Aluminiul este cel mai comun element metalic găsit pe Pământ, totalizând despre 8% a scoarței Pământului. Cu toate acestea, aluminiu ca un element este reactiv și, prin urmare, nu apare în mod natural – trebuie să fie rafinat pentru a produce metal de aluminiu. Materialul principal de pornire pentru rafinarea aluminiului este bauxita, principala sursă comercială de aluminiu din lume. Bauxita este o rocă sedimentară, și constă în cea mai mare parte din minerale de aluminiu gibbsite (Al(Oh)3), boehmite (γ-alo(Oh)) și diaspore (α-AlO(Oh)), și este, de obicei amestecat cu doi oxizi de fier goethite și hematit, caolinita minerală din argilă de aluminiu și cantități mici de anatasă (TiO2) și/sau ilmenit (FeTiO3).
Depozitele de bauxită sunt răspândite în întreaga lume, cea mai mare parte care apar în regiunile tropicale sau subtropicale. Deși rezervele dovedite de bauxită sunt de așteptat să dureze mai mulți ani, calitatea rezervelor care pot fi accesate din punct de vedere economic este în scădere. Pentru rafinării, care se ocupă cu prelucrarea bauxitei pentru fabricarea aluminei;, și în cele din urmă de aluminiu metal, aceasta este o provocare atât cu implicații financiare, cât și de mediu.
Procesul de rafinare a bauxitei metalurgice în alumină implică următoarele intrări:
Următoarele ieșiri sunt generate:
Cel mai utilizat proces chimic de rafinare a bauxitei în alumină, procesul Bayer, implică dizolvarea Al2O3 din roca bauxită cu sodă caustică (Naoh) la temperatură și presiune ridicate. Fracția Al2O3 a bauxitei se dizolvă în soluție, pentru a fi precipitate mai târziu ca alumină. Cu toate acestea, o bauxită de înaltă calitate conține până la 60% Al2O3, și multe depozite de bauxită de operare sunt cu mult sub acest, ocazional, cât mai scăzut 30-40% Al2O3. Deoarece produsul dorit este un Al2O3 de înaltă puritate, oxizii rămași în bauxită (Fe2O3, SiO2, TiO2, Material organic) sunt separate de Al2O3 și respinse ca rafinăria de alumină locuiește (Arr) sau noroi roșu. În general,, calitatea inferioară a bauxitei (ie conținut Al2O3 mai mic) mai mult noroi roșu este generat pe tona de produs de alumină. în plus, chiar și unele Minerale portante Al2O3, în special kaolinit, produce reacții adverse neadorită în timpul procesului de rafinare și conduc la o creștere a generării de noroi roșu, precum și o pierdere de scump sodă chimică caustică, un cost variabil mare în procesul de rafinare a bauxitei.
Noroiul roșu sau ARR reprezintă o provocare mare și continuă pentru industria aluminiului. Noroiul roșu conține resturi chimice caustice reziduale semnificative din procesul de rafinare, și este foarte alcaline, adesea cu un pH de 10 – 13. Acesta este generat în volume mari la nivel mondial – în conformitate cu USGS, producția globală estimată de alumină a fost 121 milioane de tone în 2016. Acest lucru a dus probabil la mai mult de 150 milioane de tone de noroi roșu generate în aceeași perioadă. În pofida cercetării în curs, noroi roșu are în prezent puține căi viabile din punct de vedere comercial pentru a re-utilizare benefică. Se estimează că foarte puțin de noroi roșu este benefic re-utilizate la nivel mondial. În schimb, noroiul roșu este pompat de la rafinăria de alumină în depozite sau depozite de deșeuri, în cazul în care acesta este stocat și monitorizat la costuri mari.
Pierderea de sodă caustică scumpe (Naoh) și generarea de noroi roșu sunt ambele legate de calitatea bauxitei utilizate în procesul de rafinare. În general,, cu cât este mai mic conținutul de Al2O3 al bauxitei, cu cât volumul de noroi roșu va fi generat mai mare, deoarece fazele non-Al2O3 sunt respinse ca noroi roșu. în plus, cu cât este mai mare conținutul de caolinită sau de silice reactivă al bauxitei, noroi mai roșu vor fi generate. Conținutul reactiv de siliciu nu numai că crește volumul de noroi roșu, dar consumă, de asemenea, reactiv de sodă caustică și reduce randamentul al2O3 recuperat din bauxită. Prin urmare, există atât un argument economic, cât și de mediu care trebuie pus în aplicare pentru îmbunătățirea calității bauxitei înainte de.
Procesul de separare uscată STET oferă producătorilor de bauxită sau rafinăriilor de bauxită posibilitatea de a efectua modernizarea minereului de bauxită înainte de Bayer pentru a îmbunătăți calitatea. Această abordare are multe beneficii:
Pe scurt, prelucrarea uscată cu separatorul STET oferă oportunități de a genera valoare pentru producătorii de bauxită și rafinării. Preprelucrarea bauxitei înainte de rafinare va reduce costurile chimice, reduce volumul de noroi roșu generat și de a minimiza procesul de supărări.
Referințe: