Bauxitt - Bauxite
Bauxitt er en sedimentær stein med et relativt høyt aluminiuminnhold . Det er verdens viktigste kilde til aluminium og gallium . Bauxitt består hovedsakelig av aluminium mineraler gibbsitt (Al (OH) 3 ), bøhmitt (γ-AlO (OH)) og diaspor (α-AlO (OH)), blandet med de to jernoxyder goethitt (FeO (OH)) og hematitt (Fe 2 O 3 ), aluminium leiremineralet kaolinitt (Al 2 Si 2 O 5 (OH) 4 ) og små mengder av anatase (TiO 2 ) og ilmenitt (FeTiO 3 eller FeO.TiO 2 ). Bauxitt fremstår kjedelig i glansen og er rødbrun, hvit eller brunfarget.
I 1821 oppdaget den franske geologen Pierre Berthier bauxitt nær landsbyen Les Baux i Provence , Sør -Frankrike .
Formasjon
Det er foreslått mange klassifiseringsordninger for bauxitt, men fra 1982 var det ingen enighet.
Vadász (1951) skilles lateritiske bauxitter (silikat bauxitter) fra Karst bauxitt- malm (karbonat-bauxitter):
- Karbonatbauksittene forekommer hovedsakelig i Europa , Guyana , Surinam og Jamaica over karbonatbergarter ( kalkstein og dolomitt ), der de ble dannet av lateritisk forvitring og restakkumulering av interkalerte leirelag - spredte leirer som ble konsentrert etter hvert som de omsluttende kalksteinene gradvis ble oppløst i løpet av kjemisk forvitring .
- De laterittiske bauxittene finnes hovedsakelig i tropene . De ble dannet ved lateritisering av forskjellige silikatbergarter som granitt , gneis , basalt , syenitt og skifer . Sammenlignet med de jernrike laterittene, avhenger dannelsen av bauxitter enda mer av intense værforhold på et sted med veldig god drenering. Dette muliggjør oppløsning av kaolinitten og utfelling av gibbsitt . Soner med høyest aluminiuminnhold er ofte plassert under et jernholdig overflatelag. Den aluminiumhydroksid i lateritiske bauxitt-innskudd er nesten utelukkende gibbsitt.
I tilfellet Jamaica viste nylig analyse av jordsmonn forhøyede nivåer av kadmium , noe som tyder på at bauksitten stammer fra nylige mycene -askeforekomster fra episoder med betydelig vulkanisme i Mellom -Amerika.
Produksjon og reserver
Australia er den største produsenten av bauxitt, etterfulgt av Kina. Økt resirkulering av aluminium , som har fordelen av å senke strømkostnadene ved produksjon av aluminium, vil utvide verdens bauxittreserver betraktelig.
Land | Produksjon | Reserver |
---|---|---|
Verden | 327 000 | 30.000.000 |
Australia | 86 400 | 6.000.000 |
Kina | 79 000 | 1.000.000 |
Guinea | 57.000 | 7 400 000 |
Brasil | 29 000 | 2.600.000 |
India | 23 000 | 660 000 |
Indonesia | 11.000 | 1.200.000 |
Jamaica | 10 100 | 2.000.000 |
Russland | 5.650 | 500 000 |
Kasakhstan | 5000 | 160 000 |
Vietnam | 4.100 | 3.700.000 |
Saudi -Arabia | 3.890 | 200 000 |
Hellas | 1800 | 250 000 |
Guyana | 1700 | 850 000 |
Andre land | 9.000 | 3.740.000 |
I november 2010 kunngjorde Nguyen Tan Dung , Vietnams statsminister , at Vietnams bauxittreserver kan utgjøre 11 000 millioner tonn (11 billioner kg); dette ville være det største i verden.
Behandling
Bauxitt brytes vanligvis av striper fordi det nesten alltid finnes nær terrengoverflaten, med lite eller ingen overbelastning . Fra 2010 blir omtrent 70% til 80% av verdens tørre bauxittproduksjon først behandlet til aluminiumoksyd og deretter til aluminium ved elektrolyse . Bauxittstein er vanligvis klassifisert i henhold til den tiltenkte kommersielle bruken: metallurgisk, slipende, sement, kjemisk og ildfast.
Vanligvis blir bauxittmalm oppvarmet i en trykkbeholder sammen med en natriumhydroksydløsning ved en temperatur på 150 til 200 ° C (300 til 390 ° F). Ved disse temperaturene oppløses aluminiumet som natriumaluminat ( Bayer -prosessen ). Aluminiumforbindelsene i bauxitten kan være tilstede som gibbsitt (Al (OH) 3 ), boehmitt (AlOOH) eller diaspore (AlOOH); de forskjellige formene av aluminiumskomponenten vil diktere ekstraksjonsbetingelsene. Det uoppløste avfallet, bauxitt-avganger , etter at aluminiumforbindelsene er ekstrahert, inneholder jernoksider , silisiumdioksyd , kalsium , titanoksyd og noe ikke-omsatt aluminiumoksyd . Etter separering av resten ved filtrering, utfelles ren gibbsitt når væsken avkjøles, og deretter podes med finkornet aluminiumhydroksyd. Den gibbsitt blir vanligvis omdannet til aluminiumoksyd , Al 2 O 3 , ved oppvarming i roterovner eller fluid flash røste til en temperatur i overkant av 1000 ° C (1830 ° F). Dette aluminiumoksyd oppløses ved en temperatur på ca. 960 ° C (1.760 ° F) i smeltet kryolitt . Deretter kan dette smeltede stoffet gi metallisk aluminium ved å føre en elektrisk strøm gjennom det i prosessen med elektrolyse, som kalles Hall – Héroult -prosessen , oppkalt etter sine amerikanske og franske oppdagere.
Før oppfinnelsen av denne prosessen, og før Deville -prosessen , ble aluminiummalm raffinert ved oppvarming av malm sammen med elementært natrium eller kalium i et vakuum . Metoden var komplisert og forbrukte materialer som selv var dyre på den tiden. Dette gjorde tidlig elemental aluminium dyrere enn gull .
Kilde til gallium
Bauxitt er hovedkilden til det sjeldne metallgalliumet .
Under behandlingen av bauxitt til aluminiumoksyd i Bayer -prosessen akkumuleres gallium i natriumhydroksidluten . Fra dette kan det trekkes ut med en rekke metoder. Den siste er bruken av ionebytterharpiks . Oppnåelig ekstraksjonseffektivitet avhenger kritisk av den opprinnelige konsentrasjonen i fôrbauxitt. Ved en typisk fôrkonsentrasjon på 50 ppm kan ca. 15 prosent av det inneholdte gallium ekstraheres. Resten rapporterer til de røde gjørmene og aluminiumhydroksidstrømmene .
Se også
Referanser
Videre lesning
- Bárdossy, G. (1982): Karst Bauxites: Bauxittforekomster på karbonatbergarter . Elsevier Sci. Publ. 441 s.
- Bárdossy, G. og Aleva, GJJ (1990): Laterittiske bauksitter . Utviklingen i økonomisk geologi 27, Elsevier Sci. Publ. 624 s. ISBN 0-444-98811-4
- Grant, C .; Lalor, G. og Vutchkov, M. (2005) Sammenligning av bauxitter fra Jamaica, Den dominikanske republikk og Surinam . Journal of Radioanalytical and Nuclear Chemistry s. 385–388 bind 266, nr. 3
- Hanilçi, N. (2013). Geologisk og geokjemisk utvikling av Bolkardaği bauxittforekomster, Karaman, Tyrkia: Transformasjon fra skifer til bauxitt . Journal of Geochemical Exploration