Proceso Bayer

7/21/2019 Proceso Bayer

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IntroducciónEste proyecto de investigación tiene como objetivo general describir el proceso químicoutilizado normalmente para la obtención de la alúmina , el cual fue desarrollado enAustria por Karl J !ayer, en "#$$ En un primer aspecto estudiaremos la materia primaque se utiliza en el proceso, el mineral bau%ita& de color marrón rojizo es el nombregen'rico de varios productos de la erosión, (idratos, ó%idos y silicato formados durantevarios millones de a)os por la acción prolongada del agua y el aireEn *enezuela e%iste un yacimiento de e%traordinaria importancia conocido como los+ijiguaos donde se e%trae bau%ita de e%celente calidad y representa una fuente segura desuministro de este mineral por muc(os a)os Este proceso es continuo de tipo cerrado y

podemos dividirlo en ado -ojo y ado !lanco, en la primera se prepara el material& esdecir se retiran las impurezas del mineral para obtener una suspensión de bau%ita Estasuspensión se lleva al .rea de lado blanco donde ocurren todas las transformacionesquímicas necesarias para obtener la alúmina o%ido de aluminio& polvo insoluble enagua, resistente al fuego y muy estable químicamente por sus características físicas yquímicas tiene múltiples usos en la industria a alúmina es el producto final del

procesoRESUMEN DEL PROCESO HISTORICO DE LA OBTENCION DELALUMINIOA continuación se (ace una rese)a a cerca de los aspectos m.s importantes que (anservido como base para obtener el aluminio

• A mediados del siglo /*000, loa alquimistas de la 'poca trabajaban con una seriede compuestos con características muy especiales y comenzaron a sospec(ar lae%istencia de un nuevo elemento Estos alquimistas utilizaban una sustanciadenominada Alumbre 1un sulfato de aluminio2 como fijador de colorantes

• +ara el a)o "345, el químico alem.n Andreas 6arggref, logró producir ó%ido dealuminio del alumbre

• "$7" El científico ingl's 8ump(ry 9avy, comprueba que estos compuestos presentar una base met.lica que el denomino alumium El descubre este metal (aciendo pasar una corriente el'ctrica por una mezcla de potasa, ó%ido de aluminio y partículasde limaduras de (ierro que (abía colocado en un crisol de platino, esto produjo unacombinación de :e y el nuevo metal ;iendo 9avy por lo tanto, primero en vislumbrar

el metal de manera efectiva y darle un nombre que fue modificado ligeramente por aluminum y m.s tarde por aluminium

• "$"< el americano !enjamin ;illiman 1químico de =e>? 8aven2 intenta lareducción de la alúmina mediante carbón de madera bajo la llama del soplete @bservóla formación de glóbulos met.licos, pero, no podía recogerlos al quemarse estosinstant.neamente

• "$< El químico 9an's 8ans B(ristian @ersted, mediante un proceso químico produce los primeros glóbulos de aluminio muy impuros Esto lo logra de la siguiente

manera& calienta una amalgama de potasio con cloruro de aluminio 1 la primera preparación de AlBlC2 destilando luego el mercurio de la amalgama de aluminio,



obteniendo un peque)o glóbulo del metal, pero no pudo duplicar sus e%perimentos, por lo que se pone en duda su logro, no obstante fue el primero de una nueva orientación yaportó la materia b.sicaD el AlBlC

• "$<3 El alem.n :riedric >(oler, repitiendo los e%perimentos de @ersted, pero

sustituyendo la amalgama de potasio por potasio met.lico, obtuvo el aluminio en formade polvo gris muy impuro que contiene adem.s de potasio, cloruro de aluminio noreducido, y a la vez imposible de compactar por calentamiento 1nace así la metalurgiade los polvos2

• "$4 El mismo (oler mejorando sus e%perimentos logra producir glóbulos demetal lo suficientemente puro como para permitirle describir con e%actitud las

propiedades del aluminio, 1ligereza, maleabilidad y su relación con otros metales2

F+ara el a)o "$< el aluminio era un producto e%clusivamente de laboratorios que se

vendía a razón de 4 dólares la libra, m.s costoso que el oroF• "$4 el franc's 8enri ;aint? Blaire 9e *ille, continuando con los trabajos de

(oler, sustituye el cloruro de aluminio por cloruro doble de aluminio y sodio1=aAlBl42 y el potasio por el sodio como reductor, adem.s usa un crisol inerte 1de

platino2 con respecto al metal fundido, logra llegar a la obtención de un lingote met.licorespectivamente puro as propiedades intrísicas del cloruro doble de aluminio le (acendesempe)ar, adem.s del papel de la primera materia, el de fúndente que permite unir losglóbulos en una masa (omog'nea El m'rito de este nuevo m'todo estiba en que se

podía usar a escala industrial, logr.ndose así para el a)o de "$# bajar el precio delaluminio a "3 dólares la libra

Grabajando en forma paralela con su procedimiento químico Blaire 9e *ille, intenta y produce aluminio por vía electrolítica, 1por la pila del cloruro de aluminio y sodiofundido2 +ero para la 'poca, la energía el'ctrica era escasa y muy cara +ara la misma'poca el alem.n -obert !unsen, obtiene independiente de 9e *ille, un resultado similar,es decir descubre el m'todo de la reducción electrolítica del cloruro de aluminio, en un

ba)o de sodio fundido, al ser pasada una corriente el'ctrica, mediante el cual ocurre laseparación del aluminio met.lico Este m'todo por su parte requería la costosaoperación de transformar la alúmina a cloruro de aluminio y esto industrialmente resultaantieconómico

• "$$5 6artin 8all 1americano2 y +aul 8eroult 1franc's2, trabajandoindependientemente, descubren el proceso de la electrólisis de la alúmina en criolitafundida 1=aC Al:52, 'ste procedimiento eliminó el costoso paso antes mencionadoEste procedimiento a sido la base para todos los procesos modernos de reducción dealuminio y solo se le (a dado los retoques tecnológicos que las 'poca amerita

• "$$3 y "$$$ el austríaco Karl Josep( !ayer, deposita la patente de fabricaciónde alúmina, fijando los principios que se utilizan siempre en la mayor parte de lasf.bricas actuales +ara ello utilizan materia prima la bau%ita 1descubierta en el a)o "$<"

por !ert(ier, en es !au%, :rancia



En la actualidad casi el "77H del aluminio producido a nivel mundial es obtenido de lacombinación de estos dos últimos procesos, no obstante, las investigaciones continúanen busca de procesos alternos que permitan la obtención de aluminio en una forma m.seconómicaMINERAL DE ALUMINIOEl aluminio es uno de los elementos m.s abundantes de la naturaleza, despu's delo%ígeno 143H2 y el silicio 1<$H2, constituyendo un 3,CH de la corteza terrestre =oobstante, dada su alta reactividad química, nunca es encontrado como elemento libre,sino en forma o%idada m.s comúnmente en la forma de aluminatos y silicatos 9entrode estos compuestos se encuentra como Al<@C combinado con agua y otros elementoscomunes como (ierro, silicio y titanio Actualmente se sabe que el aluminio en su formao%idada se encuentra en m.s de <7 minerales en mayores o menores porcentajesIeneralmente, los m.s importantes grupos minerales conteniendo aluminio son lossilicatos de aluminio, incluyendo las calizas y ó%idos (idratados, tales como las

bau%itas os cloruros y otros (aluros de aluminio (an sido encontrados en la naturalezaen cantidades comerciales9ado que la producción actual de aluminio met.lico a escala industrial se basa en lareducción de un ó%ido mineral que contiene aluminio, cualquier depósito mineral útildebe ser tratable r.pidamente para su beneficiación, así que un ó%ido puro de aluminio

puede ser obtenido =o obstante, el beneficio físico de los ó%idos no (a sido muy útilEn consecuencia, (a sido siempre necesario el uso de los procesos químicos paraobtener un ó%ido puro de aluminio 1AlúminaD Al<@C2 y eliminar otros elementosasociados con 'l en los depósitos minerales Esto por tanto restringe el rango pr.ctico delos minerales de aluminio, constituye la fuente mineralógica disponible m.s económica

para el beneficio químico para producir alúmina, esto desde el punto de vista del mayor contenido de Al<@C, así como por la menor cantidad de mineral procesado para obtener la misma cantidad de aluminioBualquier beneficio químico debe ser basado en la remoción selectiva, ya sea del ó%idode aluminio o bien de los otros elementos =o obstante, frecuentemente los otros ó%idosson químicamente similares y este problema es acompa)ado por el comportamientoanfot'rico del aluminio, lo cual (ace e%tremadamente difícil la remoción selectiva deimpurezas 1ganga2Bonsecuentemente, los procesos de beneficio usualmente se basan en la disoluciónselectiva del ó%ido de aluminio 1+-@BE;@ !AE-2, Bin'ticamente la disolución esfavorecida en sosa caústica fuerte, la cual constituye el solvente actual utilizado en lasindustrias m.s importantes fabricantes de alúminaLA BAUXITABasi la totalidad (oy día del aluminio es producido a partir de este mineral El t'rmino!A/0GA, se refiere a una mezcla de minerales formados mediante la interperizaciónde las rocas que contienen aluminio as rocas madres pueden ser ígneas osedimentarias, son frecuentementeD =ep(elina 1C =a@K<@# ;i @<2, serpentina,granito, dionita, dolerita y caliza conteniendo minerales arcillosos Buando estas rocasson sometidas a la acción de la intemperie 1efecto de las lluvias2 o al tiempo, ellastienden a perder los constituyentes, tales comoD silicio, magnesio, ó%ido de (ierro y

ó%ido de titanio En consecuencia, se forman arcillas que contienen entre C?57H deó%ido de aluminio 1Al<@C2 combinado y subsecuentemente laterita que consiste



substancialmente en ó%ido de aluminio (idratado y ó%ido de (ierro (idratado 9eacuerdo a su composición química las lateritas son conocidas como ferruginosas oaluminosas 1aquellas m.s ricas en alúmina y m.s pobres en sílice y ó%ido de (ierro2 o

bau%itasa bau%ita ocurre en lec(os estratificados o cristales dentro o debajo de formacionescomo depósitos cubiertos o cercanos a la superficie terrestreD como impurezas, la

bau%ita contiene generalmente ó%ido de (ierro, sílice y titanita que varían en proporciónsegún su procedencia a mayoría de los depósitos de bau%ita de mayor tenor,adecuados para la e%tracción de alúmina ocurre en regiones tropicales o semitropicales1.– Como!ición "u#mic$ d% &$ '$u(it$Bomo se (a indicado anteriormente las bau%itas son mezclas de minerales que contienenalúmina (idratada y ciertas impurezas comunes, tales como ó%ido de :e, sílice y ó%idode titanio 1rutilo o anastasa2 na composición química típica de una bau%ita es lasiguienteDAl<@C C?57H@%ido de :e "7?C7H;ílice 1;i@<2 4?"$HGi @< <?H8<@ de constitución "<?C7H@tras impurezas).* Como!ición min%r$&ó+ic$ d% &$ '$u(it$En apariencia física los varios depósitos de bau%ita pueden diferir considerablementeEsto, es debido a la interperización previa, variaciones b.sicas en la forma cristalina deló%ido de aluminio y variaciones en la naturaleza de las impurezas asociadas con ellaas bau%itas se presentan en varias formas estructurales diferentes, dependiendo delnúmero de agua de (idratación y tambi'n de la forma cristalina& debido a esto (an sidoclasificadas mineralógicamente en dos grandes categoríasD

• 6ono(idratados 1Al<@C 8<@2 del cual e%isten dos variantes cristalogr.ficasD

• g ó boemita

• a ó di.spora

• Gri(idrato 1Al<@C C8<@2D variedad g denominada gibbsita

;e (a visto que las dos últimas est.n en la forma de mono(idratos, mientras que el primero es un tri(idrato os dos tipos de mono(idratos a su vez tienen diferente formaestructural, lo que (ace que tengan deferencia a la des(idratación r.pida, así comotambi'n e%(iben solubilidades diferentes en soda caústica 1=a@82 a gibbsita sedisuelve m.s r.pidamente en soda caústica que los mono(idratos 1m.s altas solubilidad,así como m.s r.pida disolución2, pero tienen un contenido intrísico de alúmina m.s

bajo En líneas generales, las condiciones de solución del (idrato de alúmina varían paralas diferentes formas estructurales y tambi'n en función de concentración =a@8 y latemperatura6uc(os de los depósitos e%plotados corrientemente tienen un dominio gibbsítico1tri(idratado2, pero frecuentemente tienen una proporción significativa de una forma



cristalina mono(idratada +or lo tanto el procedimiento químico debe ser uncompromiso entre las condiciones óptimas para cada uno de los tipos de (idratos Asítenemos por ejemplo, que la temperatura 1y presiones resultantes2 para disolver minerales boe(míticos son m.s altas que para minerales gibbsíticos, "$7?<7 LB y "77?"7LB respectivamente El rango de concentración caústica en gramos por litro esDGri(idratoD 43?$< gr =a<@M6ono(idratosD "77?<45 gr =a<@MEs de (acer notar que el mono(idrato tipo di.sporo, pr.cticamente no es utilizado comofuente de alúmina, debido a las elevadas temperaturas, concentraciones de caústica y

presiones requeridas para la disolución del (idrato,. – C$&id$d d% un$ '$u(it$a calidad de una bau%ita es determinada por su composición química y mineralógica yespecialmente por el llamado Fmódulo de síliceF 1Al<@CM;i@< en H peso2 a relaciónAl<@CM;i@< determina si un mineral es trabajable o no a mejor bau%ita tiene unmódulo mayor a "7, mientras que las bau%itas de segunda y tercera categoría tienen unmódulo de sílice entre 3?"7 y 4?3 respectivamente +or lo tanto la presencia de sílice enla bau%ita, sobre todo en su forma reactiva, juega un papel fundamental en la calidad delmineralEL PROCESO BA-ER 1. * Ant%c%d%nt%! % Hi!tori$Antes de la invención del proceso !ayer 1 "$$5 N "$#< 2, la alúmina se producía por el

procedimiento de e B(atelier, 1"$5# 2 ;egún dic(o proceso, se mezclaba la bau%itacon carbonato sódico y se sometía la mezcla a calcinación en un (orno a "777 N ""77LB, proceso pirog'nico Bomo producto de reacción se obtenía aluminato sódico, que seli%iviaba a $7 LB, consigui'ndose una solución de aluminio de la que, una vez saturada,se precipitaba la alúmina por medio de B@< procedente del (orno ;e construyeroninstalaciones de este tipo en Europa y Estados nidos y suministraron importantescantidades de alúmina, incluso bastante despu's de que se pusiera a punto el proceso!AE- a base del proceso es DAl<@CC18<@2 O =a<B@C1ac2 "777?"<77LB <=aAl@<1ac2 O B@< O C8<@<=aAl@<1ac2 O B@< O C8<@ P =a<B@C1ac2 O Al<@CC18<@2 Q <Al1@82CREl tri(idrato filtrado se calcinaba a Al<@C en un (orno rotativo y a alta temperatura,""77?"<77LB El =a<B@C se concentraba en los licores (asta que precipitaba la sal, quese reciclaba o vendíaEl problema de este procedimiento es que no sólo se obtiene aluminato de sódico, sinotambi'n silicato y titanato, lo que produce impurificaciones del (idrato ;e precisaban,

pues, medidas m.s o menos complejas para controlar esta contaminaciónEs te procedimiento sobrevivió varios a)os despu's de inventado el proceso !ayer,debido a que, (asta los a)os 47?7, la alúmina producida podía competir en costo con laalúmina !ayer Adem.s, se podían tratar una gran variedad de bau%itas incluyendo lasdiaspóricas o silíceas Gambi'n, el proceso mejoró lentamente (asta que el !ayer alcanzó su perfeccionamiento tecnológico ;e puede afirmar que el final del proceso

pirog'nico tuvo lugar al acabar la <da Iuerra 6undial, si bien se utilizóespor.dicamente (asta los 57 en Estados nidos, Alemania y B(ina, sobre todo para

bau%itas altas en sílice A partir de esta fec(a, el proceso no pudo competir con un !ayer



de menores costos de capital y operativos& asimismo, la alúmina !ayer mejorabacontinuamente sus especificaciones químico?físicas+arece ser que las primeras plantas !ayer en Europa fueron la de Iardan 1:rancia,"$#C2 y la de arne 10rlanda, "$#2 En "#73 se construye en :rancia la !arasse y;alindres En ;an ouis, cerca de 6arsella, se levanta otra en "#7$, y en "#"5 enBolonia 1Alemania2 En "#"3 se construye una planta en !urntisland 1Escocia2 y en"#C3 una en =e>port 1; Iales2 y otras dos en AlemaniaEl tama)o de las plantas !ayer no sobrepasó, antes de finalizar la <da Iuerra 6undial,los "77777 6g A)o?" y la alúmina producida era la denominada como FflouryF, dealta temperatura de calcinación 1"<77LB2En los estados nidos se inició la producción de alúmina !ayer en "#7C, en ;t ouisDla calidad de la alúmina era conocida como FsandyF y la planta de <7777 6g A)o?"8asta "#47 no se construyeron en Am'rica m.s plantas& en estas fec(as se instalaron

plantas en Arvida 1Banad.2 y en los Estados nidos Adem.s de las bau%itas deArSansas, los americanos e%plotaron masivamente los yacimientos jamaicanosa capacidad de las plantas se incrementó (acia "#4 (asta los <77777 6g A)o?",llegando en los $7 a alcanzar los $77777 6g A)o?" Am'rica del =orte 1Estadosnidos y Banad.2, incluyendo sus plantas en Jamaica, producen alrededor de "75 6gA)o?" de alúmina FsandyF desde "#$7 (asta nuestros días ;ólo en "#$4 se produjeron,3"75 6g ;udam'rica pasó de C"7 5 6g en "#$7 a 5"7 5 6g En la actualidad;udam'rica e%porta cantidades importantes a Estados nidosD m.s del 7H de su

producción En Europa se (an construido cinco grandes plantas entre "#55 y nuestrosdías, entre las que destacan ; Bapri.n en Espa)a y Aug(inis( en 0rlanda, concapacidades nominales de $77777 6g A)o?", que pueden e%pandirse (asta ",< "7 56g A)o?"Am'rica (a incrementado su producción de alúmina en base a las plantas de Jamaica y;urinam y se acrecentar. m.s con los proyectos de *enezuela y !rasil, siendo el

propósito de *enezuela llegar a la producción de "7 5 6g A)o?" en la región de+ijiguaos, en "##Cos asentamientos de las m.s grandes compa)ías Americanas, Europeas y Japonesas enAustralia, en los grandes yacimientos de bau%itas de aipa, Iove, etc, (an provocadoque este país se (aya convertido en el suministrador de sus propias plantas de reduccióny en e%portador de alúmina y bau%ita a plantas asi.ticas, controladas en gran parte por tecnología japonesa Gambi'n Estados unidos y -usia se suministran de Australia, que

produce m.s de C millones de toneladas de bau%itas pasando de 5 millones detoneladas de alúmina FsandyF en "#$7, a m.s de "7 millones de toneladas de alúminaen la actualidad, siendo su producción de metal algo mayor de ",C"75 6g A)o?"a producción Asi.tica de alúmina est. en la actualidad en unos "75 6g A)o?", sobretodo en B(ina e 0ndia 1< y ", "75 6g A)o?" cada una2, las cuales producen ",< "756g de aluminio, la mayoría en B(ina, en peque)as plantas de reducción que vandejando entrada a las nuevas tecnologías, en particular a las japonesas, por razones deintereses político?económico y pro%imidad geogr.ficaEn Europa se suministra, aparte de sus propios yacimientos en :rancia, 8ungría,ugoslavia y Irecia, de los yacimientos africanos de la zona de Iuinea as dos plantas

mayores mencionadas en Espa)a e 0rlanda se alimentan de bau%ita de la región de !oS',en Iuinea Ecuatorial



;e (an construido plantas grandes en la última d'cada, que pueden llegar a incrementar aún <7H su capacidad de producción as plantas intermedias tender.n en lo posible aaumentar tambi'n su capacidad, y es muy probable que las plantas peque)as cierren1"77777?<77777 6g2, aunque parece que la e%pansión en producción de grandes

plantas de alúmina no es presumible en los diez pró%imos a)os En algunas referencias bibliogr.ficas, se (abla de que pueden resultar económicas en el futuro pró%imo plantasintermedias 177777 6ga)o?"2, debido a que se ajustan mejor a las necesidades dealúmina al tener costos inferiores, pues la amortización de una planta de "75 6g Esmuy gravosa

). – B$!%! d%& Proc%!o B$%r+oco despu's de las patentes del proceso 8all?8'roult, en "$$#, KJ !ayer patenta el

proceso de obtención de la alúmina, cuyas bases se mantienen en la actualidad El proceso utiliza como materia prima las bau%itas y consiste, en una solución acuosa desosa a alta temperaturaos distintos subprocesos del proceso !ayer sonD la digestión de la bau%ita molida enuna solución de sosa concentrada, en la que se produce la reacción siguienteDAl<@C n 8<@1s2 O <=a@81ac2 ????????? <=aAl@<1ac2 O 1nO"2 8<@mediante el cual se pasa a solución el aluminio, dejando como residuo sólido inatacadola mayoría de las impurezas que le acompa)an en la bau%ita, principalmente ó%idos de(ierro y titanioEl subproceso siguiente es la precipitación del aluminio de la solución rica, lo que seconsigue por enfriamiento de aqu'lla y dilución, favoreci'ndose la precipitación del(idró%ido mediante la siembra a reacción es la siguienteD<=aAl@<1ac2 O 48<@???????? Al< @C C8<@1s2 O <=a@81ac2El (idrato que se precipita es siempre el tri(idrato, independientemente de que, en la

bau%ita, el aluminio se encuentre como mono(idrato 1boe(mita y di.sporo2 o tri(idrato1gibbsita2 El producto precipitado se denomina (idrargirita, bayerita o gibbsitana vez separado el tri(idrato, se seca y calcina según la reacciónDAl<@C C8<@ ???????? Al<@C O C 8<@obteni'ndose el producto que alimentar. las cubas de electrólisisEl proceso requiere un tancaje importante, pues se procesan muc(os miles de metroscúbicos de pulpas y soluciones as instalaciones de molienda y digestión, los reactores,la central de vapor, los equipos de espesado y decantado, filtrado, lavado y calcinado,(acen que una instalación actual, que produce entre 77777 y "75 6g 9e alúmina,tenga unos importantes gastos de primera instalación, que se pueden estimar en elentorno de los 77T la tonelada instalada, y una alta dependencia energ'tica, en elentorno de los <7IJ por tonelada de alúmina, que puede suponer la mitad del corte de

producción a alta dependencia energ'tica (a (ec(o que las +lantas !ayer que en losa)os 7 tenían una capacidad de "77777 6g A)o?", se construyan en la actualidad

para producir "75 6g A)o?" +arece, sin embargo que algunos especialistas se)alanuna tendencia a plantas intermedias por razones del alto costo de primera instalación y

por la sobreproducción a disposición de las distintas .reasD molienda, digestión,separación, precipitación y calcinación, así como la central de vapor, tienen una

importancia capital en el corte de la planta y tambi'n en la productividad de la misma



a ubicación de una planta de alúmina es un asunto que se estudia (oy cuidadosamentea tendencia actual es la construcción de plantas cada vez m.s cerca de los yacimientosde bau%itas ;i no se es país productor, (ay que (acer un contrato de suministro de

bau%ita adecuado, y disponer de unas buenas instalaciones portuarias para dar entrada agrandes buques granelerosa sílice soluble es fundamentalmente aquella que se introduce con la bau%ita en formade caolinita Este mineral arcilloso es atacado con facilidad a las temperaturas dedigestión del proceso !ayer de baja temperatura Buando, por imperativo del tipo de(idrato o (idratos presentes en la bau%ita 1boe(mita o di.sporo2, se utilizantemperaturas en el entorno de los <47LB, tambi'n es atacada la sílice del cuarzo asreacciones, que se producen, son las siguientesDAl<@C<;i@< <8<@1s2 O 5=aAl1@82 1ac2 ???????? <=aAl1@82 41ac2 O <=a<;i@C1ac2 O8<@;i@ <1s2 O <=a1@82 1ac2 ????????????? =a<;i@C1ac2 O 8<@a sílice disuelta se precipita nuevamente sobre la pulpa en forma de un productoinsoluble, denominado sodalita !ayer, según la reacciónD5=aAl1@82 41ac2 O 5=a<;i@C1ac2 O <=a/1ac2 ??????????C1=a<@ Al<@C <;i@< <8<@2 =a</<1s2 O "<=a1@821ac29onde / puede serD B@C<?, <Al@<?, <@8?, ;@<?4, etcEsta precipitación sobre los lodos rojos supone una clara p'rdida de caústico y dealúmina y, si precipita en el círculo de conducción de licores ricos, se produce unencostramiento que llega a recubrir los conductos, inutiliz.ndolos +or esta razón, sobretodo, en las plantas modernas que utilizan alta temperatura para digestión de bau%itascon mono(idrato, el problema puede ser tan grave que un proceso !ayer no puedenormalmente tratar menas con m.s del 4?H de sílice soluble incluso aunque se tenga

previsto una desilificación del licor+ara eliminar la sílice del licor se puede adicionar cal en la propia molienda, con lo quese consigue al menos liberar el reactivo que se quedaría atrapado en la sodalitaDCBa1@82<1ac2 O =a<;i@C1ac2 O <=aAl1@8241ac2 ????????C1Ba@2 Al<@C ;i@<1s2 O4=a1@821ac2 O 8<@a sílice precipita en forma de silico?aluminato?tric.lcico, regener.ndose el reactivo aalúmina ligada a este compuesto se pierde en los lodos rojosEn Europa, principalmente en 8ungría, se procesan bau%itas con un contenido muyelevado de síliceD 5?$H ;i@< El problema es bastante grave, dado que la composiciónde la bau%ita? no gibbsítica en la mayoría de los casos e%ige condiciones de ataque m.selevadas en concentración de sosa y temperatura, increment.ndose la sílice soluble:ueron precisos estudios especiales para poder conseguir que fuera económico el

proceso de e%tracción, pues se precisan importantes cantidades de cal para reactivar lasosa carbonatada y descomponer los sílico?aluminatos de sodio

,. –L$! imur%/$! d% &$ '$u(it$! %n %& roc%!o B$%ras principales impurezas son de ;ílice, 8ierro y Gitanio ;u comportamiento en el

proceso !ayer y otras impurezas es de gran importancia• L$ S#&ic%0 la sílice se presenta comoD cuarzo en sus varias formas y minerales,

tales comoD Kaolinita 1 Al<@C<;i@<<8<@2 y 8alosita 1Al<@C<;i@<C8<@2 a síliceen forma de cuarzo no es perceptiblemente atacada durante la e%tracción del (idrato de



alúmina& pero la sílice combinada como arcilla y otros silicatos es altamente reactiva yse disuelve en sosa c.ustica en el tanque de reacción 1autoclave2 entonces reacciona consosa y la alúmina en solución y tiende a precipitarse como un silicato de sodio yaluminio 1silico?aluminato de sodio2, de composición por ejemploD <=a<@Al<@CC8<@, el cual es eliminado del proceso con el (ierro insoluble y el titanio en loslodos rojos

a cantidad de sílice reactiva varia con el tipo de mineral +or lo tanto el mineral deber.contener tan poca sílice reactiva como sea posible, dado que su presencia conduce a

p'rdidas de alúmina 1"?< lb2 y consumo de sosa 1 7,3?",3 lb2 por cada libra de sílicen porcentaje de sílice aceptable, no debería ser mayor de 3H

• Hi%rro0 el (ierro se presenta comoD (ematita 1:e<@C2, limonita 1:e@8n8<@2,goetita 1:e@ @82, siderita 1:e B@C2 y nontronita 1:e<@C C;i@<8<@2

El ó%ido de (ierro en si no es un material da)ino e%cepto, en grandes cantidades,cuando tiende a incrementar p'rdidas de sosa en el lodo rojo Aumentando la cantidadde material manipulado por unidad e%traída

• Tit$nio0 Gi@<? El titanio presenta en las bau%itas 1<?CH2 se solubiliza y precipita como =a8Gi@C 1metatitanato sódico2, produciendo p'rdidas de sosa Esto seevita con la presencia de cal 1C?H de la bau%ita2& e%cesos mayores pueden producir la

p'rdida de alúmina como aluminato tric.lcico (idratado

El titanio es una impureza indeseable en la alúmina, debido que al pasar al aluminioreduce notablemente la conductividad el'ctrica del mismo El titanio es insoluble encondiciones normales de la digestión y es eliminado en los lodos rojos

• B%ri&io0 ocurre en cantidades muy peque)as 177775?7,7"H2 en algunas bau%itas

En el proceso !ayer se (a detectado en el licor y se (a pensado que precipita con salesvanadio bajo ciertas condiciones ;u efecto es que causa costras muy duras en la celdade reducción electrolítica

• C$&cio0 ;e presenta en bau%itas originales de las rocas calc.reas ;u contenidoen la caliza es usualmente inferior a 74H, aunque ocasionalmente, puede encontrarseen un rango de "?<H en minerales comerciales

a caliza no es apreciablemente e%traída en el proceso !ayer y es usada por cauterización del carbonato en el licor

• C$r'ón0 a mayoría de las bau%itas comerciales contienen materiales org.nicosen variadas cantidades a presencia de materia org.nica, entre otros como o%alatos,carbonatos, pueden causar licores espumosos embarazosos, que interfieren en elasentamiento del lodo, en ciertas circunstancias retardan el proceso de descomposición



y alteran las características de las sales depositadas durante la evaporación y dificultansu filtración

as materias org.nicas presentes en la bau%ita pueden ser e%traídas mediante previacalcinación del mineral, dependiendo la efectividad de este tratamiento de la naturaleza

y cantidad de materia org.nica

• Cromo0 ocurre en un rango de 777C?7CH como Br<@C probablemente asociadocon el :e Este ó%ido permanece casi inatacado durante la digestión

• &uoruro0 17,7"?7,7H2, cuando se observa e%cesiva cantidad de fluoruro en la

bau%ita, el balance de fluoruro entre bau%ita, licor y cristales de vanadio no esmantenido, deposit.ndose fluoruro de sodio en una fuerte escala en los evaporadores einterfieren con la transferencia de calor

• 2$&io0 (a sido reportado en la mayoría de las bau%itas 777"?77H Ia<@C Elgalio se disuelve casi completamente durante la e%tracción, elimin.ndose en la alúmina(idratada depositada durante la descomposición a mayoría se e%trae en la digestión yse acumula en solución (asta 7,$?" Kg Ia<@C por tonelada de alúmina ;e puedee%traer tambi'n por electrólisis en la solución caústica En general es m.s ventajosorecuperarlo en los concentrados de carbonatación de las soluciones de aluminato

Ieneralmente, la mayoría de los aluminios comerciales 1puros2 contiene de 77"?77<Hde galio

• M$n+$n%!o0 est. usualmente presente en la mayoría de las bau%itas en un rangode 7,77C?7,<H como 6n@ El 6n presente en las bau%itas no es da)ino en el proceso!ayer El dió%ido de 6n se recomienda como un medio para promover la o%idación dematerias org.nicas durante la digestión

• 3$n$dio0 el vanadio de la bau%ita es parcialmente soluble 1C7?37H2 durante ladigestión Bonstituye una impureza indeseable, (aciendo la alúmina (idratadainadecuada para el aluminio incrementando su resistencia el'ctrica al igual que eltitanio

• ó!4oro0 puede presentarse en apreciables cantidades en ciertas bau%itas, aunquelas cantidades son generalmente menores a 7,H de +<@ En las bau%itas de jamaica se

encontraron porcentajes de 7,C?<,$H de +<@ combinado con fostato de (ierro o calcio-esulta una impureza indeseable, una tercera parte puede ser disuelta durante la



digestión y precipitar en apreciables cantidades con la alúmina tri(idrata El fósforo polivalente conduce a p'rdidas de eficiencia de corriente en las celdas electrolíticas atrav's de su o%idación y reducción cíclica

• Pot$!io0 @curre solamente en cantidades insignificantes en mineralescomerciales

• A/u4r%0 el azufre puede presentarse en la bau%ita como pirita o como sulfatosAunque la pirita casi no se altera en el proceso, los sulfatos pasan a la solución Boncontenidos menores de 7,5H de ; en la bau%ita no se presentan problemas en el

proceso ;i (ay m.s, los sulfatos pueden alterar la sedimentación del lodo rojo y pueden

producirse p'rdidas de =a<@ al ser preciso retirar el =a<;@4 e%cesivo del circuito

• Comon%nt%! or+5nico!0 principalmente son los .cidos (úmicos queacompa)an a la bau%itaD a veces se producen al adicionar floculantes como la (arina

na acumulación e%cesiva de estos productos puede generar productos que distorsionenla precipitación o presenten problemas en la calcinación Estos productos org.nicos1o%olatos2 se retiran cuando cristaliza el =a<B@C8<@ Esta sal puede calcinarse ytratarse con Ba@ para regenerar =a@8Bon el (idrato cristalizan peque)as cantidades de o%alato y se queman en el calcinador

;i e%ceden ciertos niveles producen la rotura de la alúmina, generando finos El nivel deorg.nicos en el licor es de 7,?"H de contenido en =a<@ ;i la bau%ita se precalcina, losorg.nicos descienden notablemente

EL PROCESO INDUSTRIAL DE LA ABRICACI6N DE ALUMINA7PROCESO BA-ER8

El !ayer industrial no es un proceso únicoD puede decirse que e%isten tantos procesos!ayer como tipos específicos de menas (ay A grandes rasgos, una primera clasificaciónde las menas nos llevaría a dos tipos distintos de !ayerD el !ayer Americano y el

Europeo& el primero, trata bau%itas de naturaleza sobre todo gibbsílica y el europeo,trata bau%itas de alto contenido en mono(idrato El mayor o menor contenido en sílice yotras impurezas (ace tambi'n que se realice cambios en las composiciones de reactivos1aditivos2, temperaturas de ataque, separación de impurezas, rendimiento, etcBabe destacar las siguientes características del procesoD consumo energ'tico, par.metrosy otros consumos;e describe, a continuación, los diferentes pasos (asta obtener la alúmina metalúrgica a

partir de la bau%ita, según el proceso !ayer Estas operaciones y procesos son comunesen los distintos !ayer, aunque las aquí e%puestas representan con bastante e%actitud loque es una planta moderna europea, pero quiz.s, como se ver., son m.s bien cuestionesde condiciones de trabajo y dise)o lo que distinguen unas plantas de otras y no tanto lasoperaciones y procesos en sí Baben siempre ciertos pasos característicos de un proceso



!ayer que no son necesarios en otro, pero no e%cepciones típicas de los mismos ;edebe de insistir en que el !ayer Europeo y el Americano son diferentes principalmenteen base a la materia prima que utilizan E%isten plantas europeas donde gran parte de latecnología es americana pudiendo darse el caso contrario

1.– 2%n%r$&id$d%!El proceso !ayer desarrollado industrialmente en :rancia al comienzo del a)o "$#7,continúa siendo actualmente el m'todo dominante en la fabricación de alúmina1Al<@C2& los cambios operados en el mismo, son b.sicamente adaptaciones de latecnología moderna con la finalidad de incrementar la capacidad de producción, mejorar la calidad del producto, así, como reducir los consumos de energíaAlternativamente el proceso !ayer, (an sido desarrollados tecnologías para producir Al<@C a partir de arcilla, anortosita, alumitas, nep(elina, leucita y otros mineralesdiferentes a la bau%ita ;in embargo, estas tecnologías (an resultado, m.s costosas ymayores consumidores de energía que el proceso !ayer, por lo que aún continúansiendo objeto de estudio).*Proc%!o B$%r).1 – Princiio '5!ico d%& roc%!oEl proceso !ayer se basa en la variación de solubilidad en soda caústica, quee%perimenta el ó%ido de aluminio (idratado con la variación de temperatura yconcentración de caústica, esto como consecuencia de las propiedades anfóteras del(idró%ido de aluminioEn el proceso se plantean b.sicamente dos estados de equilibrioD

• +rimer equilibrioD

;e favorece a alta temperatura y alta concentración de =a@8 ;e produce la disoluciónde los (idratos de alúmina de la bau%ita, mientras que la mayoría de las impurezas no lo(acen9e manera que se forma una suspensión conteniendo una solución de aluminato desodio y un residuo insoluble Flodos rojosF

;egundo equilibrioD

;e favorece a baja concentración de =a@8 y baja temperatura na vez que los residuosinsolubles (an sido separados de la solución de aluminato, 'sta es sembrada con unacarga seminal de alúmina tri(idratada, favoreci'ndose entonces la velocidad de lareacción anterior en el sentido inverso 1U 2 +recipit.ndose un ó%ido de aluminiotri(idratado).). – M$t%ri$! rim$! d%& Proc%!o B$%r

• !au%itasD es el mineral usado en el proceso !ayer, contiene principalmenteDó%ido de aluminio, ó%ido de (ierro, sílice y ó%idos de titanio

;u apariencia varía desde casi blanco a rojizo, dependiendo del contenido de ó%ido

predominante



• ;oda caústicaD soda caústica 1(idró%ido de sodio2 disuelto en agua a unaconcentración de 7H Es usada para disolver los ó%idos de aluminio presentes en la

bau%ita

• *aporD el vapor suministra el calor necesario para disolver los ó%idos de

aluminio a estación generadora de vapor, produce los requerimientos de vapor de la planta

• BalizaD es usada para producir una lec(ada de cal, la cual favorece la filtraciónde lodos rojos

• :loculanteD generalmente se usa almidón, el cual favorece el proceso desedimentación de lodos rojos

).,.– D%!crición d%& Proc%!o B$%rAunque las condiciones del proceso son influenciadas por el tipo de bau%ita usada, (ay etapas principales en todas las plantas Ellas sonD

0 +reparación de la bau%ita

00 9igestión

000 9ilución y separación de residuos

0* +recipitación

* Balcinación

I8 PREPARACION DE LA BAUXITAEl primer paso en la planta de alúmina es la reducción del tama)o de partícula de la

bau%ita, para incrementar la superficie de reacción y facilitar su manejo a seleccióndel equipo de trituración y molienda est. directamente relacionado a las propiedadesfísicas de la bau%ita a solubilidad de la bau%ita decrece desde gibbsita, a boe(mita adi.spora, mientras la dureza del mineral se incrementa @tro par.metro que afecta laselección del equipo, es el contenido de (umedad de la bau%ita Esto es dependiente dela composición y condiciones meteorológicas de la bau%ita n mineral conteniendo

m.s de "7?"<H de (umedad puede reducir la eficiencia del equipoIeneralmente, entre estos equipos se usan diferentes trituradores, tales como demandíbula, de rodillo, de martillo y de impactoa reducción del tama)o de partícula es normalmente (ec(a en tres pasosD" N Grituración seca, obteniendo un tama)o de partícula con un di.metro b.sico devarios centímetros&< N Grituración seca o (úmeda para obtener partículas menores a " cmC N6olienda (úmeda, para obtener un tama)o de partículas entre 377?C77micrasa bau%ita es alimentada al molino con licor fuerte precalentado para obtener unaconcentración final apro%imada de "777 gr de sólido por litro en la pasta aguada

1pulpa2 Esta suspensión obtenida es inyectada a los digestores

http://monografias.com/trabajos10/anali/anali.shtml

http://monografias.com/trabajos10/anali/anali.shtml



II8 DI2ESTI6NEn esta operación, la pulpa proveniente del .rea de molienda, es disuelta en caústicafuerte para formar una solución enriquecida en aluminato sódico, de acuerdo a lasreacciones siguientesD

• +ara el tri(idratoD

1Al<@C C8<@ O impurezas2 O <=a@8 ????? <=aAl@< O 48<@ O F-F• +ara el mono(idratoD

1Al<@C 8<@ O impurezas2 O <=a@8 ?????? <=aAl@< O <8<@ O F-F

a digestión es una operación complicada, cuyos par.metrosD temperatura,concentración de =a@8 y presión, dependen de la naturaleza del mineral de bau%ita 9eaquí, que se (abla de dos tipos de proceso !ayer, los que utilizan mono(idrato 1!ayer Europeo2 y los que utilizan tri(idrato 1!ayer Americano2 +ara minerales gibbsiticos& latemperatura debe estar dentro de los confines de la curva de equilibrio apropiada para lae%tracción de la alúmina a e%tracción de la alúmina del mineral ocurrir. en cualquier zona por encima de la curva de equilibrio para una temperatura particular;i las condiciones físicas son ajustadas para una e%tracción por debajo de la curva deequilibrio apropiada, la solución se (ace inestable y la reacción inversa de precipitación

puede ocurrir Es visto que en estas curvas la concentración de =a@8 es usualmentee%presada en t'rminos de su ó%ido equivalente =a<@a cantidad de alúmina disuelta a una concentración dada de =a@8, es e%presada comogrM o como una relación en peso de los ó%idos equivalentes =a<@MAl<@C denominada-elación molar Baústica 1-6B2 Esta relación es de gran importancia en el proceso,dado que da una información bastante sugestiva del estado de saturación y deestabilidad de los licores de aluminato Así por ejemplo, en la digestión es deseablecontinuar una e%tracción (asta obtener una relación =a<@MAl<@C menor de ",# A m.s

baja relación mayor cantidad de alúmina tender. a precipitar en la etapa dedescomposición 6ientras que despu's de la precipitaciones recomendable valores de-6B mayores de CEs importante (acer notar, que en la operación de digestión, altas temperaturas y altasconcentraciones de =a@8, favorecen una cin'tica de reacción m.s r.pida, así como seincrementa la solubilidad de la alúmina mono(idratada, la cual siempre est. presente enla bau%ita ;in embargo, e%isten varias desventajas en usar temperatura yconcentraciones de =a@8 demasiado elevadas, tales comoD

• +resiones demasiado elevadas que resultan en los digestores

• +roblemas m.s severos de corrosión a partir del licor alcalino

• Altas solubilidad de otros ó%idos, etc

Esto último puede conducir a un producto menos puro En vista de las diferentesdesventajas mencionadas, las condiciones del proceso en un digestor industrial debenser un compromiso entre los varios par.metros



En las plantas modernas, el proceso de digestión se realiza en forma contínua, utilizando para ello varios digestores 14? ó 5 digestores2 trabajando en serie, donde el lec(ado de bau%ita o pasta aguada es introducida al primer reactor y al mismo tiempo puesta encontacto con el licor fuerte precalentado9ebido a la naturaleza endot'rmica de la reacción, es necesario inyectar vapor vivo

proveniente de la estación de vapor, al primer digestor para alcanzar la temperaturarequerida en el proceso, "47LB para la gibbsita y "$7?<7LB para la boe(mitaEl tiempo de digestión en cada reactor es de "$?C7 minutos El tiempo total de digestión

para la serie de reactores, es b.sicamente dependiente del tiempo necesario para queocurran reacciones de desilicatación o cristalización de la sílice disuelta en el licor dealuminato Esto se debe, a que durante la li%iviación del ó%ido de aluminio, se disuelveuna cantidad importante de sílice reactiva 1caolinita2 para formar silicatos y aluminatode sodio Estos dos productos reaccionan bajo las condiciones de digestión para formar un producto de desilicatación 19;+2, que tiene una composición apro%imadaDC=a<@CAl<@C;e@<<8<@ 9e donde puede observarse que cada unidad de sílicecombinada en la bau%ita reduce la producción de Al<@C, adem.s de consumir unacantidad significativa de caústica ;in embargo, este proceso de desilicatación esnecesario para producir aluminio con bajo niveles de sílice

• Di+%!tión d% &$ u&$. Aro9%c:$mi%nto %n%r+;tico

as plantas modernas tienen tres digestores en serie, verticales generalmente, provistosde agitación En estos equipos, que en las plantas grandes pueden tener capacidad de77?"777mC, se alimenta la pulpa utilizando bombas especiales, y se le a)ade licor deretorno con contenidos en sosa, de forma que se obtenga una relación alúmina c.usticoa la salida de 7,57?7,5$ g Al<@CMg=a<B@C El licor de retorno frecuentemente secorrige para conseguir el adecuado contenido caústico a temperatura de proceso esfunción de la tipología de las bau%itas ;i la bau%ita es gibbsítica es del orden de los"4LB y la presión est. en el entorno de los 4Sgcm?<& si, por el contrario, la bau%ita esde mono(idrato 1boe(mítica o diaspórica2, la temperatura necesita alcanzar los <7LB,con una presión cercana a los 47 Kg cm?<El tiempo de digestión para bau%itas predesilicificadas o de aquellas con alto contenidoen sílice 1V CH2 es de una media (ora ;i el contenido de sílice es intermedio 1<H2, ladesilicificación se (ace en el propio digestor, utilizando mayores tiempos de digestión157 minutos, por ejemplo2os bajos costos t'rmicos que (oy en día tiene el proceso !ayer son debidos, en buena

parte, a un dise)o conveniente de los recuperadores del calor de la pulpa caliente paracalentar los licores de retorno a recuperación se consigue mediante e%pansión,

productora de vapor, que se envía a los intercambiadores tubulares para calentar elmencionado licor en contracorrienteBuando la pulpa digerida alcanza los "77LB, se transfiere a la sección de separación delodosos sistemas m.s modernos est.n dise)ados para (acer una digestión en continuo, quese consigue mediante un control riguroso de los licores en cuanto a su temperatura y

concentración



n par.metro importante de la planta !ayer es su productividad, que se determinadaconociendo la cantidad, en gramos, de alúmina producida por litro de licorBomo par.metro de control de la planta !ayer tenemosD los contenidos en alúmina, sosareactiva y sosa total de los licores a la entrada del digestor& la necesidad de sosa, elcaudal de entrada del licor, el r'gimen de alimentación de pulpa y su composición, elcontenido de alúmina despu's de la digestión, el contenido de sosa y la sílice ensolución Gambi'n, la temperatura de los licores de retorno, que nos indican lasnecesidades de vapor de alta y la efectividad de la recuperación de caloros países del Este, concretamente 8ungría, (an desarrollado un digestor continuotubular 1reactor tubular2 en el que se pueden alcanzar rendimientos m.s altos dee%tracción de alúmina en bau%itas de mono(idrato muy diaspóricas o refractarias Estereactor, que reduce en m.s de un 7H las p'rdidas de alúmina de las plantas europeas,trabaja a C77LB con una presión de vapor de unos #7 Kgcm?< El inconveniente delmismo es la contaminación de silicatos, titanatos, vanadatos, etc Wue se producen en ellicor y que (ay que controlar as ventajas sonD la alta productividad y el mejor rendimiento energ'tico

III8 DILUCI6N - SEPARACI6N DE RESIDUOS

Al final de la digestión, la suspensión que abandona el último digestor conteniendo lasolución de aluminato, arenas 1material con un tama)o V "77pm2 y lodos rojos1partículas finas2, est. a una temperatura por encima de su punto de ebullición a presiónatmosf'rica, de manera que es pasada a trav's de un sistema de enfriamiento por e%pansión en el cual ocurre una despresurización en forma escalonada (asta la presiónatmosf'rica y una disminución de la temperatura (asta apro%imadamente "7?"77LB Elvapor generado es enviado a los intercambiadores de calor para calentar el licor fuertesuministrado a las .reas de digestión y molienda+or ello la suspensión acuosa despu's del paso por los tanques de e%pansión es entoncesdiluida, para facilitar el proceso de sedimentación de impurezas, mediante la reducciónde la viscosidad del licor, puesto queD" 6ayor viscosidad del licor implica menos velocidad de sedimentación en los

espesadores Adem.sD

< A mayor viscosidad, mayor energía es requerida para transferir la suspensión

a dilución normalmente se (ace con licor d'bil proveniente del .rea de lavado delodos Esto se debe b.sicamente, a que la suspensión al ser enfriada y llevada a la

presión atmosf'rica, presenta un estado de sobresaturación, es decir el valor de -6B para estas condiciones indica que el licor se encuentra en estado de inestabilidad, pudiendo producirse una precipitación prematura, esto es favorecido por cualquier cantidad de alúmina no disuelta, que puede actuar como elementos nucleante Enconsecuencia el uso de un licor d'bil con baja concentración de Al<@C, incrementa elfactor -6B a un valor tal que garantiza la estabilidad del licor, 1-6BX",$?<,72durante las operaciones de separación de residuos

III.18 D%!$r%n$do



a pulpa que proviene de la digestión, despu's de todos los pasos de recuperaciónt'rmica ya diluida, se somete a la separación de los lodos y arenas que contiene asuspensión acuosa diluida fluye dentro de (idroseparadores 1(idrociclones2, donde las

partículas relativamente gruesas 1"77micras o m.s2 denominadas arenas compuestas ensu mayor parte por sílice, son separadas de las partículas finas a solución con

partículas gruesas sale por la parte inferior del ciclón, mientras que la solución con las partículas finas lo (acen por la parte superior como solución de rebose 1overflo>2as arenas separadas en la operación anterior son pasadas a trav's de clasificadores(elicoidales de des?licorización y posteriormente lavadas, todo esto con la finalidad derecuperar sosa caústica que luego es reciclada al proceso :inalmente estas arenas sonenviadas a una laguna de lodos rojosa solución de rebose conteniendo los lodos rojos 1partículas finas2, es enviada atanques almacenadores de la suspensión acuosa de aluminato de sodio, para laalimentación de los espesadores Es aquí en estos tanques, donde se adiciona el agentefloculante que va a facilitar el proceso de sedimentación en los espesadoresIII.)8 S%dim%nt$ción< &$9$do d%!%c:o d% &odo! ro=o!a sedimentación se lleva a cabo en tanques espesadores, y el lodo rojo depositado en elfondo de 'stos, es removido continuamente por un sistema de rastrilleo Este lodo rojosaliente por la parte inferior de los espesadores, es lavado con el fin de recuperar lasolución caústica y el licor que contiene alúmina disuelta, produci'ndosesimult.neamente un lodo que (a de ser desec(ado, mientras que el agua de lavado esenviada al .rea disoluciónEl licor de aluminato de sodio clarificado rebosante de los espesadores, denominadocomúnmente Flicor pre)adoF, contiene aún algunas partículas finas de lodo rojo, por loque es enviado a un sistema de filtración de seguridadIII.,8 i&tr$ción d% !%+urid$das partículas finas en suspensión que aún permanecen en el licor, deben ser separadas,de lo contrario contaminarían el producto, y ello es logrado mediante una filtración deseguridad El proceso se realiza por medio de filtros a presión FKellyF na vez que lasolución pase a trav's de esta filtración, es enviada a una sección de enfriamiento por e%pansión instant.nea, donde se le confiere al licor la temperatura requerida para la

precipitación 7 ó 37LB, según el tipo de proceso !ayer Europeo o americanorespectivamente Al disminuir la temperatura, la sobresaturación de la solución esaumentada y favorece la precipitación del tri(idrato de alúminaI38 PRECIPITACI6NA pesar de bajar la temperatura del licor (asta los 3LB, es difícil que se produzca una

precipitación espont.nea ;e precisa, pues, de siembra de cristales de (idrato,generalmente fino y en cantidad controlada, 9e esta manera, se puede conseguir lagranulometría deseada

;e deben propiciar unas condiciones que permitan obtenerD• a mayor cantidad de (idrato de grano grueso

• a mayor producción de (idrato

• na te%tura de grano adecuado



as condiciones m.s favorables para conseguir esto sonD• Gemperatura relativamente alta al comienzo de la precipitación, que favorece la

aglomeración

• +osterior enfriamiento para aumentar el rendimiento al m.%imo

• Gama)o de siembra adecuado, ya que influye en la superficie y en el número denúcleos

• Grabaja con la mayor sobresaturación de alúmina y sosa sin que afecte a lacalidad del producto

• Giempo óptimo Giempos e%cesivamente largos aumentan muy poco elrendimiento, bajando la productividad

M%c$ni!mo! d% &$ r%ciit$ciónEn general, en todo proceso de cristalización, se pueden presentar diversos fenómenosD

• =ucleación

• Brecimiento

• Aglomeración

En general, las condiciones industriales pr.cticas van dirigidas a propiciar elcrecimiento y la aglomeración, tendiendo a minimizar la nucleación =o es probable laautonucleación, pero sí se puede producir una nucleación secundaria por rotura decristales gruesos en el bombeo de pulpas de (idró%ido Este tipo de problema no debe

presentarse en forma significativaEl crecimiento se facilita cuando (ay cierto grado de sobresaturación a aglomeraciónse ve favorecida porD una relación alúmina M sosa elevada, altas temperaturas, pocasiembra y poca destrucción de flóculos en el manejo de las pulpas de (idratoas granulometrías del (idrato tienen que tener unas determinadas distribuciones queser.n función del tipo de alúmina a fabricar y de la tecnología de la planta, tanto en su

parte de precipitación como en la calcinación na alúmina arenosa típica tiene unadistribución como sigueD

Iranulometría

V "7m

V 3m

V 4m

V <7m

os granos del (idrato tienen forma de policristales aglomerados, que se conservanformando agregados cuando se calcinan y se produce la alúmina

Godas las sales disueltas en el licor, tanto inorg.nicas como org.nicas 1=a<B@C, =a<;@4, =aBl, etc2, in(iben la precipitación de alúmina de forma proporcional a su



concentración& algunas sales precipitan intercristalinamente y otras bloquean la precipitación, como las sales de calcio, que son poco solubles 9e alguna forma la presencia de sales disueltas es favorable, facilitando la separación sólido?líquido y, por tanto, evitando p'rdida de alúmina en los lodos al permitir suficiente margen de tiempo

para dic(a separaciónos principales contaminantes del (idrato, aparte de la sosa, sonD :e, Gi, Ba y Yn, que

pr.cticamente precipitan en su totalidad con la alúmina, y tambi'nD ;i, *, + y :, que sólolo (acen parcialmente El 8ierro se encuentra en forma coloidal principalmente oselementosD Gi, Yn, ;i, *, + y : pueden (allarse como sales inorg.nicas correspondientesde sodio;e sabe que ciertas sales org.nicas como el o%alato sódico, adem.s de las inorg.nicas,

pueden cristalizar entre los flóculos o aglomerados de (idrato ;i el contenido es bajo, alcalcinar, desaparecen por combustión, pero si es e%cesivo, se puede producir la súbitae%plosión del aglomerado, generando finos El control del contenido de todos loscontaminantes se realiza por precipitación de sales c.lcicas o sódicas en los propioslodos rojos, como sucede conD ;i, *, + y :& sin embargo, en casi todos los circuitos (ayque prever descargas que, en general, se (acen por concentración y cristalización dasales, comúnmente sódicas, que sirven para descargar tambi'n los o%alatos y de las quese pueden recuperar metales 1Ia2I3.18 C&$!i4ic$ción d%& :idr$toEn las plantas de alúmina !ayer tradicionales, la precipitación se llevaba a cabo enforma discontinua as tendencias en los últimos a)os (an evolucionado (acia la

precipitación continua, ya que tiene un mejor control y resulta m.s barata ;u desarrollova asociado a los dise)os de plantas grandes con producciones en el entorno de "75 6g+ara precipitar en un solo paso, se a)ade los g'rmenes gruesos y finos de formaconjunta, separ.ndose los precipitados gruesos en el clasificador primario, que se secany calcinan El control de esta operación no es sencillo, ya que el producto final dependede la temperatura de llenado 1alta al principio para favorecer la aglomeración2, de lasgranulometrías alimentadas y de la cantidad de germena precipitación en doble paso supone la separación de dos tipos de germenD el grueso1en clasificadores secundarios2 y el fino 1en clasificadores de bandeja2 1l germen gruesosirve para nuclear el producto final y el fino para producir germen grueso os sólidos,que sobrenadan en el precipitador de (idrato, se clasifican en el precipitador de germengrueso y, de los que sobrenaden en 'ste, se saca el finoa precipitación continua, utilizada en las plantas europeas m.s modernas, consta denumerosos tanques 1"<?"52, por los que el licor circula durante muc(as (oras 1dos días2En los tanques de cabeza se a)ade (idrato fino y en los intermedios se a)ade germengrueso, favoreci'ndose en los primeros precipitadores la aglomeración 1mediante unaelevada temperatura de llenado 37LB2 y obteni'ndose los dos tercios de (idrato

precipitadoEn los precipitados intermedios y finales baja la temperatura (asta los 7LB, lo queconduce a un incremento del rendimiento a se (a dic(o que el '%ito comercial de estas

plantas se debe a los dise)os tan perfectos para un m.%imo aprovec(amiento del calorEn el caso que se comenta, por ejemplo, para la refrigeración se utiliza intercambiadores

de placas



a uniformidad de marc(a en el circuito de precipitación es esencial para llevar a cabouna buena operación que conduzca a la obtención de un (idrato de granulometríacorrecta, a la vez que se consigue una lata productividad, obteniendo el m.%imorendimiento del licoros par.metros que controlan la operación sonD? a temperatura de la pulpa de germen fino y su punto de adición

• a carga de germen grueso y su punto de adición

• El recorrido del licor rico y su posible paso por los diferentes precipitadores

• El enfriamiento del licor despu's del primer tercio de los precipitadores

El (idrato se clasifica en tanques de sedimentación de di.metros crecientes, que permiten separar el (idrato en tama)osD gruesos 1producto al calcinador2, por medio1núcleos de germen grueso2 y fino 1germen fino2, así como recuperar el licor gastadoclarificado ;e suelen conocer los tanques clasificadores comoD primarios, secundarios yespesadores de (idratoEl (idrato grueso para calcinar precisa ser lavado del licor que arrastra Esto se consiguecon repulpados y filtrados sucesivosD pero, (oy en día, se intenta disminuir al m.%imo el

bombeo de pulpa porque ocasiona roturas, las cuales pueden evitarse con filtros(orizontales, en los que se lava el producto final varias veces en contracorriente conagua de condensado

I3.)8 i&tr$ción d%& roductoa operación se realiza por medio de filtración al vacío en filtros planos (orizontalesrotatorios Esta operación es realizada con el fin deDa Alcanzar un contenido bajo de (umedad superficial en el (idrato para minimizar

los requerimientos de calor en el .rea de calcinación

b ograr un contenido bajo en soda caústica para minimizar p'rdidas y reducir lacontaminación del producto

El (idrato precipitado se separa del licor agotado en tanques de almacenamiento y bombeado a los filtros (orizontales, donde forma una llamada Ftorta de (idrato, la cuales sometida a dos o m.s ciclos de lavado utilizando la menor cantidad de agua posible;eguidamente el (idrato filtrado es enviado al .rea de calcinación 6ientras que el licor agotado es transferido al .rea de evaporaciónI3.,8 E9$or$ción9espu's que el (idrato (a sido removido, el licor agotado puede ser usado para el

pró%imo ciclo en el proceso !ayer +rimeramente, no obstante, el agua debe ser evaporada (asta que sea almacenada la concentración original El licor es primerocalentado por intercambio de calor con el licor pre)ado caliente, desde el licor pre)adoal licor agotado Entonces el licor es concentrado (asta la concentración del licor fuerteusado en las .reas de digestión y molienda38 CALCINACI6NEl (idrato lavado se somete a secado y calcinación El secado se consigue aprovec(andolos gases calientes del calcinador y, una vez seco el mismo, se pone en contacto a alta



temperatura 1#77?"<77LB2 en un (orno 9e esta forma se obtiene el producto final, laalúmina 1Al<@C2 a reacción es la siguienteD<Al1@82C ""77LB Al<@C O C8<@El producto final es función de la temperatura y tiempo de calcinación ;i latemperatura es alta, "<77LB, se obtiene alúmina mayoritariamente a ;i la temperatura

es baja, "777LB, se obtiene alúmina g , denomin.ndose así una serie de alúminas detransición a las que acompa)a peque)as cantidades de alúmina a En el apartadocorrespondiente se tarta de las diferentes clases de alúminas, producto de los distintossistemas de calcinaciónEl contenido en alúmina a indica el grado de calcinación En un principio se tendía aobtener mayoritariamente alúmina a , pues 'sta tenía menos agua estructural y producíamenos p'rdidas de gases fluoradosD el agua de la alúmina se combina con los fluorurosde los ba)os de electrólisis formando .cido fluor(ídrico que escapa al ambientea necesidad de una alúmina activa para captar los gases fluorados en su superficie (acambiado la idea sobre la calcinación y tambi'n la tecnología de calcinado 8oy se

prefieren alúminas con contenidos mayoritarios en alúmina g , porque tienen capacidadde quimisorber los gases fluorados Adem.s, la alúmina es fluyente, se dosifica y sedisuelve mejor en los ba)os de electrólisis as peque)as p'rdidas de gases fluorados,que ocasiona su contenido en agua, 1mono(idrato residual O agua constitucional2, noafectan a la economía de las instalaciones, ya que todos los gases producidos se captan yse retienen en el sistema de Flavado secoF de las plantas de reducción modernasBomo tecnologías da calcinación (a, fundamentalmente, dosD? 8orno rotativo? ec(o fluidoa primera fue tradicional, que siempre produjo alúmina a , y en la actualidad adaptada

para obtener alúmina mayoritariamente g Este tipo de (orno es muy parecido a los(ornos de cementoos (ornos de lec(o fluido producen una alúmina bastante uniforme y de característicasFsandyF 1con alto contenido en fase g 2 9ic(os lec(os fluidos est.n llegando a tal gradode perfección en su tecnología que el producto final tienen ya propiedades buenas, nosólo desde el punto de vista de distribución granulom'trica, sino tambi'n en cuanto a sucontenido en (idrato residual y alúmina a os recuperadores del calor sensible de laalúmina calcinada, que se enfría con aire son de dise)o muy eficaz y permiten obtener aire caliente para la combustión del fuel El recuperador tiene unas tubuladurasinferiores por las que circula agua, que se calienta con el calor cedido por las partículasde alúmina y los gases al c(ocar con las paredes de los tubosa recuperación del calor de los gases del lec(o, que se utilizan en el secado del (idrato,(ace que estos (ornos (ayan bajado el consumo t'rmico de 477 6J 16g Al<@C2?" aC777Aunque la temperatura en lec(o se mantiene entre "777?"<77LB, la temperaturaequivalente 1en lec(o est.tico2 est. en el entorno de #77LB, "( Esto (ace que lagibbsita pierda pronto el agua ;in embargo, para obtener una estructura cristalina senecesitan tiempos de retención entre C7 y 57 minutosEl grado de calcinación de la alúmina se puede medir por los ensayos 6@0 y @0 ytambi'n mediante la identificación de los tipos de alúmina presentes, que se (ace por 9-/



as plantas de baja temperatura sacan mejor rendimiento, generando vapor de lata 17Sgcm?<2 para producir electricidad y aprovec(ando el vapor de salida, a 3 Sgcm?<,

para calentamientoEl consumo energ'tico depende, pues, de la planta y del tipo de bau%ita n valor apro%imado para una planta moderna es de "77 6J 16g Al<@C2?" y unos <7 S>(16g Al<@C2?",.* Situ$ción d% &$! &$nt$! d% $&>min$a ubicación de las plantas de alúmina requiere un estudio de necesidades propias,mercado y e%istencia o no de materias primasos países productores de bau%itas, fundamentalmente Am'rica del ;ur, Jamaica yAustralia, (an propendido a instalar plantas !ayer en el entorno de los yacimientos EnZfrica, la política es todavía poco proclive a este tipo de ubicación, aunque vacambiando lentamenteWuiz.s la tendencia futura sea la instalación de plantas integrales, producción dealúmina?producción de aluminio y pretransformación, siguiendo las directrices que see%ponen a continuaciónD

• +oca distancia a la mina de bau%ita

• +oca distancia a la electrólisis?fundición

• Bercanía de combustible y energía el'ctrica abundantes

• Bercanía de reactivos 1sosa, etc2

• 6ano de obra barata

• 0nfraestructura adecuada

• +uertos marinos de gran capacidad

Es muy difícil reunir todos estos requisitos, pero parece que en su conjunto o parcialmente predominar.n sobre ciertos atractivos, como las reducciones fiscales oapoyo gubernamentales o bancarios os estudios económicos en base a los par.metrosenunciados en primer lugar deben primar sobre los segundos, que pueden ser cambiantes?. *C$&id$d d% &$ $&>min$Aunque ;E tratar.n con detalle las características de la alúmina ;e avanzan unos

par.metros de calidad orientativosAn.lisis químicoD 1depende de su origen2 *alores típicos aceptables, en ppD;iD 7?"77 YnD ?$7:eD "77?<77 GiD"?<7

=aD C77?4777 *D ?"7BaD <77?C77 +D ?"7IaD 7?"7 6nD "??.1.* Tio! d% $&>min$



Bomo fue mencionado anteriormente, según sea el grado de calcinación se puedenobtener dos tipos de alúminasD a2 alúmina a & b2 alúmina g $8A&>min$ + 0Este tipo de alúmina es calcinada a una temperatura comprendida entre #7?"777LBEst. constituida por partículas gruesas V 4r m ;e caracteriza por poseer ciertareactividad, solubilidad en los .cidos o .lcalis, propiedades absorbentes, un .reaespecífica alta 1C7?57 m<Mg2, bastantes uniforme, caída f.cil, etc'8A&>min$ $ 0Es calcinada a temperaturas entre ""77?"<77 LB Es un tipo de alúmina muy fina,

partículas [ 4r m ;e caracteriza por ser inerte, .rea específica muy baja 1C? m<Mg2,tendencia a la polvorosidad, etc9ado que la alúmina de uso normal constituye una mezcla de estos dos tipos dealúmina, se (a preferido que la calidad de la alúmina calcinada sea referida comoD

• Alúmina ;A=9 o A-E=@;A

a cual tiene una alta proporción de alúmina g 1$7?$H2• Alúmina :@- o +@*@-@;A

Buyo mayor contenido es de alúmina a 1$7?#7H2:ísicamente estos tipos de alúminas pueden ser diferenciadas por sus características defluidez o .ngulo de reposo En las celdas electrolíticas, ellas tambi'n tienen diferentes

propiedades con respecto aD• *elocidad de disolución en el electrolito

• Gendencia de absorber emisiones 1gases fluorados2

• :ormación de costra

• Bonductividad t'rmica, etc

?.).* C$r$ct%r#!tic$! "u% d%4in%n &$! roi%d$d%! d% un$ $&>min$ indu!tri$&as siguientes propiedades (an sido propuestas como las m.s adecuadas paracaracterizar alúminas industrialesD

• +ureza química

• 9ensidad a granel

• Gama)o de partículas

• -elación alúmina a M alúmina g

• +'rdidas por ignición 1@02

• Bontenido de (umedad

• Zrea supercifial específica 1!EG2



• Zngulo de reposo

• 8abilidad para formar costra

• Bonductividad t'rmica

• +olvorosidad

• Bosto, etc

@. * Con!umo! %n%r+;tico! d%& roc%!o B$%[email protected].– Con!umo! %n%r+;tico! d% &$! &$nt$! B$%r+lanta !ayer americana *apor de baja 13 Sgcm?<2Dde baja temperatura <3 6g 16g Al<@C2 ?"9igestión ",# 6g 16g Al<@C2 ?"Evaporación 7,$ 6g 16g Al<@C2 N"Bentral de energía 7, 6g 16g Al<@C2 N"Gotal C,< 6g 16g Al<@C2 N"Energía el'ctrica "$7?<7 S>( 16g Al<@C2 N":uel?oil 14"$57Sj Sg2 N"centralD <57"16g Al<@C2 N"BalcinaciónD "C716g Al<@C2 N"8-$716g Al<@C2 N":total C#716g Al<@C2 N"8-C4716g Al<@C2 N":+lanta !ayer Europea *apor de alta 1< Sgcm?<2Do de alta temperatura <,7?<,$ 6g 16g Al<@C2 ?"Energía el'ctrica <7 S>( 16g Al<@C2 N"8-D8orno rotativo:D ec(o fluido@.). * Con!umo! $r5m%tro! d% m$rc:$ d% &$nt$! B$%r

!au%ita

;osa 1=a<@2

Agua

6ano de obraBostes de inversión "#$$ 1\2

+roductividad por mC de licor concentrado

-endimiento de la precipitación

1\2 para plantas de 377777 6g.– C5&cu&o! %n %& roc%!o B$%r"2:actor Baústico f 1-6B2

El factor caústico de un licor es la relación molecular entre la concentración de =a<@ yla concentración de alúmina en el licorD



: X "54 =a<@ gM Al<@C gM8ay (ec(a una distinción entre caustificador y factor total El factor caústico se refiereal =a<@ real presente como caústico El factor total se refiere al =a<@ presente comosoda en caústica y carbonato<2B.lculo de la carga en bau%ita

a carga en bau%ita, es la carga de bau%ita (úmeda respecto a " mC de licor fuerte y puede ser calculada desde la fórmulaDB Kg X ",54 \ =a<@ gM \ "Mfd ? "MfamC Al<@CH ? ","C;i@<H \ "77 ? 8<@"77 "77

En el cualD",54 \ =a<@ gM \ "Mfa X Alúmina en el licor antes de la digestión",54 \ =a<@ gM \ "Mfd X Alúmina en el licor despu's de la digestiónAl<@CH ? ","C;i@<H X Alúmina disponible en la bau%ita

"778<@ X Bontenido de (umedad en la bau%ita,8E4ici%nci$! d% %(tr$ccióna2+roducción pr.ctica de digestiónDEs el porcentaje de alúmina total que va en soluciónDAl<@C b% ? 1Al<@C 2 r 1:e<@C 2b%( pract X 1:e<@C 2r 1Al<@C 2 b%

b2+roducción teórica de digestiónDEs el m.%imo porcentaje de alúmina total que puede ser e%traídaD

( pract X 1Al<@C 2 b% ? ","C 1;i@<2b%1Al<@C 2 b%c2+roducción efectiva de digestiónDEs la relación entre la producción teórica y pr.ctica de la digestiónD( efect X ( pract( teor42:actor de conversión de la bau%itaEs un factor que indica las toneladas de bau%ita necesarias para producir una toneladade alúminaEb X "77

1Al<@C 2 b% ( pract2+eso de lodo rojor X Eb 1:e<@C 2b%1:e<@C 2r 52Irado de desilicación 19;-29;- X 1:e<@C 2b% 1;i@<2r 1;i@<2b% 1:e<@C 2r 32+roducción en la precipitaciónEs el porcentaje de alúmina en el licor pre)ado que precipitaD( precip X " ? fa & donde, fa y fe son los factores caústicos antes y

fe despu's de la precipitación respectivamente$2Alúmina en el licor pre)ado



Q Al<@C gMR a X =a<@ gM \ ",54fa#2Alúmina precipitada en gMQ Al<@C precR X ( precip Q Al<@C gMR a"72icor pre)ado requerido para producir una tonelada de alúmina

"777 X litros de licor X mC licor Al<@C prec Kg Al<@C ton Al<@CPROCESO BA-ER EN LA RE2I6N 2UA-ANA1.* C32 BAUXI3ENEn "#3# se creó la empresa B*I?!au%ita *enezolana BA 1!A/0*E=2, con lamisión de e%plotar el yacimiento de os +ijiguaos, siendo sus principales accionistas laB*I y :E--@60=E-A @-0=@B@ Bon una capacidad instalada anual de producciónde 5 millones de toneladas m'tricas de bau%ita, esta cantidad permitiría a !au%ivensatisfacer la demanda total de 0=GE-A60=Aa e%plotación del yacimiento de bau%ita de os +ijiguaos, en el 6unicipio Bede)o,

Estado !olívar, tiene efectos colaterales en los planes de desarrollo regional, alincorporar como vía de comunicación fundamental el -ío @rinoco, desde +uertoIumilla (asta Biudad Iuayana, con un canal natural en condiciones de navegabilidadde 57 Silómetros0gualmente, la empresa (a llevado a cabo un programa de infraestructura e%terna deapoyo a las comunidades vecinas de Baicara, +uerto Ayacuc(o y a rbana, a trav's dela pavimentación de carreteras y un sistema de telecomunicaciones, promoviendoadem.s labores agrícolas, pecuarias y artesanales, con el fin de contribuir con eldesarrollo armónico de la zona y sus .reas circunvecinas).– U'ic$ción +%o+r54ic$A 77 Silómetros al sur de Baracas, y a <7 Silómetros al oeste de ciudad Iuayana, seencuentra la ;erranía de los +ijiguaos, asentamiento del complejo minero y el centro

poblado de la operadora de bau%itaEl .rea de os +ijiguaos se ubica en el municipio Bede)o, Estado !olívar, a 4Silómetros del -ío @rinoco, y enmarcada entre los ríos ;uapure y +arguazaEl conglomerado poblacional de la serranía de os +ijiguaos, est. conformado por campesinos, personas incorporadas a actividades económicas eventuales, indígenas degran diversidad 'tnica N panares, gua(ibos, piaroas, mapoyos y curipacos?, empleados yobreros de la operadora de bau%ita y sus contratistas de serviciosEl conjunto de comunidades es liderado por 6oric(alito y el centro poblado de laoperadora de bau%ita, en la zona conocida con el nombre de Grapic(ote, con acceso atrav's de la carretera nacional Baicara?+uerto Ayacuc(o, equidistantes ambaslocalidades apro%imadamente a "57 Silómetros totalmente asfaltados@tras concentraciones de inter's son las poblaciones de el Iuarey, Iuayabal y El Jobal+ara el acceso por vía a'rea, la empresa dispone de una pista de aterrizaje asfaltada de"57 metros de longituda construcción de carreteras, vías de penetración, escuelas, atención a las comunidadesindígenas, servicios, salud, promoción de labores agrícolas, pecuarias y artesanales, (ansido tareas que (an asumido la operadora de bau%ita, contribuyendo al desarrolloeconómico de la zona y sus .reas circunvecinas, . – E& $cimi%nto



