Aluminij je najčešći metalni element koji se nalazi na Zemlji, ukupno o 8% Zemljine kore. Međutim, aluminij kao element reaktivan i stoga se ne javlja prirodno – treba ga rafinirati kako bi se proizveo aluminijski metal. Primarni početni materijal za rafiniranje aluminija je boksit, glavni svjetski komercijalni izvor aluminija. Boksit je sedimentna stijena, i sastoji se uglavnom od aluminij minerala gibbsite (Al(Oh)3), boehmite (γ-AlO(Oh)) i dijaspore (α-AlO(Oh)), i obično se miješa s dva željezova oksida goetita i hematita, aluminijske gline mineral kaolinit i male količine anataza (TiO2) i/ili ilmenit (FeTiO3).
Depoziti boksita šire se diljem svijeta, uglavnom se javljaju u tropskim ili suptropskim regijama. Iako se očekuje da će dokazane rezerve boksita trajati mnogo godina, kvaliteta rezervi kojima se ekonomski može pristupiti opada. Za rafinere, koji se bave preradom boksita za proizvodnju glinice, i na kraju aluminijski metal, to je izazov i s financijskim i ekološkim implikacijama.
Proces dorade metalurški boksita u aluminij uključuje sljedeće ulazne:
Generiraju se sljedeći izlazi:
Najrašireniji kemijski proces rafiniranja boksita u aluminij, Bayer proces, uključuje otapanje Al2O3 iz boksitnog stijena s kaustičnom sodom (Naoh) pri povišenoj temperaturi i tlaku. Al2O3 frakcija boksita otopi se u otopinu, da kasnije bude precipitiran kao alumina. Međutim, visokokvalitetni boksit sadrži do 60% Al2O3, i mnogi operativni depoziti boksita su mnogo ispod ovog, povremeno tako nisko kao 30-40% Al2O3. Budući da je željeni proizvod visoka čistoća Al2O3, preostalih oksida u boksitni (Fe2O3, SiO2, TiO2, Organski materijal) odvojeni su od Al2O3 i odbačeni jer rafinerija aluminija boravi (ARR) ili crveno blato. Općenito, niže kvalitete boksit (ie niži al2O3 sadržaj) što se više crvenog blata generira po toni proizvoda od aluminija. osim toga, čak i neke al2O3 nosećih minerala, prije svega kaolinit, proizvesti nepoželjne nuspojave tijekom procesa rafiniranja i dovesti do povećanja proizvodnje crvenog blata, kao i gubitak skupe kaustičke sode kemijske, veliki varijabilni trošak u postupku rafiniranja boksita.
Crveno blato ili ARR predstavlja veliki i u retki izazov za aluminijsku industriju. Crveno blato sadrži značajne rezidualne kaustične kemijske ostatke iz procesa rafiniranja, i vrlo je alkalna, često s pH od 10 – 13. Generira se u velikim volumenima diljem svijeta – prema USGS-u, procijenjena globalna proizvodnja aluminija bila je 121 milijun tona u 2016. To je vjerojatno rezultiralo više od 150 milijun tona crvenog blata generiranog tijekom istog razdoblja. Unatoč tekućim istraživanjima, crveno blato trenutno ima malo komercijalno održivih puteva do korisne ponovnog korištenja. Procjenjuje se da se vrlo malo crvenog blata blagotvorano ponovno koristi diljem svijeta. Umjesto toga crveno blato se pumpa iz rafinerije aluminija u odlagališta ili odlagališta, gdje se pohranjuje i prati uz velike troškove.
Gubitak skupe kaustične sode (Naoh) a generacija crvenog blata oba su povezana s kvalitetom boksita koji se koristi u postupku rafiniranja. Općenito, niži sadržaj Al2O3 boksita, veći volumen crvenog blata koji će se generirati, jer se faze koje nisu al2O3 odbacuju kao crveno blato. osim toga, što je veći sadržaj kaolinit ili reaktivni silicijev dioksid boksita, više crveno blato će se generirati. Reaktivni sadržaj silika ne samo da povećava volumen crvenog blata, ali također troši kaustičan reagens soda i smanjuje prinos Al2O3 oporavio od boksita. Stoga, postoji i gospodarski i ekološki argument koji se mora iznijeti za poboljšanje kvalitete boksita prije rafinacije.
STET proces suhog razdvajanja proizvođačima boksita ili prefiniteljima boksita nudi priliku za obavljanje nadogradnje boksitne ore pre Bayer za poboljšanje kvalitete. Taj pristup ima mnoge prednosti:
U sažetom, suha obrada s STET separatorom nudi mogućnosti za generiranje vrijednosti za proizvođače boksita i rafinere. Predobrada boksita prije rafiniranja smanjit će kemijske troškove, sniziti volumen generiranog crvenog blata i minimizirati procesne uznemire.
Reference: