Boksyt - Bauxite
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
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):
- Boksyty węglanowe występują głównie w Europie , Gujanie , Surinamie i Jamajce nad skałami węglanowymi ( wapieniem i dolomitem ) , gdzie powstały w wyniku wietrzenia laterytu i resztkowej akumulacji wtrąconych warstw gliny -- iłów rozproszonych , które koncentrowały się w miarę stopniowego rozpuszczania otaczających je wapieni . wietrzenie chemiczne .
- Boksyty laterytyczne występują głównie w krajach tropikalnych . Powstały w wyniku laterytyzacji różnych skał krzemianowych, takich jak granit , gnejs , bazalt , sjenit i łupek . W porównaniu z laterytami bogatymi w żelazo powstawanie boksytów zależy jeszcze bardziej od intensywnych warunków atmosferycznych w miejscu o bardzo dobrym drenażu. Umożliwia to rozpuszczanie kaolinitu i wytrącanie gibbsytu . Strefy o największej zawartości aluminium często znajdują się poniżej żelazistej warstwy powierzchniowej. Wodorotlenek glinu w lateritic osadów boksyt prawie wyłącznie gibsyt.
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
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.
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 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