Alluminio e le sue leghe

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1 Alluminio e le sue leghe L alluminio viene estratto attraverso una serie di passaggi successivi da un minerale chiamato bauxite. La bauxite contiene due forme di ossido idrato di alluminio, AlO(OH) e Al(OH) 3. In aggiunta a questi composti di alluminio contiene ossido di ferro, silicati e ossido di titanio. Il primo passo è la produzione di allumina Al 2 O 3 con il processo Bayer.: La bauxite viene spezzata e poi macinata, si mescola poi con una soluzione di soda caustica e pompata in una grossa autoclave. Qui, in pressione e a temperature tra 110 e 270 C l allumina è disciolta in forma di alluminato di sodio. L alluminio primario è prodotto dall elettrolisi dell allumina in sali di fluoro fusi (processo Hall & Heroult). L elettrolita è criolite fusa (Na 3 AlF 6 ).

2 BAUXITE

3 La trasformazione dell allumina in alluminio liquido avviene ad una temperatura di 950 C in un bagno fluorinato attraversato da corrente elettrica ad alta intensità. Il processo elettrolitico avviene nelle cosiddette celle elettrolitiche dove catodi di carbonio formano il fondo della cella e agiscono come elettrodi negativi.

4 Per produrre 1t di alluminio primario sono necessarie 4t di bauxite (da cui si estraggono 2t di allumina), 0,5t di elettrodi e kWh di energia. Più di cento 100 milioni di tonnellate di Bauxite sono estratte ogni anno; i maggiori depositi si trovano tipicamente nella zone equatoriali la Bauxite è attualmente estratta in Australia, nell America centrale e del sud (Giamaica, Brasile, Suriname, Venezuela, Guyana), Africa (Guinea), Asia (India e Cina), Russia, Kazakhistan e Europa (Grecia)

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6 Reazioni chimiche Reazione dell alluminio con l aria La superficie dell alluminio è coperta da un sottile strato di ossido che aiuta a proteggere il metallo dall attacco dell aria. Così, normalmente, l alluminio non reagisce con l aria. Se lo strato di ossido viene danneggiato, l alluminio è esposto ad un attacco. L alluminio brucia in presenza di ossigeno con fiamma bianca brillante formando triossido di alluminio, Al 2 O 3, e la reazione è fortemente esotermica 4Al(s) + 3O 2 (l) 2Al 2 O 3 (s) + energia L alluminio presenta un pericolo di accensione quando è in polvere. La grande affinità dell alluminio per l ossigeno viene sfruttata nell estrazione di altri metalli dai loro ossidi 8Al + 3Mn 3 O 4 4Al 2 O 3 + 9Mn più utilizzata nei processi di saldatura del ferro 2 Al + Fe 2 O 3 Al 2 O Fe Reazione termìte ha trovato uso nei carburanti solidi per i razzi

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32 Applicazioni Quasi tutti gli specchi moderni sono fatti usando un rivestimento riflettente sottile di alluminio sulla superficie posteriore di un foglio di vetro. Anche gli specchi dei telescopi sono ricoperti da uno strato sottile di alluminio. Rubini e zaffiri sintetici sono usati nei laser per la produzione di luce coerente.

33 Un mondo di alluminio Oggi è impossibile pensare ad un mondo senza alluminio Le applicazioni dell alluminio riguardano i settori più vari; tra i principali: Trasporti (in quasi ogni tipo di mezzo di trasporto) Imballaggio e utensileria domestica. (lattine, pellicola d'alluminio, ecc.) Costruzioni (finestre, porte, pannelli, serramenti, infissi ecc.) Beni di consumo durevoli (elettrodomestici, attrezzi da cucina, ecc.) Linee di trasmissione elettrica (a causa del suo peso leggero) Macchinari

34 Imballaggi in alluminio di uso quotidiano Gli imballaggi più comuni che circolano in casa e in cui l alluminio è presente sono: lattine per bevande Scatolette per cibo bombolette aerosol tubetti flessibili vaschette per alimenti foglio sottile chiusure a vite

35 Riciclaggio Il recupero di questo metallo dai rifiuti (attraverso il riciclaggio) è diventato una parte importante dell'industria dell'alluminio. Il riciclaggio dell'alluminio è iniziata già nel 1900 Le fonti per il riciclaggio dell'alluminio comprendono automobili e serramenti, elettrodomestici, contenitori, infissi e altri prodotti.

36 RI-PRODURRE ALLUMINIO l alluminio secondario è equivalente al metallo primario ottenuto dal minerale, anche dopo numerosi cicli di vita; il riciclo consente: recupero di materiale prezioso senza decadimento di qualità; risparmi dell energia necessaria alla produzione di primario Per ricavare dalla bauxite 1 kg di alluminio sono necessari 20 kwh,mentre per ricavare 1 kg di alluminio nuovo da quello usato servono solo 0,7 kwh riduzione delle emissioni serra; riduzione delle attività estrattive; limitazione degli oneri di smaltimento.

37 Dall'alluminio usato se ne può ricavare sempre di nuovo senza dover ricorrere all'estrazione di materia prima. Oggi circa il 30% della produzione mondiale d'alluminio proviene da metallo recuperato Tutti gli oggetti di alluminio che possono essere riutilizzati portano la sigla "AL" oppure "alu". L alluminio si può riciclare solo se è pulito: corpi estranei come ferro, sostanze sintetiche o sporcizia debbono essere sottratti con un procedimento adeguato, manuale o meccanico.

38 Le fasi del riciclo dell alluminio Pressatura in balle o paccotti Frantumazione in pezzi di piccole dimensioni Separazione da eventuali parti in materiale magnetico (ferroso) e materiali diversi dall alluminio(vetro, rame, ecc) (macinazione,separazione gravimetrica ed elettro-magnetica). Trattamento a 500 C per eliminare vernici o altre sostanze aderenti

39 Le fasi del riciclo dell alluminio Fusione in forno Degasaggio e filtraggio Colatura in placche Produzione di laminati per formare nuove lattine o altri manufatti L interesse per l alluminio selezionato da raccolta differenziata è alto e costante

40 COSA DIFFERENZIARE

41 LO SAPEVATE CHE OCCORRONO bicicletta completa di accessori. 1 paio di occhiali cerchione per auto. 1 caffettiera 1 monopattino