Bauxit - Bauxite
Bauxit je sedimentární hornina s relativně vysokou hliník obsah. Je to hlavní světový zdroj hliníku a galium. Bauxit se skládá převážně z hliníku minerály gibbsite (Al (OH)3), boehmit (y-AlO (OH)) a diaspora (α-AlO (OH)), smíšený s těmi dvěma oxidy železa goethite (FeO (OH)) a hematit (Fe2Ó3), hliník jílový minerál kaolinit (Al2Si2Ó5(OH)) a malé množství anatase (TiO2) a ilmenit (FeTiO3 nebo FeO.TiO2).[1]
V roce 1821 francouzština geolog Pierre Berthier objevil bauxit poblíž vesnice Les Baux v Provence, jižní Francie.[2][není nutný primární zdroj ]
Formace
Pro bauxit byla navržena řada klasifikačních schémat, ale od roku 1982[Aktualizace], nedošlo k žádné shodě.[3]
Vadász (1951) rozlišoval lateritic bauxity (silikátové bauxity) z kras bauxit rudy (uhličitanové bauxity):[3]
- Uhličitanové bauxity se vyskytují převážně v Evropa, Guyana, Surinam, a Jamaica výše uhličitanové horniny (vápenec a dolomit ), kde byly formovány lateriticky zvětrávání a zbytková akumulace interkalátu jíl vrstvy - rozptýlené jíly, které byly koncentrovány, když se během nich postupně rozpouští obklopující vápence chemické zvětrávání.
- Lateritické bauxity se vyskytují převážně v zemích EU tropy. Byly vytvořeny lateritizace různých silikátové horniny jako žula, rula, čedič, syenit, a břidlice. Ve srovnání s laterity bohatými na železo závisí tvorba bauxitů ještě více na intenzivních povětrnostních podmínkách v lokalitě s velmi dobrým odvodněním. To umožňuje rozpuštění kaolinit a srážky gibbsite. Zóny s nejvyšším obsahem hliníku jsou často umístěny pod a železný povrchová vrstva. The hydroxid hlinitý v lateritických ložiscích bauxitu je téměř výlučně gibbsit.
V případě Jamajky ukázala nedávná analýza půd zvýšené hladiny kadmium, což naznačuje, že bauxit pochází z nedávné doby Miocén popel vklady z epizod významného vulkanismu ve Střední Americe.
Výroba a rezervy
Austrálie je největším producentem bauxitu, následovaná Čínou.[4] Zvýšené recyklace hliníku, jehož výhodou je snížení nákladů v elektrická energie při výrobě hliníku značně rozšíří světové zásoby bauxitu.
| Hodnost | Země | Výroba | Rezervy |
|---|---|---|---|
| 1 | Austrálie | 86,400 | 6,000,000 |
| 2 | Čína | 79,000 | 1,000,000 |
| 3 | Guinea | 57,000 | 7,400,000 |
| 4 | Brazílie | 29,000 | 2,600,000 |
| 5 | Indie | 23,000 | 660,000 |
| 6 | Indonésie | 11,000 | 1,200,000 |
| 7 | Jamaica | 10,100 | 2,000,000 |
| 8 | Rusko | 5,650 | 500,000 |
| 9 | Kazachstán | 5,000[5] | 160,000[5] |
| 10 | Vietnam | 4,100 | 3,700,000 |
| 11 | Jižní Arábie | 3,890 | 200,000 |
| 12 | Řecko | 1,800[5] | 250,000[5] |
| 13 | Guyana | 1,700[5] | 850,000[5] |
| Ostatní země | 9,000 | 3,740,000 | |
| Svět | 327,000 | 30,000,000 |
V listopadu 2010 Nguyen Tan Dung, předseda vlády Vietnam, oznámila, že vietnamské zásoby bauxitu mohou činit celkem 11 000 Mt. (11 bilionů kg); to by bylo největší na světě.[6]
zpracovává se
Bauxit je obvykle pás těžen protože se téměř vždy nachází blízko povrchu terénu, s malým nebo žádným přetížit. Od roku 2010[Aktualizace], přibližně 70% až 80% světové produkce suchého bauxitu je nejprve zpracováno na oxid hlinitý a poté do hliníku elektrolýza.[7] Bauxitové horniny se obvykle klasifikují podle zamýšleného komerčního použití: metalurgické, abrazivní, cementové, chemické a žáruvzdorné.
Bauxitová ruda se obvykle zahřívá v tlakové nádobě spolu s a hydroxid sodný roztok při teplotě 150 až 200 ° C (300 až 390 ° F). Při těchto teplotách hliník je rozpuštěn jako hlinitan sodný (dále jen Bayerův proces ). Sloučeniny hliníku v bauxitu mohou být přítomny jako gibbsite (Al (OH)3), boehmit (ALOOH) nebo diaspora (AlOOH); různé formy hliníkové složky budou určovat podmínky extrakce. Nerozpuštěný odpad, hlušina z bauxitu, po extrahování sloučenin hliníku obsahuje oxidy železa, oxid křemičitý, kalcia, Titania a někteří nereagovali oxid hlinitý. Po oddělení zbytku filtrací se po ochlazení kapaliny vysráží čistý gibbsit a poté se naočkuje jemnozrnným hydroxidem hlinitým. Na gibbsite se obvykle převádí oxid hlinitý Al2Ó3zahříváním v rotačních pecích nebo fluidních kalcinátorech na teplotu přesahující 1 000 ° C (1 830 ° F). Tento oxid hlinitý se rozpouští při teplotě asi 960 ° C (1760 ° F) v roztaveném stavu kryolit. Dále může tato roztavená látka získat kovový hliník průchodem elektrický proud skrze něj v procesu elektrolýzy, kterému se říká Hall – Héroultův proces, pojmenovaná po amerických a francouzských objevitelích.
