El aluminio es uno de los metales más empleados a nivel mundial y está presente en una amplia variedad de productos, desde latas de bebidas hasta componentes aeronáuticos. Sin embargo, a diferencia de otros metales, el aluminio no se encuentra en la naturaleza en estado puro, y su producción requiere un proceso bastante complejo.
Cada año se producen aproximadamente 390 millones de toneladas de bauxita en el mundo, de las cuales el 85% se destina a la producción de aluminio. La bauxita es una roca compuesta principalmente de óxidos de aluminio y representa la principal fuente de este metal. Tras su extracción, la bauxita se refina en alúmina, que luego se transforma en aluminio. Este proceso se lleva a cabo en tres etapas principales.
Comienza con la extracción de la bauxita
La bauxita se extrae de minas a cielo abierto, y tres países (Australia, China y Guinea) representan el 72% de la producción mundial. Australia es el mayor productor de bauxita y alberga la mayor operación minera del mundo, la mina de Weipa. Guinea, a pesar de ser el tercer productor mundial, posee las mayores reservas de bauxita, estimadas en más de siete mil millones de toneladas, y es el principal exportador, con el 76% de sus exportaciones dirigidas a China.
Tras la extracción, la bauxita se transporta a las refinerías para ser transformada en alúmina, el segundo paso del proceso.
Luego, la bauxita se convierte en alúmina
A finales del siglo XIX, el químico austriaco Carl Josef Bayer ideó un proceso revolucionario para extraer alúmina de la bauxita. Aún hoy, más del 90% de las refinerías utilizan el llamado proceso Bayer, que consta de cuatro fases principales:
- Digestión: la bauxita se mezcla con hidróxido de sodio y se calienta a alta presión. Esto disuelve selectivamente el óxido de aluminio, dejando otras impurezas.
- Filtración: las impurezas se separan y filtran, formando un residuo conocido como «lodo rojo». Una vez eliminado, el óxido de aluminio se transforma en aluminato de sodio.
- Precipitación: la solución se enfría y el aluminato de sodio cristaliza en hidróxido de aluminio.
- Calcinación: los cristales de hidróxido de aluminio se lavan y calientan para obtener óxido de aluminio puro, llamado alúmina.
El lodo rojo es uno de los principales problemas ambientales de la producción de alúmina. Por cada tonelada de alúmina producida, se generan aproximadamente 1,2 toneladas de lodo rojo, con más de tres mil millones de toneladas actualmente almacenadas en el mundo.
China es el mayor productor mundial y el principal importador de bauxita, proporcionando más de la mitad de la alúmina global. Otros grandes productores de bauxita, como Australia, Brasil e India, también participan en la refinación de alúmina, aunque ninguno alcanza los niveles de producción de China.
Cabe destacar que la alúmina tiene aplicaciones en diversos sectores, como plásticos, cosméticos e industria química, pero la mayor parte se destina a las fundiciones (smelter) para la producción de aluminio.
Finalmente, se produce el aluminio
La alúmina se transforma en aluminio mediante un proceso de reducción electrolítica que, además de alúmina, requiere otro mineral: la criolita. Gracias a este último, junto con la alúmina y una gran cantidad de energía eléctrica, se puede producir aluminio a través de un proceso de fusión que ocurre de la siguiente manera:
- Las celdas de reducción electrolítica se llenan con criolita fundida.
- La alúmina, compuesta por dos átomos de aluminio y tres de oxígeno, se introduce en las celdas, donde una fuerte corriente eléctrica rompe los enlaces químicos entre los átomos.
- La electrólisis hace que el aluminio puro se deposite en el fondo de la celda, desde donde se extrae, se purifica y se moldea en las formas deseadas.
China también domina la producción global de aluminio, además de ser el mayor consumidor. India es el segundo productor, aunque con una producción equivalente a solo una décima parte de la de China. Otros países productores de bauxita y alúmina, como India, Australia y Rusia, se encuentran entre los principales productores de aluminio.
Y, por último, hablemos de dinero…
En 2021, el mercado global del aluminio se valoró en aproximadamente 245,7 mil millones de dólares, y con la creciente demanda, se espera que alcance casi 498,5 mil millones de dólares para 2030.
METALLIRARI.COM © ALL RIGHTS RESERVED