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FamosaProceso Bayer (alúmina)
Al₂O₃·xH₂O + 2 NaOH → 2 NaAl(OH)₄ → (precipitación) Al(OH)₃ → Al₂O₃
¿En qué consiste esta reacción?
El proceso Bayer extrae alúmina (Al₂O₃) pura de la bauxita. Es el paso previo al proceso Hall-Héroult que da aluminio metal. Más del 90% de la alúmina mundial se produce por Bayer.
Mecanismo de la reacción
La bauxita (Al₂O₃·xH₂O con impurezas Fe₂O₃, SiO₂, TiO₂) se digiere con NaOH al 30-50% a alta presión. El Al(OH)₃ se solubiliza como aluminato sódico. Tras filtración (sale el "barro rojo" del Fe), se precipita Al(OH)₃ enfriando o añadiendo cristales semilla. Calcinación a 1100 °C da Al₂O₃.
Condiciones necesarias
NaOH 30-50%, 150-250 °C, 35 atm en autoclave (digestor). Precipitación a 60 °C.
Termodinámica y energía
Globalmente favorable; la digestión es endotérmica y requiere calor.
Aplicaciones
Producción de aluminio
Al₂O₃ se reduce a Al metal por electrólisis (proceso Hall-Héroult).
Refractarios y abrasivos
Crisoles, ladrillos refractarios, esmeril, lijas.
Cerámicas técnicas
Aislantes eléctricos, prótesis articulares.
Errores frecuentes en exámenes
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Usar bauxita con mucho Si: forma silicatos sódicos insolubles que reducen rendimiento ("DSP").
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Enfriar muy rápido: cristalización mala del Al(OH)₃.
Seguridad y manejo
NaOH concentrada y caliente es altamente corrosiva. El "barro rojo" de residuos es alcalino y voluminoso: problema ambiental serio.
Curiosidades
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Karl Josef Bayer lo patentó en 1888.
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El residuo "barro rojo" es uno de los problemas ambientales más persistentes de la industria del Al.
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Australia, Guinea y Brasil son los mayores productores mundiales de bauxita.