Před vynálezem tohoto procesu a před Devilleův proces, hliníková ruda byla rafinována zahříváním rudy spolu s elementární sodík nebo draslík v vakuum. Metoda byla komplikovaná a spotřebovávala materiály, které byly v té době samy drahé. Díky tomu byl raný elementární hliník dražší než zlato.[8]
Zdroj gália
Bauxit je hlavním zdrojem vzácných kovů galium.[9]
Během zpracování bauxitu do oxid hlinitý v Bayerův proces, Gallium se hromadí v hydroxid sodný alkohol. Z toho lze extrahovat různými metodami. Nejnovější je použití iontoměničová pryskyřice.[10] Dosažitelná účinnost extrakce rozhodujícím způsobem závisí na původní koncentraci v krmném bauxitu. Při typické koncentraci krmiva 50 ppm je extrahovatelných asi 15 procent obsaženého gália.[10] Zbytek se hlásí k červené bahno a hydroxid hlinitý proudy.[11]
Viz také
Reference
- ^ Slovníček společnosti Clay Minerals Society pro projekt Clay Science Archivováno 2016-04-16 na Wayback Machine
- ^ P. Berthier (1821) „Analyse de l'alumine hydratee des Beaux, département des Bouches-du-Rhóne“ (Analýza hydratovaného oxidu hlinitého z Les Beaux, oddělení Mouths of the Rhone), Annales des mines, 1. série, 6 : 531-534. Poznámky:
- V roce 1847, v kumulativním indexu objemu 3 jeho série, Traité de minéralogie, Francouzský mineralog Armand Dufrénoy uvedl hydratovaný oxid hlinitý z Les Beaux jako „beauxit“. (Viz: A. Dufrénoy, Traité de minéralogie, svazek 3 (Paříž, Francie: Carilian-Goeury et Vor Dalmont, 1847), p. 799. )
- V roce 1861 připisuje H. Sainte-Claire Deville Berthierovi jméno „bauxit“, na str. 309, „Chapitre 1. Minerais alumineux ou bauxite“ od: H. Sainte-Claire Deville (1861) „De la présence du vanadium dans un minerai alumineux du midi de la France. Études analytiques sur les matières alumineuses.“ (O přítomnosti vanadu v minerálu oxidu hlinitého z francouzského Midi. Analytické studie hliníkových látek.), Annales de Chimie et de Physique, 3. série, 61 : 309-342.
- ^ A b Bárdossy, G. (1982). Krasové bauxity. Amsterdam: Elsevier. p. 16. ISBN 978-0-444-99727-2.
- ^ A b „Výroční publikace o bauxitu a oxidu hlinitém 2020“ (PDF). Americký geologický průzkum. Leden 2020. Citováno 29. června 2020.
- ^ A b C d E F Výroba v průběhu roku 2016 „Výroční publikace bauxit a oxid hlinitý 2018“ (PDF). Americký geologický průzkum. Ledna 2018. Citováno 29. června 2020.
- ^ „Mining Journal - vietnamské zásoby bauxitu mohou činit celkem 11 miliard tun“. Archivovány od originál dne 16.06.2011. Citováno 2010-11-28.
- ^ „BBC - GCSE Bitesize: Výroba hliníku“. Archivovány od originál dne 25.02.2018. Citováno 2018-04-01.
- ^ Michael Quinion (2006-01-23). „Hliník versus hliník“. Worldwidewords.org. Citováno 2011-12-19.
- ^ „Kompilace údajů o zdrojích gália pro vklady bauxitu Autor: USGS“ (PDF). Citováno 2017-12-01.
- ^ A b Frenzel, Max; Ketris, Marina P .; Seifert, Thomas; Gutzmer, Jens (březen 2016). „O současné a budoucí dostupnosti gália“. Politika zdrojů. 47: 38–50. doi:10.1016 / j.resourpol.2015.11.005.
- ^ Moskalyk, R. R. (2003). „Gallium: páteř elektronického průmyslu“. Inženýrství minerálů. 16 (10): 921–929. doi:10.1016 / j.mineng.2003.08.003.
Další čtení
- Bárdossy, G. (1982): Krasové bauxity: Bauxitové usazeniny na uhličitanových horninách. Elsevier Sci. Publ. 441 s.
- Bárdossy, G. a Aleva, G.J.J. (1990): Lateritické bauxity. Vývoj v ekonomické geologii 27, Elsevier Sci. Publ. 624 s. ISBN 0-444-98811-4
- Grant, C .; Lalor, G. a Vutchkov, M. (2005) Srovnání bauxitů z Jamajky, Dominikánské republiky a Surinamu. Journal of Radioanalytical and Nuclear Chemistry str. 385–388 sv. 266, č. 3
- Hanilçi, N. (2013). Geologický a geochemický vývoj ložisek bauxitu Bolkardaği, Karaman, Turecko: Transformace z břidlice na bauxit. Journal of Geochemical Exploration
