclaggio dellalluminio delle lattine pose questa pratica sotto lattenzione pubblica Le fonti per il riciclaggio dellalluminio comprendono automobili e serramenti elettrodomestici contenitori e altri prodotti Il riciclaggio egrave molto conveniente produrre un chilo di alluminio pronto alluso a partire da scarti costa meno di 1 kWh contro i 13-14 circa della produzione dal minerale
Produzione Il principale minerale dalluminio egrave la bauxite un
ossido-idrossido misto di alluminio dalla composizione molto variabile a seconda dei giacimenti Puograve pertanto contenere Al2O3 40-60 H2O 12-30 SiO2 1-15 Fe2O3 7-30 altri composti quali ossidi di Ti V P o Fluoruri
Lalluminio egrave un metallo reattivo e non puograve essere prodotto dalla bauxite tramite riduzione con carbonio come si fa con il ferro Viene invece prodotto con un procedimento a 2 stadi
Produzione di allumina Al2O3 dalla bauxite
Elettrolisi di allumina fusa in criolite
Lallumina si ottiene trattando la bauxite con idrossido di sodio concentrato a caldo che reagendo con lalluminio produce idrossido di alluminio che calcinato a 1200 degC si decompone in ossido di alluminio e idrogeno
Oggi questa operazione rientra allinterno del ciclo di lavorazione detto processo Bayer
processo Bayer
Il Processo Bayer egrave il metodo principale - e ad oggi maggiormente usato - per produrre allumina dalla bauxite
La bauxite egrave il minerale piugrave importante dal quale si ricava lalluminio ma contiene solamente il 30-54 di allumina Al2O3 mentre la restante parte egrave formata principalmente da silice (ovvero biossido di silicio SiO2) ossidi di ferro e diossido di titanio[1]
bauxite
La bauxite egrave una roccia sedimentaria che costituisce la principale fonte per la produzione dellalluminio La sua composizione egrave caratterizzata dalla presenza di diverse specie mineralogiche tra cui prevalgono gli ossidi e gli idrossidi di alluminio e di ferro La quantitagrave di idrossido di alluminio varia nei differenti depositi tra il 30 e il 75 facendo sigrave che tali giacimenti di bauxite rivestano notevole importanza economica ai fini dellestrazione dellalluminio In genere un deposito bauxitico si presenta sotto forma di aggregato di consistenza litica nel quale si trovano sparse delle pisoliti ovvero dei noduli di forma tondeggiante la cui forma sarebbe dovuta al trasporto subito Il colore della bauxite egrave in genere rosso cupo con irregolari macchie biancastre
Prende il nome dal paese di Les-Baux-de-Provence nel sud della Francia nei pressi del quale sono state aperte le prime miniere nel 1822
Bauxite con penny
Produzione Alluminio Produzione dellrsquoAlluminio Nonostante lalluminio sia uno dei piugrave abbondanti
elementi della crosta terrestre (81) esso egrave molto raro in forma libera ed era una volta considerato un metallo prezioso con un valore superiore a quello delloro In effetti quando venne scoperto come elemento chimico lalluminio era estremamente difficile da separare dai composti di cui esso faceva parte
Per un periodo lalluminio costograve piugrave delloro ma i prezzi scesero di colpo quando nel 1889 venne scoperto un facile ed economico metodo di estrazione dalla bauxite Solo in questa data infatti venne messo a punto in Francia da Heroult e in America da Hall il metodo elettrolitico di produzione del metallo da allumina ( = ossido di alluminio Al2O3)
Per la produzione dellrsquoalluminio puro oggi comunemente si usa quale materia prima la bauxite ( la bauxite egrave costituite da idrossido di alluminio (formula chimica Al2O3middotnH2O ) sono terre di colore rosato rosso mattone o bianco ) Lalluminio non puograve essere estratto direttamente dal suo minerale ( bauxite) tramite riduzione con il carbonio La produzione avviene in due fasi diverse
1 ndash estrazione dellrsquoallumina dalla bauxite ( processo Bayer )
Nella prima fase mediante un processo chimico la bauxite ridotta in povere viene attaccata con soluzioni reagenti sino ad ottenere un precipitato sotto di polvere che prende il nome di allumina (= ossido di alluminio Al2O3)
Schema Impianto Produzione Alluminio
Il prodotto di partenza per la produzione dellalluminio egrave costituito dal minerale BAUXITE Nella prima fase la bauxite viene ridotta in povere e attaccata con soluzioni chimiche fino ad ottenere un precipitato sotto di polvere che prende il nome di ALLUMINA (egrave un ossido di alluminio Al2O3) Si tratta di un vero e processo chimico e non egrave in processo metallurgico
bauxite
allumina
Schema Impianto Produzione Alluminio
Schema Impianto Produzione Alluminio elettrolitico
Nella seconda fase lrsquoallumina viene immessa in celle elettrolitiche che contengono criolite fusa a circa 900 degC che scioglie lrsquoallumina per effetto del passaggio della corrente elettrica lrsquoallumina si scompone in ossigeno e alluminio fuso lrsquoalluminio fuso si deposita al fondo della cella da cui viene raccolto
Schema Impianto Produzione Alluminio elettrolitico
Al2O3 + 3 C 1048774 2 Al + 3 CO
Al2O3 + 3 C 2 Al + 3 CO
RICICLO DELLrsquoALLUMINIO
RICICLO DELLrsquoALLUMINIO RICICLO DELLrsquoALLUMINIO - Lrsquoalluminio recuperato viene pressato in balle - Inviato ad un separatore magnetico le balle vengono sminuzzate e separate da eventuali residui metallici estranei (di tipo ferroso) - Il rottame viene trattato ad una temperatura di 500 degC allo scopo di liberarlo da vernici ed altre sostanze aderenti - Il metallo viene quindi fuso passato in un forno di attesa oscillante dove viene mantenuto fuso per venire infine colato in lingotti che serviranno per produrre nuovi oggetti e laminati Il riciclo dellrsquoalluminio consente di risparmiare considerevoli quantitagrave di energia Processo di fusione mp 660 degC 26 kJmol Riduzione di una mole di Al da Al2O3 oltre 780 kJ Per ottenere 1 kg di Al dal rottame servono solo 10 divide125 kWh A partire dal minerale sono necessari 20 divide25 kWh
Caratteristiche Alluminio Difficile saldabilitagrave (per la formazione di alluminia per
saldare lalluminio occorre isolare il giunto di saldatura dallossigeno dellaria attraverso particolari paste che producono gas ionizzanti o plasma) Oggi giorno si sono sviluppate nuove tecniche di saldatura specifiche per lalluminio in particolare la tecnica TIG (Tungsteno Inert Gas) in modalitagrave alternata la saldatura avviene per mezzo di un arco elettrico scoccato tra il pezzo da saldare e un elettrodo al tungsteno specifico per saldatura alluminio larco egrave sotto protezione gassosa (per la saldatura di alluminio si usa Argon - Ar) La corrente e quindi larco di saldatura che il macchinario TIG deve far uscire egrave di tipo alternato (AC) in modo da rompere attraverso la frequenza di saldatura la patina di allumina che si forma col riscaldamento del metallo in questo modo si ha la possibilitagrave di saldare o direttamente pezzo su pezzo oppure si possono usare bacchette di riporto per saldatura(le piugrave comuni sono leghe di alluminio e magnesio o alluminio e silicio)
Caratteristiche alluminio Altro modo moderno di saldare lalluminio egrave con
lutilizzo di macchinari tipo MIG in questo caso il filo di saldatura egrave in una bobina che scorrendo attraverso una guida allinterno della torcia di saldatura spinto o trascinato da rulli permette il riporto del materiale necessario per la fusione sempre con arco elettrico in protezione gassosa (Ar) Larco elettrico egrave perograve scoccato dal filo nel processo Mig e non da un elettrodo come nel tig La saldatura dellalluminio con macchinari Mig egrave molto piugrave veloce ma esteticamente meno apprezzabile rispetto alla saldatura Tig a causa degli spruzzi di materiale che si generano dallarco elettrico scoccato che non parte da un elettrodo al tungsteno ma direttamente dal filo di riporto generando schizzi di alluminio fuso che si fissano sulle zone vicine al punto di saldatura
Caratteristiche Pochi elementi in natura si prestano a costituire un
numero cosigrave elevato di leghe come lalluminio Per migliorare le caratteristiche meccaniche si aggiungono allalluminio determinati quantitativi di elementi alliganti Quando si combina con altri elementi le caratteristiche di questo metallo che allo stato puro egrave tenero e duttile cambiano radicalmente Basta un solo esempio lossido di alluminio (Al2O3) o corindone (i cristalli trasparenti della migliore qualitagrave sono piugrave conosciuti come zaffiri e rubini) egrave la sostanza naturale piugrave dura dopo il diamante con durezza relativa 9 nella scala di Mohs Per quanto riguarda le leghe metalliche formate dallalluminio le peculiaritagrave in comune per tutte sono
Bassa temperatura di fusione compresa tra i 510 ed i 650degC
Basso peso specifico compreso tra 266 e 285 grcm3
Elevatissima conducibilitagrave elettrica e termica
Contenuto di alluminio maggiore del 95
Caratteristiche Gran parte degli elementi metallici sono solubili nellalluminio
tuttavia rame (Cu) silicio (Si) magnesio (Mg) zinco (Zn) manganese (Mn) sono i leganti utilizzati per lalluminio a costituire le leghe madri accanto ad essi si possono impiegare elementi che migliorano alcuni aspetti prestazionali delle leghe conosciuti come correttivi Si trovano aggiunte per scopi particolari piccole percentuali di nichel titanio zirconio cromo bismuto piombo cadmio scandio ed anche stagno e ferro questultimo peraltro sempre presente come impurezza Quando gli elementi sopra menzionati vengono aggiunti allalluminio di base da soli si hanno leghe binarie quando aggiunti a due a due o a tre a tre si hanno rispettivamente leghe ternarie o leghe quaternarie Ogni elemento possiede il suo particolare effetto per esempio
Silicio migliora la colabilitagrave e riduce il coefficiente di dilatazione
Magnesio aumenta la resistenza alla corrosione in ambiente alcalino e in mare
Manganese aumenta la resistenza meccanica e alla corrosione
Rame accresce la resistenza meccanica soprattutto a caldo
Zinco soprattutto se associato al magnesio conferisce unelevata resistenza meccanica
Applicazioni Che venga misurato in termini di quantitagrave o di
valore luso dellalluminio oltrepassa quello di tutti gli altri metalli ad eccezione del ferro ed egrave importante praticamente in tutti i segmenti delleconomia mondiale Lalluminio puro egrave soffice e debole ma puograve formare leghe con piccole quantitagrave di rame magnesio manganese silicio e altri elementi che hanno unampia gamma di proprietagrave utili
Queste leghe formano componenti vitali in campo aeronautico e aerospaziale Quando lalluminio viene fatto evaporare nel vuoto forma un rivestimento che riflette sia la luce visibile che il calore radiante Questi rivestimenti formano un sottile strato protettivo di ossido di alluminio che non si deteriora come fanno i rivestimenti di argento Lalluminio viene usato anche come rivestimento per gli specchi dei telescopi
Alcuni dei molti campi in cui viene usato lalluminio sono
Trasporti (in quasi ogni tipo di mezzo di trasporto)
Imballaggio (lattine pellicola dalluminio ecc)
Applicazioni
Costruzioni (finestre porte strutture per facciate continue rivestimenti metallici in lamiera scatolata alla pressopiegatrice ect)
Beni di consumo durevoli (elettrodomestici attrezzi da cucina ecc)
Linee di trasmissione elettrica (a causa del suo peso leggero anche se la sua conduttivitagrave elettrica egrave solo il 60 di quella del rame)
Macchinari
Il suo ossido lallumina si trova naturalmente in forma di corindone smeriglio rubino e zaffiro ed egrave usato nella produzione del vetro Rubini e zaffiri sintetici sono usati nei laser per la produzione di luce coerente
Lalluminio si ossida in maniera energica e come risultato ha trovato uso nei carburanti solidi per i razzi Per il medesimo motivo viene utilizzato nel processo di saldatura per alluminotermia
Storia
Gli antichi greci e romani usavano lallume che era prodotto dalla lavorazione della alunite un solfato dalluminio che si trova in natura
Lallume era fondamentale nellindustria tessile come fissatore per colori per le stampe su pergamena per la concia delle pelli la produzione del vetro e come emostatico per curare le ferite
Nel 1761 Guyton de Morveau propose di chiamare lalluminio base allumina Il metallo fu identificato per la prima volta da HDavy nellallume KAl(SO4)212H2O perograve non riuscigrave ad isolarlo propose pertanto il nome alumium (dal Latino alumen alum sale amaro) poi modificato in aluminium quindi in alluminio
Il primo scienziato ad isolare in forma impura il metallo fu H C Oslashrsted sfruttando la reazione tra lamalgama di potassio ed AlCl3 Friedrich Woumlhler egrave generalmente accreditato per aver isolato lalluminio in forma massiva nel 1827 migliorando il metodo di Oslashrsted
Henri Sainte-Claire Deville introdusse il metodo di riduzione diretta del metallo per via elettrolitica a partire da NaAlCl4 fuso processo studiato in modo indipendente pure da Bunsen
Linvenzione del processo Hall-Heroult nel 1886 ovvero elettrolisi di allumina disciolta in criolite NaAlF4 rese economica lestrazione dellalluminio dai minerali ed egrave comunemente in uso in tutto il mondo
Produzione Nonostante lalluminio sia il 3deg elemento
in ordine dabbondanza sulla crosta terrestre (81) egrave molto raro in forma libera ed era una volta considerato un metallo prezioso con un valore superiore a quello delloro Egrave quindi relativamente nuovo come metallo industriale e la sua produzione in quantitagrave commerciali avviene da poco piugrave di 100 anni
Quando venne scoperto lalluminio era estremamente difficile da separare dalle rocce di cui faceva parte e poicheacute si trovava solo legato in qualche composto era il piugrave difficile da ottenere nonostante fosse uno dei piugrave abbondanti elementi disponibili sulla terra
Produzione Per un periodo lalluminio costograve piugrave delloro ma i
prezzi scesero fino a collassare quando nel 1889 venne scoperto un facile metodo di produzione Solo in questa data infatti venne messo a punto in Francia da Heroult e in America da Hall il metodo elettrolitico di produzione del metallo da allumina (ossido di alluminio Al2O3)
Il recupero di questo metallo dai rifiuti (attraverso il riciclaggio) egrave diventato una parte importante dellindustria dellalluminio Il riciclaggio dellalluminio non egrave una novitagrave egrave una pratica comune fin dai primi del Novecento Era comunque unattivitagrave a basso profilo fino ai primi anni 60 quando il riciclaggio dellalluminio delle lattine pose questa pratica sotto lattenzione pubblica Le fonti per il riciclaggio dellalluminio comprendono automobili e serramenti elettrodomestici contenitori e altri prodotti Il riciclaggio egrave molto conveniente produrre un chilo di alluminio pronto alluso a partire da scarti costa meno di 1 kWh contro i 13-14 circa della produzione dal minerale
Produzione Il principale minerale dalluminio egrave la bauxite un
ossido-idrossido misto di alluminio dalla composizione molto variabile a seconda dei giacimenti Puograve pertanto contenere Al2O3 40-60 H2O 12-30 SiO2 1-15 Fe2O3 7-30 altri composti quali ossidi di Ti V P o Fluoruri
Lalluminio egrave un metallo reattivo e non puograve essere prodotto dalla bauxite tramite riduzione con carbonio come si fa con il ferro Viene invece prodotto con un procedimento a 2 stadi
Produzione di allumina Al2O3 dalla bauxite
Elettrolisi di allumina fusa in criolite
Lallumina si ottiene trattando la bauxite con idrossido di sodio concentrato a caldo che reagendo con lalluminio produce idrossido di alluminio che calcinato a 1200 degC si decompone in ossido di alluminio e idrogeno
Oggi questa operazione rientra allinterno del ciclo di lavorazione detto processo Bayer
processo Bayer
Il Processo Bayer egrave il metodo principale - e ad oggi maggiormente usato - per produrre allumina dalla bauxite
La bauxite egrave il minerale piugrave importante dal quale si ricava lalluminio ma contiene solamente il 30-54 di allumina Al2O3 mentre la restante parte egrave formata principalmente da silice (ovvero biossido di silicio SiO2) ossidi di ferro e diossido di titanio[1]
bauxite
La bauxite egrave una roccia sedimentaria che costituisce la principale fonte per la produzione dellalluminio La sua composizione egrave caratterizzata dalla presenza di diverse specie mineralogiche tra cui prevalgono gli ossidi e gli idrossidi di alluminio e di ferro La quantitagrave di idrossido di alluminio varia nei differenti depositi tra il 30 e il 75 facendo sigrave che tali giacimenti di bauxite rivestano notevole importanza economica ai fini dellestrazione dellalluminio In genere un deposito bauxitico si presenta sotto forma di aggregato di consistenza litica nel quale si trovano sparse delle pisoliti ovvero dei noduli di forma tondeggiante la cui forma sarebbe dovuta al trasporto subito Il colore della bauxite egrave in genere rosso cupo con irregolari macchie biancastre
Prende il nome dal paese di Les-Baux-de-Provence nel sud della Francia nei pressi del quale sono state aperte le prime miniere nel 1822
Bauxite con penny
Produzione Alluminio Produzione dellrsquoAlluminio Nonostante lalluminio sia uno dei piugrave abbondanti
elementi della crosta terrestre (81) esso egrave molto raro in forma libera ed era una volta considerato un metallo prezioso con un valore superiore a quello delloro In effetti quando venne scoperto come elemento chimico lalluminio era estremamente difficile da separare dai composti di cui esso faceva parte
Per un periodo lalluminio costograve piugrave delloro ma i prezzi scesero di colpo quando nel 1889 venne scoperto un facile ed economico metodo di estrazione dalla bauxite Solo in questa data infatti venne messo a punto in Francia da Heroult e in America da Hall il metodo elettrolitico di produzione del metallo da allumina ( = ossido di alluminio Al2O3)
Per la produzione dellrsquoalluminio puro oggi comunemente si usa quale materia prima la bauxite ( la bauxite egrave costituite da idrossido di alluminio (formula chimica Al2O3middotnH2O ) sono terre di colore rosato rosso mattone o bianco ) Lalluminio non puograve essere estratto direttamente dal suo minerale ( bauxite) tramite riduzione con il carbonio La produzione avviene in due fasi diverse
1 ndash estrazione dellrsquoallumina dalla bauxite ( processo Bayer )
Nella prima fase mediante un processo chimico la bauxite ridotta in povere viene attaccata con soluzioni reagenti sino ad ottenere un precipitato sotto di polvere che prende il nome di allumina (= ossido di alluminio Al2O3)
Schema Impianto Produzione Alluminio
Il prodotto di partenza per la produzione dellalluminio egrave costituito dal minerale BAUXITE Nella prima fase la bauxite viene ridotta in povere e attaccata con soluzioni chimiche fino ad ottenere un precipitato sotto di polvere che prende il nome di ALLUMINA (egrave un ossido di alluminio Al2O3) Si tratta di un vero e processo chimico e non egrave in processo metallurgico
bauxite
allumina
Schema Impianto Produzione Alluminio
Schema Impianto Produzione Alluminio elettrolitico
Nella seconda fase lrsquoallumina viene immessa in celle elettrolitiche che contengono criolite fusa a circa 900 degC che scioglie lrsquoallumina per effetto del passaggio della corrente elettrica lrsquoallumina si scompone in ossigeno e alluminio fuso lrsquoalluminio fuso si deposita al fondo della cella da cui viene raccolto
Schema Impianto Produzione Alluminio elettrolitico
Al2O3 + 3 C 1048774 2 Al + 3 CO
Al2O3 + 3 C 2 Al + 3 CO
RICICLO DELLrsquoALLUMINIO
RICICLO DELLrsquoALLUMINIO RICICLO DELLrsquoALLUMINIO - Lrsquoalluminio recuperato viene pressato in balle - Inviato ad un separatore magnetico le balle vengono sminuzzate e separate da eventuali residui metallici estranei (di tipo ferroso) - Il rottame viene trattato ad una temperatura di 500 degC allo scopo di liberarlo da vernici ed altre sostanze aderenti - Il metallo viene quindi fuso passato in un forno di attesa oscillante dove viene mantenuto fuso per venire infine colato in lingotti che serviranno per produrre nuovi oggetti e laminati Il riciclo dellrsquoalluminio consente di risparmiare considerevoli quantitagrave di energia Processo di fusione mp 660 degC 26 kJmol Riduzione di una mole di Al da Al2O3 oltre 780 kJ Per ottenere 1 kg di Al dal rottame servono solo 10 divide125 kWh A partire dal minerale sono necessari 20 divide25 kWh
Caratteristiche alluminio Altro modo moderno di saldare lalluminio egrave con
lutilizzo di macchinari tipo MIG in questo caso il filo di saldatura egrave in una bobina che scorrendo attraverso una guida allinterno della torcia di saldatura spinto o trascinato da rulli permette il riporto del materiale necessario per la fusione sempre con arco elettrico in protezione gassosa (Ar) Larco elettrico egrave perograve scoccato dal filo nel processo Mig e non da un elettrodo come nel tig La saldatura dellalluminio con macchinari Mig egrave molto piugrave veloce ma esteticamente meno apprezzabile rispetto alla saldatura Tig a causa degli spruzzi di materiale che si generano dallarco elettrico scoccato che non parte da un elettrodo al tungsteno ma direttamente dal filo di riporto generando schizzi di alluminio fuso che si fissano sulle zone vicine al punto di saldatura
Caratteristiche Pochi elementi in natura si prestano a costituire un
numero cosigrave elevato di leghe come lalluminio Per migliorare le caratteristiche meccaniche si aggiungono allalluminio determinati quantitativi di elementi alliganti Quando si combina con altri elementi le caratteristiche di questo metallo che allo stato puro egrave tenero e duttile cambiano radicalmente Basta un solo esempio lossido di alluminio (Al2O3) o corindone (i cristalli trasparenti della migliore qualitagrave sono piugrave conosciuti come zaffiri e rubini) egrave la sostanza naturale piugrave dura dopo il diamante con durezza relativa 9 nella scala di Mohs Per quanto riguarda le leghe metalliche formate dallalluminio le peculiaritagrave in comune per tutte sono
Bassa temperatura di fusione compresa tra i 510 ed i 650degC
Basso peso specifico compreso tra 266 e 285 grcm3
Elevatissima conducibilitagrave elettrica e termica
Contenuto di alluminio maggiore del 95
Caratteristiche Gran parte degli elementi metallici sono solubili nellalluminio
tuttavia rame (Cu) silicio (Si) magnesio (Mg) zinco (Zn) manganese (Mn) sono i leganti utilizzati per lalluminio a costituire le leghe madri accanto ad essi si possono impiegare elementi che migliorano alcuni aspetti prestazionali delle leghe conosciuti come correttivi Si trovano aggiunte per scopi particolari piccole percentuali di nichel titanio zirconio cromo bismuto piombo cadmio scandio ed anche stagno e ferro questultimo peraltro sempre presente come impurezza Quando gli elementi sopra menzionati vengono aggiunti allalluminio di base da soli si hanno leghe binarie quando aggiunti a due a due o a tre a tre si hanno rispettivamente leghe ternarie o leghe quaternarie Ogni elemento possiede il suo particolare effetto per esempio
Silicio migliora la colabilitagrave e riduce il coefficiente di dilatazione
Magnesio aumenta la resistenza alla corrosione in ambiente alcalino e in mare
Manganese aumenta la resistenza meccanica e alla corrosione
Rame accresce la resistenza meccanica soprattutto a caldo
Zinco soprattutto se associato al magnesio conferisce unelevata resistenza meccanica
Applicazioni Che venga misurato in termini di quantitagrave o di
valore luso dellalluminio oltrepassa quello di tutti gli altri metalli ad eccezione del ferro ed egrave importante praticamente in tutti i segmenti delleconomia mondiale Lalluminio puro egrave soffice e debole ma puograve formare leghe con piccole quantitagrave di rame magnesio manganese silicio e altri elementi che hanno unampia gamma di proprietagrave utili
Queste leghe formano componenti vitali in campo aeronautico e aerospaziale Quando lalluminio viene fatto evaporare nel vuoto forma un rivestimento che riflette sia la luce visibile che il calore radiante Questi rivestimenti formano un sottile strato protettivo di ossido di alluminio che non si deteriora come fanno i rivestimenti di argento Lalluminio viene usato anche come rivestimento per gli specchi dei telescopi
Alcuni dei molti campi in cui viene usato lalluminio sono
Trasporti (in quasi ogni tipo di mezzo di trasporto)
Imballaggio (lattine pellicola dalluminio ecc)
Applicazioni
Costruzioni (finestre porte strutture per facciate continue rivestimenti metallici in lamiera scatolata alla pressopiegatrice ect)
Beni di consumo durevoli (elettrodomestici attrezzi da cucina ecc)
Linee di trasmissione elettrica (a causa del suo peso leggero anche se la sua conduttivitagrave elettrica egrave solo il 60 di quella del rame)
Macchinari
Il suo ossido lallumina si trova naturalmente in forma di corindone smeriglio rubino e zaffiro ed egrave usato nella produzione del vetro Rubini e zaffiri sintetici sono usati nei laser per la produzione di luce coerente
Lalluminio si ossida in maniera energica e come risultato ha trovato uso nei carburanti solidi per i razzi Per il medesimo motivo viene utilizzato nel processo di saldatura per alluminotermia
Storia
Gli antichi greci e romani usavano lallume che era prodotto dalla lavorazione della alunite un solfato dalluminio che si trova in natura
Lallume era fondamentale nellindustria tessile come fissatore per colori per le stampe su pergamena per la concia delle pelli la produzione del vetro e come emostatico per curare le ferite
Nel 1761 Guyton de Morveau propose di chiamare lalluminio base allumina Il metallo fu identificato per la prima volta da HDavy nellallume KAl(SO4)212H2O perograve non riuscigrave ad isolarlo propose pertanto il nome alumium (dal Latino alumen alum sale amaro) poi modificato in aluminium quindi in alluminio
Il primo scienziato ad isolare in forma impura il metallo fu H C Oslashrsted sfruttando la reazione tra lamalgama di potassio ed AlCl3 Friedrich Woumlhler egrave generalmente accreditato per aver isolato lalluminio in forma massiva nel 1827 migliorando il metodo di Oslashrsted
Henri Sainte-Claire Deville introdusse il metodo di riduzione diretta del metallo per via elettrolitica a partire da NaAlCl4 fuso processo studiato in modo indipendente pure da Bunsen
Linvenzione del processo Hall-Heroult nel 1886 ovvero elettrolisi di allumina disciolta in criolite NaAlF4 rese economica lestrazione dellalluminio dai minerali ed egrave comunemente in uso in tutto il mondo
Produzione Nonostante lalluminio sia il 3deg elemento
in ordine dabbondanza sulla crosta terrestre (81) egrave molto raro in forma libera ed era una volta considerato un metallo prezioso con un valore superiore a quello delloro Egrave quindi relativamente nuovo come metallo industriale e la sua produzione in quantitagrave commerciali avviene da poco piugrave di 100 anni
Quando venne scoperto lalluminio era estremamente difficile da separare dalle rocce di cui faceva parte e poicheacute si trovava solo legato in qualche composto era il piugrave difficile da ottenere nonostante fosse uno dei piugrave abbondanti elementi disponibili sulla terra
Produzione Per un periodo lalluminio costograve piugrave delloro ma i
prezzi scesero fino a collassare quando nel 1889 venne scoperto un facile metodo di produzione Solo in questa data infatti venne messo a punto in Francia da Heroult e in America da Hall il metodo elettrolitico di produzione del metallo da allumina (ossido di alluminio Al2O3)
Il recupero di questo metallo dai rifiuti (attraverso il riciclaggio) egrave diventato una parte importante dellindustria dellalluminio Il riciclaggio dellalluminio non egrave una novitagrave egrave una pratica comune fin dai primi del Novecento Era comunque unattivitagrave a basso profilo fino ai primi anni 60 quando il riciclaggio dellalluminio delle lattine pose questa pratica sotto lattenzione pubblica Le fonti per il riciclaggio dellalluminio comprendono automobili e serramenti elettrodomestici contenitori e altri prodotti Il riciclaggio egrave molto conveniente produrre un chilo di alluminio pronto alluso a partire da scarti costa meno di 1 kWh contro i 13-14 circa della produzione dal minerale
Produzione Il principale minerale dalluminio egrave la bauxite un
ossido-idrossido misto di alluminio dalla composizione molto variabile a seconda dei giacimenti Puograve pertanto contenere Al2O3 40-60 H2O 12-30 SiO2 1-15 Fe2O3 7-30 altri composti quali ossidi di Ti V P o Fluoruri
Lalluminio egrave un metallo reattivo e non puograve essere prodotto dalla bauxite tramite riduzione con carbonio come si fa con il ferro Viene invece prodotto con un procedimento a 2 stadi
Produzione di allumina Al2O3 dalla bauxite
Elettrolisi di allumina fusa in criolite
Lallumina si ottiene trattando la bauxite con idrossido di sodio concentrato a caldo che reagendo con lalluminio produce idrossido di alluminio che calcinato a 1200 degC si decompone in ossido di alluminio e idrogeno
Oggi questa operazione rientra allinterno del ciclo di lavorazione detto processo Bayer
processo Bayer
Il Processo Bayer egrave il metodo principale - e ad oggi maggiormente usato - per produrre allumina dalla bauxite
La bauxite egrave il minerale piugrave importante dal quale si ricava lalluminio ma contiene solamente il 30-54 di allumina Al2O3 mentre la restante parte egrave formata principalmente da silice (ovvero biossido di silicio SiO2) ossidi di ferro e diossido di titanio[1]
bauxite
La bauxite egrave una roccia sedimentaria che costituisce la principale fonte per la produzione dellalluminio La sua composizione egrave caratterizzata dalla presenza di diverse specie mineralogiche tra cui prevalgono gli ossidi e gli idrossidi di alluminio e di ferro La quantitagrave di idrossido di alluminio varia nei differenti depositi tra il 30 e il 75 facendo sigrave che tali giacimenti di bauxite rivestano notevole importanza economica ai fini dellestrazione dellalluminio In genere un deposito bauxitico si presenta sotto forma di aggregato di consistenza litica nel quale si trovano sparse delle pisoliti ovvero dei noduli di forma tondeggiante la cui forma sarebbe dovuta al trasporto subito Il colore della bauxite egrave in genere rosso cupo con irregolari macchie biancastre
Prende il nome dal paese di Les-Baux-de-Provence nel sud della Francia nei pressi del quale sono state aperte le prime miniere nel 1822
Bauxite con penny
Produzione Alluminio Produzione dellrsquoAlluminio Nonostante lalluminio sia uno dei piugrave abbondanti
elementi della crosta terrestre (81) esso egrave molto raro in forma libera ed era una volta considerato un metallo prezioso con un valore superiore a quello delloro In effetti quando venne scoperto come elemento chimico lalluminio era estremamente difficile da separare dai composti di cui esso faceva parte
Per un periodo lalluminio costograve piugrave delloro ma i prezzi scesero di colpo quando nel 1889 venne scoperto un facile ed economico metodo di estrazione dalla bauxite Solo in questa data infatti venne messo a punto in Francia da Heroult e in America da Hall il metodo elettrolitico di produzione del metallo da allumina ( = ossido di alluminio Al2O3)
