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Dalla bauxite all’alluminio, passando per i fanghi rossi.

October 6th, 2010 by Elisa in Curiosità, Ecologia dell'ambiente

La bauxite è una roccia sedimentaria con un colore che va dal rosso bruno al giallo e costituisce la principale fonte per la produzione dell’alluminio. Per ottenere da essa alluminio puro sono necessari sofisticati processi chimici che producono residui pericolosi come i fanghi rossi.

La bauxite deve il suo nome a “Le Baux de Provence”, la località francese nei Pirenei in cui fu trovata poco più di cento anni fa.
È costituita principalmente da idrossidi di alluminio e presenta impurità date da sostanze amorfe e prodotti argillosi, che le conferiscono varie colorazioni. Infatti, la Bauxite pura è di colore bianco.

Essa è il materiale più importante per la produzione industriale dell’alluminio e nel quale se ne trova la maggior concentrazione percentuale (da 65 a 85%), se si esclude il corindone (o rubino) da cui, però, non è possibile ricavare il metallo mediante i normali processi produttivi a causa dell’alta temperatura di fusione richiesta da questo minerale.

I maggiori giacimenti di bauxite si trovano nelle aree tropicali e subtropicali come Australia, Guinea, Giamaica, Guyana inglese, India ma anche negli USA, in Russia, in Ungheria e nella ex-Jugoslavia. In Italia si hanno giacimenti di modeste dimensioni nel Gargano e nelle Murge (Puglia), nel Matese (Basilicata) e nella Marsica (Abruzzo).

La bauxite si raccoglie in giacimenti a cielo aperto e nei casi più virtuosi si predispongono piani di reintegrazione del paesaggio prima che comincino i lavori di scavo, così che il territorio venga recuperato per il rimboschimento o per qualsiasi altra forma di reintegrazione appropriata per l’ambiente. In effetti, l’estrazione di questa roccia ha un elevato impatto ambientale e può causare la fine di interi ecosistemi perché va ad intaccare fortemente le falde acquifere.

Vediamo adesso come si può ottenere alluminio dalla bauxite. Innanzi tutto va specificato che l’alluminio equivale a circa un quarto della bauxite estratta:

1. Processo chimico Bayer, in raffinerie vicine alle miniere di bauxite:
   La bauxite viene ridotta in polvere (farina di bauxite) e miscelata con una soluzione concentrata di soda caustica. Si ottiene così una specie di pasta densa che viene inserita in un digestore, cioè un’autoclave ove, a determinate condizioni di temperatura e pressione, la soda caustica forma composti insolubili con le impurità mentre lascia in forma disciolta l’alluminato sodico.E’ in questa delicata fase che si formano i fanghi rossi: si tratta di tutte quelle sostanze che essendo insolubili si depositano sul fondo del digestore in una massa fangosa: principalmente ossidi di ferro e di titanio.

   Una volta eliminati i fanghi rossi la soluzione di alluminato di sodio è pompata in apposite vasche di precipitazione dove avviene la reazione di idrolisi e l’alluminato si decompone portando alla formazione di allumina idrata. L’allumina idrata, dopo filtrazione e lavaggio viene calcinata in forni rotativi a 1200°C e si ottiene così allumina (ossido di alluminio) di elevata purezza in forma di polvere bianca molto fine.

2. Processo elettrolitico Hall-Héroult, in impianti di riduzione (smelters):
   L’ossido di alluminio è posto in un bagno fluorinato attraversato da corrente elettrica ad alta intensità a una temperatura di 950°C . In questo modo esso è liberato dall’ossigeno e si ottiene finalmente l’alluminio primario fuso, che verrà poi trasformato nei semilavorati ad uso commerciale.