Bauxit - Bauxite

Bauxit med amerikansk slant för jämförelse
QEMSCAN mineralkartor över bauxitmalmbildande pisoliter

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

Bauxit med kärna av oväderad sten

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):

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

Världens bauxitproduktion 2005
En av världens största bauxitgruvor i Weipa , Australien

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.

2018 Bauxitproduktion och reserver i tusen ton
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 lastas i Cabo Rojo, Dominikanska republiken , för att skickas någon annanstans för bearbetning; 2007
Bauxit smälts genom att tvätta med en het lösning av natriumhydroxid vid 175 ° C (347 ° F) under tryck vid National Aluminium Company, Nalconagar, Indien.

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

externa länkar