Aluminium er det vanligste metallelementet som finnes på jorden, sammentelling om 8% av jordens skorpe. Men, aluminium, da et element er reaktivt og derfor ikke forekommer naturlig – det må raffineres for å produsere aluminiumsmetall. Det primære startmaterialet for aluminiumraffinering er bauksitt, verdens viktigste kommersielle kilde til aluminium. Bauksitt er en sedimentær bergart, og består for det meste av aluminiummineralene gibbsite (Al(Oh)3), boehmite (andre er i seg selv) (γ-AlO (γ-AlO)(Oh)) og diaspore (α-AlO (andre er i tromsø)(Oh)), og blandes vanligvis med de to jernoksidene goetite og hematitt, aluminium leire mineral kaolinitt og små mengder anatase (TiO2 (andre er i seg selv)) og/eller ilmenitt (FeTiO3 (andre vil ha deg)).
Bauksittforekomster spres over hele verden, for det meste forekommer i tropiske eller subtropiske regioner. Selv om påviste reserver av bauksitt forventes å vare i mange år, kvaliteten på reservene som kan nås økonomisk, er fallende. For raffinerier, som driver med bauksittforedling for å lage alumina, og til slutt aluminium metall, dette er en utfordring med både økonomiske og miljømessige implikasjoner.
Prosessen for å avgrense metallurgisk bauksitt til alumina innebærer følgende innganger:
Følgende utganger genereres:
Den mest brukte kjemiske prosessen med å raffinere bauksitt til alumina, Bayer-prosessen, innebærer å oppløse Al2O3 ut av bauksittbergarten med kaustisk soda (Naoh) ved forhøyet temperatur og trykk. Al2O3-fraksjonen av bauksitten oppløses i oppløsning, senere å bli utfelt som alumina. Men, en høyverdig bauksitt inneholder opptil 60% Al2O3 (andre er i slekt), og mange drift av bauksittavsetninger er godt under dette, av og til så lavt som 30-40% Al2O3 (andre er i slekt). Fordi ønsket produkt er en høy renhet Al2O3, de resterende oksidene i bauksitt (Fe2O3 (andre er i seg selv), SiO2 (andre), TiO2 (andre er i seg selv), Organisk materiale) er skilt fra Al2O3 og avvist som aluminaraffineri bor (Arr) eller rød gjørme. Generelt, den lavere kvaliteten bauksitt (ie lavere Al2O3-innhold) jo mer rød gjørme genereres per tonn aluminaprodukt. i tillegg, selv noen Al2O3 bærende mineraler, spesielt kaolinitt, forårsake ikke-ønskelige sidereaksjoner under raffineringsprosessen og føre til en økning i rød gjørmegenerering, samt tap av dyre kaustiske brus kjemiske, en stor variabel kostnad i bauksittraffineringsprosessen.
Rød gjørme eller ARR representerer en stor og pågående utfordring for aluminiumindustrien. Rød gjørme inneholder betydelig gjenværende kaustisk kjemisk rester fra raffineringsprosessen, og er svært alkalisk, ofte med en pH av 10 – 13. Den genereres i store mengder over hele verden – ifølge USGS, estimert global aluminaproduksjon var 121 millioner tonn i 2016. Dette resulterte sannsynligvis i mer enn 150 millioner tonn rød gjørme generert i samme periode. Til tross for pågående forskning, rød gjørme har i dag få kommersielt levedyktige veier til gunstig gjenbruk. Det er anslått at svært lite rød gjørme er gunstig gjenbrukt over hele verden. I stedet pumpes rødslammet fra aluminaraffineriet til lagerbygninger eller deponier., hvor den lagres og overvåkes til store kostnader.
Tapet av dyr kaustisk brus (Naoh) og genereringen av rødslam er begge relatert til kvaliteten på bauksitten som brukes i raffineringsprosessen. Generelt, jo lavere Al2O3-innhold i bauksitten, jo større volumet av rød gjørme som vil bli generert, da ikke-Al2O3-fasene avvises som rødslam. i tillegg, jo høyere kaolinitt eller reaktivt silikainnhold i bauksitten, jo mer rød gjørme vil bli generert. Det reaktive silikainnholdet øker ikke bare volumet av rødslam, men bruker også kaustisk soda reagens og reduserer utbyttet av Al2O3 gjenvunnet fra bauxitt. Derfor, det er både et økonomisk og miljømessig argument for å forbedre kvaliteten på bauxitt før raffinering.
STET tørrseparasjonsprosessen gir bauksittprodusenter eller bauksittraffinerier en mulighet til å utføre oppgradering av bauksittmalm før Bayer for å forbedre kvaliteten. Denne tilnærmingen har mange fordeler:
Oppsummert, tørr behandling med STET-separatoren gir muligheter til å generere verdi for bauksittprodusenter og raffinerier. Forbehandling av bauksitt før raffinering vil redusere kjemiske kostnader, redusere volumet av rød gjørme generert og minimere prosessen opprørt.
Referanser: