El Aluminio es uno de los metales más modernos si se compara con la metalurgia realizada hace más de 5000 años. Fue a comienzos del siglo XIX cuando un químico danés Hans Cristian Oersted aisló el metal por primera vez en 1825 por medio de un proceso químico que utilizaba una amalgama de potasio y cloruro de aluminio. El químico alemán Wöhler en el año 1827 lo obtuvo en forma de polvo al hacer reaccionar el potasio con el cloruro de aluminio y posteriormente en el año 1845, él mismo, determinó por primera vez las propiedades del metal recién descubierto, densidad y ligereza y lo separó en forma de bolitas. El aluminio es sumamente abundante en la composición de la corteza terrestre, se halla en una proporción aproximada del 15% y sólo la sílice lo supera. El mineral industrial más significativo es la “bauxita” con un contenido entre el 55 y el 65 de alúmina (oxido de aluminioAl2O3), que se encuentra localizado principalmente en la zona tropical. Este mineral fue descubierto por M.Pierre Berthier que lo llamó así por el lugar donde la encontró, la aldea de Les Baux de Provenza, en Arlés, Francia meridional.
En España se encuentra bauxita, pero en muy pequeñas cantidades en Teruel, Barcelona, Tarragona y Lleida. En 1854 Bunsen logró preparar electrolíticamente el aluminio partiendo en sus experiencias del compuesto cloruro alumínico sódico. Ese mismo año Henri Sainte-Claire Deville perfeccionó el procedimiento y fabricó por primera vez en la historia aluminio sustituyendo el potasio por sodio y lo presentó en la exposición de París de 1855, en forma de lingotes. Puede decirse, por tanto, que Deville fue el iniciador de la producción industrial del metal cuyo procedimiento, con ligeras modificaciones se utilizó hasta el año 1888 que fue sustituido por el método electrolítico. Los fundadores de la gran industria del aluminio fueron Hëroult, el alemán Kiliani y el norteamericano Hall, fundándose por el primero, en 1888, la sociedad Aluminium Industrie Aktien Gesellschaft.
Unos cuarenta años después de la fundación de la industria del aluminio, surge en España, en 1929, la primera planta de importancia notable de producción de aluminio situada en Sabiñánigo (Huesca). La producción actual en España está localizada en San Ciprian (Lugo) La Coruña y Avilés. El aluminio es un metal demasiado activo para existir libre, encontrándose en la naturaleza combinado con gran cantidad de minerales, siendo los principales la bauxita y la criolita. La bauxita es el más importante de los minerales de aluminio, se trata de un hidróxido cuya composición no corresponde a una fórmula química determinada pues en todos los casos se encuentra combinada con cantidades variables de los elementos como el hierro, silicio y titanio y una cuantía inconstante de agua de combinación. Su color varía desde el granate al blanco puro. La criolita es, con la bauxita, el mineral de mayor importancia en la fabricación de aluminio, siendo su principal papel el de fundente de la alúmina en los baños electrolíticos. Actualmente se está sustituyendo la criolita por ciolita, un floruro artificial de aluminio, sodio y calcio.
¿CÓMO SE HACE?
La extracción del aluminio de la bauxita se efectúa en tres etapas, minería, refinación y reducción. La bauxita se extrae, se lava y se seca antes de ser destinada a la refinería donde se separa del aluminio. El método José Bayer (Austria) hijo de la Cía. Química Bayer inventó el proceso Bayer para la producción a gran escala de alúmina a partir de bauxita. Este método el que más se usa en la industria del aluminio. Partiendo de la bauxita, sometida previamente a un proceso de desecación y moliendo finamente el material, se calienta con una solución concentrada de soda cáustica (NaOH) para obtener una solución de aluminato sódico (Al02Na) y algo de silicato sódico (Na2SiO2). Esta solución se filtra y se hace precipitar hidróxido de aluminio (Al(OH)3, bien con dióxido de carbono o bien con una pequeña cantidad de hidróxido de aluminio previamente precipitado. La alúmina se reduce a aluminio en unas células electrolíticas del procedimiento Hall-Héroult. En estas células se usa criolita fundida a 980ºC para disolver la alúmina, la que al someterse a electrólisis se divide en aluminio y oxígeno. El aluminio baja al fondo del depósito donde se extrae periódicamente y el oxígeno se combina con el carbono del ánodo para producir CO2. Por la acción de la corriente eléctrica suministrada, se descompone la alúmina introducida en el interior de la célula u horno electrolítico y según las leyes que rigen la electrolisis, en el electrodo negativo (cátodo) constituido por el revestimiento el horno, se deposita aluminio, de aquí se extrae el metal y se cuela en forma placas de laminación, tochos o billetas para extrusión o lingotes para fundición. De acuerdo con las mismas leyes, en el electrodo positivo (ánodo) se va produciendo oxígeno, que, debido a su gran actividad, reacciona con el carbono de dicho electrodo, formando los productos gaseosos mono y dióxido de carbono (CO Y CO2). Debido a esta reacción se produce un desgaste del ánodo por lo que hay que reponerlo periódicamente. Los bloques del ánodo son de carbón. Para hacer 1000 Kg., de aluminio, se necesita 10.000 Kg. de bauxita que producen 500 kg. de alúmina 80 kg., de criolita, 600 kg. de carbón más 14.000 kWh de energía eléctrica. Por su alto consumo eléctrico las plantas de electrolisis del aluminio se montan junto a lugares donde la energía es más barata como, centrales hidroeléctricas, nucleares o países productores de petróleo.