Bauxit - Bauxite
Bauxit är ett sedimentärt berg med en relativt hög aluminiumhalt . Det är världens främsta källa till aluminium och gallium . Bauxit består mestadels av aluminium mineraler gibbsit (Al (OH) 3 ), böhmit (γ-AIO (OH)) och diaspor (α-AIO (OH)), blandades med de två järnoxider götit (FeO (OH)) och hämatit (Fe 2 O 3 ), aluminium lermineralet kaolinit (Al 2 Si 2 O 5 (OH) 4 ) och små mängder av anatas (TiO 2 ) och ilmenit (FeTiO 3 eller FeO.TiO 2 ). Bauxit verkar matt i lyster och är rödbrun, vit eller solbränna.
År 1821 upptäckte den franske geologen Pierre Berthier bauxit nära byn Les Baux i Provence , södra Frankrike .
Bildning
Många klassificeringsscheman har föreslagits för bauxit men från och med 1982 fanns det ingen konsensus.
Vadasz (1951) särskiljas lateritiska bauxites (silikat bauxites) från Karst bauxit malmer (karbonat bauxites):
- De karbonat bauxites inträffar övervägande i Europa , Guyana , Surinam , och Jamaica ovan karbonatstenar ( kalksten och dolomit ), där de bildade av lateritisk vittring och kvarvarande ackumulering av inskjutna lera skikt - dispergerade leror som koncentrerades som de omslutande kalksten gradvis upplösta under kemisk vittring .
- De lateritiska bauxiterna finns främst i tropikerna . De bildades genom lateritisering av olika silikatstenar som granit , gnejs , basalt , syenit och skiffer . I jämförelse med de järnrika lateriterna beror bildandet av bauxiter ännu mer på intensiva väderförhållanden på en plats med mycket bra dränering. Detta möjliggör upplösning av kaoliniten och utfällning av gibbsiten . Zoner med högst aluminiuminnehåll ligger ofta under ett järnhaltigt ytskikt. Den aluminiumhydroxid i lateritiska bauxit insättningar nästan uteslutande gibbsit.
När det gäller Jamaica, visade färsk analys av jordarna förhöjda nivåer av kadmium , vilket tyder på att de bauxit härrör från de senaste Miocene aska inlåning från episoder av betydande vulkanism i Centralamerika.
Produktion och reserver
Australien är den största tillverkaren av bauxit, följt av Kina. Ökad aluminiumåtervinning , som har fördelen att sänka kostnaden för elkraft vid tillverkning av aluminium, kommer att avsevärt utöka världens bauxitreserver.
Land | Produktion | Reserver |
---|---|---|
Värld | 327 000 | 30 000 000 |
Australien | 86 400 | 6 000 000 |
Kina | 79 000 | 1 000 000 |
Guinea | 57 000 | 7 400 000 |
Brasilien | 29 000 | 2 600 000 |
Indien | 23 000 | 660 000 |
Indonesien | 11 000 | 1 200 000 |
Jamaica | 10 100 | 2 000 000 |
Ryssland | 5650 | 500 000 |
Kazakstan | 5.000 | 160 000 |
Vietnam | 4 100 | 3 700 000 |
Saudiarabien | 3 890 | 200 000 |
Grekland | 1 800 | 250 000 |
Guyana | 1700 | 850 000 |
Andra länder | 9 000 | 3 740 000 |
I november 2010 meddelade Nguyen Tan Dung , Vietnams premiärminister , att Vietnams bauxitreserver kan uppgå till 11 000 Mt (11 biljoner kg); detta skulle vara det största i världen.
Bearbetning
Bauxit bryts vanligtvis av band eftersom det nästan alltid finns nära terrängens yta, med liten eller ingen överbelastning . Från och med 2010 bearbetas cirka 70% till 80% av världens torra bauxitproduktion först till aluminiumoxid och sedan till aluminium genom elektrolys . Bauxitstenar klassificeras vanligtvis enligt deras avsedda kommersiella tillämpning: metallurgiska, slipande, cement, kemiska och eldfasta.
Vanligtvis upphettas bauxitmalm i ett tryckkärl tillsammans med en natriumhydroxidlösning vid en temperatur av 150 till 200 ° C (300 till 390 ° F). Vid dessa temperaturer löses aluminiumet som natriumaluminat ( Bayer -processen ). Aluminiumföreningarna i bauxiten kan vara närvarande som gibbsit (Al (OH) 3 ), boehmit (AlOOH) eller diaspore (AlOOH); de olika formerna av aluminiumkomponenten kommer att diktera extraktionsförhållandena. Det olösta avfallet, bauxit-avlägsnanden , efter att aluminiumföreningarna har extraherats innehåller järnoxider , kiseldioxid , kalciumoxid , titanoxid och en del icke-reagerad aluminiumoxid . Efter separering av återstoden genom filtrering fälls ren gibbsit ut när vätskan kyls och ympas sedan med finkornig aluminiumhydroxid. Den gibbsit vanligtvis omvandlas till aluminiumoxid , Al 2 O 3 , genom upphettning i roterugn eller vätske flash rostugnar till en temperatur överstigande 1000 ° C (1830 ° F). Denna aluminiumoxid löses vid en temperatur av cirka 960 ° C (1 760 ° F) i smält kryolit . Därefter kan denna smälta substans ge metalliskt aluminium genom att leda en elektrisk ström genom den i elektrolysprocessen, som kallas Hall – Héroult -processen , uppkallad efter sina amerikanska och franska upptäckare.
Före uppfinningen av detta förfarande och före Deville -processen förfinades aluminiummalm genom upphettning av malm tillsammans med elementärt natrium eller kalium i vakuum . Metoden var komplicerad och förbrukade material som själva var dyra på den tiden. Detta gjorde tidigt elementärt aluminium dyrare än guld .
Källa till gallium
Bauxit är den huvudsakliga källan till den sällsynta metallen gallium .
Under bearbetningen av bauxit till aluminiumoxid i Bayer -processen ackumuleras gallium i natriumhydroxidvätskan . Från detta kan det extraheras med en mängd olika metoder. Den senaste är användningen av jonbytarharts . Uppnåelig extraktionseffektivitet beror kritiskt på den ursprungliga koncentrationen i foderbauxiten. Vid en typisk foderkoncentration på 50 ppm extraheras cirka 15 procent av innehållet gallium. Resten rapporterar till röda lera och aluminiumhydroxidflöden .
Se även
Referenser
Vidare läsning
- Bárdossy, G. (1982): Karst Bauxites: Bauxitavlagringar på karbonatstenar . Elsevier Sci. Publ. 441 sid.
- Bárdossy, G. och Aleva, GJJ (1990): Lateritiska bauxiter . Utvecklingen inom ekonomisk geologi 27, Elsevier Sci. Publ. 624 sid. ISBN 0-444-98811-4
- Grant, C .; Lalor, G. och Vutchkov, M. (2005) Jämförelse av bauxiter från Jamaica, Dominikanska republiken och Surinam . Journal of Radioanalytical and Nuclear Chemistry s. 385–388 Vol.266, No.3
- Hanilçi, N. (2013). Geologisk och geokemisk utveckling av Bolkardaği bauxitfyndigheter, Karaman, Turkiet: Transformation från skiffer till bauxit . Journal of Geochemical Exploration