Bauxite beneficiation tĩnh điện

Nhôm là nguyên tố kim loại phổ biến nhất được tìm thấy trên trái đất, Tổng cộng là về 8% lớp vỏ của trái đất. Tuy nhiên, aluminum as an element is reactive and, do đó, does not occur naturally – it needs to be refined to produce aluminum metal. Vật liệu khởi đầu chính cho nhôm tinh chế là bô xít, thế giới chính nguồn thương mại nhôm. Bauxite is a sedimentary rock and consists mostly of the aluminum minerals gibbsite (Al(OH)3), boehmite (Γ-AlO(OH)), và germanit (Α-AlO(OH)), và thường được trộn với oxit sắt hai goethite và hematit, the aluminum clay mineral kaolinite and small amounts of anatase (TiO2) và/hoặc ilmenit (FeTiO3).

bauxite beneficiation

Bauxit trầm tích đang lan rộng trên toàn thế giới, chủ yếu xảy ra ở khu vực nhiệt đới hoặc cận nhiệt đới. Mặc dù đã được chứng minh dự trữ của bô xít được dự kiến sẽ cuối cùng trong nhiều năm, chất lượng dự trữ có thể được truy cập về kinh tế là từ chối. For refiners who are in the business of bauxite processing to make alumina and, eventually, aluminum metal, đây là một thách thức với các tác động môi trường và tài chính.

The process of refining metallurgical bauxite into alumina involves the following inputs:

  • Quặng bauxite
  • Caustic soda – sodium hydroxide chemical (NaOH)
  • Năng lượng (tinh chỉnh quá trình đòi hỏi nhiệt độ và áp suất)
  • Freshwater

Kết quả đầu ra sau đây được tạo ra:

  • Nhôm (Al2O3)
  • Nhôm nhà máy lọc dầu dư lượng (ARR) hay bùn đỏ
bauxite processing

Rộng rãi nhất sử dụng các quá trình hóa học của chế biến bôxít thành nhôm, quá trình Bayer, liên quan đến việc hòa tan Al2O3 ra khỏi đá Bô xít với xút (NaOH) ở nhiệt độ cao và áp suất. The Al2O3 fraction of the bauxite is dissolved into a solution, which is later precipitated out as alumina. Tuy nhiên, high-grade bauxite contains up to 60% Al2O3, và nhiều mỏ bauxite hoạt động dưới đây, đôi khi là thấp như 30-40% Al2O3. Because the desired product is a high-purity Al2O3, các oxit còn lại trong bô xít (Fe2O3, SiO2, TiO2, Vật liệu hữu cơ) được tách ra từ Al2O3 trong và bị từ chối như nhà máy alumin cư trú (ARR) hay bùn đỏ. Nói chung, the lower the quality of the bauxite (Ví dụ., lower Al2O3 content), Bùn đỏ hơn tạo ra một tấn sản phẩm nhôm. Ngoài ra, even some Al2O3-bearing minerals, đáng chú ý là kaolinit, sản xuất các phản ứng phụ không mong muốn trong quá trình tinh chế và dẫn đến sự tăng thế hệ bùn đỏ, cũng như một cân đắt tiền sự xen kẽ xút đều hóa học, 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, thông thường với độ pH của 10 – 13. Nó được tạo ra trong khối lượng lớn trên toàn thế giới-theo USGS, ước tính toàn cầu nhôm chế 121 triệu tấn trong 2016. Điều này có thể dẫn đến nhiều hơn 150 triệu tấn của bùn đỏ được tạo ra trong cùng kỳ. Mặc dù nghiên cứu liên tục, Bùn đỏ hiện nay có vài đường khả thi về mặt thương mại để mang lại lợi ích tái sử dụng. It is estimated that very little red mud is beneficially re-used worldwide. Thay vì, Bùn đỏ được bơm từ các nhà máy lọc alumina vào sự sung lưu trữ hoặc bãi chôn lấp, where it is stored and monitored at a high cost.

Sự mất mát của xút đắt tiền (NaOH) và thế hệ của bùn đỏ cả hai đều liên quan đến chất lượng của bô xít được sử dụng trong quá trình tinh chế. Nói chung, càng thấp Al2O3 nội dung Bô xít, lớn hơn khối lượng của bùn đỏ sẽ được tạo ra, Khi giai đoạn Al2O3 bị từ chối như bùn đỏ. Ngoài ra, cao hơn kaolinit hoặc phản ứng silica nội dung của bô xít, Bùn đỏ hơn sẽ được tạo ra. 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. Do đó, 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. Cách tiếp cận này có nhiều lợi ích:

  • Giảm chi phí của nhà máy lọc dầu do tiêu thụ thấp hơn của xút hoạt động bằng cách giảm nhập phản ứng silica.
  • Savings in energy during refining are due to the lower volume of inert oxides (Fe2O3, TiO2, Không phản ứng SiO2) nhập với Bô xít. A smaller mass flow of bauxite to the refinery results in less energy to heat and pressurize.
  • Giảm trong bùn đỏ thế hệ khối lượng (Ví dụ., Bùn đỏ nhôm tỷ lệ) bằng cách loại bỏ phản ứng silica và trơ oxit.
  • Tighter control over input bauxite quality to the refinery reduces process upsets and allows refiners to target ideal reactive silica levels to maximize impurity rejection.
  • Improved quality control over bauxite feed to the refinery reduces process upsets and maximizes uptime and productivity.
  • Giảm khối lượng bùn đỏ sẽ chuyển sang điều trị ít hơn và chi phí xử lý và sử dụng tốt hơn các bãi chôn lấp hiện có.
  • Không giống như bùn đỏ, Tailings từ một quá trình điện khô chứa không có hóa chất và không đại diện cho một môi trường lưu trữ dài hạn trách nhiệm pháp lý.
  • Không giống như bùn đỏ, dry by-products/tailings from a bauxite beneficiation operation can be utilized in cement manufacture as there is no requirement to remove the sodium, đó là bất lợi cho sản xuất xi măng. Thực tế, bauxite is already a common raw material used in Portland cement manufacturing.
  • Extend the operating life of existing bauxite mines by improving quarry utilization and maximizing recovery through effective bauxite beneficiation.
  • STET là một thấp hoạt động chi phí, cao thông qua quá trình liên tục. No water or chemicals are required.

Tóm lại, xử lý khô với máy phân tách Stet mang lại cơ hội tạo ra giá trị cho các nhà sản xuất và lọc dầu Bô xít. Việc xử lý tiền bauxit trước khi tinh chế sẽ giảm chi phí hóa học, giảm khối lượng bùn đỏ tạo ra và giảm thiểu các rối loạn quy trình.

Tài liệu tham khảo:

  • Raju, K. S. 2009. Bauxite tài nguyên ở Ấn Độ, Hiệp hội nhôm Ấn Độ, Bangalore, Ấn Độ
  • Hausberg, J., Happel, U., Meyer, F. M. 1999. Chất lượng bauxite và hiệu ứng của nó trên bùn đỏ tạo ra trong quá trình sản xuất alumina, 1999, Hội nghị quốc tế về mỏ môi trường và các vấn đề kinh tế, Ukraina, Tháng sáu 1999.
  • USGS khoáng sản yearbook 2016, Khối lượng I, Báo cáo hàng hóa, Bô xít và alumina 2016.
  • Bagshaw, A. N., Câu chuyện nhôm, Bauxite để alumina: Quy trình Bayer, Một văn bản giới thiệu, Tháng mười 2017
  • Làng aboagye, A., Kildea, J., La, T., và Phillips, E., Management, and Control of Silica in the Bayer Process, Kỷ yếu của hội thảo chất lượng alumina quốc tế 9, 2012, PP 93-97.

Tin tức mới

Văn học