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 Ciudad Guayana, 23 de Abril de 2014
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PROCESO PRODUCTIVO DEL ALUMINIO

La producción de aluminio consiste de 3 pasos: extracción de bauxita, producción de alúmina y electrólisis de aluminio.

Con un porcentaje de 8%, el aluminio es el 3er metal más abundante en la superficie de la tierra. La materia prima para la producción de aluminio, bauxita, está compuesta principalmente por uno o más componentes de hidróxido de aluminio, además de silica, hierro y óxido de titanio como las principales impurezas.

 Extracción de Bauxita

La bauxita es extraída principalmente por métodos de mina abierta, los cuales tienen un impacto en el ambiente. Los principales aspectos ecológicos a  considerar están relacionados con la limpieza del suelo, impacto en la flora y fauna local y la erosión del suelo.

Cuatro toneladas de bauxita son requeridas para producir dos toneladas de alúmina, las cuales producirán una tonelada de aluminio en una reductora.

 Producción de Alumina

La bauxita tiene que ser convertida en óxido de aluminio puro (alúmina) antes de que pueda ser transformada en aluminio por medio de la electrólisis. Esto es realizado a través del uso del proceso químico Bayer en las refinerías de alúmina. El óxido de aluminio es separado de las otras sustancias de la bauxita mediante una solución de soda cáustica, la mezcla obtenida es filtrada para remover todas las partículas insolubles. Después de esto, el hidróxido de aluminio es precipitado de la solución de soda, lavado y secado, mientras que la solución de soda es reciclada. Después de la calcinación, el producto final, óxido de aluminio (Al2O3), es un fino polvo blanco.

 Electrólisis de Aluminio

El aluminio primario es producido en plantas de reducción, donde el aluminio puro es extraído de la alúmina por medio del proceso Hall-Heroult. El proceso de reducción de alúmina en aluminio líquido es realizado a una temperatura promedio de 950 grados Celsius en un baño fluorinado y bajo una alta intensidad de corriente. Este proceso es realizado en celdas electrolíticas, donde los cátodos de carbón forman el fondo de la celda y actúan como electrodo negativo, los ánodos (electrodos positivos) son mantenidos en el tope y son consumidos durante el proceso cuando reaccionan con el oxígeno proveniente del electrolito.

Todas las líneas de celda construidas desde principios de 1970 usan la tecnología de ánodo precocido, donde los ánodos manufacturados de una mezcla de coque de petróleo y alquitrán son pre-cocidos en una planta de ánodos. En la tecnología Soederberg, la pasta de carbón es alimentada directamente en el tope de la celda y los ánodos son producidos utilizando el calor liberado por el proceso de reducción.

El aluminio trasegado a las celdas a intervalos regulares, es transportado a la sala de colada, donde las aleaciones de aluminio son preparadas de acuerdo a los requerimientos del cliente. El aluminio líquido obtenido en la sala de celdas, 99,8 % puro, es transferido en crisoles a la sala de Colada y vertido en hornos de retención, donde metales como titanio, magnesio, hierro y cobre son añadidos para preparar las aleaciones requeridas por los clientes. El metal líquido en los hornos es sometido a diferentes pruebas de calidad para luego ser transferido a la unidad de producción respectiva. Durante el proceso de producción, el aluminio líquido es vaciado en moldes enfriados por agua. El producto final puede ser aluminio primario en lingotes para refusión, lingotes para extrusión o planchones para laminación.

La sala de colada suministra planchones a la unidad de laminación. El planchón es primero fresado para garantizar que las superficies estén libre de rugosidades, posteriormente los planchones son transferidos a hornos de precalentamiento, para calentarlos a una temperatura adecuada para empezar el proceso de laminado en caliente.

Después de precalentado, el planchón es laminado en una bobina de 4-6 mm de espesor y 150 mts de largo aproximadamente. Esta bobina es transportada al laminador en frío por medio de grúas especialmente diseñadas para ello, donde el espesor de la bobina es reducido a valores tan pequeños como 0,3 mm dependiendo de los requerimientos del cliente. Posteriormente, las bobinas son sometidas a un proceso de recocido para lograr el espesor final requerido por el cliente. Una vez alcanzado el espesor final, la bobina está lista para ser enviada al área de acabado final y empaque. Finalmente las bobinas están listas para ser enviadas a los clientes, quienes transformaran las bobinas  en productos mas elaborados.

Las extrusiones de aluminio son utilizadas en construcciones residenciales y comerciales, ventanas, marcos para puertas, estructuras prefabricadas, techos, etc. Además las extrusiones son usadas también en aplicaciones de transporte, vehículos y marítimas.

El término extrusión es usualmente aplicado al proceso y al producto obtenido cuando el aluminio es manufacturado a través de un molde cilíndrico. Los cilindros resultantes pueden ser usados sin cortar o cortados en longitudes más pequeñas para ser empleados en estructuras, vehículos o componentes.

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