Curso Online de Alumínio e suas ligas

Alumínio e suas ligas

Introdução

O alumínio, na forma pura ou na forma de ligas metálicas, é o metal não ferroso mais utilizado atualmente.

Introdução

No final do século 19, com desenvolvimento dos processos Bayer e Hall-Héroult, foi possível a produção em maior quantidade deste metal.

O uso de ligas de alumínio em aplicações industriais generalizou-se com a descoberta do duralumínio pelo alemão Alfred Wilm em 1906.

Introdução

Para produzir alumínio utiliza-se bauxita: 35%-55% Al2O3.
O termo bauxita se refere a rochas sedimentares que contêm quantidades recuperáveis, do ponto de vista econômico, dos minerais gibbsita (gibbsite), boehmita (boehmite), e diásporo (diaspore).
Esse termo vêm de uma descrição dada para uma rocha sedimentar que foi vista próximo ao vilarejo francês chamado Les Baux.

Introdução

Os Estados Unidos e o Canadá são os maiores produtores mundiais de alumínio. Entretanto, nenhum deles possui jazidas de bauxita em seu território, dependendo exclusivamente de importação.
O Brasil tem a terceira maior reserva do minério no mundo, localizada na região amazônica, perdendo apenas para Austrália e Guiné.
Bauxita pode ser encontrada no Amazonas, no sudeste do Brasil, na região de Poços de Caldas (MG) e Cataguases (MG).

Produção de alumínio primário

A reação geral na célula pode ser representada da seguinte forma:

Al2O3(s) + 1,5C(s) = 2Al(l) + 1,5CO2(g)

Com o processo Hall-Héroult alumínio com pureza 99,95 % pode ser produzido.

Produção de alumínio primário

A corrente elétrica deposita alumínio dentro da poça de alumínio fundido que é mantida abaixo do eletrólito.
O oxigênio da alumina se deposita eletroliticamente sobre o ânodo de carbono mergulhado dentro de um eletrólito e reage com o ânodo.
Condutores de aço no cátodo de carbono conduzem corrente elétrica da célula. Essas barras são inseridas de forma cuidadosa, de forma que a expansão térmica forme um contato elétrico adequado.

Produção de alumínio primário

Eletrólito do processo Hall-Héroult
Composição:
75% Na3AlF6 (criolita)
4-8% CaF2
5-15% AlF3
1-6% Al2O3.

Às vezes 0-5% de LiF e 0-5% de MgF2 são utilizados para diminuir a temperatura de operação e melhorar a eficiência na transmissão a corrente elétrica.
A presença de criolita é essencial para a dissolução da alumina.

Produção de alumínio primário

Eletrólito do processo Hall-Héroult
Com o eletrólito é possível ter operação industrial a 940-980 °C.

Produção de alumínio primário

Classificação das ligas de alumínio