Per la produzione dellrsquoalluminio puro oggi comunemente si usa quale materia prima la bauxite ( la bauxite egrave costituite da idrossido di alluminio (formula chimica Al2O3middotnH2O ) sono terre di colore rosato rosso mattone o bianco ) Lalluminio non puograve essere estratto direttamente dal suo minerale ( bauxite) tramite riduzione con il carbonio La produzione avviene in due fasi diverse
1 ndash estrazione dellrsquoallumina dalla bauxite ( processo Bayer )
Nella prima fase mediante un processo chimico la bauxite ridotta in povere viene attaccata con soluzioni reagenti sino ad ottenere un precipitato sotto di polvere che prende il nome di allumina (= ossido di alluminio Al2O3)
Schema Impianto Produzione Alluminio
Il prodotto di partenza per la produzione dellalluminio egrave costituito dal minerale BAUXITE Nella prima fase la bauxite viene ridotta in povere e attaccata con soluzioni chimiche fino ad ottenere un precipitato sotto di polvere che prende il nome di ALLUMINA (egrave un ossido di alluminio Al2O3) Si tratta di un vero e processo chimico e non egrave in processo metallurgico
bauxite
allumina
Schema Impianto Produzione Alluminio
Schema Impianto Produzione Alluminio elettrolitico
Nella seconda fase lrsquoallumina viene immessa in celle elettrolitiche che contengono criolite fusa a circa 900 degC che scioglie lrsquoallumina per effetto del passaggio della corrente elettrica lrsquoallumina si scompone in ossigeno e alluminio fuso lrsquoalluminio fuso si deposita al fondo della cella da cui viene raccolto
Schema Impianto Produzione Alluminio elettrolitico
Al2O3 + 3 C 1048774 2 Al + 3 CO
Al2O3 + 3 C 2 Al + 3 CO
RICICLO DELLrsquoALLUMINIO
RICICLO DELLrsquoALLUMINIO RICICLO DELLrsquoALLUMINIO - Lrsquoalluminio recuperato viene pressato in balle - Inviato ad un separatore magnetico le balle vengono sminuzzate e separate da eventuali residui metallici estranei (di tipo ferroso) - Il rottame viene trattato ad una temperatura di 500 degC allo scopo di liberarlo da vernici ed altre sostanze aderenti - Il metallo viene quindi fuso passato in un forno di attesa oscillante dove viene mantenuto fuso per venire infine colato in lingotti che serviranno per produrre nuovi oggetti e laminati Il riciclo dellrsquoalluminio consente di risparmiare considerevoli quantitagrave di energia Processo di fusione mp 660 degC 26 kJmol Riduzione di una mole di Al da Al2O3 oltre 780 kJ Per ottenere 1 kg di Al dal rottame servono solo 10 divide125 kWh A partire dal minerale sono necessari 20 divide25 kWh
Caratteristiche Pochi elementi in natura si prestano a costituire un
numero cosigrave elevato di leghe come lalluminio Per migliorare le caratteristiche meccaniche si aggiungono allalluminio determinati quantitativi di elementi alliganti Quando si combina con altri elementi le caratteristiche di questo metallo che allo stato puro egrave tenero e duttile cambiano radicalmente Basta un solo esempio lossido di alluminio (Al2O3) o corindone (i cristalli trasparenti della migliore qualitagrave sono piugrave conosciuti come zaffiri e rubini) egrave la sostanza naturale piugrave dura dopo il diamante con durezza relativa 9 nella scala di Mohs Per quanto riguarda le leghe metalliche formate dallalluminio le peculiaritagrave in comune per tutte sono
Bassa temperatura di fusione compresa tra i 510 ed i 650degC
Basso peso specifico compreso tra 266 e 285 grcm3
Elevatissima conducibilitagrave elettrica e termica
Contenuto di alluminio maggiore del 95
Caratteristiche Gran parte degli elementi metallici sono solubili nellalluminio
tuttavia rame (Cu) silicio (Si) magnesio (Mg) zinco (Zn) manganese (Mn) sono i leganti utilizzati per lalluminio a costituire le leghe madri accanto ad essi si possono impiegare elementi che migliorano alcuni aspetti prestazionali delle leghe conosciuti come correttivi Si trovano aggiunte per scopi particolari piccole percentuali di nichel titanio zirconio cromo bismuto piombo cadmio scandio ed anche stagno e ferro questultimo peraltro sempre presente come impurezza Quando gli elementi sopra menzionati vengono aggiunti allalluminio di base da soli si hanno leghe binarie quando aggiunti a due a due o a tre a tre si hanno rispettivamente leghe ternarie o leghe quaternarie Ogni elemento possiede il suo particolare effetto per esempio
Silicio migliora la colabilitagrave e riduce il coefficiente di dilatazione
Magnesio aumenta la resistenza alla corrosione in ambiente alcalino e in mare
Manganese aumenta la resistenza meccanica e alla corrosione
Rame accresce la resistenza meccanica soprattutto a caldo
Zinco soprattutto se associato al magnesio conferisce unelevata resistenza meccanica
Applicazioni Che venga misurato in termini di quantitagrave o di
valore luso dellalluminio oltrepassa quello di tutti gli altri metalli ad eccezione del ferro ed egrave importante praticamente in tutti i segmenti delleconomia mondiale Lalluminio puro egrave soffice e debole ma puograve formare leghe con piccole quantitagrave di rame magnesio manganese silicio e altri elementi che hanno unampia gamma di proprietagrave utili
Queste leghe formano componenti vitali in campo aeronautico e aerospaziale Quando lalluminio viene fatto evaporare nel vuoto forma un rivestimento che riflette sia la luce visibile che il calore radiante Questi rivestimenti formano un sottile strato protettivo di ossido di alluminio che non si deteriora come fanno i rivestimenti di argento Lalluminio viene usato anche come rivestimento per gli specchi dei telescopi
Alcuni dei molti campi in cui viene usato lalluminio sono
Trasporti (in quasi ogni tipo di mezzo di trasporto)
Imballaggio (lattine pellicola dalluminio ecc)
Applicazioni
Costruzioni (finestre porte strutture per facciate continue rivestimenti metallici in lamiera scatolata alla pressopiegatrice ect)
Beni di consumo durevoli (elettrodomestici attrezzi da cucina ecc)
Linee di trasmissione elettrica (a causa del suo peso leggero anche se la sua conduttivitagrave elettrica egrave solo il 60 di quella del rame)
Macchinari
Il suo ossido lallumina si trova naturalmente in forma di corindone smeriglio rubino e zaffiro ed egrave usato nella produzione del vetro Rubini e zaffiri sintetici sono usati nei laser per la produzione di luce coerente
Lalluminio si ossida in maniera energica e come risultato ha trovato uso nei carburanti solidi per i razzi Per il medesimo motivo viene utilizzato nel processo di saldatura per alluminotermia
Storia
Gli antichi greci e romani usavano lallume che era prodotto dalla lavorazione della alunite un solfato dalluminio che si trova in natura
Lallume era fondamentale nellindustria tessile come fissatore per colori per le stampe su pergamena per la concia delle pelli la produzione del vetro e come emostatico per curare le ferite
Nel 1761 Guyton de Morveau propose di chiamare lalluminio base allumina Il metallo fu identificato per la prima volta da HDavy nellallume KAl(SO4)212H2O perograve non riuscigrave ad isolarlo propose pertanto il nome alumium (dal Latino alumen alum sale amaro) poi modificato in aluminium quindi in alluminio
Il primo scienziato ad isolare in forma impura il metallo fu H C Oslashrsted sfruttando la reazione tra lamalgama di potassio ed AlCl3 Friedrich Woumlhler egrave generalmente accreditato per aver isolato lalluminio in forma massiva nel 1827 migliorando il metodo di Oslashrsted
Henri Sainte-Claire Deville introdusse il metodo di riduzione diretta del metallo per via elettrolitica a partire da NaAlCl4 fuso processo studiato in modo indipendente pure da Bunsen
Linvenzione del processo Hall-Heroult nel 1886 ovvero elettrolisi di allumina disciolta in criolite NaAlF4 rese economica lestrazione dellalluminio dai minerali ed egrave comunemente in uso in tutto il mondo
Produzione Nonostante lalluminio sia il 3deg elemento
in ordine dabbondanza sulla crosta terrestre (81) egrave molto raro in forma libera ed era una volta considerato un metallo prezioso con un valore superiore a quello delloro Egrave quindi relativamente nuovo come metallo industriale e la sua produzione in quantitagrave commerciali avviene da poco piugrave di 100 anni
Quando venne scoperto lalluminio era estremamente difficile da separare dalle rocce di cui faceva parte e poicheacute si trovava solo legato in qualche composto era il piugrave difficile da ottenere nonostante fosse uno dei piugrave abbondanti elementi disponibili sulla terra
Produzione Per un periodo lalluminio costograve piugrave delloro ma i
prezzi scesero fino a collassare quando nel 1889 venne scoperto un facile metodo di produzione Solo in questa data infatti venne messo a punto in Francia da Heroult e in America da Hall il metodo elettrolitico di produzione del metallo da allumina (ossido di alluminio Al2O3)
Il recupero di questo metallo dai rifiuti (attraverso il riciclaggio) egrave diventato una parte importante dellindustria dellalluminio Il riciclaggio dellalluminio non egrave una novitagrave egrave una pratica comune fin dai primi del Novecento Era comunque unattivitagrave a basso profilo fino ai primi anni 60 quando il riciclaggio dellalluminio delle lattine pose questa pratica sotto lattenzione pubblica Le fonti per il riciclaggio dellalluminio comprendono automobili e serramenti elettrodomestici contenitori e altri prodotti Il riciclaggio egrave molto conveniente produrre un chilo di alluminio pronto alluso a partire da scarti costa meno di 1 kWh contro i 13-14 circa della produzione dal minerale
Produzione Il principale minerale dalluminio egrave la bauxite un
ossido-idrossido misto di alluminio dalla composizione molto variabile a seconda dei giacimenti Puograve pertanto contenere Al2O3 40-60 H2O 12-30 SiO2 1-15 Fe2O3 7-30 altri composti quali ossidi di Ti V P o Fluoruri
Lalluminio egrave un metallo reattivo e non puograve essere prodotto dalla bauxite tramite riduzione con carbonio come si fa con il ferro Viene invece prodotto con un procedimento a 2 stadi
Produzione di allumina Al2O3 dalla bauxite
Elettrolisi di allumina fusa in criolite
Lallumina si ottiene trattando la bauxite con idrossido di sodio concentrato a caldo che reagendo con lalluminio produce idrossido di alluminio che calcinato a 1200 degC si decompone in ossido di alluminio e idrogeno
Oggi questa operazione rientra allinterno del ciclo di lavorazione detto processo Bayer
processo Bayer
Il Processo Bayer egrave il metodo principale - e ad oggi maggiormente usato - per produrre allumina dalla bauxite
La bauxite egrave il minerale piugrave importante dal quale si ricava lalluminio ma contiene solamente il 30-54 di allumina Al2O3 mentre la restante parte egrave formata principalmente da silice (ovvero biossido di silicio SiO2) ossidi di ferro e diossido di titanio[1]
bauxite
La bauxite egrave una roccia sedimentaria che costituisce la principale fonte per la produzione dellalluminio La sua composizione egrave caratterizzata dalla presenza di diverse specie mineralogiche tra cui prevalgono gli ossidi e gli idrossidi di alluminio e di ferro La quantitagrave di idrossido di alluminio varia nei differenti depositi tra il 30 e il 75 facendo sigrave che tali giacimenti di bauxite rivestano notevole importanza economica ai fini dellestrazione dellalluminio In genere un deposito bauxitico si presenta sotto forma di aggregato di consistenza litica nel quale si trovano sparse delle pisoliti ovvero dei noduli di forma tondeggiante la cui forma sarebbe dovuta al trasporto subito Il colore della bauxite egrave in genere rosso cupo con irregolari macchie biancastre
Prende il nome dal paese di Les-Baux-de-Provence nel sud della Francia nei pressi del quale sono state aperte le prime miniere nel 1822
Bauxite con penny
Produzione Alluminio Produzione dellrsquoAlluminio Nonostante lalluminio sia uno dei piugrave abbondanti
elementi della crosta terrestre (81) esso egrave molto raro in forma libera ed era una volta considerato un metallo prezioso con un valore superiore a quello delloro In effetti quando venne scoperto come elemento chimico lalluminio era estremamente difficile da separare dai composti di cui esso faceva parte
Per un periodo lalluminio costograve piugrave delloro ma i prezzi scesero di colpo quando nel 1889 venne scoperto un facile ed economico metodo di estrazione dalla bauxite Solo in questa data infatti venne messo a punto in Francia da Heroult e in America da Hall il metodo elettrolitico di produzione del metallo da allumina ( = ossido di alluminio Al2O3)
Per la produzione dellrsquoalluminio puro oggi comunemente si usa quale materia prima la bauxite ( la bauxite egrave costituite da idrossido di alluminio (formula chimica Al2O3middotnH2O ) sono terre di colore rosato rosso mattone o bianco ) Lalluminio non puograve essere estratto direttamente dal suo minerale ( bauxite) tramite riduzione con il carbonio La produzione avviene in due fasi diverse
1 ndash estrazione dellrsquoallumina dalla bauxite ( processo Bayer )
Nella prima fase mediante un processo chimico la bauxite ridotta in povere viene attaccata con soluzioni reagenti sino ad ottenere un precipitato sotto di polvere che prende il nome di allumina (= ossido di alluminio Al2O3)
Schema Impianto Produzione Alluminio
Il prodotto di partenza per la produzione dellalluminio egrave costituito dal minerale BAUXITE Nella prima fase la bauxite viene ridotta in povere e attaccata con soluzioni chimiche fino ad ottenere un precipitato sotto di polvere che prende il nome di ALLUMINA (egrave un ossido di alluminio Al2O3) Si tratta di un vero e processo chimico e non egrave in processo metallurgico
bauxite
allumina
Schema Impianto Produzione Alluminio
Schema Impianto Produzione Alluminio elettrolitico
Nella seconda fase lrsquoallumina viene immessa in celle elettrolitiche che contengono criolite fusa a circa 900 degC che scioglie lrsquoallumina per effetto del passaggio della corrente elettrica lrsquoallumina si scompone in ossigeno e alluminio fuso lrsquoalluminio fuso si deposita al fondo della cella da cui viene raccolto
Schema Impianto Produzione Alluminio elettrolitico
Al2O3 + 3 C 1048774 2 Al + 3 CO
Al2O3 + 3 C 2 Al + 3 CO
RICICLO DELLrsquoALLUMINIO
RICICLO DELLrsquoALLUMINIO RICICLO DELLrsquoALLUMINIO - Lrsquoalluminio recuperato viene pressato in balle - Inviato ad un separatore magnetico le balle vengono sminuzzate e separate da eventuali residui metallici estranei (di tipo ferroso) - Il rottame viene trattato ad una temperatura di 500 degC allo scopo di liberarlo da vernici ed altre sostanze aderenti - Il metallo viene quindi fuso passato in un forno di attesa oscillante dove viene mantenuto fuso per venire infine colato in lingotti che serviranno per produrre nuovi oggetti e laminati Il riciclo dellrsquoalluminio consente di risparmiare considerevoli quantitagrave di energia Processo di fusione mp 660 degC 26 kJmol Riduzione di una mole di Al da Al2O3 oltre 780 kJ Per ottenere 1 kg di Al dal rottame servono solo 10 divide125 kWh A partire dal minerale sono necessari 20 divide25 kWh
Caratteristiche Gran parte degli elementi metallici sono solubili nellalluminio
tuttavia rame (Cu) silicio (Si) magnesio (Mg) zinco (Zn) manganese (Mn) sono i leganti utilizzati per lalluminio a costituire le leghe madri accanto ad essi si possono impiegare elementi che migliorano alcuni aspetti prestazionali delle leghe conosciuti come correttivi Si trovano aggiunte per scopi particolari piccole percentuali di nichel titanio zirconio cromo bismuto piombo cadmio scandio ed anche stagno e ferro questultimo peraltro sempre presente come impurezza Quando gli elementi sopra menzionati vengono aggiunti allalluminio di base da soli si hanno leghe binarie quando aggiunti a due a due o a tre a tre si hanno rispettivamente leghe ternarie o leghe quaternarie Ogni elemento possiede il suo particolare effetto per esempio
Silicio migliora la colabilitagrave e riduce il coefficiente di dilatazione
Magnesio aumenta la resistenza alla corrosione in ambiente alcalino e in mare
Manganese aumenta la resistenza meccanica e alla corrosione
Rame accresce la resistenza meccanica soprattutto a caldo
Zinco soprattutto se associato al magnesio conferisce unelevata resistenza meccanica
Applicazioni Che venga misurato in termini di quantitagrave o di
valore luso dellalluminio oltrepassa quello di tutti gli altri metalli ad eccezione del ferro ed egrave importante praticamente in tutti i segmenti delleconomia mondiale Lalluminio puro egrave soffice e debole ma puograve formare leghe con piccole quantitagrave di rame magnesio manganese silicio e altri elementi che hanno unampia gamma di proprietagrave utili
Queste leghe formano componenti vitali in campo aeronautico e aerospaziale Quando lalluminio viene fatto evaporare nel vuoto forma un rivestimento che riflette sia la luce visibile che il calore radiante Questi rivestimenti formano un sottile strato protettivo di ossido di alluminio che non si deteriora come fanno i rivestimenti di argento Lalluminio viene usato anche come rivestimento per gli specchi dei telescopi
Alcuni dei molti campi in cui viene usato lalluminio sono
Trasporti (in quasi ogni tipo di mezzo di trasporto)
Imballaggio (lattine pellicola dalluminio ecc)
Applicazioni
Costruzioni (finestre porte strutture per facciate continue rivestimenti metallici in lamiera scatolata alla pressopiegatrice ect)
Beni di consumo durevoli (elettrodomestici attrezzi da cucina ecc)
Linee di trasmissione elettrica (a causa del suo peso leggero anche se la sua conduttivitagrave elettrica egrave solo il 60 di quella del rame)
Macchinari
Il suo ossido lallumina si trova naturalmente in forma di corindone smeriglio rubino e zaffiro ed egrave usato nella produzione del vetro Rubini e zaffiri sintetici sono usati nei laser per la produzione di luce coerente
Lalluminio si ossida in maniera energica e come risultato ha trovato uso nei carburanti solidi per i razzi Per il medesimo motivo viene utilizzato nel processo di saldatura per alluminotermia
Storia
Gli antichi greci e romani usavano lallume che era prodotto dalla lavorazione della alunite un solfato dalluminio che si trova in natura
Lallume era fondamentale nellindustria tessile come fissatore per colori per le stampe su pergamena per la concia delle pelli la produzione del vetro e come emostatico per curare le ferite
Nel 1761 Guyton de Morveau propose di chiamare lalluminio base allumina Il metallo fu identificato per la prima volta da HDavy nellallume KAl(SO4)212H2O perograve non riuscigrave ad isolarlo propose pertanto il nome alumium (dal Latino alumen alum sale amaro) poi modificato in aluminium quindi in alluminio
Il primo scienziato ad isolare in forma impura il metallo fu H C Oslashrsted sfruttando la reazione tra lamalgama di potassio ed AlCl3 Friedrich Woumlhler egrave generalmente accreditato per aver isolato lalluminio in forma massiva nel 1827 migliorando il metodo di Oslashrsted
Henri Sainte-Claire Deville introdusse il metodo di riduzione diretta del metallo per via elettrolitica a partire da NaAlCl4 fuso processo studiato in modo indipendente pure da Bunsen
Linvenzione del processo Hall-Heroult nel 1886 ovvero elettrolisi di allumina disciolta in criolite NaAlF4 rese economica lestrazione dellalluminio dai minerali ed egrave comunemente in uso in tutto il mondo
Produzione Nonostante lalluminio sia il 3deg elemento
in ordine dabbondanza sulla crosta terrestre (81) egrave molto raro in forma libera ed era una volta considerato un metallo prezioso con un valore superiore a quello delloro Egrave quindi relativamente nuovo come metallo industriale e la sua produzione in quantitagrave commerciali avviene da poco piugrave di 100 anni
Quando venne scoperto lalluminio era estremamente difficile da separare dalle rocce di cui faceva parte e poicheacute si trovava solo legato in qualche composto era il piugrave difficile da ottenere nonostante fosse uno dei piugrave abbondanti elementi disponibili sulla terra
Produzione Per un periodo lalluminio costograve piugrave delloro ma i
prezzi scesero fino a collassare quando nel 1889 venne scoperto un facile metodo di produzione Solo in questa data infatti venne messo a punto in Francia da Heroult e in America da Hall il metodo elettrolitico di produzione del metallo da allumina (ossido di alluminio Al2O3)
Il recupero di questo metallo dai rifiuti (attraverso il riciclaggio) egrave diventato una parte importante dellindustria dellalluminio Il riciclaggio dellalluminio non egrave una novitagrave egrave una pratica comune fin dai primi del Novecento Era comunque unattivitagrave a basso profilo fino ai primi anni 60 quando il riciclaggio dellalluminio delle lattine pose questa pratica sotto lattenzione pubblica Le fonti per il riciclaggio dellalluminio comprendono automobili e serramenti elettrodomestici contenitori e altri prodotti Il riciclaggio egrave molto conveniente produrre un chilo di alluminio pronto alluso a partire da scarti costa meno di 1 kWh contro i 13-14 circa della produzione dal minerale
Produzione Il principale minerale dalluminio egrave la bauxite un
ossido-idrossido misto di alluminio dalla composizione molto variabile a seconda dei giacimenti Puograve pertanto contenere Al2O3 40-60 H2O 12-30 SiO2 1-15 Fe2O3 7-30 altri composti quali ossidi di Ti V P o Fluoruri
Lalluminio egrave un metallo reattivo e non puograve essere prodotto dalla bauxite tramite riduzione con carbonio come si fa con il ferro Viene invece prodotto con un procedimento a 2 stadi
Produzione di allumina Al2O3 dalla bauxite
Elettrolisi di allumina fusa in criolite
Lallumina si ottiene trattando la bauxite con idrossido di sodio concentrato a caldo che reagendo con lalluminio produce idrossido di alluminio che calcinato a 1200 degC si decompone in ossido di alluminio e idrogeno
Oggi questa operazione rientra allinterno del ciclo di lavorazione detto processo Bayer
processo Bayer
Il Processo Bayer egrave il metodo principale - e ad oggi maggiormente usato - per produrre allumina dalla bauxite
La bauxite egrave il minerale piugrave importante dal quale si ricava lalluminio ma contiene solamente il 30-54 di allumina Al2O3 mentre la restante parte egrave formata principalmente da silice (ovvero biossido di silicio SiO2) ossidi di ferro e diossido di titanio[1]
bauxite
La bauxite egrave una roccia sedimentaria che costituisce la principale fonte per la produzione dellalluminio La sua composizione egrave caratterizzata dalla presenza di diverse specie mineralogiche tra cui prevalgono gli ossidi e gli idrossidi di alluminio e di ferro La quantitagrave di idrossido di alluminio varia nei differenti depositi tra il 30 e il 75 facendo sigrave che tali giacimenti di bauxite rivestano notevole importanza economica ai fini dellestrazione dellalluminio In genere un deposito bauxitico si presenta sotto forma di aggregato di consistenza litica nel quale si trovano sparse delle pisoliti ovvero dei noduli di forma tondeggiante la cui forma sarebbe dovuta al trasporto subito Il colore della bauxite egrave in genere rosso cupo con irregolari macchie biancastre
Prende il nome dal paese di Les-Baux-de-Provence nel sud della Francia nei pressi del quale sono state aperte le prime miniere nel 1822
Bauxite con penny
Produzione Alluminio Produzione dellrsquoAlluminio Nonostante lalluminio sia uno dei piugrave abbondanti
elementi della crosta terrestre (81) esso egrave molto raro in forma libera ed era una volta considerato un metallo prezioso con un valore superiore a quello delloro In effetti quando venne scoperto come elemento chimico lalluminio era estremamente difficile da separare dai composti di cui esso faceva parte
Per un periodo lalluminio costograve piugrave delloro ma i prezzi scesero di colpo quando nel 1889 venne scoperto un facile ed economico metodo di estrazione dalla bauxite Solo in questa data infatti venne messo a punto in Francia da Heroult e in America da Hall il metodo elettrolitico di produzione del metallo da allumina ( = ossido di alluminio Al2O3)
Per la produzione dellrsquoalluminio puro oggi comunemente si usa quale materia prima la bauxite ( la bauxite egrave costituite da idrossido di alluminio (formula chimica Al2O3middotnH2O ) sono terre di colore rosato rosso mattone o bianco ) Lalluminio non puograve essere estratto direttamente dal suo minerale ( bauxite) tramite riduzione con il carbonio La produzione avviene in due fasi diverse
1 ndash estrazione dellrsquoallumina dalla bauxite ( processo Bayer )
Nella prima fase mediante un processo chimico la bauxite ridotta in povere viene attaccata con soluzioni reagenti sino ad ottenere un precipitato sotto di polvere che prende il nome di allumina (= ossido di alluminio Al2O3)
Schema Impianto Produzione Alluminio
Il prodotto di partenza per la produzione dellalluminio egrave costituito dal minerale BAUXITE Nella prima fase la bauxite viene ridotta in povere e attaccata con soluzioni chimiche fino ad ottenere un precipitato sotto di polvere che prende il nome di ALLUMINA (egrave un ossido di alluminio Al2O3) Si tratta di un vero e processo chimico e non egrave in processo metallurgico
bauxite
allumina
Schema Impianto Produzione Alluminio
Schema Impianto Produzione Alluminio elettrolitico
Nella seconda fase lrsquoallumina viene immessa in celle elettrolitiche che contengono criolite fusa a circa 900 degC che scioglie lrsquoallumina per effetto del passaggio della corrente elettrica lrsquoallumina si scompone in ossigeno e alluminio fuso lrsquoalluminio fuso si deposita al fondo della cella da cui viene raccolto
Schema Impianto Produzione Alluminio elettrolitico
Al2O3 + 3 C 1048774 2 Al + 3 CO
Al2O3 + 3 C 2 Al + 3 CO
RICICLO DELLrsquoALLUMINIO
RICICLO DELLrsquoALLUMINIO RICICLO DELLrsquoALLUMINIO - Lrsquoalluminio recuperato viene pressato in balle - Inviato ad un separatore magnetico le balle vengono sminuzzate e separate da eventuali residui metallici estranei (di tipo ferroso) - Il rottame viene trattato ad una temperatura di 500 degC allo scopo di liberarlo da vernici ed altre sostanze aderenti - Il metallo viene quindi fuso passato in un forno di attesa oscillante dove viene mantenuto fuso per venire infine colato in lingotti che serviranno per produrre nuovi oggetti e laminati Il riciclo dellrsquoalluminio consente di risparmiare considerevoli quantitagrave di energia Processo di fusione mp 660 degC 26 kJmol Riduzione di una mole di Al da Al2O3 oltre 780 kJ Per ottenere 1 kg di Al dal rottame servono solo 10 divide125 kWh A partire dal minerale sono necessari 20 divide25 kWh
Applicazioni Che venga misurato in termini di quantitagrave o di
valore luso dellalluminio oltrepassa quello di tutti gli altri metalli ad eccezione del ferro ed egrave importante praticamente in tutti i segmenti delleconomia mondiale Lalluminio puro egrave soffice e debole ma puograve formare leghe con piccole quantitagrave di rame magnesio manganese silicio e altri elementi che hanno unampia gamma di proprietagrave utili
Queste leghe formano componenti vitali in campo aeronautico e aerospaziale Quando lalluminio viene fatto evaporare nel vuoto forma un rivestimento che riflette sia la luce visibile che il calore radiante Questi rivestimenti formano un sottile strato protettivo di ossido di alluminio che non si deteriora come fanno i rivestimenti di argento Lalluminio viene usato anche come rivestimento per gli specchi dei telescopi
Alcuni dei molti campi in cui viene usato lalluminio sono
Trasporti (in quasi ogni tipo di mezzo di trasporto)
Imballaggio (lattine pellicola dalluminio ecc)
Applicazioni
Costruzioni (finestre porte strutture per facciate continue rivestimenti metallici in lamiera scatolata alla pressopiegatrice ect)
Beni di consumo durevoli (elettrodomestici attrezzi da cucina ecc)
Linee di trasmissione elettrica (a causa del suo peso leggero anche se la sua conduttivitagrave elettrica egrave solo il 60 di quella del rame)
Macchinari
Il suo ossido lallumina si trova naturalmente in forma di corindone smeriglio rubino e zaffiro ed egrave usato nella produzione del vetro Rubini e zaffiri sintetici sono usati nei laser per la produzione di luce coerente
Lalluminio si ossida in maniera energica e come risultato ha trovato uso nei carburanti solidi per i razzi Per il medesimo motivo viene utilizzato nel processo di saldatura per alluminotermia
Storia
Gli antichi greci e romani usavano lallume che era prodotto dalla lavorazione della alunite un solfato dalluminio che si trova in natura
Lallume era fondamentale nellindustria tessile come fissatore per colori per le stampe su pergamena per la concia delle pelli la produzione del vetro e come emostatico per curare le ferite
Nel 1761 Guyton de Morveau propose di chiamare lalluminio base allumina Il metallo fu identificato per la prima volta da HDavy nellallume KAl(SO4)212H2O perograve non riuscigrave ad isolarlo propose pertanto il nome alumium (dal Latino alumen alum sale amaro) poi modificato in aluminium quindi in alluminio
Il primo scienziato ad isolare in forma impura il metallo fu H C Oslashrsted sfruttando la reazione tra lamalgama di potassio ed AlCl3 Friedrich Woumlhler egrave generalmente accreditato per aver isolato lalluminio in forma massiva nel 1827 migliorando il metodo di Oslashrsted
Henri Sainte-Claire Deville introdusse il metodo di riduzione diretta del metallo per via elettrolitica a partire da NaAlCl4 fuso processo studiato in modo indipendente pure da Bunsen
Linvenzione del processo Hall-Heroult nel 1886 ovvero elettrolisi di allumina disciolta in criolite NaAlF4 rese economica lestrazione dellalluminio dai minerali ed egrave comunemente in uso in tutto il mondo
Produzione Nonostante lalluminio sia il 3deg elemento
in ordine dabbondanza sulla crosta terrestre (81) egrave molto raro in forma libera ed era una volta considerato un metallo prezioso con un valore superiore a quello delloro Egrave quindi relativamente nuovo come metallo industriale e la sua produzione in quantitagrave commerciali avviene da poco piugrave di 100 anni
Quando venne scoperto lalluminio era estremamente difficile da separare dalle rocce di cui faceva parte e poicheacute si trovava solo legato in qualche composto era il piugrave difficile da ottenere nonostante fosse uno dei piugrave abbondanti elementi disponibili sulla terra
Produzione Per un periodo lalluminio costograve piugrave delloro ma i
prezzi scesero fino a collassare quando nel 1889 venne scoperto un facile metodo di produzione Solo in questa data infatti venne messo a punto in Francia da Heroult e in America da Hall il metodo elettrolitico di produzione del metallo da allumina (ossido di alluminio Al2O3)
Il recupero di questo metallo dai rifiuti (attraverso il riciclaggio) egrave diventato una parte importante dellindustria dellalluminio Il riciclaggio dellalluminio non egrave una novitagrave egrave una pratica comune fin dai primi del Novecento Era comunque unattivitagrave a basso profilo fino ai primi anni 60 quando il riciclaggio dellalluminio delle lattine pose questa pratica sotto lattenzione pubblica Le fonti per il riciclaggio dellalluminio comprendono automobili e serramenti elettrodomestici contenitori e altri prodotti Il riciclaggio egrave molto conveniente produrre un chilo di alluminio pronto alluso a partire da scarti costa meno di 1 kWh contro i 13-14 circa della produzione dal minerale
Produzione Il principale minerale dalluminio egrave la bauxite un
ossido-idrossido misto di alluminio dalla composizione molto variabile a seconda dei giacimenti Puograve pertanto contenere Al2O3 40-60 H2O 12-30 SiO2 1-15 Fe2O3 7-30 altri composti quali ossidi di Ti V P o Fluoruri
Lalluminio egrave un metallo reattivo e non puograve essere prodotto dalla bauxite tramite riduzione con carbonio come si fa con il ferro Viene invece prodotto con un procedimento a 2 stadi
Produzione di allumina Al2O3 dalla bauxite
Elettrolisi di allumina fusa in criolite
Lallumina si ottiene trattando la bauxite con idrossido di sodio concentrato a caldo che reagendo con lalluminio produce idrossido di alluminio che calcinato a 1200 degC si decompone in ossido di alluminio e idrogeno
Oggi questa operazione rientra allinterno del ciclo di lavorazione detto processo Bayer
processo Bayer
Il Processo Bayer egrave il metodo principale - e ad oggi maggiormente usato - per produrre allumina dalla bauxite
La bauxite egrave il minerale piugrave importante dal quale si ricava lalluminio ma contiene solamente il 30-54 di allumina Al2O3 mentre la restante parte egrave formata principalmente da silice (ovvero biossido di silicio SiO2) ossidi di ferro e diossido di titanio[1]
bauxite
La bauxite egrave una roccia sedimentaria che costituisce la principale fonte per la produzione dellalluminio La sua composizione egrave caratterizzata dalla presenza di diverse specie mineralogiche tra cui prevalgono gli ossidi e gli idrossidi di alluminio e di ferro La quantitagrave di idrossido di alluminio varia nei differenti depositi tra il 30 e il 75 facendo sigrave che tali giacimenti di bauxite rivestano notevole importanza economica ai fini dellestrazione dellalluminio In genere un deposito bauxitico si presenta sotto forma di aggregato di consistenza litica nel quale si trovano sparse delle pisoliti ovvero dei noduli di forma tondeggiante la cui forma sarebbe dovuta al trasporto subito Il colore della bauxite egrave in genere rosso cupo con irregolari macchie biancastre
Prende il nome dal paese di Les-Baux-de-Provence nel sud della Francia nei pressi del quale sono state aperte le prime miniere nel 1822
Bauxite con penny
Produzione Alluminio Produzione dellrsquoAlluminio Nonostante lalluminio sia uno dei piugrave abbondanti
elementi della crosta terrestre (81) esso egrave molto raro in forma libera ed era una volta considerato un metallo prezioso con un valore superiore a quello delloro In effetti quando venne scoperto come elemento chimico lalluminio era estremamente difficile da separare dai composti di cui esso faceva parte
Per un periodo lalluminio costograve piugrave delloro ma i prezzi scesero di colpo quando nel 1889 venne scoperto un facile ed economico metodo di estrazione dalla bauxite Solo in questa data infatti venne messo a punto in Francia da Heroult e in America da Hall il metodo elettrolitico di produzione del metallo da allumina ( = ossido di alluminio Al2O3)
Per la produzione dellrsquoalluminio puro oggi comunemente si usa quale materia prima la bauxite ( la bauxite egrave costituite da idrossido di alluminio (formula chimica Al2O3middotnH2O ) sono terre di colore rosato rosso mattone o bianco ) Lalluminio non puograve essere estratto direttamente dal suo minerale ( bauxite) tramite riduzione con il carbonio La produzione avviene in due fasi diverse
1 ndash estrazione dellrsquoallumina dalla bauxite ( processo Bayer )
Nella prima fase mediante un processo chimico la bauxite ridotta in povere viene attaccata con soluzioni reagenti sino ad ottenere un precipitato sotto di polvere che prende il nome di allumina (= ossido di alluminio Al2O3)
Schema Impianto Produzione Alluminio
Il prodotto di partenza per la produzione dellalluminio egrave costituito dal minerale BAUXITE Nella prima fase la bauxite viene ridotta in povere e attaccata con soluzioni chimiche fino ad ottenere un precipitato sotto di polvere che prende il nome di ALLUMINA (egrave un ossido di alluminio Al2O3) Si tratta di un vero e processo chimico e non egrave in processo metallurgico
bauxite
allumina
Schema Impianto Produzione Alluminio
Schema Impianto Produzione Alluminio elettrolitico
Nella seconda fase lrsquoallumina viene immessa in celle elettrolitiche che contengono criolite fusa a circa 900 degC che scioglie lrsquoallumina per effetto del passaggio della corrente elettrica lrsquoallumina si scompone in ossigeno e alluminio fuso lrsquoalluminio fuso si deposita al fondo della cella da cui viene raccolto
Schema Impianto Produzione Alluminio elettrolitico
Al2O3 + 3 C 1048774 2 Al + 3 CO
Al2O3 + 3 C 2 Al + 3 CO
RICICLO DELLrsquoALLUMINIO
RICICLO DELLrsquoALLUMINIO RICICLO DELLrsquoALLUMINIO - Lrsquoalluminio recuperato viene pressato in balle - Inviato ad un separatore magnetico le balle vengono sminuzzate e separate da eventuali residui metallici estranei (di tipo ferroso) - Il rottame viene trattato ad una temperatura di 500 degC allo scopo di liberarlo da vernici ed altre sostanze aderenti - Il metallo viene quindi fuso passato in un forno di attesa oscillante dove viene mantenuto fuso per venire infine colato in lingotti che serviranno per produrre nuovi oggetti e laminati Il riciclo dellrsquoalluminio consente di risparmiare considerevoli quantitagrave di energia Processo di fusione mp 660 degC 26 kJmol Riduzione di una mole di Al da Al2O3 oltre 780 kJ Per ottenere 1 kg di Al dal rottame servono solo 10 divide125 kWh A partire dal minerale sono necessari 20 divide25 kWh
Applicazioni
Costruzioni (finestre porte strutture per facciate continue rivestimenti metallici in lamiera scatolata alla pressopiegatrice ect)
Beni di consumo durevoli (elettrodomestici attrezzi da cucina ecc)
Linee di trasmissione elettrica (a causa del suo peso leggero anche se la sua conduttivitagrave elettrica egrave solo il 60 di quella del rame)
Macchinari
Il suo ossido lallumina si trova naturalmente in forma di corindone smeriglio rubino e zaffiro ed egrave usato nella produzione del vetro Rubini e zaffiri sintetici sono usati nei laser per la produzione di luce coerente
Lalluminio si ossida in maniera energica e come risultato ha trovato uso nei carburanti solidi per i razzi Per il medesimo motivo viene utilizzato nel processo di saldatura per alluminotermia
Storia
Gli antichi greci e romani usavano lallume che era prodotto dalla lavorazione della alunite un solfato dalluminio che si trova in natura
Lallume era fondamentale nellindustria tessile come fissatore per colori per le stampe su pergamena per la concia delle pelli la produzione del vetro e come emostatico per curare le ferite
Nel 1761 Guyton de Morveau propose di chiamare lalluminio base allumina Il metallo fu identificato per la prima volta da HDavy nellallume KAl(SO4)212H2O perograve non riuscigrave ad isolarlo propose pertanto il nome alumium (dal Latino alumen alum sale amaro) poi modificato in aluminium quindi in alluminio
Il primo scienziato ad isolare in forma impura il metallo fu H C Oslashrsted sfruttando la reazione tra lamalgama di potassio ed AlCl3 Friedrich Woumlhler egrave generalmente accreditato per aver isolato lalluminio in forma massiva nel 1827 migliorando il metodo di Oslashrsted
Henri Sainte-Claire Deville introdusse il metodo di riduzione diretta del metallo per via elettrolitica a partire da NaAlCl4 fuso processo studiato in modo indipendente pure da Bunsen
Linvenzione del processo Hall-Heroult nel 1886 ovvero elettrolisi di allumina disciolta in criolite NaAlF4 rese economica lestrazione dellalluminio dai minerali ed egrave comunemente in uso in tutto il mondo
Produzione Nonostante lalluminio sia il 3deg elemento
in ordine dabbondanza sulla crosta terrestre (81) egrave molto raro in forma libera ed era una volta considerato un metallo prezioso con un valore superiore a quello delloro Egrave quindi relativamente nuovo come metallo industriale e la sua produzione in quantitagrave commerciali avviene da poco piugrave di 100 anni
Quando venne scoperto lalluminio era estremamente difficile da separare dalle rocce di cui faceva parte e poicheacute si trovava solo legato in qualche composto era il piugrave difficile da ottenere nonostante fosse uno dei piugrave abbondanti elementi disponibili sulla terra
Produzione Per un periodo lalluminio costograve piugrave delloro ma i
prezzi scesero fino a collassare quando nel 1889 venne scoperto un facile metodo di produzione Solo in questa data infatti venne messo a punto in Francia da Heroult e in America da Hall il metodo elettrolitico di produzione del metallo da allumina (ossido di alluminio Al2O3)
Il recupero di questo metallo dai rifiuti (attraverso il riciclaggio) egrave diventato una parte importante dellindustria dellalluminio Il riciclaggio dellalluminio non egrave una novitagrave egrave una pratica comune fin dai primi del Novecento Era comunque unattivitagrave a basso profilo fino ai primi anni 60 quando il riciclaggio dellalluminio delle lattine pose questa pratica sotto lattenzione pubblica Le fonti per il riciclaggio dellalluminio comprendono automobili e serramenti elettrodomestici contenitori e altri prodotti Il riciclaggio egrave molto conveniente produrre un chilo di alluminio pronto alluso a partire da scarti costa meno di 1 kWh contro i 13-14 circa della produzione dal minerale
Produzione Il principale minerale dalluminio egrave la bauxite un
ossido-idrossido misto di alluminio dalla composizione molto variabile a seconda dei giacimenti Puograve pertanto contenere Al2O3 40-60 H2O 12-30 SiO2 1-15 Fe2O3 7-30 altri composti quali ossidi di Ti V P o Fluoruri
Lalluminio egrave un metallo reattivo e non puograve essere prodotto dalla bauxite tramite riduzione con carbonio come si fa con il ferro Viene invece prodotto con un procedimento a 2 stadi
Produzione di allumina Al2O3 dalla bauxite
Elettrolisi di allumina fusa in criolite
Lallumina si ottiene trattando la bauxite con idrossido di sodio concentrato a caldo che reagendo con lalluminio produce idrossido di alluminio che calcinato a 1200 degC si decompone in ossido di alluminio e idrogeno
Oggi questa operazione rientra allinterno del ciclo di lavorazione detto processo Bayer
processo Bayer
Il Processo Bayer egrave il metodo principale - e ad oggi maggiormente usato - per produrre allumina dalla bauxite
La bauxite egrave il minerale piugrave importante dal quale si ricava lalluminio ma contiene solamente il 30-54 di allumina Al2O3 mentre la restante parte egrave formata principalmente da silice (ovvero biossido di silicio SiO2) ossidi di ferro e diossido di titanio[1]
bauxite
La bauxite egrave una roccia sedimentaria che costituisce la principale fonte per la produzione dellalluminio La sua composizione egrave caratterizzata dalla presenza di diverse specie mineralogiche tra cui prevalgono gli ossidi e gli idrossidi di alluminio e di ferro La quantitagrave di idrossido di alluminio varia nei differenti depositi tra il 30 e il 75 facendo sigrave che tali giacimenti di bauxite rivestano notevole importanza economica ai fini dellestrazione dellalluminio In genere un deposito bauxitico si presenta sotto forma di aggregato di consistenza litica nel quale si trovano sparse delle pisoliti ovvero dei noduli di forma tondeggiante la cui forma sarebbe dovuta al trasporto subito Il colore della bauxite egrave in genere rosso cupo con irregolari macchie biancastre
Prende il nome dal paese di Les-Baux-de-Provence nel sud della Francia nei pressi del quale sono state aperte le prime miniere nel 1822
Bauxite con penny
Produzione Alluminio Produzione dellrsquoAlluminio Nonostante lalluminio sia uno dei piugrave abbondanti
elementi della crosta terrestre (81) esso egrave molto raro in forma libera ed era una volta considerato un metallo prezioso con un valore superiore a quello delloro In effetti quando venne scoperto come elemento chimico lalluminio era estremamente difficile da separare dai composti di cui esso faceva parte
Per un periodo lalluminio costograve piugrave delloro ma i prezzi scesero di colpo quando nel 1889 venne scoperto un facile ed economico metodo di estrazione dalla bauxite Solo in questa data infatti venne messo a punto in Francia da Heroult e in America da Hall il metodo elettrolitico di produzione del metallo da allumina ( = ossido di alluminio Al2O3)
Per la produzione dellrsquoalluminio puro oggi comunemente si usa quale materia prima la bauxite ( la bauxite egrave costituite da idrossido di alluminio (formula chimica Al2O3middotnH2O ) sono terre di colore rosato rosso mattone o bianco ) Lalluminio non puograve essere estratto direttamente dal suo minerale ( bauxite) tramite riduzione con il carbonio La produzione avviene in due fasi diverse
1 ndash estrazione dellrsquoallumina dalla bauxite ( processo Bayer )
Nella prima fase mediante un processo chimico la bauxite ridotta in povere viene attaccata con soluzioni reagenti sino ad ottenere un precipitato sotto di polvere che prende il nome di allumina (= ossido di alluminio Al2O3)
Schema Impianto Produzione Alluminio
Il prodotto di partenza per la produzione dellalluminio egrave costituito dal minerale BAUXITE Nella prima fase la bauxite viene ridotta in povere e attaccata con soluzioni chimiche fino ad ottenere un precipitato sotto di polvere che prende il nome di ALLUMINA (egrave un ossido di alluminio Al2O3) Si tratta di un vero e processo chimico e non egrave in processo metallurgico
bauxite
allumina
Schema Impianto Produzione Alluminio
Schema Impianto Produzione Alluminio elettrolitico
Nella seconda fase lrsquoallumina viene immessa in celle elettrolitiche che contengono criolite fusa a circa 900 degC che scioglie lrsquoallumina per effetto del passaggio della corrente elettrica lrsquoallumina si scompone in ossigeno e alluminio fuso lrsquoalluminio fuso si deposita al fondo della cella da cui viene raccolto
Schema Impianto Produzione Alluminio elettrolitico
Al2O3 + 3 C 1048774 2 Al + 3 CO
Al2O3 + 3 C 2 Al + 3 CO
RICICLO DELLrsquoALLUMINIO
RICICLO DELLrsquoALLUMINIO RICICLO DELLrsquoALLUMINIO - Lrsquoalluminio recuperato viene pressato in balle - Inviato ad un separatore magnetico le balle vengono sminuzzate e separate da eventuali residui metallici estranei (di tipo ferroso) - Il rottame viene trattato ad una temperatura di 500 degC allo scopo di liberarlo da vernici ed altre sostanze aderenti - Il metallo viene quindi fuso passato in un forno di attesa oscillante dove viene mantenuto fuso per venire infine colato in lingotti che serviranno per produrre nuovi oggetti e laminati Il riciclo dellrsquoalluminio consente di risparmiare considerevoli quantitagrave di energia Processo di fusione mp 660 degC 26 kJmol Riduzione di una mole di Al da Al2O3 oltre 780 kJ Per ottenere 1 kg di Al dal rottame servono solo 10 divide125 kWh A partire dal minerale sono necessari 20 divide25 kWh
Storia
Gli antichi greci e romani usavano lallume che era prodotto dalla lavorazione della alunite un solfato dalluminio che si trova in natura
Lallume era fondamentale nellindustria tessile come fissatore per colori per le stampe su pergamena per la concia delle pelli la produzione del vetro e come emostatico per curare le ferite
Nel 1761 Guyton de Morveau propose di chiamare lalluminio base allumina Il metallo fu identificato per la prima volta da HDavy nellallume KAl(SO4)212H2O perograve non riuscigrave ad isolarlo propose pertanto il nome alumium (dal Latino alumen alum sale amaro) poi modificato in aluminium quindi in alluminio
Il primo scienziato ad isolare in forma impura il metallo fu H C Oslashrsted sfruttando la reazione tra lamalgama di potassio ed AlCl3 Friedrich Woumlhler egrave generalmente accreditato per aver isolato lalluminio in forma massiva nel 1827 migliorando il metodo di Oslashrsted
Henri Sainte-Claire Deville introdusse il metodo di riduzione diretta del metallo per via elettrolitica a partire da NaAlCl4 fuso processo studiato in modo indipendente pure da Bunsen
Linvenzione del processo Hall-Heroult nel 1886 ovvero elettrolisi di allumina disciolta in criolite NaAlF4 rese economica lestrazione dellalluminio dai minerali ed egrave comunemente in uso in tutto il mondo
Produzione Nonostante lalluminio sia il 3deg elemento
in ordine dabbondanza sulla crosta terrestre (81) egrave molto raro in forma libera ed era una volta considerato un metallo prezioso con un valore superiore a quello delloro Egrave quindi relativamente nuovo come metallo industriale e la sua produzione in quantitagrave commerciali avviene da poco piugrave di 100 anni
Quando venne scoperto lalluminio era estremamente difficile da separare dalle rocce di cui faceva parte e poicheacute si trovava solo legato in qualche composto era il piugrave difficile da ottenere nonostante fosse uno dei piugrave abbondanti elementi disponibili sulla terra
Produzione Per un periodo lalluminio costograve piugrave delloro ma i
prezzi scesero fino a collassare quando nel 1889 venne scoperto un facile metodo di produzione Solo in questa data infatti venne messo a punto in Francia da Heroult e in America da Hall il metodo elettrolitico di produzione del metallo da allumina (ossido di alluminio Al2O3)
Il recupero di questo metallo dai rifiuti (attraverso il riciclaggio) egrave diventato una parte importante dellindustria dellalluminio Il riciclaggio dellalluminio non egrave una novitagrave egrave una pratica comune fin dai primi del Novecento Era comunque unattivitagrave a basso profilo fino ai primi anni 60 quando il riciclaggio dellalluminio delle lattine pose questa pratica sotto lattenzione pubblica Le fonti per il riciclaggio dellalluminio comprendono automobili e serramenti elettrodomestici contenitori e altri prodotti Il riciclaggio egrave molto conveniente produrre un chilo di alluminio pronto alluso a partire da scarti costa meno di 1 kWh contro i 13-14 circa della produzione dal minerale
Produzione Il principale minerale dalluminio egrave la bauxite un
ossido-idrossido misto di alluminio dalla composizione molto variabile a seconda dei giacimenti Puograve pertanto contenere Al2O3 40-60 H2O 12-30 SiO2 1-15 Fe2O3 7-30 altri composti quali ossidi di Ti V P o Fluoruri
Lalluminio egrave un metallo reattivo e non puograve essere prodotto dalla bauxite tramite riduzione con carbonio come si fa con il ferro Viene invece prodotto con un procedimento a 2 stadi
Produzione di allumina Al2O3 dalla bauxite
Elettrolisi di allumina fusa in criolite
Lallumina si ottiene trattando la bauxite con idrossido di sodio concentrato a caldo che reagendo con lalluminio produce idrossido di alluminio che calcinato a 1200 degC si decompone in ossido di alluminio e idrogeno
Oggi questa operazione rientra allinterno del ciclo di lavorazione detto processo Bayer
processo Bayer
Il Processo Bayer egrave il metodo principale - e ad oggi maggiormente usato - per produrre allumina dalla bauxite
La bauxite egrave il minerale piugrave importante dal quale si ricava lalluminio ma contiene solamente il 30-54 di allumina Al2O3 mentre la restante parte egrave formata principalmente da silice (ovvero biossido di silicio SiO2) ossidi di ferro e diossido di titanio[1]
bauxite
La bauxite egrave una roccia sedimentaria che costituisce la principale fonte per la produzione dellalluminio La sua composizione egrave caratterizzata dalla presenza di diverse specie mineralogiche tra cui prevalgono gli ossidi e gli idrossidi di alluminio e di ferro La quantitagrave di idrossido di alluminio varia nei differenti depositi tra il 30 e il 75 facendo sigrave che tali giacimenti di bauxite rivestano notevole importanza economica ai fini dellestrazione dellalluminio In genere un deposito bauxitico si presenta sotto forma di aggregato di consistenza litica nel quale si trovano sparse delle pisoliti ovvero dei noduli di forma tondeggiante la cui forma sarebbe dovuta al trasporto subito Il colore della bauxite egrave in genere rosso cupo con irregolari macchie biancastre
Prende il nome dal paese di Les-Baux-de-Provence nel sud della Francia nei pressi del quale sono state aperte le prime miniere nel 1822
Bauxite con penny
Produzione Alluminio Produzione dellrsquoAlluminio Nonostante lalluminio sia uno dei piugrave abbondanti
elementi della crosta terrestre (81) esso egrave molto raro in forma libera ed era una volta considerato un metallo prezioso con un valore superiore a quello delloro In effetti quando venne scoperto come elemento chimico lalluminio era estremamente difficile da separare dai composti di cui esso faceva parte
Per un periodo lalluminio costograve piugrave delloro ma i prezzi scesero di colpo quando nel 1889 venne scoperto un facile ed economico metodo di estrazione dalla bauxite Solo in questa data infatti venne messo a punto in Francia da Heroult e in America da Hall il metodo elettrolitico di produzione del metallo da allumina ( = ossido di alluminio Al2O3)
Per la produzione dellrsquoalluminio puro oggi comunemente si usa quale materia prima la bauxite ( la bauxite egrave costituite da idrossido di alluminio (formula chimica Al2O3middotnH2O ) sono terre di colore rosato rosso mattone o bianco ) Lalluminio non puograve essere estratto direttamente dal suo minerale ( bauxite) tramite riduzione con il carbonio La produzione avviene in due fasi diverse
1 ndash estrazione dellrsquoallumina dalla bauxite ( processo Bayer )
Nella prima fase mediante un processo chimico la bauxite ridotta in povere viene attaccata con soluzioni reagenti sino ad ottenere un precipitato sotto di polvere che prende il nome di allumina (= ossido di alluminio Al2O3)
Schema Impianto Produzione Alluminio
Il prodotto di partenza per la produzione dellalluminio egrave costituito dal minerale BAUXITE Nella prima fase la bauxite viene ridotta in povere e attaccata con soluzioni chimiche fino ad ottenere un precipitato sotto di polvere che prende il nome di ALLUMINA (egrave un ossido di alluminio Al2O3) Si tratta di un vero e processo chimico e non egrave in processo metallurgico
bauxite
allumina
Schema Impianto Produzione Alluminio
Schema Impianto Produzione Alluminio elettrolitico
Nella seconda fase lrsquoallumina viene immessa in celle elettrolitiche che contengono criolite fusa a circa 900 degC che scioglie lrsquoallumina per effetto del passaggio della corrente elettrica lrsquoallumina si scompone in ossigeno e alluminio fuso lrsquoalluminio fuso si deposita al fondo della cella da cui viene raccolto
Schema Impianto Produzione Alluminio elettrolitico
Al2O3 + 3 C 1048774 2 Al + 3 CO
Al2O3 + 3 C 2 Al + 3 CO
RICICLO DELLrsquoALLUMINIO
RICICLO DELLrsquoALLUMINIO RICICLO DELLrsquoALLUMINIO - Lrsquoalluminio recuperato viene pressato in balle - Inviato ad un separatore magnetico le balle vengono sminuzzate e separate da eventuali residui metallici estranei (di tipo ferroso) - Il rottame viene trattato ad una temperatura di 500 degC allo scopo di liberarlo da vernici ed altre sostanze aderenti - Il metallo viene quindi fuso passato in un forno di attesa oscillante dove viene mantenuto fuso per venire infine colato in lingotti che serviranno per produrre nuovi oggetti e laminati Il riciclo dellrsquoalluminio consente di risparmiare considerevoli quantitagrave di energia Processo di fusione mp 660 degC 26 kJmol Riduzione di una mole di Al da Al2O3 oltre 780 kJ Per ottenere 1 kg di Al dal rottame servono solo 10 divide125 kWh A partire dal minerale sono necessari 20 divide25 kWh
Produzione Nonostante lalluminio sia il 3deg elemento
in ordine dabbondanza sulla crosta terrestre (81) egrave molto raro in forma libera ed era una volta considerato un metallo prezioso con un valore superiore a quello delloro Egrave quindi relativamente nuovo come metallo industriale e la sua produzione in quantitagrave commerciali avviene da poco piugrave di 100 anni
Quando venne scoperto lalluminio era estremamente difficile da separare dalle rocce di cui faceva parte e poicheacute si trovava solo legato in qualche composto era il piugrave difficile da ottenere nonostante fosse uno dei piugrave abbondanti elementi disponibili sulla terra
Produzione Per un periodo lalluminio costograve piugrave delloro ma i
prezzi scesero fino a collassare quando nel 1889 venne scoperto un facile metodo di produzione Solo in questa data infatti venne messo a punto in Francia da Heroult e in America da Hall il metodo elettrolitico di produzione del metallo da allumina (ossido di alluminio Al2O3)
Il recupero di questo metallo dai rifiuti (attraverso il riciclaggio) egrave diventato una parte importante dellindustria dellalluminio Il riciclaggio dellalluminio non egrave una novitagrave egrave una pratica comune fin dai primi del Novecento Era comunque unattivitagrave a basso profilo fino ai primi anni 60 quando il riciclaggio dellalluminio delle lattine pose questa pratica sotto lattenzione pubblica Le fonti per il riciclaggio dellalluminio comprendono automobili e serramenti elettrodomestici contenitori e altri prodotti Il riciclaggio egrave molto conveniente produrre un chilo di alluminio pronto alluso a partire da scarti costa meno di 1 kWh contro i 13-14 circa della produzione dal minerale
Produzione Il principale minerale dalluminio egrave la bauxite un
ossido-idrossido misto di alluminio dalla composizione molto variabile a seconda dei giacimenti Puograve pertanto contenere Al2O3 40-60 H2O 12-30 SiO2 1-15 Fe2O3 7-30 altri composti quali ossidi di Ti V P o Fluoruri
Lalluminio egrave un metallo reattivo e non puograve essere prodotto dalla bauxite tramite riduzione con carbonio come si fa con il ferro Viene invece prodotto con un procedimento a 2 stadi
Produzione di allumina Al2O3 dalla bauxite
Elettrolisi di allumina fusa in criolite
Lallumina si ottiene trattando la bauxite con idrossido di sodio concentrato a caldo che reagendo con lalluminio produce idrossido di alluminio che calcinato a 1200 degC si decompone in ossido di alluminio e idrogeno
Oggi questa operazione rientra allinterno del ciclo di lavorazione detto processo Bayer
processo Bayer
Il Processo Bayer egrave il metodo principale - e ad oggi maggiormente usato - per produrre allumina dalla bauxite
La bauxite egrave il minerale piugrave importante dal quale si ricava lalluminio ma contiene solamente il 30-54 di allumina Al2O3 mentre la restante parte egrave formata principalmente da silice (ovvero biossido di silicio SiO2) ossidi di ferro e diossido di titanio[1]
bauxite
La bauxite egrave una roccia sedimentaria che costituisce la principale fonte per la produzione dellalluminio La sua composizione egrave caratterizzata dalla presenza di diverse specie mineralogiche tra cui prevalgono gli ossidi e gli idrossidi di alluminio e di ferro La quantitagrave di idrossido di alluminio varia nei differenti depositi tra il 30 e il 75 facendo sigrave che tali giacimenti di bauxite rivestano notevole importanza economica ai fini dellestrazione dellalluminio In genere un deposito bauxitico si presenta sotto forma di aggregato di consistenza litica nel quale si trovano sparse delle pisoliti ovvero dei noduli di forma tondeggiante la cui forma sarebbe dovuta al trasporto subito Il colore della bauxite egrave in genere rosso cupo con irregolari macchie biancastre
Prende il nome dal paese di Les-Baux-de-Provence nel sud della Francia nei pressi del quale sono state aperte le prime miniere nel 1822
Bauxite con penny
Produzione Alluminio Produzione dellrsquoAlluminio Nonostante lalluminio sia uno dei piugrave abbondanti
elementi della crosta terrestre (81) esso egrave molto raro in forma libera ed era una volta considerato un metallo prezioso con un valore superiore a quello delloro In effetti quando venne scoperto come elemento chimico lalluminio era estremamente difficile da separare dai composti di cui esso faceva parte
Per un periodo lalluminio costograve piugrave delloro ma i prezzi scesero di colpo quando nel 1889 venne scoperto un facile ed economico metodo di estrazione dalla bauxite Solo in questa data infatti venne messo a punto in Francia da Heroult e in America da Hall il metodo elettrolitico di produzione del metallo da allumina ( = ossido di alluminio Al2O3)
Per la produzione dellrsquoalluminio puro oggi comunemente si usa quale materia prima la bauxite ( la bauxite egrave costituite da idrossido di alluminio (formula chimica Al2O3middotnH2O ) sono terre di colore rosato rosso mattone o bianco ) Lalluminio non puograve essere estratto direttamente dal suo minerale ( bauxite) tramite riduzione con il carbonio La produzione avviene in due fasi diverse
1 ndash estrazione dellrsquoallumina dalla bauxite ( processo Bayer )
Nella prima fase mediante un processo chimico la bauxite ridotta in povere viene attaccata con soluzioni reagenti sino ad ottenere un precipitato sotto di polvere che prende il nome di allumina (= ossido di alluminio Al2O3)
Schema Impianto Produzione Alluminio
Il prodotto di partenza per la produzione dellalluminio egrave costituito dal minerale BAUXITE Nella prima fase la bauxite viene ridotta in povere e attaccata con soluzioni chimiche fino ad ottenere un precipitato sotto di polvere che prende il nome di ALLUMINA (egrave un ossido di alluminio Al2O3) Si tratta di un vero e processo chimico e non egrave in processo metallurgico
bauxite
allumina
Schema Impianto Produzione Alluminio
Schema Impianto Produzione Alluminio elettrolitico
Nella seconda fase lrsquoallumina viene immessa in celle elettrolitiche che contengono criolite fusa a circa 900 degC che scioglie lrsquoallumina per effetto del passaggio della corrente elettrica lrsquoallumina si scompone in ossigeno e alluminio fuso lrsquoalluminio fuso si deposita al fondo della cella da cui viene raccolto
Schema Impianto Produzione Alluminio elettrolitico
Al2O3 + 3 C 1048774 2 Al + 3 CO
Al2O3 + 3 C 2 Al + 3 CO
RICICLO DELLrsquoALLUMINIO
RICICLO DELLrsquoALLUMINIO RICICLO DELLrsquoALLUMINIO - Lrsquoalluminio recuperato viene pressato in balle - Inviato ad un separatore magnetico le balle vengono sminuzzate e separate da eventuali residui metallici estranei (di tipo ferroso) - Il rottame viene trattato ad una temperatura di 500 degC allo scopo di liberarlo da vernici ed altre sostanze aderenti - Il metallo viene quindi fuso passato in un forno di attesa oscillante dove viene mantenuto fuso per venire infine colato in lingotti che serviranno per produrre nuovi oggetti e laminati Il riciclo dellrsquoalluminio consente di risparmiare considerevoli quantitagrave di energia Processo di fusione mp 660 degC 26 kJmol Riduzione di una mole di Al da Al2O3 oltre 780 kJ Per ottenere 1 kg di Al dal rottame servono solo 10 divide125 kWh A partire dal minerale sono necessari 20 divide25 kWh
Produzione Per un periodo lalluminio costograve piugrave delloro ma i
prezzi scesero fino a collassare quando nel 1889 venne scoperto un facile metodo di produzione Solo in questa data infatti venne messo a punto in Francia da Heroult e in America da Hall il metodo elettrolitico di produzione del metallo da allumina (ossido di alluminio Al2O3)
Il recupero di questo metallo dai rifiuti (attraverso il riciclaggio) egrave diventato una parte importante dellindustria dellalluminio Il riciclaggio dellalluminio non egrave una novitagrave egrave una pratica comune fin dai primi del Novecento Era comunque unattivitagrave a basso profilo fino ai primi anni 60 quando il riciclaggio dellalluminio delle lattine pose questa pratica sotto lattenzione pubblica Le fonti per il riciclaggio dellalluminio comprendono automobili e serramenti elettrodomestici contenitori e altri prodotti Il riciclaggio egrave molto conveniente produrre un chilo di alluminio pronto alluso a partire da scarti costa meno di 1 kWh contro i 13-14 circa della produzione dal minerale
Produzione Il principale minerale dalluminio egrave la bauxite un
ossido-idrossido misto di alluminio dalla composizione molto variabile a seconda dei giacimenti Puograve pertanto contenere Al2O3 40-60 H2O 12-30 SiO2 1-15 Fe2O3 7-30 altri composti quali ossidi di Ti V P o Fluoruri
Lalluminio egrave un metallo reattivo e non puograve essere prodotto dalla bauxite tramite riduzione con carbonio come si fa con il ferro Viene invece prodotto con un procedimento a 2 stadi
Produzione di allumina Al2O3 dalla bauxite
Elettrolisi di allumina fusa in criolite
Lallumina si ottiene trattando la bauxite con idrossido di sodio concentrato a caldo che reagendo con lalluminio produce idrossido di alluminio che calcinato a 1200 degC si decompone in ossido di alluminio e idrogeno
Oggi questa operazione rientra allinterno del ciclo di lavorazione detto processo Bayer
processo Bayer
Il Processo Bayer egrave il metodo principale - e ad oggi maggiormente usato - per produrre allumina dalla bauxite
La bauxite egrave il minerale piugrave importante dal quale si ricava lalluminio ma contiene solamente il 30-54 di allumina Al2O3 mentre la restante parte egrave formata principalmente da silice (ovvero biossido di silicio SiO2) ossidi di ferro e diossido di titanio[1]
bauxite
La bauxite egrave una roccia sedimentaria che costituisce la principale fonte per la produzione dellalluminio La sua composizione egrave caratterizzata dalla presenza di diverse specie mineralogiche tra cui prevalgono gli ossidi e gli idrossidi di alluminio e di ferro La quantitagrave di idrossido di alluminio varia nei differenti depositi tra il 30 e il 75 facendo sigrave che tali giacimenti di bauxite rivestano notevole importanza economica ai fini dellestrazione dellalluminio In genere un deposito bauxitico si presenta sotto forma di aggregato di consistenza litica nel quale si trovano sparse delle pisoliti ovvero dei noduli di forma tondeggiante la cui forma sarebbe dovuta al trasporto subito Il colore della bauxite egrave in genere rosso cupo con irregolari macchie biancastre
Prende il nome dal paese di Les-Baux-de-Provence nel sud della Francia nei pressi del quale sono state aperte le prime miniere nel 1822
Bauxite con penny
Produzione Alluminio Produzione dellrsquoAlluminio Nonostante lalluminio sia uno dei piugrave abbondanti
elementi della crosta terrestre (81) esso egrave molto raro in forma libera ed era una volta considerato un metallo prezioso con un valore superiore a quello delloro In effetti quando venne scoperto come elemento chimico lalluminio era estremamente difficile da separare dai composti di cui esso faceva parte
Per un periodo lalluminio costograve piugrave delloro ma i prezzi scesero di colpo quando nel 1889 venne scoperto un facile ed economico metodo di estrazione dalla bauxite Solo in questa data infatti venne messo a punto in Francia da Heroult e in America da Hall il metodo elettrolitico di produzione del metallo da allumina ( = ossido di alluminio Al2O3)
Per la produzione dellrsquoalluminio puro oggi comunemente si usa quale materia prima la bauxite ( la bauxite egrave costituite da idrossido di alluminio (formula chimica Al2O3middotnH2O ) sono terre di colore rosato rosso mattone o bianco ) Lalluminio non puograve essere estratto direttamente dal suo minerale ( bauxite) tramite riduzione con il carbonio La produzione avviene in due fasi diverse
1 ndash estrazione dellrsquoallumina dalla bauxite ( processo Bayer )
Nella prima fase mediante un processo chimico la bauxite ridotta in povere viene attaccata con soluzioni reagenti sino ad ottenere un precipitato sotto di polvere che prende il nome di allumina (= ossido di alluminio Al2O3)
Schema Impianto Produzione Alluminio
Il prodotto di partenza per la produzione dellalluminio egrave costituito dal minerale BAUXITE Nella prima fase la bauxite viene ridotta in povere e attaccata con soluzioni chimiche fino ad ottenere un precipitato sotto di polvere che prende il nome di ALLUMINA (egrave un ossido di alluminio Al2O3) Si tratta di un vero e processo chimico e non egrave in processo metallurgico
bauxite
allumina
Schema Impianto Produzione Alluminio
Schema Impianto Produzione Alluminio elettrolitico
Nella seconda fase lrsquoallumina viene immessa in celle elettrolitiche che contengono criolite fusa a circa 900 degC che scioglie lrsquoallumina per effetto del passaggio della corrente elettrica lrsquoallumina si scompone in ossigeno e alluminio fuso lrsquoalluminio fuso si deposita al fondo della cella da cui viene raccolto
Schema Impianto Produzione Alluminio elettrolitico
Al2O3 + 3 C 1048774 2 Al + 3 CO
Al2O3 + 3 C 2 Al + 3 CO
RICICLO DELLrsquoALLUMINIO
RICICLO DELLrsquoALLUMINIO RICICLO DELLrsquoALLUMINIO - Lrsquoalluminio recuperato viene pressato in balle - Inviato ad un separatore magnetico le balle vengono sminuzzate e separate da eventuali residui metallici estranei (di tipo ferroso) - Il rottame viene trattato ad una temperatura di 500 degC allo scopo di liberarlo da vernici ed altre sostanze aderenti - Il metallo viene quindi fuso passato in un forno di attesa oscillante dove viene mantenuto fuso per venire infine colato in lingotti che serviranno per produrre nuovi oggetti e laminati Il riciclo dellrsquoalluminio consente di risparmiare considerevoli quantitagrave di energia Processo di fusione mp 660 degC 26 kJmol Riduzione di una mole di Al da Al2O3 oltre 780 kJ Per ottenere 1 kg di Al dal rottame servono solo 10 divide125 kWh A partire dal minerale sono necessari 20 divide25 kWh
Produzione Il principale minerale dalluminio egrave la bauxite un
ossido-idrossido misto di alluminio dalla composizione molto variabile a seconda dei giacimenti Puograve pertanto contenere Al2O3 40-60 H2O 12-30 SiO2 1-15 Fe2O3 7-30 altri composti quali ossidi di Ti V P o Fluoruri
Lalluminio egrave un metallo reattivo e non puograve essere prodotto dalla bauxite tramite riduzione con carbonio come si fa con il ferro Viene invece prodotto con un procedimento a 2 stadi
Produzione di allumina Al2O3 dalla bauxite
Elettrolisi di allumina fusa in criolite
Lallumina si ottiene trattando la bauxite con idrossido di sodio concentrato a caldo che reagendo con lalluminio produce idrossido di alluminio che calcinato a 1200 degC si decompone in ossido di alluminio e idrogeno
Oggi questa operazione rientra allinterno del ciclo di lavorazione detto processo Bayer
processo Bayer
Il Processo Bayer egrave il metodo principale - e ad oggi maggiormente usato - per produrre allumina dalla bauxite
La bauxite egrave il minerale piugrave importante dal quale si ricava lalluminio ma contiene solamente il 30-54 di allumina Al2O3 mentre la restante parte egrave formata principalmente da silice (ovvero biossido di silicio SiO2) ossidi di ferro e diossido di titanio[1]
bauxite
La bauxite egrave una roccia sedimentaria che costituisce la principale fonte per la produzione dellalluminio La sua composizione egrave caratterizzata dalla presenza di diverse specie mineralogiche tra cui prevalgono gli ossidi e gli idrossidi di alluminio e di ferro La quantitagrave di idrossido di alluminio varia nei differenti depositi tra il 30 e il 75 facendo sigrave che tali giacimenti di bauxite rivestano notevole importanza economica ai fini dellestrazione dellalluminio In genere un deposito bauxitico si presenta sotto forma di aggregato di consistenza litica nel quale si trovano sparse delle pisoliti ovvero dei noduli di forma tondeggiante la cui forma sarebbe dovuta al trasporto subito Il colore della bauxite egrave in genere rosso cupo con irregolari macchie biancastre
Prende il nome dal paese di Les-Baux-de-Provence nel sud della Francia nei pressi del quale sono state aperte le prime miniere nel 1822
Bauxite con penny
Produzione Alluminio Produzione dellrsquoAlluminio Nonostante lalluminio sia uno dei piugrave abbondanti
elementi della crosta terrestre (81) esso egrave molto raro in forma libera ed era una volta considerato un metallo prezioso con un valore superiore a quello delloro In effetti quando venne scoperto come elemento chimico lalluminio era estremamente difficile da separare dai composti di cui esso faceva parte
Per un periodo lalluminio costograve piugrave delloro ma i prezzi scesero di colpo quando nel 1889 venne scoperto un facile ed economico metodo di estrazione dalla bauxite Solo in questa data infatti venne messo a punto in Francia da Heroult e in America da Hall il metodo elettrolitico di produzione del metallo da allumina ( = ossido di alluminio Al2O3)
Per la produzione dellrsquoalluminio puro oggi comunemente si usa quale materia prima la bauxite ( la bauxite egrave costituite da idrossido di alluminio (formula chimica Al2O3middotnH2O ) sono terre di colore rosato rosso mattone o bianco ) Lalluminio non puograve essere estratto direttamente dal suo minerale ( bauxite) tramite riduzione con il carbonio La produzione avviene in due fasi diverse
1 ndash estrazione dellrsquoallumina dalla bauxite ( processo Bayer )
Nella prima fase mediante un processo chimico la bauxite ridotta in povere viene attaccata con soluzioni reagenti sino ad ottenere un precipitato sotto di polvere che prende il nome di allumina (= ossido di alluminio Al2O3)
Schema Impianto Produzione Alluminio
Il prodotto di partenza per la produzione dellalluminio egrave costituito dal minerale BAUXITE Nella prima fase la bauxite viene ridotta in povere e attaccata con soluzioni chimiche fino ad ottenere un precipitato sotto di polvere che prende il nome di ALLUMINA (egrave un ossido di alluminio Al2O3) Si tratta di un vero e processo chimico e non egrave in processo metallurgico
bauxite
allumina
Schema Impianto Produzione Alluminio
Schema Impianto Produzione Alluminio elettrolitico
Nella seconda fase lrsquoallumina viene immessa in celle elettrolitiche che contengono criolite fusa a circa 900 degC che scioglie lrsquoallumina per effetto del passaggio della corrente elettrica lrsquoallumina si scompone in ossigeno e alluminio fuso lrsquoalluminio fuso si deposita al fondo della cella da cui viene raccolto
Schema Impianto Produzione Alluminio elettrolitico
Al2O3 + 3 C 1048774 2 Al + 3 CO
Al2O3 + 3 C 2 Al + 3 CO
RICICLO DELLrsquoALLUMINIO
RICICLO DELLrsquoALLUMINIO RICICLO DELLrsquoALLUMINIO - Lrsquoalluminio recuperato viene pressato in balle - Inviato ad un separatore magnetico le balle vengono sminuzzate e separate da eventuali residui metallici estranei (di tipo ferroso) - Il rottame viene trattato ad una temperatura di 500 degC allo scopo di liberarlo da vernici ed altre sostanze aderenti - Il metallo viene quindi fuso passato in un forno di attesa oscillante dove viene mantenuto fuso per venire infine colato in lingotti che serviranno per produrre nuovi oggetti e laminati Il riciclo dellrsquoalluminio consente di risparmiare considerevoli quantitagrave di energia Processo di fusione mp 660 degC 26 kJmol Riduzione di una mole di Al da Al2O3 oltre 780 kJ Per ottenere 1 kg di Al dal rottame servono solo 10 divide125 kWh A partire dal minerale sono necessari 20 divide25 kWh
processo Bayer
Il Processo Bayer egrave il metodo principale - e ad oggi maggiormente usato - per produrre allumina dalla bauxite
La bauxite egrave il minerale piugrave importante dal quale si ricava lalluminio ma contiene solamente il 30-54 di allumina Al2O3 mentre la restante parte egrave formata principalmente da silice (ovvero biossido di silicio SiO2) ossidi di ferro e diossido di titanio[1]
bauxite
La bauxite egrave una roccia sedimentaria che costituisce la principale fonte per la produzione dellalluminio La sua composizione egrave caratterizzata dalla presenza di diverse specie mineralogiche tra cui prevalgono gli ossidi e gli idrossidi di alluminio e di ferro La quantitagrave di idrossido di alluminio varia nei differenti depositi tra il 30 e il 75 facendo sigrave che tali giacimenti di bauxite rivestano notevole importanza economica ai fini dellestrazione dellalluminio In genere un deposito bauxitico si presenta sotto forma di aggregato di consistenza litica nel quale si trovano sparse delle pisoliti ovvero dei noduli di forma tondeggiante la cui forma sarebbe dovuta al trasporto subito Il colore della bauxite egrave in genere rosso cupo con irregolari macchie biancastre
Prende il nome dal paese di Les-Baux-de-Provence nel sud della Francia nei pressi del quale sono state aperte le prime miniere nel 1822
Bauxite con penny
Produzione Alluminio Produzione dellrsquoAlluminio Nonostante lalluminio sia uno dei piugrave abbondanti
elementi della crosta terrestre (81) esso egrave molto raro in forma libera ed era una volta considerato un metallo prezioso con un valore superiore a quello delloro In effetti quando venne scoperto come elemento chimico lalluminio era estremamente difficile da separare dai composti di cui esso faceva parte
Per un periodo lalluminio costograve piugrave delloro ma i prezzi scesero di colpo quando nel 1889 venne scoperto un facile ed economico metodo di estrazione dalla bauxite Solo in questa data infatti venne messo a punto in Francia da Heroult e in America da Hall il metodo elettrolitico di produzione del metallo da allumina ( = ossido di alluminio Al2O3)
Per la produzione dellrsquoalluminio puro oggi comunemente si usa quale materia prima la bauxite ( la bauxite egrave costituite da idrossido di alluminio (formula chimica Al2O3middotnH2O ) sono terre di colore rosato rosso mattone o bianco ) Lalluminio non puograve essere estratto direttamente dal suo minerale ( bauxite) tramite riduzione con il carbonio La produzione avviene in due fasi diverse
1 ndash estrazione dellrsquoallumina dalla bauxite ( processo Bayer )
Nella prima fase mediante un processo chimico la bauxite ridotta in povere viene attaccata con soluzioni reagenti sino ad ottenere un precipitato sotto di polvere che prende il nome di allumina (= ossido di alluminio Al2O3)
Schema Impianto Produzione Alluminio
Il prodotto di partenza per la produzione dellalluminio egrave costituito dal minerale BAUXITE Nella prima fase la bauxite viene ridotta in povere e attaccata con soluzioni chimiche fino ad ottenere un precipitato sotto di polvere che prende il nome di ALLUMINA (egrave un ossido di alluminio Al2O3) Si tratta di un vero e processo chimico e non egrave in processo metallurgico
bauxite
allumina
Schema Impianto Produzione Alluminio
Schema Impianto Produzione Alluminio elettrolitico
Nella seconda fase lrsquoallumina viene immessa in celle elettrolitiche che contengono criolite fusa a circa 900 degC che scioglie lrsquoallumina per effetto del passaggio della corrente elettrica lrsquoallumina si scompone in ossigeno e alluminio fuso lrsquoalluminio fuso si deposita al fondo della cella da cui viene raccolto
Schema Impianto Produzione Alluminio elettrolitico
Al2O3 + 3 C 1048774 2 Al + 3 CO
Al2O3 + 3 C 2 Al + 3 CO
RICICLO DELLrsquoALLUMINIO
RICICLO DELLrsquoALLUMINIO RICICLO DELLrsquoALLUMINIO - Lrsquoalluminio recuperato viene pressato in balle - Inviato ad un separatore magnetico le balle vengono sminuzzate e separate da eventuali residui metallici estranei (di tipo ferroso) - Il rottame viene trattato ad una temperatura di 500 degC allo scopo di liberarlo da vernici ed altre sostanze aderenti - Il metallo viene quindi fuso passato in un forno di attesa oscillante dove viene mantenuto fuso per venire infine colato in lingotti che serviranno per produrre nuovi oggetti e laminati Il riciclo dellrsquoalluminio consente di risparmiare considerevoli quantitagrave di energia Processo di fusione mp 660 degC 26 kJmol Riduzione di una mole di Al da Al2O3 oltre 780 kJ Per ottenere 1 kg di Al dal rottame servono solo 10 divide125 kWh A partire dal minerale sono necessari 20 divide25 kWh
bauxite
La bauxite egrave una roccia sedimentaria che costituisce la principale fonte per la produzione dellalluminio La sua composizione egrave caratterizzata dalla presenza di diverse specie mineralogiche tra cui prevalgono gli ossidi e gli idrossidi di alluminio e di ferro La quantitagrave di idrossido di alluminio varia nei differenti depositi tra il 30 e il 75 facendo sigrave che tali giacimenti di bauxite rivestano notevole importanza economica ai fini dellestrazione dellalluminio In genere un deposito bauxitico si presenta sotto forma di aggregato di consistenza litica nel quale si trovano sparse delle pisoliti ovvero dei noduli di forma tondeggiante la cui forma sarebbe dovuta al trasporto subito Il colore della bauxite egrave in genere rosso cupo con irregolari macchie biancastre
Prende il nome dal paese di Les-Baux-de-Provence nel sud della Francia nei pressi del quale sono state aperte le prime miniere nel 1822
Bauxite con penny
Produzione Alluminio Produzione dellrsquoAlluminio Nonostante lalluminio sia uno dei piugrave abbondanti
elementi della crosta terrestre (81) esso egrave molto raro in forma libera ed era una volta considerato un metallo prezioso con un valore superiore a quello delloro In effetti quando venne scoperto come elemento chimico lalluminio era estremamente difficile da separare dai composti di cui esso faceva parte
Per un periodo lalluminio costograve piugrave delloro ma i prezzi scesero di colpo quando nel 1889 venne scoperto un facile ed economico metodo di estrazione dalla bauxite Solo in questa data infatti venne messo a punto in Francia da Heroult e in America da Hall il metodo elettrolitico di produzione del metallo da allumina ( = ossido di alluminio Al2O3)
Per la produzione dellrsquoalluminio puro oggi comunemente si usa quale materia prima la bauxite ( la bauxite egrave costituite da idrossido di alluminio (formula chimica Al2O3middotnH2O ) sono terre di colore rosato rosso mattone o bianco ) Lalluminio non puograve essere estratto direttamente dal suo minerale ( bauxite) tramite riduzione con il carbonio La produzione avviene in due fasi diverse
1 ndash estrazione dellrsquoallumina dalla bauxite ( processo Bayer )
Nella prima fase mediante un processo chimico la bauxite ridotta in povere viene attaccata con soluzioni reagenti sino ad ottenere un precipitato sotto di polvere che prende il nome di allumina (= ossido di alluminio Al2O3)
Schema Impianto Produzione Alluminio
Il prodotto di partenza per la produzione dellalluminio egrave costituito dal minerale BAUXITE Nella prima fase la bauxite viene ridotta in povere e attaccata con soluzioni chimiche fino ad ottenere un precipitato sotto di polvere che prende il nome di ALLUMINA (egrave un ossido di alluminio Al2O3) Si tratta di un vero e processo chimico e non egrave in processo metallurgico
bauxite
allumina
Schema Impianto Produzione Alluminio
Schema Impianto Produzione Alluminio elettrolitico
Nella seconda fase lrsquoallumina viene immessa in celle elettrolitiche che contengono criolite fusa a circa 900 degC che scioglie lrsquoallumina per effetto del passaggio della corrente elettrica lrsquoallumina si scompone in ossigeno e alluminio fuso lrsquoalluminio fuso si deposita al fondo della cella da cui viene raccolto
Schema Impianto Produzione Alluminio elettrolitico
Al2O3 + 3 C 1048774 2 Al + 3 CO
Al2O3 + 3 C 2 Al + 3 CO
RICICLO DELLrsquoALLUMINIO
RICICLO DELLrsquoALLUMINIO RICICLO DELLrsquoALLUMINIO - Lrsquoalluminio recuperato viene pressato in balle - Inviato ad un separatore magnetico le balle vengono sminuzzate e separate da eventuali residui metallici estranei (di tipo ferroso) - Il rottame viene trattato ad una temperatura di 500 degC allo scopo di liberarlo da vernici ed altre sostanze aderenti - Il metallo viene quindi fuso passato in un forno di attesa oscillante dove viene mantenuto fuso per venire infine colato in lingotti che serviranno per produrre nuovi oggetti e laminati Il riciclo dellrsquoalluminio consente di risparmiare considerevoli quantitagrave di energia Processo di fusione mp 660 degC 26 kJmol Riduzione di una mole di Al da Al2O3 oltre 780 kJ Per ottenere 1 kg di Al dal rottame servono solo 10 divide125 kWh A partire dal minerale sono necessari 20 divide25 kWh
Produzione Alluminio Produzione dellrsquoAlluminio Nonostante lalluminio sia uno dei piugrave abbondanti
elementi della crosta terrestre (81) esso egrave molto raro in forma libera ed era una volta considerato un metallo prezioso con un valore superiore a quello delloro In effetti quando venne scoperto come elemento chimico lalluminio era estremamente difficile da separare dai composti di cui esso faceva parte
Per un periodo lalluminio costograve piugrave delloro ma i prezzi scesero di colpo quando nel 1889 venne scoperto un facile ed economico metodo di estrazione dalla bauxite Solo in questa data infatti venne messo a punto in Francia da Heroult e in America da Hall il metodo elettrolitico di produzione del metallo da allumina ( = ossido di alluminio Al2O3)
Per la produzione dellrsquoalluminio puro oggi comunemente si usa quale materia prima la bauxite ( la bauxite egrave costituite da idrossido di alluminio (formula chimica Al2O3middotnH2O ) sono terre di colore rosato rosso mattone o bianco ) Lalluminio non puograve essere estratto direttamente dal suo minerale ( bauxite) tramite riduzione con il carbonio La produzione avviene in due fasi diverse
1 ndash estrazione dellrsquoallumina dalla bauxite ( processo Bayer )
Nella prima fase mediante un processo chimico la bauxite ridotta in povere viene attaccata con soluzioni reagenti sino ad ottenere un precipitato sotto di polvere che prende il nome di allumina (= ossido di alluminio Al2O3)
Schema Impianto Produzione Alluminio
Il prodotto di partenza per la produzione dellalluminio egrave costituito dal minerale BAUXITE Nella prima fase la bauxite viene ridotta in povere e attaccata con soluzioni chimiche fino ad ottenere un precipitato sotto di polvere che prende il nome di ALLUMINA (egrave un ossido di alluminio Al2O3) Si tratta di un vero e processo chimico e non egrave in processo metallurgico
bauxite
allumina
Schema Impianto Produzione Alluminio
Schema Impianto Produzione Alluminio elettrolitico
Nella seconda fase lrsquoallumina viene immessa in celle elettrolitiche che contengono criolite fusa a circa 900 degC che scioglie lrsquoallumina per effetto del passaggio della corrente elettrica lrsquoallumina si scompone in ossigeno e alluminio fuso lrsquoalluminio fuso si deposita al fondo della cella da cui viene raccolto
Schema Impianto Produzione Alluminio elettrolitico
Al2O3 + 3 C 1048774 2 Al + 3 CO
Al2O3 + 3 C 2 Al + 3 CO
RICICLO DELLrsquoALLUMINIO
RICICLO DELLrsquoALLUMINIO RICICLO DELLrsquoALLUMINIO - Lrsquoalluminio recuperato viene pressato in balle - Inviato ad un separatore magnetico le balle vengono sminuzzate e separate da eventuali residui metallici estranei (di tipo ferroso) - Il rottame viene trattato ad una temperatura di 500 degC allo scopo di liberarlo da vernici ed altre sostanze aderenti - Il metallo viene quindi fuso passato in un forno di attesa oscillante dove viene mantenuto fuso per venire infine colato in lingotti che serviranno per produrre nuovi oggetti e laminati Il riciclo dellrsquoalluminio consente di risparmiare considerevoli quantitagrave di energia Processo di fusione mp 660 degC 26 kJmol Riduzione di una mole di Al da Al2O3 oltre 780 kJ Per ottenere 1 kg di Al dal rottame servono solo 10 divide125 kWh A partire dal minerale sono necessari 20 divide25 kWh
Schema Impianto Produzione Alluminio
Il prodotto di partenza per la produzione dellalluminio egrave costituito dal minerale BAUXITE Nella prima fase la bauxite viene ridotta in povere e attaccata con soluzioni chimiche fino ad ottenere un precipitato sotto di polvere che prende il nome di ALLUMINA (egrave un ossido di alluminio Al2O3) Si tratta di un vero e processo chimico e non egrave in processo metallurgico
bauxite
allumina
Schema Impianto Produzione Alluminio
Schema Impianto Produzione Alluminio elettrolitico
Nella seconda fase lrsquoallumina viene immessa in celle elettrolitiche che contengono criolite fusa a circa 900 degC che scioglie lrsquoallumina per effetto del passaggio della corrente elettrica lrsquoallumina si scompone in ossigeno e alluminio fuso lrsquoalluminio fuso si deposita al fondo della cella da cui viene raccolto
Schema Impianto Produzione Alluminio elettrolitico
Al2O3 + 3 C 1048774 2 Al + 3 CO
Al2O3 + 3 C 2 Al + 3 CO
RICICLO DELLrsquoALLUMINIO
RICICLO DELLrsquoALLUMINIO RICICLO DELLrsquoALLUMINIO - Lrsquoalluminio recuperato viene pressato in balle - Inviato ad un separatore magnetico le balle vengono sminuzzate e separate da eventuali residui metallici estranei (di tipo ferroso) - Il rottame viene trattato ad una temperatura di 500 degC allo scopo di liberarlo da vernici ed altre sostanze aderenti - Il metallo viene quindi fuso passato in un forno di attesa oscillante dove viene mantenuto fuso per venire infine colato in lingotti che serviranno per produrre nuovi oggetti e laminati Il riciclo dellrsquoalluminio consente di risparmiare considerevoli quantitagrave di energia Processo di fusione mp 660 degC 26 kJmol Riduzione di una mole di Al da Al2O3 oltre 780 kJ Per ottenere 1 kg di Al dal rottame servono solo 10 divide125 kWh A partire dal minerale sono necessari 20 divide25 kWh
bauxite
allumina
Schema Impianto Produzione Alluminio
Schema Impianto Produzione Alluminio elettrolitico
Nella seconda fase lrsquoallumina viene immessa in celle elettrolitiche che contengono criolite fusa a circa 900 degC che scioglie lrsquoallumina per effetto del passaggio della corrente elettrica lrsquoallumina si scompone in ossigeno e alluminio fuso lrsquoalluminio fuso si deposita al fondo della cella da cui viene raccolto
Schema Impianto Produzione Alluminio elettrolitico
Al2O3 + 3 C 1048774 2 Al + 3 CO
Al2O3 + 3 C 2 Al + 3 CO
RICICLO DELLrsquoALLUMINIO
RICICLO DELLrsquoALLUMINIO RICICLO DELLrsquoALLUMINIO - Lrsquoalluminio recuperato viene pressato in balle - Inviato ad un separatore magnetico le balle vengono sminuzzate e separate da eventuali residui metallici estranei (di tipo ferroso) - Il rottame viene trattato ad una temperatura di 500 degC allo scopo di liberarlo da vernici ed altre sostanze aderenti - Il metallo viene quindi fuso passato in un forno di attesa oscillante dove viene mantenuto fuso per venire infine colato in lingotti che serviranno per produrre nuovi oggetti e laminati Il riciclo dellrsquoalluminio consente di risparmiare considerevoli quantitagrave di energia Processo di fusione mp 660 degC 26 kJmol Riduzione di una mole di Al da Al2O3 oltre 780 kJ Per ottenere 1 kg di Al dal rottame servono solo 10 divide125 kWh A partire dal minerale sono necessari 20 divide25 kWh
Schema Impianto Produzione Alluminio elettrolitico
Nella seconda fase lrsquoallumina viene immessa in celle elettrolitiche che contengono criolite fusa a circa 900 degC che scioglie lrsquoallumina per effetto del passaggio della corrente elettrica lrsquoallumina si scompone in ossigeno e alluminio fuso lrsquoalluminio fuso si deposita al fondo della cella da cui viene raccolto
Schema Impianto Produzione Alluminio elettrolitico
Al2O3 + 3 C 1048774 2 Al + 3 CO
Al2O3 + 3 C 2 Al + 3 CO
RICICLO DELLrsquoALLUMINIO
RICICLO DELLrsquoALLUMINIO RICICLO DELLrsquoALLUMINIO - Lrsquoalluminio recuperato viene pressato in balle - Inviato ad un separatore magnetico le balle vengono sminuzzate e separate da eventuali residui metallici estranei (di tipo ferroso) - Il rottame viene trattato ad una temperatura di 500 degC allo scopo di liberarlo da vernici ed altre sostanze aderenti - Il metallo viene quindi fuso passato in un forno di attesa oscillante dove viene mantenuto fuso per venire infine colato in lingotti che serviranno per produrre nuovi oggetti e laminati Il riciclo dellrsquoalluminio consente di risparmiare considerevoli quantitagrave di energia Processo di fusione mp 660 degC 26 kJmol Riduzione di una mole di Al da Al2O3 oltre 780 kJ Per ottenere 1 kg di Al dal rottame servono solo 10 divide125 kWh A partire dal minerale sono necessari 20 divide25 kWh
Schema Impianto Produzione Alluminio elettrolitico
Al2O3 + 3 C 1048774 2 Al + 3 CO
Al2O3 + 3 C 2 Al + 3 CO
RICICLO DELLrsquoALLUMINIO
RICICLO DELLrsquoALLUMINIO RICICLO DELLrsquoALLUMINIO - Lrsquoalluminio recuperato viene pressato in balle - Inviato ad un separatore magnetico le balle vengono sminuzzate e separate da eventuali residui metallici estranei (di tipo ferroso) - Il rottame viene trattato ad una temperatura di 500 degC allo scopo di liberarlo da vernici ed altre sostanze aderenti - Il metallo viene quindi fuso passato in un forno di attesa oscillante dove viene mantenuto fuso per venire infine colato in lingotti che serviranno per produrre nuovi oggetti e laminati Il riciclo dellrsquoalluminio consente di risparmiare considerevoli quantitagrave di energia Processo di fusione mp 660 degC 26 kJmol Riduzione di una mole di Al da Al2O3 oltre 780 kJ Per ottenere 1 kg di Al dal rottame servono solo 10 divide125 kWh A partire dal minerale sono necessari 20 divide25 kWh
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RICICLO DELLrsquoALLUMINIO RICICLO DELLrsquoALLUMINIO - Lrsquoalluminio recuperato viene pressato in balle - Inviato ad un separatore magnetico le balle vengono sminuzzate e separate da eventuali residui metallici estranei (di tipo ferroso) - Il rottame viene trattato ad una temperatura di 500 degC allo scopo di liberarlo da vernici ed altre sostanze aderenti - Il metallo viene quindi fuso passato in un forno di attesa oscillante dove viene mantenuto fuso per venire infine colato in lingotti che serviranno per produrre nuovi oggetti e laminati Il riciclo dellrsquoalluminio consente di risparmiare considerevoli quantitagrave di energia Processo di fusione mp 660 degC 26 kJmol Riduzione di una mole di Al da Al2O3 oltre 780 kJ Per ottenere 1 kg di Al dal rottame servono solo 10 divide125 kWh A partire dal minerale sono necessari 20 divide25 kWh
RICICLO DELLrsquoALLUMINIO RICICLO DELLrsquoALLUMINIO - Lrsquoalluminio recuperato viene pressato in balle - Inviato ad un separatore magnetico le balle vengono sminuzzate e separate da eventuali residui metallici estranei (di tipo ferroso) - Il rottame viene trattato ad una temperatura di 500 degC allo scopo di liberarlo da vernici ed altre sostanze aderenti - Il metallo viene quindi fuso passato in un forno di attesa oscillante dove viene mantenuto fuso per venire infine colato in lingotti che serviranno per produrre nuovi oggetti e laminati Il riciclo dellrsquoalluminio consente di risparmiare considerevoli quantitagrave di energia Processo di fusione mp 660 degC 26 kJmol Riduzione di una mole di Al da Al2O3 oltre 780 kJ Per ottenere 1 kg di Al dal rottame servono solo 10 divide125 kWh A partire dal minerale sono necessari 20 divide25 kWh
![Presentazione standard di PowerPoint · Il lavoro del server http •Rimani in attesa (LISTEN) di una richiesta http •Analizza la richiesta –Estrae cookie e parametri –[statica]](https://static.fdocumenti.com/doc/165x107/5f3fda521469cf624f0cd8d8/presentazione-standard-di-powerpoint-il-lavoro-del-server-http-arimani-in-attesa.jpg)
