Metallurgia: la produzione di alluminio e magnesio

Ci sono molti minerali importanti per quel che riguarda la siderurgia e la metallurgia, ma l’alluminio e il magnesio meritano un’attenzione maggiore.

L’alluminio, in particolare, ha come minerale fondamentale la cosiddetta bauxite: essa consiste in un ossido idrato di alluminio appunto, impuro soprattutto per la silice, un ossido di ferro e un ossido di titanio. Altri minerali che possono essere utilizzati in tale produzione, ma che finora non hanno trovato un impiego realmente continuativo dal punto di vista industriale sono l’alunite e alcuni silicati, tra cui la leucite, la nefelina, la labradorite e diversi tipi di argilla.

Un minerale ausiliario per l’industria in questione, ma strategico è sicuramente la criolite, vale a dire fluoruro doppio di sodio e di alluminio, che si trova allo stato naturale in Groenlandia, ma che può anche essere prodotta in maniera artificiale. La metallurgia dell’alluminio consta di due fasi distinte, l’estrazione dell’ossido di alluminio puro (la cosiddetta allumina) dai minerali che la contengono e la riduzione di tipo elettrolitico di tale ossido in metallo. Riguardo invece al magnesio, c’è da dire che i principali minerali utilizzati per tale produzione sono la carnallite (cloruro doppio di magnesio e potassio), la magnesite (carbonato di magnesio) e la dolomite, ovvero carbonato doppio di magnesio e di calcio. La metallurgia del magnesio ha carattere sia elettrolitico che elettrotermico.

I processi elettrolitici sono sostanzialmente due, uno alla magnesia e l’altro al cloruro: quest’ultimo è di gran lunga il più importante in ambito industriale e consiste nel sottoporre a elettrolisi il cloruro di magnesio ottenuto da minerali o da sali minerali. I processi elettrotermici, al contrario, consistono nel riscaldamento a temperatura molto elevata in forni chiusi di una miscela di ossido di magnesio, ricavato per calcinazione della dolomite o della magnesite e di carbone e altre sostanze riducenti, come ad esempio può essere il carburo di calcio e di silicio.