Wybierz język:
Aluminium to najczęstszym pierwiastek metalowy znaleziony na ziemi, w sumie około 8% skorupy ziemskiej. Jednak, aluminium jako element jest reaktywny i dlatego nie występuje naturalnie – musi być dopracowany do produkcji metalu aluminiowego. Podstawowym materiałem wyjściowym do rafinacji aluminium jest boksyt, głównym na świecie komercyjnym źródłem aluminium. Boksyt jest skałą osadową, i składa się głównie z minerałów aluminiowych gibbsite (Al(Oh)3), boehmite (γ-AlO(Oh)) i diaspory (α-Alo(Oh)), i jest zwykle mieszana z dwoma tlenkami żelaza goethyt i hematyt, gliny aluminiowej kaolinit mineralny i niewielkie ilości anatazy (TiO2) i/lub ilmenit (Okręg wyborczy FeTiO3).
Złoża boksytu są rozłożone na całym świecie, najczęściej występujące w regionach tropikalnych lub subtropikalnych. Chociaż sprawdzone rezerwy boksytu mają trwać wiele lat, jakość rezerw, do których można uzyskać dostęp ekonomicznie, maleje. Dla rafinerii, którzy zajmują się przetwarzaniem boksytów w celu wytworzenia tlenku glinu, i ostatecznie metal aluminiowy, jest to wyzwanie, zarówno finansowe, jak i środowiskowe,.
Proces udoskonalania boksytu metalurgicznego w tlenek glinu obejmuje następujące:
Następujące dane wyjściowe są generowane:
Najczęściej stosowany proces chemiczny rafinacji boksytu w glinie, proces Bayer, polega na rozpuszczeniu Al2O3 ze skały boksytowej soda kaustyczna (Naoh) przy podwyższonej temperaturze i ciśnieniu. Frakcja Al2O3 boksytu rozpuszcza się w roztworze, później wytrącić się jako glin. Jednak, wysokiej jakości boksyt zawiera do 60% Al2O3, i wiele działających złóż boksytu jest znacznie poniżej tego, czasami tak niskie, jak 30-40% Al2O3. Ponieważ pożądanym produktem jest wysoka czystość Al2O3, pozostałe tlenki w boksytach (Fe2O3, SiO2, TiO2, Materiał organiczny) są oddzielone od Al2O3 i odrzucone jako rafineria tlenku glinu (Arr) lub czerwone błoto. W ogóle, niższej jakości boksytu (czyli dolna zawartość Al2O3) więcej czerwonego błota jest generowany na tonę produktu tlenku glinu. W dodatku, nawet niektóre minerały łożysk al2O3, zwłaszcza kaolinit, powodować niepożądane reakcje uboczne podczas procesu rafinacji i prowadzić do zwiększenia wytwarzania czerwonego błota, jak również utratę drogich substancji chemicznych sody kaustycznej, duży koszt zmienny w procesie rafinacji boksytu.
Czerwone błoto lub ARR stanowi duże i na-tonie wyzwanie dla przemysłu aluminiowego. Czerwone błoto zawiera znaczne resztki pozostałości żrącej substancji chemicznej z procesu rafinacji, i jest wysoce zasadowy, często z pH 10 – 13. Jest generowany w dużych ilościach na całym świecie – według USGS, szacowana globalna produkcja tlenku glinu 121 milionów ton w 2016. Prawdopodobnie doprowadziło to do 150 milionów ton czerwonego błota wytworzonego w tym samym okresie. Pomimo trwających badań, czerwone błoto ma obecnie niewiele komercyjnie opłacalnych ścieżek do korzystnego ponownego wykorzystania. Szacuje się, że bardzo mało czerwonego błota jest korzystnie ponownie. Zamiast tego czerwone błoto jest pompowane z rafinerii tlenku glinu do składowania lub składowisk, gdzie jest przechowywany i monitorowany po dużych kosztach.
Utrata drogiej sody kaustycznej (Naoh) i wytwarzanie czerwonego błota są związane z jakością boksytu stosowanego w procesie rafinacji. W ogóle, niższa zawartość Al2O3 w boksycie, im większa objętość czerwonego błota, które zostanie wygenerowane, ponieważ fazy inne niż Al2O3 są odrzucane jako czerwone błoto. W dodatku, im wyższa zawartość kaolinitu lub krzemionki reaktywnej w boksytach, więcej czerwone błoto zostanie wygenerowany. Reaktywna zawartość krzemionki nie tylko zwiększa objętość czerwonego błota, ale również zużywa odczynnik sody kaustycznej i zmniejsza wydajność Al2O3 odzyskane z boksytu. W związku z tym, istnieje zarówno argument ekonomiczny, jak i środowiskowy na rzecz poprawy jakości boksytu przed.
Proces separacji suchej STET oferuje producentom boksytu lub rafineriom boksytu możliwość przeprowadzenia wstępnej modernizacji rudy boksytu w celu poprawy jakości. Takie podejście ma wiele zalet:
W skrócie, przetwarzanie na sucho za pomocą separatora STET daje możliwości generowania wartości dla producentów boksytów i rafinerii. Wstępne przetwarzanie boksytu przed rafinacją obniży koszty chemikaliów, zmniejszyć objętość generowanego czerwonego błota i zminimalizować zaburzenia procesu.
Referencje:
