Алюміній є найпоширенішим металевим елементом, знайденим на Землі, загальною вартістю близько 8% земної кори. Однак, aluminum as an element is reactive and, тому, does not occur naturally – it needs to be refined to produce aluminum metal. Основним стартовим матеріалом для алюмінієвого переробки є боксити, основним комерційним джерелом алюмінію у світі. Bauxite is a sedimentary rock and consists mostly of the aluminum minerals gibbsite (Аль(Ах)3), (у 201 за 300) (γ-Ело(Ах)), і діаспору (Α-AlO(Ах)), і, як правило, змішується з двома оксидами заліза гетиту і гематиту, the aluminum clay mineral kaolinite and small amounts of anatase (TiO2) та/або ільменіту ((у 201 за 300 00).
Бокситні родовища поширюються по всьому світу, здебільшого відбуваються в тропічних або субтропічних регіонах. Хоча перевірені запаси базату, як очікується, триватимуть багато років, якості резервів, які можуть бути економічно доступними, знижується. For refiners who are in the business of bauxite processing to make alumina and, eventually, aluminum metal, це виклик як з фінансовими, так і екологічними наслідками.
The process of refining metallurgical bauxite into alumina involves the following inputs:
Створюються такі результати:
Найбільш широко використовуваний хімічний процес переробки бакситу в алюміній, процес «Байєра», передбачає розчинення Al2O3 з бакситої породи з каустичної соди (Naoh) при підвищеній температурі і тиску. The Al2O3 fraction of the bauxite is dissolved into a solution, which is later precipitated out as alumina. Однак, high-grade bauxite contains up to 60% Al2O3, і багато діючих родовищ бакситів значно нижче цього, іноді настільки ж низько, як 30-40% Al2O3. Because the desired product is a high-purity Al2O3, решта оксидів в бокситах (Fe2O3, SiO2, TiO2, Органічний матеріал) відокремлені від Al2O3 і відхилені, оскільки алюмінієвий НПЗ ((У 201 за) або червоний бруд. Загалом, the lower the quality of the bauxite (Тобто., lower Al2O3 content), більше червоного бруду генерується на тонну алюмінієвого продукту. Крім цього, even some Al2O3-bearing minerals, зокрема, каолініт, виробляти небажані побічні реакції в процесі переробки і призвести до збільшення червоного генерації бруду, а також втрата дорогих хімічних каустичних соїв, a high variable cost in the bauxite refining process.
Red mud, or ARR, represents a large and on-going challenge for the aluminum industry. Red mud contains significant residual caustic chemical leftover from the refining process and is highly alkaline, часто з рМ 10 - 13. Він генерується у великих обсягах по всьому світу - за даними USGS, світового виробництва алюмінію було 121 млн т у 2016. Імовірно, це призвело до більш ніж 150 млн т червоної грязі, що генерується за той же період. Незважаючи на поточні дослідження, червоний бруд в даний час має кілька комерційно життєздатних шляхів для корисного повторного використання. It is estimated that very little red mud is beneficially re-used worldwide. Замість цього, червона грязь перекачується з алюмінієвого нафтопереробного заводу в накопичувачі або полігони, where it is stored and monitored at a high cost.
Втрата дорогої каустичної соди (Naoh) і генерація червоних грязей пов'язані з якістю базату, що використовується в процесі переробки. Загалом, нижче вміст аль2O3 бакситу, більший обсяг червоної бруду, який буде генеруватися, оскільки фази, що не стосуються Al2O3, відхиляються як червоний бруд. Крім цього, чим вище вміст каоліту або реактивного кремнезему базату, більше червоний бруд буде генеруватися. 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. Тому, both an economic and environmental argument must be made to improve the quality of bauxite prior to refining.
The STET dry separation process offers bauxite producers or bauxite refiners an opportunity to perform pre-bayer-process upgrading of bauxite ore to improve the quality. Такий підхід має багато переваг:
Резюме, суха обробка з сепаратором СТЕТ пропонує можливість генерувати цінність для виробників та переробників бокситів. Попередня обробка бокситів до переробки дозволить знизити хімічні витрати, знизити обсяг червоної бруду, що генерується і мінімізувати процес засмучує.
Посилання: