¿Qué es el proceso Bayer?

El proceso Bayer es un proceso industrial por el cual la bauxita se purifica en alúmina u óxido de aluminio. Llamado así por Karl Bayer, quien lo desarrolló a fines del siglo XIX, este proceso es un paso intermedio esencial en la producción de aluminio y metal. La alúmina se produce a través de una serie de reacciones químicas controladas de la bauxita, un mineral de aluminio natural. En el proceso Bayer intervienen tres pasos principales: extracción, precipitación y calcinación.

La bauxita contiene los minerales que contienen aluminio boehmita, gibbsita y diaspora. Para extraer estos minerales y la alúmina en ellos, la bauxita debe triturarse en pequeñas partículas y disolverse en hidróxido de sodio, un líquido cáustico. Se aplica vapor y presión durante este proceso de digestión. La alúmina en los minerales reacciona con hidróxido de sodio, formando aluminato de sodio.

Algunos componentes de la bauxita, como los óxidos de hierro y los silicatos, no se disuelven durante la digestión. Estas sustancias crean una suspensión de lodo rojo, que se filtra del líquido que contiene alúmina a través de un proceso llamado sedimentación. El lodo rojo se lava para reciclar el hidróxido de sodio original, y finalmente se almacena en estanques de retención. Como no se puede reciclar y es extremadamente difícil de eliminar y almacenar, el lodo rojo es un problema de desperdicio para las instalaciones de producción que utilizan el proceso Bayer.

La precipitación es el siguiente paso después de la extracción. El hidróxido de aluminio precipita de la mezcla de alúmina cuando se enfría. Se solidifica en este estado cristalino formando cristales de alúmina alrededor de "semillas" de alúmina, partículas que se han suspendido en los tanques de procesamiento para promover el crecimiento de los cristales. Los cristales de alúmina más gruesos se eliminan para el siguiente paso, mientras que los granos más pequeños y finos se reutilizan como semillas para la reacción de precipitación.

El paso final en el proceso de Bayer es la calcinación. La mezcla precipitada de la etapa anterior se calienta a una temperatura de aproximadamente 1.922 ° F (1.050 ° C). Esto hace que el hidróxido de aluminio desprenda humedad en el vapor de agua y se descomponga químicamente en alúmina, el producto final. Idealmente, las partículas de alúmina producidas serán pequeñas y finas, aproximadamente del tamaño de granos de arena.

Casi todo el aluminio del mundo se produce utilizando alúmina generada a partir del proceso Bayer. Una vez que la alúmina se ha purificado de la bauxita, se funde en aluminio metálico. Los usos del aluminio son muy amplios y variados, desde envases de consumo hasta piezas de automóviles, pinturas, cosméticos e incluso productos farmacéuticos. El mayor reciclaje de aluminio ha ayudado a aliviar el problema de los desechos de lodo rojo, ya que la nueva alúmina no se produce con tanta frecuencia como en el pasado.