SETEMBRO ,2015

O ALUMÍNIO E SUAS APLICAÇÕES NA INDÚSTRIA

CONHECENDO UM POUCO MAIS SOBRE...

ALUMÍNIO:

ALUMÍNIO:

O ALUMÍNIO E SUAS PROPRIEDADES

• O símbolo químico do alumínio é Al;

• Tem o número atómico 13;

•  À temperatura ambiente é sólido;

• Grande condutividade eléctrica;

• Resistente à corrosão;

• Ponto de fusão baixo (aproximadamente de 660ºC).

O ALUMÍNIO E SUAS PROPRIEDADES

Resistência/tensão de ruptura N/mm2

250

Densidade Kg/m3 2.700

Ponto de fusão °C 660

Condutividade elétrica m/Ohm-mm2

29

Condutividade térmica W/m °C 200

Ponto de ebulição °C 2.519

ALUMÍNIO NA INDÚSTRIA

O ALUMÍNIO:

Indústrias automotivas;

Indústrias elétricas;

Contusões civis.

Por ele ser metal leve e macio, mas

resistente é utilizado em diversos

produtos do dia a dia. Sua atuação nas indústrias é bem importante:

CONSTRUÇÃO CIVIL

EMPRESAS AUTOMOTIVAS

INDÚSTRIA ELÉTRICA

OBTENÇÃO

BAUXITA, REFINARIA, REDUÇÃO

OBTENÇÃO: Bauxita; A bauxita é um mineral de

cor avermelhada; é uma mistura natural de

óxidos de alumínio; Seu principal componente é

o Al2O3; A bauxita contém também

sílica, óxido de ferro, dióxido de titânio, Gibisita.

OBTENÇÃO:

Alumina (Al2O3)

O óxido de alumínio é um composto químico de alumínio e oxigénio.;

Usado para a fabricação do alumínio metálico

OBTENÇÃO DA

ALUMINA• Processo de Bayer;

• Kant Josef Bayer – 1888;

• ETAPAS: Digestão; Clarificação; Calcinação.

Obtenção: Processo de Bayer

Obtenção: Processo de Bayer

Digestão: Moinhos; Digestor: Solução de soda caustica

(NaOH) e Óxido de Cálcio ( CaO).

A Gibisita é dissolvida na solução, formando o licor e o corpo de fundo (lama vermelha).

Condições: 200 a 240 °C e 30 atm.

Obtenção: Processo de Bayer

Clarificação: Separação do licor e da

lama vermelha; Filtragem; Resfriamento e

precipitação; Assim ocorre uma reação

contraria a da digestão; Decomposição do

Aluminato de Sódio.

Obtenção: Processo de Bayer

Calcinação. Ultima etapa; Retirada de resíduos; Calcinação a 1000°C; Obtido a Alumina.

OBTENÇÃO: Só é viável economicamente usar a bauxita quando ela apresentar pelo menos 30% de

Oxido de Alumínio;

4,7 T de bauxita = 2 T de Alumina = 1 de alumínio.

OBTENÇÃO: ALUMÍNIO

Antigamente usava-se um método não viável em questão econômica.

Aℓ2O3(s) + 6 HCℓ(aq)→ 4 AℓCℓ3(aq) + 3 H2O(ℓ)

AℓCℓ3(aq) + 3 K(s)→ 3 KCℓ(s) + Aℓ(s)

OBTENÇÃO: Processo de Hall-Héroult

Em 1888 o americano Charles M. Hall e o francês Paul Héroult desenvolveram de modo

independente um método que é usado até hoje para se produzir o alumínio a partir da alumina.

Esse método, que se dá por meio da eletrólise, é chamado de Processo de Hall-Héroult, ou,

simplesmente, Processo de Hall, visto que Charles M. Hall o patenteou.

Obtenção: Processo de Hall-Héroult

O Processo:1. Adicionar o fundente

criolita (Na3AℓF6), na alumina. (2000°C para 1000°C).

2. Colocar a mistura fundida na caixa. Íons livres Aℓ3+

(ℓ) e O2-(ℓ).

2 Aℓ2O3(ℓ) → 4 Aℓ3+(ℓ) + 6 O2-

(ℓ).

O recipiente que atua como catodo:

Semirreação do cátodo: 4 Aℓ3+

(ℓ) + 12 e- → 4 Aℓ(ℓ)

Obtenção: Processo de Hall-Héroult

O alumínio obtido tem P.F menor que a solução de alumina + criolita, logo, fica no estado liquido, mas sua densidade é maior que a da mistura, logo fica no fundo.

Obtenção: Processo de Hall-Héroult

Os eletrodos de carbono atuam como anodos (polos negativos), oxidando os anions de oxigênio:

Semirreação do ânodo: 6 O2-

(ℓ)  → 12 e- + 3 O2(g)

O Oxigênio reage com Carbono, formando CO2.

