L’Allumina preziosa polvere bianca – Il processo elettrolitico – Importanza nell’industria mondiale.
Da anni l’alluminio monouso è entrato nelle nostre case e viene utilizzato con sempre maggiore frequenza. Con le nuove normative europee contro l’uso di piatti, posate, bicchieri e contenitori in plastica usa e getta, l’alluminio assumerà un ruolo sempre più centrale sia per uso domestico che
per la ristorazione.
Ma che cos’è l’alluminio? Da dove proviene? Come si produce? Con questo articolo, il primo di una serie che affronterà questo tema, si cercherà di raccontare la storia di questo elemento, che è considerato il più giovane tra i metalli utilizzati a scopo industriale, essendo stato scoperto per la prima volta circa duecento anni fa.
Fu nel 1807 che lo scienziato inglese Humphrey Davy comprese che l’Alum, composto conosciuto fin dall’antichità per la preparazione di medicinali, fosse il sale di un metallo ancora sconosciuto al quale diede il nome di “alumium” (successivamente “aluminium”); in natura, infatti, l’allumino si trova sotto forma di composto.
L’alluminio divenne però una risorsa importante solo successivamente, quando, grazie al metodo Hall-Heroult (il primo processo di fusione elettrolitica dall’allumina) vennero prodotte a livello industriale quantitativi consistenti di alluminio a basso costo. Tale metodo fu successivamente migliorato dal chimico Bayer che consentì di estrarre l’ossido di alluminio direttamente dalla bauxite. Ad oggi per la produzione di questo metallo si continua ad usare la stessa tecnica ideata nel 1886.
L’alluminio si trova in natura in numerosi minerali e si colloca come il terzo elemento più diffuso sulla Terra. Il minerale che ha la maggior presenza di alluminio è la bauxite, che appare come un’argilla granulosa o rocciosa il cui colore varia dal grigio al rosa. Tal nome deriva dalla località dove per la prima volta venne trovata: Les Baux, una cittadina francese sui Pirenei.
L’alluminio prodotto dalla bauxite è definito alluminio primario, proprio perché la sua produzione deriva direttamente dalla materia prima. La bauxite è un minerale di facile estrazione i cui giacimenti sono per lo più a cielo aperto. Ogni anno vengono estratte circa 100 milioni di tonnellate di questo metallo, i cui depositi si trovano maggiormente nelle aree equatoriali e tropicali. I principali paesi estrattori di bauxite sono l’Australia, l’America centrale e del sud, l’Africa, l’Asia (India e Cina), la Russia, il Kazakhistan e l’Europa. La bauxite contiene una quantità di allumina che va dal 30 al 55%, e quest’ultima rappresenta la materia prima fondamentale per la produzione di alluminio e si presenta sotto forma di polvere bianca.
L’allumina, una volta estratta dalla bauxite, viene condotta in impianti di riduzione che generalmente sono costruiti vicino alle cave di estrazione. L’alluminio viene prodotto a partire dall’allumina attraverso un processo dell’elettrolisi che separa l’atomo dell’alluminio dall’allumina.
Ciò richiede molta energia e notevoli quantità di elettricità: la trasformazione di questo minerale in alluminio liquido avviene infatti ad una temperatura di 950°C in un bagno fluorinato, attraversato da una corrente elettrica ad alta intensità. Successivamente il metallo viene fatto solidificare in pani con impresso il grado di purezza, che deve essere compreso tra il 99,0% e il 99,7%.
Pur essendo un metallo “giovane”, l’alluminio è riuscito in breve tempo ad esercitare un ruolo sempre più importante nell’industriale mondiale, occupando attualmente il secondo posto dopo l’acciaio. Ciò è dovuto prevalentemente alle proprietà dell’alluminio, quali la leggerezza, la resistenza alla corrosione, la conducibilità termica ed elettrica, la riciclabilità e l’elasticità, tutte caratteristiche che permettono il suo utilizzo in vari campi industriali.
Nel prossimo articolo parleremo, invece, dell’allumino secondario che è ottenuto a partire dalla rifusione dei rottami di alluminio.
Antonella Formisano
