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L'alluminio è l'elemento di metallo più comune trovato sulla terra, per un totale di circa 8% della crosta terrestre. Tuttavia, alluminio come elemento è reattivo e pertanto non presenti in natura – ha bisogno di essere raffinato per produrre il metallo di alluminio. Il materiale di partenza primario per la raffinazione di alluminio è la bauxite, principale fonte commerciale di tutto il mondo di alluminio. La bauxite è una roccia sedimentaria, ed è composto per lo più la gibbsite di minerali di alluminio (Al(OH)3), Boehmite (Γ-AlO(OH)) e Diasporo (Α-AlO(OH)), e solitamente è mescolato con i due ossidi di ferro goethite ed ematite, l'alluminio minerale dell'argilla caolinite e piccole quantità di anatasio (TiO2) e/o ilmenite (FeTiO3).
Depositi di bauxite sono distribuiti in tutto il mondo, che accade principalmente nelle regioni tropicali o subtropicali. Anche se dimostrato riserve di bauxite sono dovrebbe durare per molti anni, la qualità delle riserve che sono economicamente accessibili è in declino. Per le raffinerie, che sono nel business della lavorazione della bauxite per produrre allumina, e alla fine del metallo di alluminio, si tratta di una sfida con implicazioni ambientali e finanziarie.
Il processo per raffinare metallurgico bauxite in allumina comporta i seguenti ingressi:
Vengono fornite le seguenti indicazioni:
Il più diffuso processo chimico di raffinazione bauxite in allumina, il processo Bayer, comporta la dissoluzione Al2O3 nella roccia bauxite con soda caustica (NaOH) a pressione e temperatura elevata. La frazione di Al2O3 della bauxite è dissolto nella soluzione, a più tardi essere precipitato fuori come allumina. Tuttavia, una prima scelta bauxite contiene fino a 60% Al2O3, e molti depositi di bauxite operative sono ben di sotto di questo, occasionalmente più basso 30-40% Al2O3. Perché il prodotto desiderato è un'elevata purezza Al2O3, gli ossidi rimanenti nella bauxite (Fe2O3, SiO2, TiO2, Materiale organico) sono separati dalla Al2O3 e respinto come raffineria di allumina risiede (ARR) o fango rosso. In generale, la qualità inferiore la bauxite (vale a dire minore contenuto di Al2O3) il fango più rosso viene generato per tonnellata di prodotto di allumina. Inoltre, anche alcuni minerali di cuscinetto di Al2O3, in particolare caolinite, produrre reazioni collaterali non desiderabili durante il processo di raffinazione e condurre ad un aumento nella generazione di fango rosso, così come una perdita di costosa soda caustica chimica, un grande costo variabile nel processo di raffinazione della bauxite.
Fango rosso o ARR rappresenta una sfida grande e permanente per l'industria dell'alluminio. Fango rosso contiene significativi rimanenze chimici caustici residuo dal processo di raffinazione, ed è altamente alcalino, spesso con un pH di 10 – 13. Viene generato in grandi volumi in tutto il mondo – secondo l'USGS, produzione di allumina globale stimato era 121 milioni di tonnellate nel 2016. Ciò probabilmente ha provocato più di 150 milioni di tonnellate di fango rosso generato durante lo stesso periodo. Nonostante le ricerche in corso, fango rosso ha attualmente pochi sentieri commercialmente vantaggioso riutilizzo. Si stima che ben poco di fango rosso beneficamente viene ri-utilizzato in tutto il mondo. Invece il fango rosso è pompato dalla raffineria di allumina in impoundments deposito o discariche, dove è memorizzato e monitorati a grande costo.
La perdita del caro soda caustica (NaOH) e la generazione di fango rosso sono entrambi legati alla qualità di bauxite utilizzata nel processo di raffinazione. In generale, più è basso il contenuto di Al2O3 della bauxite, maggiore è il volume di fango rosso che verrà generato, come le fasi non-Al2O3 sono rifiutate come fango rosso. Inoltre, più alto il caolino o il contenuto di silice reattiva della bauxite, verrà generato il fango più rosso. Il contenuto di silice reattiva non solo aumenta il volume di fango rosso, ma anche consuma reagente soda caustica e riduce il rendimento di Al2O3 recuperato dalla bauxite. Pertanto, C'è sia un argomento economico e ambientale da farsi per migliorare la qualità di bauxite prima della raffinazione.
Il processo di separazione a secco di STET offre produttori di bauxite o raffinatori di bauxite l'opportunità di eseguire l'aggiornamento pre-Bayer-processo di minerale di bauxite per migliorare la qualità. Questo approccio ha molti vantaggi:
In sintesi, lavorazione a secco con il separatore STET offre la possibilità di generare valore per i produttori di bauxite e raffinatori. La pre-elaborazione di bauxite prima della raffinazione ridurrà i costi di chimici, abbassare il volume di fango rosso generato e ridurre al minimo il processo sconvolge.
Riferimenti:
