Бокситы - Bauxite

Бокситы с копейками США для сравнения
QEMSCAN карты минералов бокситовых рудообразующих пизолитов

Боксит - это осадочная порода с относительно высоким содержанием алюминия . Это главный источник алюминия и галлия в мире . Боксит состоит в основном из алюминиевых минералов гиббсита (Al (OH) 3 ), бемита (γ-AlO (OH)) и диаспора (α-AlO (OH)), смешанных с двумя оксидами железа, гетитом (FeO (OH)) и гематит (Fe 2 O 3 ), глинистый минерал каолинит (Al 2 Si 2 O 5 (OH) 4 ) и небольшие количества анатаза (TiO 2 ) и ильменита (FeTiO 3 или FeO.TiO 2 ). Боксит имеет тусклый блеск и имеет красновато-коричневый, белый или коричневый цвет.

В 1821 году французский геолог Пьер Бертье обнаружил бокситы недалеко от деревни Ле Бо в Провансе на юге Франции .

Формирование

Бокситы с ядром неответренной породы

Было предложено множество схем классификации бокситов, но по состоянию на 1982 г. единого мнения не было.

Вадас (1951) выделил латеритные бокситы (силикатные бокситы) от карстовых бокситовых руд (карбонатных бокситов):

В случае Ямайки недавний анализ почв показал повышенные уровни кадмия , что позволяет предположить, что боксит происходит из недавних залежей пепла миоцена во время эпизодов сильного вулканизма в Центральной Америке.

Производство и запасы

Мировое производство бокситов в 2005 г.
Один из крупнейших в мире бокситовых рудников в Вейпе , Австралия.

Австралия является крупнейшим производителем бокситов, за ней следует Китай. Увеличение объемов вторичной переработки алюминия , преимущество которого заключается в снижении затрат на электроэнергию при производстве алюминия, значительно увеличит мировые запасы бокситов.

2018 Добыча и запасы бокситов в тыс. Тонн
Страна Производство Резервы
 Мир 327 000 30 000 000
 
 Австралия 86 400 6 000 000
 Китай 79 000 1 000 000
 Гвинея 57 000 7 400 000
 Бразилия 29 000 2 600 000
 Индия 23 000 660 000
 Индонезия 11 000 1,200,000
 Ямайка 10 100 2 000 000
 Россия 5650 500 000
 Казахстан 5 000 160 000
 Вьетнам 4 100 3 700 000
 Саудовская Аравия 3 890 200 000
 Греция 1,800 250 000
 Гайана 1,700 850 000
 Другие страны 9 000 3 740 000

В ноябре 2010 года премьер-министр Вьетнама Нгуен Тан Зунг объявил, что запасы бокситов Вьетнама могут составить 11 000 Мт (11 триллионов кг); это будет самый большой в мире.

Обработка

Погрузка бокситов в Кабо-Рохо, Доминиканская Республика , для отправки на переработку в другие места; 2007 г.
Боксит переваривается промывкой горячим раствором гидроксида натрия при 175 ° C (347 ° F) под давлением в National Aluminium Company, Налконагар, Индия.

Боксит обычно добывается полосой, потому что он почти всегда находится вблизи поверхности местности, с небольшим количеством вскрышных пород или без них . По состоянию на 2010 год примерно от 70% до 80% мирового производства сухих бокситов перерабатывается сначала в глинозем, а затем в алюминий путем электролиза . Бокситовые породы обычно классифицируются в соответствии с их предполагаемым промышленным применением: металлургические, абразивные, цементные, химические и огнеупорные.

Обычно бокситовая руда нагревается в сосуде под давлением вместе с раствором гидроксида натрия при температуре от 150 до 200 ° C (от 300 до 390 ° F). При этих температурах алюминий растворяется в виде алюмината натрия ( процесс Байера ). Алюминиевые соединения в бокситах могут присутствовать в виде гиббсита (Al (OH) 3 ), бемит (AlOOH) или диаспоры (AlOOH); различные формы алюминиевого компонента будут определять условия экстракции. Нерастворенные отходы, бокситовые хвосты , после извлечения соединений алюминия содержат оксиды железа , кремнезем , кальций , диоксид титана и некоторое количество непрореагировавшего оксида алюминия . После отделения остатка фильтрованием чистый гиббсит осаждается при охлаждении жидкости, а затем засевается мелкозернистым гидроксидом алюминия. Гиббсит обычно превращается в оксид алюминия , Al 2 O 3 , путем нагревания во вращающихся печах или обжиговых печах мгновенного испарения до температуры, превышающей 1000 ° C (1830 ° F). Этот оксид алюминия растворяется в расплавленном криолите при температуре около 960 ° C (1760 ° F) . Затем это расплавленное вещество может давать металлический алюминий, пропуская через него электрический ток в процессе электролиза, который называется процессом Холла-Эру , названным в честь его американских и французских первооткрывателей.

До изобретения этого процесса и до процесса Девиля алюминиевая руда очищалась путем нагревания руды вместе с элементарным натрием или калием в вакууме . Этот метод был сложен и потреблял материалы, которые в то время были дорогими. Это сделало ранний элементарный алюминий более дорогим, чем золото .

Источник галлия

Бокситы - главный источник редкометалльного галлия .

Во время переработки бокситов в глинозем в процессе Байера галлий накапливается в щелоке гидроксида натрия . Отсюда его можно извлечь разными способами. Самым последним из них является использование ионообменной смолы . Достижимая эффективность экстракции во многом зависит от исходной концентрации в исходном боксите. При типичной концентрации исходного материала 50 частей на миллион извлекается около 15 процентов содержащегося галлия. Остальное относится к потокам красного шлама и гидроксида алюминия .

Смотрите также

использованная литература

дальнейшее чтение

  • Bárdossy, G. (1982): Карстовые бокситы: месторождения бокситов на карбонатных породах . Elsevier Sci. Publ. 441 с.
  • Bárdossy, G. и Aleva, GJJ (1990): Латеритные бокситы . Развитие экономической геологии 27, Elsevier Sci. Publ. 624 с. ISBN  0-444-98811-4
  • Grant, C .; Лалор Г. и Вучков М. (2005) Сравнение бокситов Ямайки, Доминиканской Республики и Суринама . Журнал радиоаналитической и ядерной химии с. 385–388 Том 266, №3
  • Ханилчи, Н. (2013). Геолого-геохимическая эволюция бокситовых месторождений Болкардаги, Караман, Турция: превращение сланцев в бокситы . Журнал геохимических исследований

внешние ссылки