Bauksiitin hyväntahtoinen sähköstaattinen

Yleisimmin käytetty kemiallinen prosessi bauksiitin jalostamiseksi alumiinioksidiksi, Bayerin prosessi, sisältää Al2O3:n liuottamisen bauksiittikalliosta syövyttävällä soodalla (Naoh) korkeassa lämpötilassa ja paineessa. Bauksiitin Al2O3-fraktio liuotetaan liuokseen, myöhemmin saostetaan alumiinioksidiksi. Kuitenkin, korkealaatuinen bauksiitti sisältää enintään 60% Al2O3, ja monet bauksiittiesiintymät ovat selvästi tämän, joskus niinkin pieni kuin 30-40% Al2O3. Koska haluttu tuote on erittäin puhdas Al2O3, bauksiitin jäljellä olevat oksidit (Kävi koulua Fe2O3, SiO2, Kävi koulua TiO2, Orgaaninen materiaali) erotetaan Al2O3:sta ja hylätään alumiinioksidijalostamona (Arr) tai punaista mutaa. Yleensä, bauksiitin huonolaatuimpi laatu (ie alempi Al2O3-sisältö) mitä enemmän punaista mutaa syntyy tonnilta alumiinioksidituotetta. Lisäksi, jopa jotkut Al2O3-kantavat mineraalit, erityisesti kaoliniitti, aiheuttaa ei-toivottuja sivureaktioita jalostusprosessin aikana ja johtaa punaisen mudan syntymisen lisääntymiseen, sekä kalliin kaustisen soodakemikaalin häviäminen, bauksiitin jalostusprosessissa suuret muuttuvat kustannukset.

Punainen muta tai ARR on suuri ja menevä haaste alumiiniteollisuudelle. Punainen muta sisältää merkittäviä jalostusprosessista jäljelle jäävää syövyttävää kemiallista jäännöstä, ja on erittäin emäksinen, usein pH:lla 10 - 13. Sitä syntyy suuria määriä maailmanlaajuisesti – USGS:n mukaan, arvioitu maailmanlaajuinen alumiinioksidin tuotanto oli 121 miljoonaa tonnia 2016. Tämä johti todennäköisesti yli 150 miljoonaa tonnia samana aikana syntyvää punaista mutaa. Meneillään olevasta tutkimuksesta huolimatta, punaisella mudalla on tällä hetkellä vain vähän kaupallisesti kannattavia polkuja hyödylliseen uudelleenkäyttöön. On arvioitu, että hyvin vähän punaista mutaa käytetään hyödyllisesti uudelleen maailmanlaajuisesti. Sen sijaan punainen muta pumpataan alumiinioksidin jalostamosta varasto takavarikointiin tai kaatopaikoille, jossa sitä säilytetään ja valvotaan suurilla kustannuksilla.

Kalliin syövyttävän soodan menetys (Naoh) ja punaisen mudan syntyminen liittyvät molemmat jalostusprosessissa käytetyn bauksiitin laatuun. Yleensä, mitä alhaisempi bauksiitin Al2O3-pitoisuus on, sitä suurempi on syntyvä punaisen mudan määrä, koska muut kuin Al2O3-vaiheet hylätään punaisena mutana. Lisäksi, suurempi bauksiitin kaoliniitti- tai reaktiivinen piidioksidipitoisuus, mitä enemmän punaista mutaa syntyy. Reaktiivinen piidioksidipitoisuus ei ainoastaan lisää punaisen mudan määrää, mutta kuluttaa myös syövyttävää soodareagenssia ja vähentää bauksiitista talteenotettua Al2O3:n saantoa. Siksi, bauksiitin laadun parantamiseksi ennen jalostusta on sekä taloudellinen että ympäristöllinen peruste.

STET:n kuivaerotteluprosessi tarjoaa bauksiitin tuottajille tai bauksiitin jalostajille mahdollisuuden parantaa bauksiittimäkeä ennen Bayer-prosessia laadun parantamiseksi. Tällä lähestymistavalla on monia etuja:

• Jalostamon toimintakustannusten aleneminen syövyttävän soodan pienemmän kulutuksen vuoksi vähentämällä syöttöreaktiivista piidioksidia.
• Energian säästöt jalostissa inerttioksidien pienemmän tilavuuden vuoksi (Kävi koulua Fe2O3, Kävi koulua TiO2, Ei-reaktiivinen SiO2) syöttäminen bauksiitin kanssa. Bauksiitin pienempi massavirta jalostamoon vähentää lämpöä ja paineistusta.
• Punaisen mudan tuotantomäärän väheneminen (Ie – punaisen mudan ja alumiinioksidin suhde) poistamalla reaktiivista piidioksidia ja inerttiä oksidia.
• Syöttö bauksiitin laadun tiukempi valvonta jalostamolle vähentää prosessien jäljille ja antaa jalostajille mahdollisuuden kohdistaa ihanteellinen reaktiivinen piidioksiditaso epäpuhtaus hylkäämisen maksimoimiseksi.
• Bauksiittirehujen laadunvalvonnan parantaminen jalostamolle vähentää prosessien jätteitä, maksimoi käyttöajan ja tuottavuuden.
• Punaisen mudan määrän väheneminen vähentää käsittely- ja loppusijoituskustannuksia sekä parantaa olemassa olevien kaatopaikkojen käyttöä.
• Toisin kuin punainen muta, kuivan sähköstaattisen prosessin rikastusjätteet eivät sisällä kemikaaleja eivätkä edusta pitkäaikaista ympäristön varastointivastuuta.
• Toisin kuin punainen muta, bauksiitin käsittelytoiminnosta syntyviä kuivia sivutuotteita/rikastushiekkaa voidaan hyödyntää sementin valmistuksessa, koska natriumia ei tarvitse poistaa, joka haittaa sementin valmistusta. Itse asiassa – Bauksiitti on jo yleinen raaka-aine Portlandin sementinvalmistuksessa.
• Pidennä olemassa olevan bauksiittikaivoksen käyttöiän pidentämistä parantamalla louhosten käyttöä ja maksimoimalla talteenotto.
• STET on alhainen käyttökustannus, suuri siirtonopeus jatkuva prosessi. Vettä tai kemikaaleja ei tarvita.