3 O2(g)  + 3 C(s) → 3 CO2(g

Obtenção: Processo de Hall-Héroult

OBTENÇÃO: IMPACTOS AMBIENTAIS

Impactos da extração da Bauxita e lama vermelha

Impactos pela extração da bauxita

alterações dos cursos d'água;

aumento do teor do material sedimentado em suspensão, promovendo assoreamento, desmatamento;

descaracterização do relevo;

formação das cavas;

assoreamento de cursos d'água, presentes;

destruição de áreas de preservação permanente;

Impactos pela extração da bauxita

destruição da flora e fauna.

Alteração do meio atmosférico ( aumento da quantidade de poeira em suspensão no ar);

Alteração dos processos geológicos (erosão, voçorocas, hidrogeologia), entre outros.

Impactos pela extração da bauxita

Solução mais empregadas por

empresas é a reconstituição da vegetação do solo.

Vale do Rio Doce é a maior mineradora de

bauxita do Brasil (explora cerca de 70%) , em 2007 investiu cerca de R$ 28,4 milhões

para reposição;

No Brasil 85% das áreas mineradas já recuperadas;

Segundo o IAI, 89% das áreas exploradas já “voltaram” ao seu estado nativo.

IMPACTOS CAUSADOS PELA LAMA VERMELHA

Além dos danos ao solo e queimaduras na pele, ao ingerir água contaminada poderá acarretar:

• danos neurológicos, cardiovasculares, metabólicos e genéticos tanto para seres humanos quanto para animais.

A lama vermelha  é um resíduo altamente poluente gerado pela produção de alumínio.

Causas a curto prazo;

Contaminação dos lençóis freáticos;

IMPACTOS CAUSADOS PELA LAMA VERMELHA

• Vazamento da lama vermelha tóxica de um

reservatório da fábrica de alumina MAL Hungarian Aluminium Production and Trade Company, na

cidade de Ajka.

• Oito pessoas morreram e cerca de 150 ficaram feridas,

muitas com queimaduras pelo

corpo

Usos Alternativos para a lama vermelha

Um dos maiores desafios para a industrias de alumínio;

Na gestão de resíduos para evitar-se a contaminação, as áreas destinadas a resíduos de bauxita são impermeabilizadas e a água tratada é devolvida ao ambiente natural;

Uma alternativa para a solução desse problema é o desenvolvimento de tecnologias que visem a reutilização dessa lama;

Como catalizadora em reações de oxidação de contaminantes orgânicos;

• Neutralizando a lama com CO2 e HNO3.

ALUMÍNIO ESUAS UTILIDADES NA

AUTOMOBILISTICA

ALUMINIO X AUTOMOBILISTICA

O setor é o maior consumidor de aluminio no mundo;

Associação Brasileira do aluminio- ABAL / incentiva a utilização do aluminio na industria automobilistica;

propriedades do aluminio ; dutilidade e maleabilidade;

LAMINAÇÃO:

EXTRUSÃO

TREFILAÇÃO:

FORJAMENTO

ESTAMPAGEM

LEVESA E RESISTENCIA Densidade: Aluminio - 2,7 g/cm3

materiais ferrosos - 7,8 g/cm3

''Cada 10% de redução de peso nos automóveis – pelo uso do alumínio em substituição ao aço - representa um aumento de 5% a 7% em eficiência de combustível'' - disse ABAL

LEVESA E RESISTENCIA carater sustentavel: - ''Em média, cada quilo de alumínio, aplicado em substituição a um material pesado, pode evitar a emissão de até 20 kg de CO2 durante a vida útil de um automóvel (1); 28 kg de CO2, de caminhões, e 40 kg a 45 kg de CO2, de ônibus'' - disse ABAL

LEVESA E RESISTENCIA Resistencia: A adição de outros metais, tratamento

termico e processo de encruamento, o tornam tão resistente quanto o aço.

PROCESSO DE RETROCESSO

CONDUTIVIDADE TÉRMICA

cerca de um terço inferior a condutividade do cobre e aproximadamente 4 vezes mais condutor que o aço.

Condutividade térmica (W/mK)

ALUMÍNIO 204

COBRE 372

AÇO 52

RESISTENCIA A CORROSÃO

Camada de Al2O3( trióxido de aluminio II)- mesmo principio de corrosão que a camada de Cr2O3 (trióxido de cromo III) confere ao aço inoxidavel.

RESISTENCIA A CORROSÃO

consumo de energia de 5 porcento em relação ao consumo para produzir o aluminio a partir do seu minerio – bauxita;

Mais de 55 porcento do aluminio usado na frabricação de automoveis é reciclado;

*Fonte: ABAL

ESPUMA DE ALUMINIO: TECNOLOGIA DE SEGURANÇA

Está sendo usado em: Prédios Carros

ESPUMA DE ALUMINIO: TECNOLOGIA DE SEGURANÇA

Por quais motivos? capacidade de absorção de impacto;

Maleabilidade;

Facilidade do processo de produção;

Resistencia .

ALUMÍNIOOUTRAS APLICAÇÕES

APLICAÇÕES DO ALUMÍNIO Bens de Consumo; Automotivos e Transportes ; Construção Civil; Máquinas e Equipamentos; Outros Setores;

ALUMÍNIO X SAÚDE

ALUMÍNIO X ÁGUA Processos de tratamento da água floculação; filtragem.

DÚVIDAS?

PERGUNTAS DA EQUIPE!