Boksyt - Bauxite

Boksyt z groszem amerykańskim dla porównania

Boksyt to skała osadowa o stosunkowo dużej zawartości glinu . Jest głównym światowym źródłem aluminium i galu . Boksyt składa się głównie z minerałów glinu gibsytu (Al(OH) 3 ), bemitu (γ-AlO(OH)) i diasporu (α-AlO(OH)), zmieszanych z dwoma tlenkami żelaza getytu (FeO(OH)) i hematyt (Fe 2 O 3 ), minerał glinowo-glinowy kaolinit (Al 2 Si 2 O 5 (OH) 4 ) oraz niewielkie ilości anatazu (TiO 2 ) i ilmenitu (FeTiO 3 lub FeO.TiO 2 ). Boksyt ma matowy połysk i jest czerwonawo-brązowy, biały lub jasnobrązowy.

W 1821 roku francuski geolog Pierre Berthier odkrył boksyt w pobliżu wsi Les Baux w Prowansji na południu Francji .

Tworzenie

Boksyt z rdzeniem z niezwietrzałej skały

Zaproponowano wiele schematów klasyfikacji boksytu, ale od 1982 r. nie było zgody.

Vadász (1951) odróżnił laterytyczne boksyty (boksyty krzemianowe) od krasowych rud boksytów ( boksyty węglanowe):

W przypadku Jamajki niedawna analiza gleb wykazała podwyższony poziom kadmu , co sugeruje, że boksyt pochodzi z niedawnych osadów popiołu mioceńskiego z epizodów znacznego wulkanizmu w Ameryce Środkowej.

Produkcja i rezerwy

Światowa produkcja boksytów w 2005 roku
Jedna z największych na świecie kopalni boksytu w Weipa w Australii

Największym producentem boksytu jest Australia, a następnie Chiny. Zwiększony recykling aluminium , który ma tę zaletę, że obniża koszty energii elektrycznej w produkcji aluminium, znacznie zwiększy światowe rezerwy boksytu.

2018 Produkcja i rezerwy boksytu w tysiącach ton
Kraj Produkcja Rezerwy
 Świat 327 000 30 000 000
 
 Australia 86 400 6 000 000
 Chiny 79 000 1 000 000
 Gwinea 57 000 7 400 000
 Brazylia 29 000 2 600 000
 Indie 23 000 660 000
 Indonezja 11 000 1 200 000
 Jamajka 10100 2 000 000
 Rosja 5650 500 000
 Kazachstan 5000 160 000
 Wietnam 4100 3 700 000
 Arabia Saudyjska 3890 200 000
 Grecja 1800 250 000
 Gujana 1700 850 000
 Inne kraje 9000 3 740 000

W listopadzie 2010 r. premier Wietnamu Nguyen Tan Dung ogłosił, że wietnamskie rezerwy boksytu mogą wynieść 11 000 Mt (11 bilionów kg); byłby to największy na świecie.

Przetwarzanie

Boksyt ładowany w Cabo Rojo, Dominikana , w celu wysłania w inne miejsce w celu przetworzenia; 2007
Boksyt jest trawiony przez przemycie gorącym roztworem wodorotlenku sodu w temperaturze 175°C (347 °F) pod ciśnieniem w National Aluminium Company, Nalconagar, Indie.

Boksyt jest zwykle wydobywany odkrywkowo, ponieważ prawie zawsze znajduje się w pobliżu powierzchni terenu, z niewielkim lub żadnym nadkładem . Od 2010 roku około 70% do 80% światowej produkcji suchego boksytu jest przetwarzane najpierw na tlenek glinu, a następnie na aluminium poprzez elektrolizę . Skały boksytu są zazwyczaj klasyfikowane zgodnie z ich przeznaczeniem komercyjnym: metalurgiczne, ścierne, cementowe, chemiczne i ogniotrwałe.

Zwykle rudę boksytu ogrzewa się w naczyniu ciśnieniowym wraz z roztworem wodorotlenku sodu w temperaturze od 150 do 200 ° C (300 do 390 ° F). W tych temperaturach aluminium rozpuszcza się jako glinian sodu ( proces Bayera ). Związki glinu w boksycie mogą występować jako gibsyt (Al(OH) 3 ), bemit (AlOOH) lub diaspor (AlOOH); różne formy składnika aluminiowego będą dyktować warunki ekstrakcji. Nierozpuszczone odpady, boksytowe odpady po wyekstrahowaniu związków glinu, zawierają tlenki żelaza , krzemionkę , wapń , dwutlenek tytanu i trochę nieprzereagowanego tlenku glinu . Po oddzieleniu pozostałości przez filtrację, czysty gibsyt wytrąca się po ochłodzeniu cieczy, a następnie zaszczepia się drobnoziarnistym wodorotlenkiem glinu. Gibbsyt jest zwykle przekształcany w tlenek glinu , Al 2 O 3 , przez ogrzewanie w piecach obrotowych lub fluidalnych kalcynatorach rzutowych do temperatury przekraczającej 1000 °C (1830 °F). Ten tlenek glinu rozpuszcza się w temperaturze około 960°C (1760 °F) w stopionym kriolicie . Następnie ta stopiona substancja może wytwarzać metaliczne aluminium, przepuszczając przez nią prąd elektryczny w procesie elektrolizy, który nazywa się procesem Halla-Héroulta , nazwanym na cześć amerykańskich i francuskich odkrywców.

Przed wynalezieniem tego procesu, a przed procesem Deville'a , rudę aluminium rafinowano przez ogrzewanie rudy wraz z pierwiastkowym sodem lub potasem w próżni . Metoda była skomplikowana i zużywała materiały, które same w sobie były wówczas drogie. To sprawiło, że wczesne pierwiastki aluminium były droższe niż złoto .

Źródło galu

Boksyt jest głównym źródłem rzadkiego metalu galu .

Podczas przetwarzania boksytu do tlenku glinu w procesie Bayera gal gromadzi się w ługu wodorotlenku sodu . Z tego można go wydobyć różnymi metodami. Najnowszym jest zastosowanie żywicy jonowymiennej . Osiągalne wydajności ekstrakcji w sposób krytyczny zależą od początkowego stężenia w nadawie boksytu. Przy typowym stężeniu wsadu wynoszącym 50 ppm można wyekstrahować około 15% zawartego galu. Pozostała część zgłasza się do strumieni czerwonego błota i wodorotlenku glinu .

Zobacz też

Bibliografia

Dalsza lektura

  • Bárdossy, G. (1982): Boksyty krasowe: osady boksytów na skałach węglanowych . Elsevier Sci. Wyd. 441 pkt.
  • Bárdossy, G. i Aleva, GJJ (1990): Laterytyczne boksyty . Rozwój geologii ekonomicznej 27, Elsevier Sci. Wyd. 624 pkt. ISBN  0-444-98811-4
  • Grant, C.; Lalor, G. i Vutchkov, M. (2005) Porównanie boksytów z Jamajki, Dominikany i Surinamu . Journal of Radioanalitical and Nuclear Chemistry s. 385-388 tom 266, nr 3
  • Hanilçi, N. (2013). Ewolucja geologiczna i geochemiczna złóż boksytów Bolkardaği, Karaman, Turcja: Transformacja z łupków w boksyt . Czasopismo Badań Geochemicznych

Zewnętrzne linki