El yacimiento de bau%ita est. conformado por las altiplanicies que coronan la ;erraníade os +ijiguaos, el altitudes comprendidas entre 577 y 377 metros sobre el nivel delmar Es un escenario selv.tico y de sabanas, donde la mano del (ombre (a (ec(o

posible dominar la naturalezaa bau%ita se encuentra formando e%tensas capas de un espesor promedio de 3,5 metrosy un recubrimiento de materia org.nica no mayor de 7, metrosa roca madre de esta bau%ita es el Iranito -apaSivi del +arguaza a bau%ita seoriginó tras un proceso de laterización intenso en dic(o granito, el cual se e%tiendeapro%imadamente por "7777 Sm<, presentando condiciones geomórficas similares enlas zonas adyacentes y alejadas, por lo que se considera que pueden estar

potencialmente mineralizadasa bau%ita de os +ijiguaos (an sido clasificada de grado metalúrgico comercial, deltipo tri(idratado, con mineral predominante gibbsita, con concentraciones de (ierro"7H, un contenido de alúmina total 1Al<@C2 de apro%imadamente 7H, bajo en sílicereactiva y una (umedad promedio de ""Hos estudios geomorfológicos realizados en la zona, en un .rea de 7 Km< , muestranla presencia de terrazas con iguales características a las ya evaluadas tanto en la serraníade os +ijiguaos 1Berro 6oc(o y a -abaldana2, como en la serranía a Berbatana, alnorte de nuestro yacimientoas reservas probadas e%plotables son "7 millones de toneladas m'tricas y se (andetectado "7 millones de G6 de reservas probables, en la periferia del yacimiento, lascuales ser.n cuantificadas en su oportunidad? . – Proc%!o roducti9oEl proceso de producción de la bau%ita, se inicia con la %(&ot$ción d%& $cimi%nto por m'todos convencionales a cielo abierto sin voladuras, despu's de removida y apilada lacapa vegetal, para uso posterior dirigido a la forestaciónEl mineral se e%trae directamente de los diferentes bloques del yacimiento, a objeto delograr la calidad necesaria del mineral, con palas (idr.ulicas que arrancan y cargan la

bau%ita en camiones roqueros de 7 toneladas, para su transporte (asta la estación detrituraciónEn el !i!t%m$ d% tritur$ción, la bau%ita es trasladada a trav's de un transportador de

placas (asta el molino, que tiene como función preparar el material a una granulometríade "77 milímetros para su transporte y mejor manejo Este sistema est. constituido por una tolva de alimentación principal, un transportador, un sistema de muestreo y una

balanza electrónicana vez triturado el material, es recibido por una tolva de transferencia (acia la corr%$d% '$=$d$, que a trav's de una longitud de 4< Silómetros, con tecnología del tipotelef'rico o cable y una capacidad de "577 tM( es trasladado a +ie de Berroa correa de bajada dispone de un sistema regenerativo que consiste en el suministroinicial de energía para su puesta en marc(a, en tanto que la energía que la mantiene enfuncionamiento es autogenerada por el peso del material que se desplaza a trav's deellaEn una trayectoria descendiente por la ladera de la serranía de os +ijiguaos, la correade bajada deposita el material en los ? $tio! d% :omo+%n%i/$ción d% Pi% d% C%rro,

donde se carga el ferrocarril y sus <$ vagones con destino al u%rto d% %& o'$&,distante a 4 Silómetros, sobre la margen derec(a del -ío @rinoco El proceso de



almacenamiento de la bau%ita en los patios de +ie de Berro, lo constituye la correa de bajada, 4 patios de apilamiento de <<777 G6 cada uno, 5 correas transportadoras, <m.quinas apiladoras de "577 G6M(ora, < recuperadores con capacidad de C577G6M(ora cada uno, y un carro de transferencia El material almacenado en los patios esmanejado por intermedio de un recuperador y transportador por correas (asta el sistemade carga de vagones El muelle de El Jobal es una plataforma de concreto rectangular de"7 mts de anc(o por <57 mts 9e largo, de los cuales <<7 mts corresponden al frentede carga domina el cargador y el resto de la e%tensión al puente de carga general Elcargador mec.nico de las gabarras lo constituye una maquinaria que se desplaza por rieles de <47 mts de longitud y est. dispuesto para cargar en sucesión los grupos degabarras que alcanzan ser atracados a lo largo del muelle:inalmente, +$'$rr$! con capacidad de "77 a <777 toneladas, au%iliadas por remolcadores, transportan el mineral desde el puerto fluvial de El Jobal del -ío @rinoco(asta la operadora de alúmina en Biudad Iuayana, en un recorrido de 57 Silómetros9esde "#$5 la bau%ita de os +ijiguaos estaba en fase e%perimental para la operadorade alúmina A partir de mayo de "##4 con las adaptaciones tecnológicas consolidadasen el proyecto de ampliación a < millones de G6Ma)o de alúmina, la planta refinadoracomenzó a trabajar con bau%ita "77H nacional, eliminando la importación desde !rasil,Iuyana y Australia, con significativos a(orros papara la empresa@.– O%r$dor$ d% $&>min$a alúmina es la materia prima base para la obtención del aluminio Est. formada por ó%ido de aluminio 1Al<@C2, que se obtiene de la bau%ita en proporción < a " peso+osee punto de fusión de <77LB, apro%imadamentea alúmina tiene múltiples usos en la industria no relacionada con el aluminio, debido asus características moleculares, al ser incombustible y no reaccionar con ningúnelemento, En virtud de estas propiedades, constituye uno de los principalescomponentes de la sustancia utilizada en los e%tintores de incendios, así como en las

pinturas, aumentando su capacidad de resistencia al fuegoa industria petrolera requiere de la alúmina como catalizador en sus procesos derefinaciónEn las bujías de los motores de e%plosión a gasolina, principalmente de ve(ículosautomotores, la alúmina actúa como material aislante, siendo utilizada igualmente en laindustria de la cer.mica y como espesador en la fabricación de e%plosivosEn cuanto a los usos dom'sticos, est. contenida en las pastas dentífricas, actuando comoabrasivo para garantizar una mejor limpieza dental, evitando el desgaste de las piezasdentalesa operadora de alúmina es la planta de proceso químico continuo m.s grande del país.* P&$n d% $m&i$ciónEl proyecto de ampliación de la operadora de alúmina incrementó en "##< su capacidadinstalada de "777777 toneladas m'tricas a <777777 G6 consistió en la optimizaciónde los procesos y la constricción de nuevas unidadesEste proyecto se desarrollo en dos grandes .reasDL$ rim%r$ tuvo como finalidad en el aumento de la productividad, eficiencia y factor operativo de la planta, mediante la aplicación del +rograma de Eliminación de +untos de

Bongestión 1+E+B@2, programa que consistió en modificaciones menores a los puntosde congestionamientos, elevando así el factor operativo Estas mejoras permitieron



asegurar una producción de "C77777 G6 anuales 0gualmente se instaló una planta decontrol de o%alatos para la eliminación de impurezas y otras de predesilicaciónL$ !%+und$ permitió alcanzar una producción de <777777 de G6 por a)o +ara lograr este objetivo se tomó la alternativa del aumento de la productividad de la planta, la cualera una tecnología ya probada 9ebido a que esta producción debía lograrse utilizando

bau%ita de os +ijiguaos, varias modificaciones de importancia tenían que realizarse yllevarse a t'rmino, manteniendo la planta original cien por ciento operativa Entre estasmodificaciones se pueden considerarD

• E%tensión y modernización de los sistemas de almacenamiento de bau%itasD

9ebido a las variaciones de los niveles del -ío @rinoco fue necesario garantizar elsuministro de bau%ita en la estación seca, lo cual originó la necesidad de almacenar "$77777 G6 de este mineral para cubrir este período as gabarras para transportar la

bau%ita cuentan con dimensiones especificas y apropiadas para optimizar elaprovec(amiento del -ío @rinoco del muelle

• a e%tensión adicional de correas transportadorasD

Esta e%tensión fue requisito indispensable para manejar la bau%ita desde el muelle a losnuevos puntos de almacenamiento, permiti'ndole al muelle mantener su capacidad decarga y descarga de soda c.ustica y alúminaConc&u!ión9espu's del estudio del proceso bayer llegamos a las siguientes conclusiones D

• El !ayer americano y el europeo difieren en algunos par.metros que sonD aconcentración de soda c.ustica, la temperatura, la presión y el tipo de mineral de bau%itaempleado en el proceso

• *enezuela tiene la ventaja de contar con yacimientos de bau%ita y plantas(idroel'ctricas cercanas a las plantas de alúmina esto la coloca como uno de los]principales países productores de alúmina en el mundo a pesar de que tenemos queimportar la soda c.ustica

• a temperatura influye muc(o en el proceso !ayer ya que en la parte decalcinación esta determina el tipo de alúmina que se va a producir, como sonD alúmina ay alúmina g y tambi'n algunas combinaciones de ellas

• +ara que una bau%ita sea de calidad y pueda ser trabajable es necesario quecontenga el menor numero de impurezas y un modulo de sílice no mayor del 3H, estoayudaría a reducir costos y a ma%imizar el rendimiento

• El proceso !ayer es muy importante ya que de 'l obtenemos la alúmina que es lamateria prima para la fabricación de muc(os productos necesarios para el (ombre como

por ejemploD el aluminio, e%tintores de incendio, pinturas mas resistentes al fuego, seusa tambi'n en las industrias petroleras específicamente en las refinerías comocatalizador etc

Bi'&io+r$4#$



Grabajo de ascenso N cota ""?77<#G-+0A 0G-0AI@, Juan -afael6inerales del aluminio, :abricación de alúmina 1 proceso !ayer 2, :abricación delaluminio 1 proceso 8all 8eroult2Juan -afael G-+0A 0G-0AI@, Biudad Iuayana "#$, "44p-ealizado porD

eer m.sD (ttpDMM>>>monografiascomMtrabajos"4Mproceso?bayerMproceso? bayers(tml^i%zzCd-*<Wq

hidrato de carbono Sustancia orgánica sólida, blanca y soluble en agua, que constituye lasreservas energéticas de las células animales y vegetales; está compuesta porun número determinado de átomos de carbono, un número determinado deátomos de oxígeno y el doble de átomos de hidrógeno.

Hidrato es un término utiliado en química orgánica y química inorgánica para indicar queuna sustancia contiene agua.

!n química orgánica, un hidrato es un compuesto "ormado por el agregado de agua o sus

elementos a una molécula receptora. #or e$emplo, el etanol, %&'()'*(, puede ser

considerado un hidrato de etileno, %(&+%(&, "ormado por el agregado de ( a un % y *( al

otro %. na molécula de agua puede ser eliminada, por e$emplo mediante la acción

de ácido sul"úrico. *tro e$emplo es el hidrato de cloral, %%l-'%(*(/&, que puede ser

obtenido mediante la reacción de agua con cloral, %%l-'%(+*.

*tras moléculas son llamadas hidratos por raones históricas. 0a glucosa, %1(2&*1,

un carbohidrato o hidrato de carbono, se pensó originalmente que respondía a la "órmula

%1(&*/1, pero esto es una descripción muy pobre de su estructura tal como se la conoce

hoy día. #or otra parte el metanol es a menudo o"recido como 3metil hidrato4, lo que

implica una "órmula que es incorrecta %(-*(& /, cuando la "órmula correcta es %(-'*(.

!n química inorgánica, los hidratos son sustancias que contienen moléculas de agua en sucomposición que, o bien están ligadas a un núcleo metálico, o están cristaliadas con el

http://www.monografias.com/trabajos14/proceso-bayer/proceso-bayer.shtml#ixzz3UdWRV2Qq



http://es.wikipedia.org/wiki/Qu%C3%ADmica_org%C3%A1nica


http://es.wikipedia.org/wiki/Qu%C3%ADmica_inorg%C3%A1nica


http://es.wikipedia.org/wiki/Agua



http://es.wikipedia.org/wiki/Etanol


http://es.wikipedia.org/wiki/Etileno



http://es.wikipedia.org/wiki/Hidr%C3%B3geno


http://es.wikipedia.org/wiki/Carbono



http://es.wikipedia.org/wiki/%C3%81cido_sulf%C3%BArico

http://es.wikipedia.org/wiki/Hidrato_de_cloral

http://es.wikipedia.org/wiki/Cloral

http://es.wikipedia.org/wiki/Glucosa


http://es.wikipedia.org/wiki/Gl%C3%BAcido



http://es.wikipedia.org/wiki/Metanol












http://es.wikipedia.org/wiki/%C3%81cido_sulf%C3%BArico

http://es.wikipedia.org/wiki/Hidrato_de_cloral

http://es.wikipedia.org/wiki/Cloral


http://es.wikipedia.org/wiki/Gl%C3%BAcido





comple$o metálico. 5ales hidratos se dice que poseen 6agua de cristaliación6 o 6agua de

hidratación6. 7sta es liberada cuando el hidrato es sometido a alta temperatura, la red se

rompe y de$a escapar una o más moléculas de agua. Si el agua es agua pesada, donde el

hidrógeno consiste del isótopo deuterio, entonces se suele utiliar el término deuterar en

lugar de hidratar .

%loruro de %obalto88/ anhídrido %o%l&

%loruro de %obalto88/ hexahidratado %o(&*/1%l&

a base de todas las plantas fundidoras de aluminio primario es el proceso 8all?8'roult,

inventado en "$$5 a alúmina se disuelve mediante un ba)o electrolítico de criolitafundida 1fluoruro alumínico sódico2, por la química del aluminio, el medio electrolítico

no puede ser agua& de (ec(o, casi toda la producción comercial del aluminio durante los

últimos #7 a)os (a sido un medio de criolita, en un recipiente de (ierro revestido de

carbón o grafito conocido como FcrisolF El crisol actúa como c.todo, mientras que

como .nodos se suelen utilizar unos electrodos de carbón de ;oldberg En el proceso

8all?8eroult se utilizan dos tipos de celdas, las que tienen .nodos múltiples precocidos,

y las de .nodos autococidos o .nodo ;oderberg a reacción química total es lasiguienteD

http://es.wikipedia.org/wiki/Agua_de_cristalizaci%C3%B3n

http://es.wikipedia.org/wiki/Temperatura

http://es.wikipedia.org/wiki/Agua_pesada



http://es.wikipedia.org/wiki/Is%C3%B3topo

http://es.wikipedia.org/wiki/Deuterio

http://es.wikipedia.org/wiki/Agua_de_cristalizaci%C3%B3n

http://es.wikipedia.org/wiki/Temperatura


http://es.wikipedia.org/wiki/Is%C3%B3topo

http://es.wikipedia.org/wiki/Deuterio



na vez obtenido el ó%ido de aluminio 1o alúmina2 se disuelve en un ba)o

electrolítico de criolita fundida 1fluoruro alumínico sódico2, por la química delaluminio, el medio electrolítico no puede ser agua& de (ec(o, casi toda la producción

comercial del aluminio durante los últimos #7 a)os (a sido un medio de criolita, en un

recipiente de (ierro revestido de carbón o grafito conocido como FcrisolF El crisol actúa

como c.todo, mientras que como .nodos se suelen utilizar unos electrodos de carbón de

;oldberg ;e realiza de esta manera, para retirar el o%ígeno de alúmina disuelto en un

medio electrolítico, bajo efectos de una cociente el'ctrica directa, suministrada por una

fuente e%terna, el o%ígeno se combina con el carbón del .nodo y forma dió%ido decarbón que se libera, ya que la alúmina proveniente del proceso !ayer tiene un punto de

fusión e%tremadamente alto 1por encima de los <777 _B2, muy caro y difícil de alcanzar

en la pr.ctica industrial a mezcla con la criolita da una mezcla eut'ctica, que logra

bajar el punto de fusión a alrededor de los #77 _B +or esta razón el consumo energ'tico

que se utiliza para obtener aluminio es muy elevado y lo convierte en uno de los metales

m.s caros de obtener, ya que es necesario gastar entre "3 y <7 S( por cada Silo de

metal de aluminio 9e estos ba)os se obtiene aluminio met.lico en estado líquido conuna pureza entre un ##, y un ##,#H, quedando trazas de (ierro y silicio como

impurezas principales

el cual consiste en retirar el o%ígeno de alúmina disuelto en un medio electrolito,

bajo efectos de una cociente el'ctrica directa, suministrada por una fuente e%terna, el

o%ígeno se combina con el carbón del .nodo y forma dió%ido de carbón que se libera,

mientras que el aluminio se precipita en forma líquida al (acer circular la corriente, el

c.todo o polo negativo atrae a las cargas positivas 1iones de aluminio AO2 produciendo

aluminio 1proceso de reducción2, obteniendo aluminio puro en estado líquido +or otro

lado cuando el aluminio se encuentra ya solidificado, pasa por un proceso de

transformación para adaptarlo a las distintas aplicaciones para las que se va a utilizar

E%isten varios procesos Así, por ejemplo, si laminamos el aluminio, obtendremos

material para fabricar latas& pero tambi'n se puede fabricar cables, o incluso fundirlo y

forjarlo para construir ve(ículos



:uenteD

B*I

*enalum

;eptiembre <775

Proc%!o B$%r.

El proceso !ayer es el principal m'todo industrial para producir alúmina a partir

de bau%ita Este fue patentado por el austriaco Karl !ayer en "$$#, el cual se basa en ladisolución de la bau%ita con (idró%ido sódico, en este proceso la bau%ita es lavada,

pulverizada y disuelta en soda c.ustica 1(idró%ido de sodio2 a alta presión y

temperatura& el líquido resultante contiene una solución de aluminato de sodio y

residuos de bau%ita que contienen (ierro, silicio, y titanio Estos residuos se van

depositando gradualmente en el fondo del tanque y luego son removidos, a los cuales se

les conoce comúnmente como `barro rojoF

http://es.wikipedia.org/wiki/Al%C3%BAmina

http://es.wikipedia.org/wiki/Bauxita


http://es.wikipedia.org/wiki/Austria

http://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Karl_Bayer&action=edit&redlink=1


http://es.wikipedia.org/wiki/1889


http://es.wikipedia.org/wiki/Hidr%C3%B3xido_s%C3%B3dico

http://es.wikipedia.org/wiki/Al%C3%BAmina


http://es.wikipedia.org/wiki/Austria



http://es.wikipedia.org/wiki/Hidr%C3%B3xido_s%C3%B3dico



Emr%!$! Productor$! tr$n!4orm$dor$! d% A&uminio %n 3%n%/u%&$.

*ergara 1<77"2, citando a B*I *enalum 1<77#2, se)ala que e%isten "$3

empresas metalmec.nicas que producen productos terminados en *enezuela, divididas

en "< estados de la geografía nacional, y actividades económicas del sectorD

construcción, el'ctrico, empaque, trasporte, bienes de consumo, refrigeración,

laminador, refusión y otros Estas empresas, est.n distribuidas de la siguiente manera

Anzo.teguiD Bonstrucción 1C2, refusión y otros 1"2

AraguaD Bonstrucción 12, empaque 142, bienes de construcción 1#2, el'ctrica 1C2

y refusión y otros 1C2

!olívarD Bonstrucción 12, transporte 1"2, bienes de construcción 1$2, el'ctrica

1C2, refusión y otros 12 y empaque 1"2

BaraboboD Bonstrucción 152, el'ctrica 132, transporte 1""2, bienes de construcción

1"C2, laminador 1"2 y refusión y otros 1C2

9istrito BapitalD Bonstrucción 12, bienes de construcción 1"$2, el'ctrica 1C2,

transporte 142 y empaque 1C2

araD !ienes de construcción 1C2, construcción 1"2, transporte 1<2, refrigeración

1<2, empaque 1<2 y el'ctrica 1<2

6irandaD Bonstrucción 1""2, refrigeración 1<2, bienes de construcción 1"C2,

transporte 142, empaque 1"2, el'ctrica 1"2 y refusión y otros 1<2

6onagasD Bonstrucción 1"2;ucreD Gransporte 1<2

G.c(iraD !ienes de construcción 142, transporte 1"2 y empaque 1"2

aracuyD !ienes de construcción 1"2 y transporte 1"2

YuliaD !ienes de construcción 12

M$t%ri$ Prim$.



a bau%ita es la materia prima de la cual se e%trae la alúmina, que es un ó%ido de

aluminio, y luego el aluminio Este mineral se forma de la descomposición de casi

cualquier tipo de roca, por efectos de los agentes meteorológicos, a trav's de millones

de a)os !ajo condiciones favorables de temperatura, lluvia y composición de la roca

madre, en donde suceden reacciones químicas que disuelven y eliminan ciertos

elementos, dejando finalmente como residuo una concentración de ó%idos (idratados de

aluminio, que es lo que se conoce como bau%ita 9ependiendo del (idrato

predominante, la bau%ita podr. clasificarse como del tipo gibbsita, bo(emita o di.spora

E!%ci4ic$cion%! 4i!ico"u#mic$! d%& $&uminio.

2%n%r$&id$d%!0 Elemento químico met.lico, de símbolo Al, número atómico "C,

peso atómico <5#$", que pertenece al grupo 000A del sistema periódico El aluminio

puro es blando y tiene poca resistencia mec.nica, pero puede formar aleaciones con

otros elementos para aumentar se resistencia y adquirir varias propiedades útiles as

aleaciones son ligeras, fuertes y de f.cil formación para muc(os procesos de

metalistería& son f.ciles de ensamblar, fundir o maquinar y aceptan gran variedad de

acabados +or sus propiedades físicas, químicas y metalúrgicas, el aluminio se (a

convertido en el metal no ferroso de mayor uso a nivel mundial

Proi%d$d%! #!ic$!.

Entre las propiedades físicas del aluminio, destacan las siguientesD

• Es un metal ligero, cuya densidad o peso específico es de <377 SgMmC 1<,3 veces

la densidad del agua2• Giene un punto de fusión bajo de 557 LB equivalente a #CC K• El peso atómico del aluminio es de <5,#$"• Es de color blanco brillante• !uen conductor del calor y de la electricidad



• -esistente a la corrosión, gracias a la capa de A<@C formada• Abundante en la naturaleza• 6aterial f.cil y barato de reciclar

Proi%d$d%! u#mic$!.

9ebido a su elevado estado de o%idación se forma r.pidamente al aire una fina

capa superficial de ó%ido de aluminio 1alúmina A<@C2, impermeable y

ad(erente que detiene el proceso de o%idación, lo que le proporciona resistencia

a la corrosión y durabilidad Esta capa protectora, de color gris mate, puede ser

ampliada por electrólisis en presencia de o%alatos, el aluminio tiene

características anfóteras, es decir, disuelve tanto en .cidos 1formando sales de

aluminio2 como bases fuertes 1formando aluminatos con el anión Al 1@824? 2

liberando (idrogenoa capa de ó%ido formada sobre el aluminio se puede disolver en .cido cítrico

formando citrato de aluminio

El principal y casi único estado de o%idación del aluminio es 1O0002 como es de

esperar por sus tres electrones en la capa de valencia

r%$! O%r$cion$&%! d%& Proc%!o Producti9o d% &$ O%r$dor$ d% A&uminio.

@peracionalmente el proceso productivo de la operadora de aluminio se divide en tres

grandes seccionesD E%tracción de bau%ita, trasformación de la bau%ita en alúmina

Gransformación de la alúmina en aluminio y la e%portación del producto final

L$do Ro=o I0 Esta .rea tiene como propósito aportar el tiempo de residencia necesario

para que se genere la cantidad suficiente de semilla en la suspensión de bau%ita antes de

la etapa de digestión, con el fin de que el proceso de precipitación de sílice en dic(a

etapa sea acelerado y los valores de sílice disueltos en el licor sean adecuados a

predesilicación se efectúa sobre la suspensión de bau%ita proveniente del Zrea C<

1Grituración y 6olienda2

Proceso Bayer

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Transcript of Proceso Bayer