Bauxite Beneficiation Electrostatic

Hliník je najbežnejší kovový prvok nájdený na zemi, totaling about 8% zemskej kôry. Avšak, aluminum as an element is reactive and therefore does not occur naturallyit needs to be refined to produce aluminum metal. Primárnym východiskovým materiálom pre rafináciu hliníka je bauxit, Hlavný komerčný zdroj hliníka na svete. Bauxite is a sedimentary rock, and consists mostly of the aluminium minerals gibbsite (Al(OH)3), Boehmite (γ-AlO(OH)) a diaspóry (α-AlO(OH)), and is usually mixed with the two iron oxides goethite and hematite, the aluminium clay mineral kaolinite and small amounts of anatase (TiO2) and/or ilmenite (FeTiO3).

bauxite beneficiation

Ložiská bauxitu sú rozšírené po celom svete, väčšinou sa vyskytuje v tropických alebo subtropických oblastiach. Although proven reserves of bauxite are expected to last for many years, Kvalita rezerv, ktoré sú ekonomicky dostupné, klesá. Pre rafinérie, who are in the business of bauxite processing to make alumina, a nakoniec hliníkový kov, Je to výzva s finančnými aj environmentálnymi dôsledkami.

The process to refine metallurgical bauxite into alumina involves the following inputs:

  • Bauxite ore
  • Caustic sodasodium hydroxide chemical (NaOH)
  • Energy (refining process requires both heat and pressure)
  • Fresh water

The following outputs are generated:

  • Oxidu hlinitého (Al2O3)
  • Alumina refinery residues (ARR) or Red mud
bauxite processing

The most widely used chemical process of refining bauxite into alumina, Bayerov proces, involves dissolving the Al2O3 out of the bauxite rock with caustic soda (NaOH) at elevated temperature and pressure. The Al2O3 fraction of the bauxite is dissolved into solution, to later be precipitated out as alumina. Avšak, a high-grade bauxite contains up to 60% Al2O3, and many operating bauxite deposits are well below this, príležitostne tak nízke ako 30-40% Al2O3. Because the desired product is a high purity Al2O3, zvyšné oxidy v bauxite (Fe2O3 (Fe2O3), SiO2, TiO2, Organic material) are separated from the Al2O3 and rejected as alumina refinery resides (ARR) or red mud. Všeobecne platí, že, čím nižšia kvalita bauxitu (ie lower Al2O3 content) the more red mud is generated per ton of alumina product. okrem toho, even some Al2O3 bearing minerals, najmä kaolinit, produce un-desirable side reactions during the refining process and lead to an increase in red mud generation, ako aj strata drahej chemikálie hydroxidu sodného, veľké variabilné náklady v procese rafinácie bauxitu.

Červený kal alebo ARR predstavuje veľkú a pretrvávajúcu výzvu pre hliníkový priemysel. Červený kal obsahuje významné zvyšky žieraviny, ktoré zostali z procesu rafinácie, a je vysoko zásaditý, často s pH 10 – 13. It is generated in large volumes worldwideaccording to the USGS, Odhadovaná celosvetová výroba oxidu hlinitého bola 121 miliónov ton v 2016. This likely resulted in more than 150 milión ton červeného bahna vyprodukovaného počas rovnakého obdobia. Napriek prebiehajúcemu výskumu, Červený kal má v súčasnosti len málo komerčne životaschopných ciest k prospešnému opätovnému použitiu. Odhaduje sa, že veľmi málo červeného bahna sa na celom svete skutočne opätovne využíva. Instead the red mud is pumped from the alumina refinery into storage impoundments or landfills, ak sa skladuje a monitoruje s veľkými nákladmi.

Strata drahej hydroxidu sodného (NaOH) and the generation of red mud are both related to the quality of the bauxite used in the refining process. Všeobecne platí, že, the lower the Al2O3 content of the bauxite, Čím väčší objem červeného bahna sa vytvorí, as the non-Al2O3 phases are rejected as red mud. okrem toho, the higher the kaolinite or reactive silica content of the bauxite, Čím viac červeného bahna sa vytvorí. The reactive silica content not only increases the volume of red mud, but also consumes caustic soda reagent and reduces the yield of Al2O3 recovered from the bauxite. Preto, there is both an economic and environmental argument to be made for improving the quality of bauxite prior to refining.

Proces suchej separácie STET ponúka výrobcom bauxitu alebo rafinériám bauxitu príležitosť vykonať modernizáciu bauxitovej rudy pred Bayerovým procesom s cieľom zlepšiť kvalitu. Tento prístup má mnoho výhod:

  • Zníženie prevádzkových nákladov rafinérie v dôsledku nižšej spotreby hydroxidu sodného znížením vstupného reaktívneho oxidu kremičitého.
  • Savings in energy during refining due to lower volume of inert oxides (Fe2O3 (Fe2O3), TiO2, Non-reactive SiO2) Vstup s bauxitom. Smaller mass flow of bauxite to refinery results in less energy to heat and pressurize.
  • Reduction in red mud generation volume (ie – pomer červeného bahna k oxidu hlinitému) by removing reactive silica and inert oxides.
  • Tighter control over input bauxite quality to refinery reduces process upsets and allows refiners to target ideal reactive silica level to maximize impurity rejection.
  • Improved quality control over bauxite feed to refinery reduces process upsets, maximizes uptime and productivity.
  • Reduction in red mud volume translates into less treatment and disposal costs and better utilization of existing landfills.
  • Na rozdiel od červeného bahna, hlušina zo suchého elektrostatického procesu neobsahuje žiadne chemikálie a nepredstavuje dlhodobú environmentálnu zodpovednosť za skladovanie.
  • Na rozdiel od červeného bahna, dry by-products/tailings from a bauxite processing operation can be utilized in cement manufacture as there is no requirement to remove the sodium, čo škodí výrobe cementu. v skutočnosti – Bauxite is already a common raw material for Portland cement manufacturing.
  • Extend operating life of existing bauxite mine by improving quarry utilization and maximizing recovery.
  • STET is a low operating cost, high throughput continuous process. No water or chemicals required.

Zhrnutie, suché spracovanie separátorom STET ponúka príležitosti na vytváranie hodnoty pre výrobcov a rafinérie bauxitu. Predbežné spracovanie bauxitu pred rafináciou zníži náklady na chemikálie, Znížte objem generovaného červeného kalu a minimalizujte narušenie procesu.

Referencie:

  • Raju, K. S. 2009. Bauxite Resources in India, Aluminum Association of India, Bangalore, India
  • Hausberg, J., Happel, U., Meyer, F.M. 1999. Bauxite Quality and its Effect on Red Mud Generated during Alumina Production, 1999, International Symposium on Mine Environmental and Economic Issues, Ukrajina, Júna 1999.
  • USGS Minerals Yearbook 2016, Volume I, Commodity Report, Bauxite and Alumina 2016.
  • Bagshaw, A. N., The Aluminum Story, Bauxite to Alumina: The Bayer Process, An Introductory Text, Októbra 2017
  • Aboagye, A., Kildea, J., La, T., and Phillips, E., Management and Control of Silica in the Bayer Process, Proceedings of the 9th International Alumina Quality Workshop, 2012, PP 93-97

Informačné bulletiny

Literatúra