O alumínio (Al) é um metal leve, branco prateado, que ocupa o terceiro lugar entre os elementos mais abundantes na crosta terrestre, atrás apenas do oxigênio e do silício. No entanto, devido à sua alta reatividade química, ele nunca ocorre naturalmente em sua forma metálica pura. Em vez disso, é encontrado em compostos, principalmente no minério de bauxita, uma mistura de óxidos de alumínio hidratados, incluindo gibbsita (Al(OH)₃), boehmita (AlO(OH)) e diásporo.
O processo de refino em duas etapas
A jornada da bauxita bruta atéalumínio de alta pureza envolvedois processos industriais distintos.
A primeira etapa é o processo Bayer, desenvolvido em 1888. A bauxita triturada é misturada com uma solução quente de hidróxido de sódio sob pressão, dissolvendo os minerais aluminosos e deixando impurezas como óxidos de ferro e sílica. A solução de aluminato de sódio resultante é então filtrada para remover o resíduo de lama vermelha, semeada com cristais de hidróxido de alumínio e calcinada a aproximadamente 1.100 °C para produzir alumina branca pura, ou óxido de alumínio (Al₂O₃). Mais de 90% da alumina mundial é produzida atualmente por meio desse método.
A segunda etapa é o processo Hall-Héroult. A alumina tem um ponto de fusão acima de 2.000 °C, o que torna a eletrólise direta impraticável. A solução reside na dissolução de Al₂O₃ em criolita fundida (Na₃AlF₆), o que reduz a temperatura de operação para cerca de 950 a 1.000 °C. Uma corrente elétrica é então passada através da mistura. O alumínio fundido se acumula no fundo (o cátodo), enquanto o oxigênio se combina com os ânodos de carbono para formar CO₂. Este método eletrolítico continua sendo o único processo industrial para a produção de alumínio primário, resultando em metal com pureza de 99,5 a 99,8%.
Quais elementos o alumínio contém?
O alumínio puro é composto exclusivamente do elemento Al, com número atômico 13 e massa atômica de aproximadamente 26,98 g/mol. O alumínio de pureza comercial (98,8–99,7% Al) contém traços mínimos de ferro e silício como impurezas naturais. No entanto, a maior parte do alumínio puro é composta por alumínio de pureza comercial (98,8–99,7% Al).As aplicações dependem de ligas de alumínio., onde elementos específicos são adicionados intencionalmente para ajustar as propriedades mecânicas.
Para aplicações estruturais, a série 6000 (por exemplo, 6061) utiliza magnésio e silício como principais elementos de liga, tipicamente 0,8 a 1,2% de Mg e 0,400 a 0,8% de Si. Essa liga oferece um excelente equilíbrio entre resistência moderada, boa soldabilidade e usinabilidade superior.
Para aplicações que exigem alta resistência, a série 7000 (por exemplo, 7075) incorpora zinco e cobre como principais elementos de liga, com aproximadamente 5,16 a 0,1% de Zn e 1,2 a 2,0% de Cu. A têmpera T6 do 7075 oferece quase o dobro da resistência à tração do 6061-T6, tornando-o o material de escolha para componentes estruturais aeroespaciais e de alto desempenho.
Traços de cromo, manganês e titânio também estão comumente presentes em ligas comerciais, cada um desempenhando um papel no refinamento de grãos e na resistência à corrosão. Compreender a composição elementar precisa de cada liga é essencial para selecionar o material adequado para requisitos específicos de usinagem ou fabricação.
Data da publicação: 13 de maio de 2026