એલ્યુમિનિયમ સૌથી સામાન્ય ધાતુ તત્વ પૃથ્વી પર જોવા મળે છે, વિશે કુલ 8% પૃથ્વીના પોપડાના. જોકે, એલ્યુમિનિયમ એક તત્વ તરીકે પ્રતિક્રિયાશીલ છે અને તેથી કુદરતી રીતે થતું નથી – એલ્યુમિનિયમ ધાતુ બનાવવા માટે તેને શુદ્ધ કરવાની જરૂર છે. એલ્યુમિનિયમ રિફાઇનિંગ માટે પ્રાથમિક શરૂ સામગ્રી બોક્સાઇટ છે, વિશ્વની એલ્યુમિનિયમ મુખ્ય વાણિજ્યિક સ્ત્રોત. બોક્સાઈટ એક જળકૃત ખડક છે, અને તેમાં મોટાભાગે એલ્યુમિનિયમ ખનીજ ગીબસાઇટનો સમાવેશ થાય છે (અલ(OH)3), boehmite (C-આલો(OH)) અને diaspore (એક આલો(OH)), અને સામાન્ય રીતે બે આયર્ન ઓક્સાઇડ ગોઇથાઇટ અને હેમેટાઇટ સાથે મિશ્રિત થાય છે, એલ્યુમિનિયમ માટી ખનિજ કાઓલિનાઈટ અને થોડી માત્રામાં એનાટેઝ (TiO2) અને/અથવા ઇલમેનાઇટ (FeTiO3).
બોક્સાઇટ થાપણો ફેલાવો વિશ્વભરમાં છે, મોટે ભાગે ઉષ્ણકટિબંધીય અથવા ઉષ્ણકટિબંધીય પ્રદેશોમાં બનતું. જો કે બોક્સાઈટના સાબિત અનામતો ઘણા વર્ષો સુધી ટકી રહેવાની અપેક્ષા છે, અનામત દર્શાવે છે જે આર્થિક ઉપયોગ કરી શકાય છે ગુણવત્તા ઘટી રહી છે. રિફાઇનર્સ માટે, જેઓ એલ્યુમિના બનાવવા માટે બોક્સાઈટ પ્રોસેસિંગનો વ્યવસાય કરે છે, અને છેવટે એલ્યુમિનિયમ મેટલ, આ બંને નાણાકીય અને પર્યાવરણીય અસરો સાથે એક પડકાર છે.
એલ્યુમિનામાં મેટલર્જિકલ બોક્સાઈટને શુદ્ધ કરવાની પ્રક્રિયામાં નીચેના ઇનપુટ્સનો સમાવેશ થાય છે:
નીચેના આઉટપુટ જનરેટ થાય છે:
બોક્સાઈટને એલ્યુમિનામાં શુદ્ધ કરવાની સૌથી વધુ ઉપયોગમાં લેવાતી રાસાયણિક પ્રક્રિયા, બેયર પ્રક્રિયા, કોસ્ટિક સોડા સાથે બોક્સાઈટ ખડકમાંથી Al2O3 ઓગળવાનો સમાવેશ થાય છે (NaOH) એલિવેટેડ તાપમાન અને દબાણ પર. બોક્સાઈટનો Al2O3 અપૂર્ણાંક દ્રાવણમાં ઓગળી જાય છે, બાદમાં એલ્યુમિના તરીકે બહાર કાઢવા માટે. જોકે, એક ઉચ્ચ-ગ્રેડ બોક્સાઈટ સુધીનો સમાવેશ થાય છે 60% Al2O3, અને ઘણા ઓપરેટિંગ બોક્સાઈટ થાપણો તેનાથી નીચે છે, ક્યારેક ક્યારેક જેટલી નીચી 30-40% Al2O3. કારણ કે ઇચ્છિત ઉત્પાદન ઉચ્ચ શુદ્ધતા Al2O3 છે, બોક્સાઇટ બાકી ઓક્સાઇડ (Fe2O3, SiO2, TiO2, કાર્બનિક સામગ્રી) Al2O3 થી અલગ કરવામાં આવે છે અને એલ્યુમિના રિફાઇનરી રહેતી હોવાથી નકારવામાં આવે છે (એઆરઆર) અથવા લાલ કાદવ. સામાન્ય રીતે, હલકી ગુણવત્તા બોક્સાઇટ (એટલે કે ઓછી Al2O3 સામગ્રી) એલ્યુમિના ઉત્પાદનના ટન દીઠ વધુ લાલ કાદવ ઉત્પન્ન થાય છે. વધુમાં, કેટલાક Al2O3 બેરિંગ મિનરલ્સ પણ, નોંધનીય kaolinite, રિફાઇનિંગ પ્રક્રિયા દરમિયાન બિન-ઇચ્છનીય બાજુ પ્રતિક્રિયાઓ ઉત્પન્ન કરે છે અને લાલ માટીના ઉત્પાદનમાં વધારો તરફ દોરી જાય છે, તેમજ ખર્ચાળ કોસ્ટિક સોડા રાસાયણિક નુકસાન તરીકે, બોક્સાઇટ રિફાઇનિંગ પ્રક્રિયા મોટા ચલિત ખર્ચ.
લાલ માટી અથવા એઆરઆર મોટી અને ચાલી એલ્યુમિનિયમ ઉદ્યોગ માટે પડકાર રજૂ. લાલ કાદવ રિફાઇનિંગ પ્રક્રિયા માંથી નોંધપાત્ર શેષ કોસ્ટિક રાસાયણિક leftover સમાવે, અને અત્યંત ખારાશવાળું હોય છે, વારંવાર ની pH સાથે 10 - 13. તે વિશ્વભરમાં મોટા પ્રમાણમાં ઉત્પન્ન થાય છે – યુએસજીએસ અનુસાર, અંદાજિત વૈશ્વિક એલ્યુમિના ઉત્પાદન 121 મિલિયન ટન માં 2016. આનાથી વધુ પરિણમવાની શક્યતા છે 150 આ જ સમયગાળા દરમિયાન પેદા લાલ કાદવ મિલિયન ટન. ચાલુ સંશોધન હોવા છતાં, લાલ કાદવ હાલમાં લાભદાયી ફરીથી ઉપયોગમાં લેવા માટે થોડા વ્યાપારિક રીતે ફાયદા કારક પાથ છે. એવો અંદાજ છે કે લાલ કાદવ બહુ થોડી ફાયદાકારક છે ફરી ઉપયોગ વિશ્વભરમાં. તેના બદલે લાલ માટીને એલ્યુમિના રિફાઈનરીમાંથી સ્ટોરેજ ઈમ્પાઉન્ડમેન્ટ્સ અથવા લેન્ડફિલ્સમાં પમ્પ કરવામાં આવે છે., તે સંગ્રહિત અને મોટા ખર્ચે નિરીક્ષણ કરવામાં આવે છે જ્યાં.
ખર્ચાળ કોસ્ટિક સોડા નુકશાન (NaOH) અને લાલ કાદવનું ઉત્પાદન બંને રિફાઇનિંગ પ્રક્રિયામાં વપરાતા બોક્સાઈટની ગુણવત્તા સાથે સંબંધિત છે. સામાન્ય રીતે, બોક્સાઈટની Al2O3 સામગ્રી ઓછી છે, મોટા લાલ કાદવ વોલ્યુમ પેદા કરવામાં આવશે, કારણ કે બિન-Al2O3 તબક્કાઓને લાલ કાદવ તરીકે નકારવામાં આવે છે. વધુમાં, બોક્સાઈટની કાઓલિનાઈટ અથવા રિએક્ટિવ સિલિકા સામગ્રી જેટલી વધારે છે, વધુ લાલ કાદવ પેદા થશે. પ્રતિક્રિયાશીલ સિલિકા સામગ્રી માત્ર લાલ કાદવની માત્રામાં વધારો કરતી નથી, પરંતુ કોસ્ટિક સોડા રીએજન્ટનો પણ ઉપયોગ કરે છે અને બોક્સાઈટમાંથી પુનઃપ્રાપ્ત Al2O3 ની ઉપજ ઘટાડે છે. તેથી, રિફાઈનિંગ પહેલા બોક્સાઈટની ગુણવત્તા સુધારવા માટે આર્થિક અને પર્યાવરણીય દલીલો કરવી જોઈએ..
STET શુષ્ક અલગ કરવાની પ્રક્રિયાને ઓફર ઉત્પાદકો કે બોક્સાઇટ રિફાઇનર્સ ગુણવત્તા સુધારવા માટે બોક્સાઇટ ઓર પ્રિ-બેયર પ્રક્રિયામાં અપગ્રેડ કરવા તક બોક્સાઇટ. આ અભિગમ ઘણા લાભો છે:
સારમાં, STET વિભાજક ઓફર તકો સાથે સૂકા પ્રક્રિયા બોક્સાઇટ ઉત્પાદકો અને રિફાઇનર્સ માટે કિંમત પેદા કરવા. બોક્સાઇટ રિફાઇનિંગ પહેલાં પૂર્વ-પ્રક્રિયા રાસાયણિક ખર્ચ ઘટાડશે, પેદા લાલ કાદવ વોલ્યુમ ઘટે અને આ પ્રક્રિયામાં ગરબડ ઘટાડવા.
સંદર્ભ: