Atelier de formare - ingineria sistemelor de producție

Generalitati Aluminiu

Aluminiu este cel mai raspândit metal în scoarţa tereatrǎ, iar printre elemente ocupǎ locul al treilea în urma oxigenului şi siliciului. Datoritǎ activitǎţii sale chimice mari, se gǎseste în naturǎ numai sub formǎ de compuşi. Împreunǎ cu oxigenul şi siliciul formeazǎ 82,58% din scoarţa terestrǎ.

Aluminiul este cunoscut înca din antichitate şi era utilizat de cǎtre greci şi romani. Denumirea de aluminiu vine de la latinescul “alumen” care este folosit pentru a denumi substanţe astringente.

Primele încercari de separare ale aluminiului dateazǎ din anul 1810 şi apartin fizicianului englez Davy , care a efectuat electroliza hidroxidului de aluminiu uşor umezit, dispus într-o atmosferǎ de hidrogen, într-o pila Volta, folosind în calitate de anod platina, iar în calitate de catod, o sarmǎ de fier. În urma acestui proces s-a obţinut un aliaj Al-Fe, din care insǎ nu s-a reusit sǎ se separe aluminiu.

Prima datǎ aluminiu a fost descoperit în anul 1827 de un chimist german Wohler care a obţinut primele 30g de aluminiu sub formǎ de bobite.

În anul 1854 Saint-Claire-Deville, a folosit metoda lui Wohler pentru obţinerea industriala a aluminiului, inlocuind potasiul cu sodiu, iar clorura de aluminiu, instabilǎ şi higroscopicǎ, cu clorurǎ dublǎ de aluminiu şi sodiu.

La sfârşitul secolului al XIX-lea, metoda lui Saint –Claire-Deville a fost înlocuitǎ, fiind aplicat procedeul de extragere a aluminiului prin electroliza aluminei dizolvatǎ în criolitǎ topitǎ, procedeu aplicat şi în prezent în metalurgia acestui metal.

Principalul minereu din care se extrage aluminiul este bauxita, conţine aproximativ 60% aluminiu.

Industrial aluminiul se obţine aproape în întregime prin descompunerea electroliticǎ a aluminei pure dizolvate într-o topiturǎ de criolit cu adaus de fluorurǎ de calciu. Prin electrolizǎ se obţine “aluminiul tehnic primar” numit şi “aluminiu tehnic pur” care conţine de la 0,2% la 1% impuritaţi metalice (Fe, Si, Ca, Ti, Na) şi nemetalice (alumina, electrolit, carbura de aluminiu, gaze). În ţara noastra sunt standardizate urmatoarele marci de aluminiu tehnic pur: Al 99,8, Al 99,7, Al 99,6, Al 99,5, Al 99,4, Al 99 si AIE.

Proprietaţile fizice şi caracteristicile mecanice ale diferitelor sorturi de aluminiu sunt influenţate de prezenţa impuritaţilor. Cele mai frecvente impuritaţi din aluminiu sunt fierul si siliciul, elemente care se pot gasi panǎ la 0,5-0,6% fiecare. Fierul este practic insolubil în aluminiu, formând cu acesta eutecticul Al-Al3Fe care conţine doar 7% Al3Fe (1,7%Fe).