Minerales
El aluminio es el tercer elemento más abundante en la superficie de la Tierra. Solo el oxígeno y el silicio son más comunes. La corteza terrestre a una profundidad de 16 km (10 millas) contiene 8 por ciento de aluminio. El aluminio tiene una fuerte tendencia a combinarse con otros elementos comunes, por lo que rara vez ocurre en la naturaleza en forma metálica. Sus compuestos, sin embargo, son un componente importante de prácticamente todas las rocas comunes. Se encuentra en arcilla, pizarra, pizarra, esquisto, granito, sienita y anortosita.
El mineral de aluminio más importante, una roca que contiene hierro que consiste en un 52 por ciento de óxido de aluminio, fue descubierto en 1821 cerca de Les Baux, en el sur de Francia. El material más tarde se llamó bauxita. La bauxita se define mejor como un mineral de aluminio de diversos grados de pureza en el que el aluminio en forma de hidróxido de aluminio u óxido de aluminio es el constituyente individual más grande. Las impurezas son en gran parte óxido de hierro, sílice y titania.
La bauxita varía mucho en apariencia física, dependiendo de su composición e impurezas. Su color varía de blanco amarillento a gris o de rosa a rojo oscuro o marrón si tiene un alto contenido de óxidos de hierro. Puede ser terroso, o puede variar en forma de arcilla a roca. La bauxita se ha encontrado en todos los continentes del mundo, excepto en la Antártida. Los depósitos más ricos generalmente se encuentran en áreas que durante la formación se encontraban en climas tropicales y subtropicales, proporcionando condiciones óptimas de fuertes lluvias, temperaturas cálidas constantes y buen drenaje.
Se encuentran grandes depósitos en las islas del Caribe, el norte de Sudamérica, Australia, India, Indonesia, Malasia, China, Rusia, Kazajstán, África occidental, Grecia, Croacia, Bosnia y Herzegovina, Montenegro, Hungría, Italia y Francia.
No todas las bauxitas son económicas para la producción de aluminio. Solo la tierra con un contenido de óxido de aluminio de 30 por ciento o más se considera práctica. Solo aquellos minerales que contienen concentraciones significativas de los minerales gibbsita y boehmita, que contienen 65 y 85 por ciento de alúmina, respectivamente, generalmente se consideran económicos para ser procesados. La Gibbsita se encuentra principalmente en áreas tropicales a ambos lados del ecuador, mientras que la boehmita se encuentra principalmente al norte del cinturón subtropical en Rusia, Kazajstán, Turquía, China y Grecia.
Los depósitos conocidos de bauxita pueden suministrar aluminio al mundo durante cientos de años en los niveles de producción actuales. Cuando se agoten los depósitos de bauxita de alto grado, quedarán por explotar reservas sustanciales de minerales secundarios: depósitos de laterita en el noroeste de los Estados Unidos y Australia, anortosita en el oeste de los Estados Unidos, apatita y alunita en Europa, caolinita en el sureste de los Estados Unidos. También están disponibles otras fuentes de alúmina que no son de bauxita: arcillas de alúmina, dawsonita, lutitas de aluminio, rocas ígneas y minerales de saprolita y silimanita. En Rusia, la alúmina se refina a partir de minerales no bauxíticos, es decir, nefelina sienita y alunita. Grandes desarrollos de bauxita en Australia, Guinea e Indonesia han tendido a posponer el interés en minerales secundarios en otros lugares.
Minería
Con mucho, la mayor cantidad de bauxita explotada comercialmente se encuentra en o cerca de la superficie de la Tierra. En consecuencia, se extrae en pozos abiertos que requieren solo una eliminación mínima de sobrecarga. Los lechos de bauxita se sueltan y se desentierran con una pala eléctrica o dragalina, y el mineral se transporta por camión, ferrocarril o cinta transportadora a una planta de procesamiento, donde se tritura para facilitar su manipulación. Las plantas de refinación se ubican cerca de los sitios mineros, si es posible, ya que el transporte es un elemento importante en los costos de bauxita.
Aproximadamente el 90 por ciento de toda la bauxita extraída se refina en alúmina, que finalmente se funde en aluminio. El 10 por ciento restante se usa en otras aplicaciones, como abrasivos, refractarios y apuntaladores en la recuperación de petróleo crudo. Aproximadamente cuatro toneladas de bauxita de alto grado producen dos toneladas de alúmina, de las cuales se produce una tonelada de aluminio.
Extracción y refinación.
La producción de aluminio a partir de bauxita es un proceso de dos pasos: refinar la bauxita para obtener alúmina y fundir alúmina para producir aluminio. La bauxita contiene varias impurezas, como óxido de hierro, sílice y titania. Si estas impurezas no se eliminan durante el refinado, se alearán y contaminarán el metal durante el proceso de fundición. El mineral, por lo tanto, debe ser tratado para eliminar estas impurezas. La alúmina purificada generalmente contiene 0.5 a 1 por ciento de agua, 0.3 a 0.5 por ciento de gaseosa y menos de 0.1 por ciento de otros óxidos. El proceso Bayer, con varias modificaciones, es el método más utilizado para la producción de alúmina, y todo el aluminio se produce a partir de alúmina utilizando el proceso electrolítico Hall-Héroult.
