O alumínio é o elemento metálico mais comum encontrado na terra, totalizando sobre 8% da crosta terrestre. No entanto, alumínio como um elemento é reativo e, portanto, não ocorre naturalmente – precisa de ser refinado para produzir o metal de alumínio. Principais matérias-primas para a refinação de alumínio são a bauxita, o principal comercial fonte mundial de alumínio. A bauxita é uma rocha sedimentar, e é composto principalmente da gibbsita de minerais de alumínio (Al(AH)3), boehmita (Γ-AlO(AH)) e diásporo (Α-AlO(AH)), e normalmente é misturado com os dois óxidos de ferro goethita e hematita, a caulinita de alumínio mineral de argila e pequenas quantidades de anatase (TiO2) e/ou ilmenita (FeTiO3).
Depósitos de bauxita estão espalhados em todo o mundo, ocorrendo principalmente em regiões tropicais ou subtropicais. Apesar de comprovada a reservas de bauxita são esperados para durar por muitos anos, a qualidade das reservas que podem ser acessados economicamente está em declínio.. Para as refinarias, que estão no ramo de beneficiamento de bauxita para fabricação de alumina, e eventualmente o metal de alumínio, Este é um desafio com implicações financeiras e ambientais.
O processo para refinar metalúrgica bauxita em alumina envolve as seguintes entradas:
As seguintes saídas são geradas:
O mais amplamente utilizado processo químico de refino de bauxita em alumina, o processo de Bayer, envolve a dissolução o Al2O3 da rocha bauxita com soda cáustica (NaOH) a pressão e a temperatura elevada. A fração de Al2O3 de bauxita é dissolvida em solução, para mais tarde ser precipitado como alumina. No entanto, a bauxita de alta qualidade contém até 60% Al2O3, e muitos depósitos de bauxita operacionais estão bem abaixo deste, às vezes tão baixo quanto 30-40% Al2O3. Porque o produto desejado é um elevado grau de pureza, Al2O3, os óxidos remanescentes na bauxita (Fe2O3, SiO2, TiO2, Material orgânico) são separou o Al2O3 e rejeitados como refinaria de alumina reside (ARR) ou a lama vermelha. Em geral, a baixa qualidade da bauxita (ou seja, menor teor de Al2O3) a lama mais vermelha é gerada por tonelada de produto da alumina. Além disso, até mesmo alguns minerais portadores de Al2O3, nomeadamente a caulinita, produzir reações colaterais un-desejável durante o processo de refino e levar a um aumento na geração de lama vermelha, assim como uma perda de químico caros de soda cáustica, um grande custo variável no processo de refino da bauxita.
Lama vermelha ou ARR representa um grande e permanente desafio para a indústria de alumínio. Lama vermelha contém sobra química cáustica residual significativa do processo de refino, e é altamente alcalino, muitas vezes, com um pH de 10 – 13. Ele é gerado em grandes volumes em todo o mundo – de acordo com o USGS, produção de alumina global estimado foi 121 milhões de toneladas em 2016. Isto provavelmente resultou em mais de 150 milhões de toneladas de lama vermelha gerada durante o mesmo período. Apesar da investigação em curso, lama vermelha, atualmente, tem alguns caminhos comercialmente viáveis para reutilização benéfica. Estima-se que muito pouco de lama vermelha beneficamente é re-utilizado no mundo inteiro. Em vez da lama vermelha é bombeada a partir da refinaria de alumina em represamentos de armazenamento ou aterros, Onde é armazenado e monitorado em grande custo.
A perda de caro soda cáustica (NaOH) e a geração de lama vermelha que ambos estão relacionados à qualidade da bauxita utilizada no processo de refino. Em geral, Quanto menor o teor de Al2O3 de bauxita, Quanto maior o volume de lama vermelha que será gerado, como as fases não-Al2O3 são rejeitadas como lama vermelha. Além disso, o mais elevado da caulinita ou teor de sílica reativa de bauxita, a lama mais vermelha será gerada. O teor de sílica reativa aumenta não somente o volume de lama vermelha, Mas também consome reagente soda cáustica e reduz o rendimento de Al2O3 recuperadas a bauxita. Por conseguinte, Há um argumento económico e ambiental a ser feito para melhorar a qualidade da bauxita antes da refinação.
O processo de separação seca STET oferece produtores de bauxita ou refinadores de bauxita, uma oportunidade para realizar o processo de Bayer atualizando de minério de bauxita para melhorar a qualidade. Esta abordagem tem muitos benefícios:
Em resumo, processamento seco com o separador STET oferece oportunidades para gerar valor para refinarias e produtores de bauxita. O pre-processamento da bauxita antes da refinação reduzirá custos com químicos, Abaixe o volume de lama vermelha gerada e minimizar transtornos de processo.
Referências: