בוקסיט מוטב אלקטרוסטטי

התהליך הכימי הנפוץ ביותר של זיקוק בוקסיט לתוך אלומינה, תהליך באייר, כרוך בהמסת Al2O3 מתוך סלע הבוקסיט עם סודה קאוסטית (נאוה) בטמפרטורה ולחץ גבוהים. חלק Al2O3 של הבוקסיט מומס לתמיסה, מאוחר יותר להיות מואץ החוצה כמו אלומינה. עם זאת, בוקסיט ברמה גבוהה מכיל עד 60% Al2O3, ומרבצי בוקסיט תפעוליים רבים נמצאים הרבה מתחת לזה, מדי פעם נמוך כמו 30-40% Al2O3. כי המוצר הרצוי הוא טוהר גבוה Al2O3, את שאר תחמוצות בוקסיט (Fe2O3, SiO2, TiO2, חומר אורגני) מופרדים מה- Al2O3 ונדחים מכיוון שבית זיקוק אלומינה שוכן (בעיבוד) או בוץ אדום. באופן כללי, האיכות הנמוכה יותר של הבאוקסיט (כלומר תוכן Al2O3 נמוך יותר) ככל שנוצר יותר בוץ אדום לכל טון של מוצר אלומינה. בנוסף, אפילו כמה מינרלים נושאי Al2O3, במיוחד קאוליניט, לייצר תגובות לוואי לא רצויות במהלך תהליך הזיקוק ולהוביל לעלייה ביצירת בוץ אדום, כמו גם אובדן של סודה קאוסטית יקר כימי, עלות משתנה גדולה בתהליך זיקוק בוקסיט.

בוץ אדום או ARR מייצג אתגר גדול ומתמשך לתעשיית האלומיניום. בוץ אדום מכיל שאריות כימיות קאוסטית משמעותיות מתהליך הזיקוק, והוא מאוד אלקליין, לעתים קרובות עם pH של 10 – 13. הוא נוצר בכמויות גדולות ברחבי העולם – על פי USGS, ייצור אלומינה גלובלי מוערך היה 121 מיליון טון ב 2016. זה ככל הנראה הביא יותר מ 150 מיליון טונות של בוץ אדום שנוצר באותה תקופה. למרות מחקר מתמשך, בוץ אדום יש כיום כמה נתיבים קיימא מבחינה מסחרית לשימוש חוזר מועיל. ההערכה היא כי מעט מאוד בוץ אדום משמש מחדש מועיל ברחבי העולם. במקום זאת, הבוץ האדום נשאב מבית הזיקוק של אלומינה להחרמות אחסון או למזבלות., שם הוא מאוחסן ומנוטר בעלות גדולה.

אובדן סודה קאוסטית יקרה (נאוה) ויצירת הבוץ האדום קשורה שתיהן לאיכות הבוקסיט המשמש בתהליך הזיקוק. באופן כללי, נמוך יותר את התוכן Al2O3 של בוקסיט, ככל שהנפח של הבוץ האדום גדול יותר שייווצר, כמו שלבים שאינם Al2O3 נדחים כמו בוץ אדום. בנוסף, גבוה יותר את התוכן kaolinite או תגובתי סיליקה של בוקסיט, ככל שייווצר יותר בוץ אדום. תכולת סיליקה תגובתי לא רק מגבירה את נפח הבוץ האדום, אבל גם צורכת ריאגנט סודה קאוסטית ומפחיתה את התשואה של Al2O3 התאושש מהבוקסיט. לכן, יש גם טיעון כלכלי וסביבתי לשיפור איכות הבוקסיט לפני הזיקוק.

תהליך ההפרדה היבשה STET מציע ליצרני בוקסיט או זיקוק בוקסיט הזדמנות לבצע שדרוג טרום תהליך של עפרות בוקסיט כדי לשפר את האיכות. לגישה זו יתרונות רבים:

• הפחתת עלות התפעול של בית הזיקוק עקב צריכה נמוכה יותר של סודה קאוסטית על ידי הפחתת סיליקה תגובתית קלט.
• חיסכון באנרגיה במהלך זיקוק עקב נפח נמוך יותר של תחמוצות אינרטיות (Fe2O3, TiO2, SiO2 שאינו מגיב) כניסה עם בוקסיט. זרימה המונית קטנה יותר של בוקסיט לבית הזיקוק גורמת לפחות אנרגיה לחימום ולחץ.
• ירידה בנפח ייצור הבוץ האדום (כלומר – יחס בוץ אדום לאלומינה) על ידי הסרת סיליקה תגובתי ותחמוצות אינרטיות.
• שליטה הדוקה יותר על איכות בוקסיט קלט לבית הזיקוק מפחיתה את התקלות בתהליך ומאפשרת לבתי זיקוק למקד את רמת הסיליקה הריאקטיבית האידיאלית כדי למקסם את דחיית הטומאה.
• בקרת איכות משופרת על הזנת בוקסיט לבית הזיקוק מפחיתה את התקלות בתהליך, ממקסם את זמן העבודה התקם ואת הפרודוקטיביות.
• צמצום נפח הבוץ האדום מתורגם לפחות עלויות טיפול וסילוק וניצול טוב יותר של מטמנות קיימות.
• בניגוד לבוץ אדום, זנבות מתהליך אלקטרוסטטי יבש אינם מכילים כימיקלים ואינם מייצגים אחריות אחסון סביבתית לטווח ארוך.
• בניגוד לבוץ אדום, תוצרי לוואי יבשים / זנבות מפעולת עיבוד בוקסיט יכולים לשמש בייצור מלט מכיוון שאין דרישה להסיר את הנתרן, מה שמזיק לייצור מלט. למעשה – בוקסיט הוא כבר חומר גלם נפוץ לייצור מלט פורטלנד.
• הארכת חיי התפעול של מכרה בוקסיט קיים על ידי שיפור ניצול המחצבה וניצול מרבי של ההשבה.
• STET היא עלות תפעול נמוכה, תהליך רציף בתפוקה גבוהה. אין צורך במים או כימיקלים.