Conţinut
- Ce este bauxitul?
- Ce este compoziția bauxites?
- Proprietățile fizice ale bauxitei
- Bauxită folosită pentru producția de aluminiu
- Utilizarea bauxitei ca abraziv
- Utilizarea bauxitei ca proppant
- Înlocuitori pentru bauxită
- Localități bauxite
Bauxită din Little Rock, Arkansas, care prezintă un obicei pisolitic și o colorare caracteristică de fier roșu. Proba este de aproximativ 10 centimetri.
Ce este bauxitul?
Mulți oameni sunt surprinși să afle că bauxitul nu este un mineral. Este o rocă compusă în principal din minerale purtătoare de aluminiu. Se formează atunci când solurile laterite sunt puternic scurse de silice și alte materiale solubile într-un climat tropical sau subtropical.
Bauxita este minereul primar al aluminiului. Aproape tot aluminiu care a fost produs vreodată a fost extras din bauxită. Statele Unite au câteva depozite mici de bauxită, dar cel puțin 99% din bauxita folosită în Statele Unite sunt importate. Statele Unite sunt, de asemenea, un important importator de aluminiu metal.
Ce este compoziția bauxites?
Bauxitul nu are o compoziție specifică. Este un amestec de oxizi de aluminiu hidruți, hidroxizi de aluminiu, minerale de argilă și materiale insolubile, cum ar fi cuarțul, hematitul, magnetitul, sideritul și goethitul. Mineralele din aluminiu din bauxită pot include: gibbsite Al (OH)3, boehmite AlO (OH) și, diaspore, AlO (OH).
Proprietățile fizice ale bauxitei
Bauxita este de obicei un material moale, cu o duritate de numai 1 la 3 pe scara Mohs. Este de la alb la gri spre maro roșiatic, cu o structură pisolitică, strălucire pământească și o gravitate specifică scăzută între 2,0 și 2,5. Aceste proprietăți sunt utile pentru identificarea bauxitei; cu toate acestea, nu au nicio legătură cu valoarea sau utilitatea bauxitei. Acest lucru se datorează faptului că bauxita este aproape întotdeauna procesată într-un alt material cu proprietăți fizice care sunt deosebit de diferite de bauxită.
Pisoliți în bauxită: Vedere de aproape a specimenului de bauxită din fotografia din partea de sus a paginii. Această fotografie arată detalii despre pisoliți.
Bauxită folosită pentru producția de aluminiu
Bauxita este principalul minereu de aluminiu. Primul pas în producerea aluminiului este zdrobirea bauxitei și purificarea acesteia folosind Procesul Bayer. În procesul Bayer, bauxita este spălată într-o soluție fierbinte de hidroxid de sodiu, care se scurge de aluminiu din bauxită. Aluminiul este precipitat din soluție sub formă de hidroxid de aluminiu, Al (OH)3. Hidroxidul de aluminiu este apoi calcinat pentru a forma alumină, Al2O3.
Aluminiul este topit din alumină folosind Procesul Hall-Heroult. În procesul Hall-Heroult, alumina este dizolvată într-o baie topită de criolit (Na3Alf6). Aluminiul topit este îndepărtat din soluție prin electroliză. Acest proces utilizează o cantitate enormă de energie electrică. Aluminiul este de obicei produs acolo unde costurile de energie electrică sunt foarte mici. O mare parte din aluminiul folosit în Statele Unite este produs în Canada cu ajutorul energiei hidroelectrice.
Bauxită fără pisoliți: Bauxite din Demerara, Guyana. Unele exemplare de bauxită nu au structurile pisolitice. Proba este de aproximativ 10 centimetri.
Utilizarea bauxitei ca abraziv
Alumina calcinată este un corindon sintetic, care este un material foarte dur (9 pe scara Mohs Hardness). Alumina calcinată este zdrobită, separată prin mărime și folosită ca abraziv. Hârtia de nisip cu oxid de aluminiu, pulberile de lustruit și suspensiile de lustruit sunt fabricate din alumină calcinată.
Bauxita sinterizată este adesea folosită ca abraziv pentru sablare. Acesta este produs prin zdrobirea bauxitei într-o pulbere și apoi fuzionarea acesteia în perle sferice la o temperatură foarte ridicată. Aceste mărgele sunt foarte dure și foarte durabile. Perlele sunt apoi sortate după dimensiuni pentru a fi utilizate în diferite tipuri de echipamente de sablare și pentru diferite aplicații de sablare. Forma lor rotundă reduce uzura echipamentului de livrare.
Truse rock & minerale: Obțineți un kit de rocă, minerale sau fosile pentru a afla mai multe despre materialele Pământului. Cel mai bun mod de a învăța despre roci este de a avea exemplare disponibile pentru testare și examinare.
Utilizarea bauxitei ca proppant
Bauxita sinterizată este, de asemenea, utilizată ca proppant pentru câmpuri de ulei. În forajul pentru petrol și gaze naturale, roca de acumulare este adesea fracturată prin pomparea fluidelor în puț la presiuni foarte mari. Presiunea crește până la niveluri foarte mari care determină fracturarea rocii rezervorului de șist. Când se produce fracturarea, apa și particulele suspendate, cunoscute sub numele de „proppanti”, se grăbesc în fracturi și le împing. Când pompele sunt oprite, fracturile se închid, prinzând particulele proppant din rezervor. Dacă un număr adecvat de particule rezistente la zdrobire rămân în rezervor, fracturile vor fi „propulsate” deschise, permițând un flux de ulei sau gaz natural din roci și în puț. Acest proces este cunoscut sub numele de fracturare hidraulică.
Bauxita pudră poate fi topită în mărgele minuscule la temperaturi foarte ridicate. Aceste mărgele au o rezistență la zdrobire foarte mare și asta le face potrivite ca proppant. Pot fi produse aproape în orice dimensiune și într-o gamă de gravitație specifică. Greutatea specifică a mărgelelor și dimensiunea lor pot fi adaptate la vâscozitatea fluidului de fracturare hidraulic și la dimensiunea fracturilor care se așteaptă să se dezvolte în rocă. Plantanele fabricate oferă o selecție largă de mărimea bobului și gravitatea specifică în comparație cu un proppant natural cunoscut sub numele de nisip frac.
Înlocuitori pentru bauxită
Resursele mondiale de bauxită sunt adecvate pentru zeci de ani de producție la ritmurile actuale. Alte materiale pot fi utilizate în locul bauxitei pentru producerea aluminei. Minerale de argilă, alunit, anortozit, cenușă pentru instalații electrice și șisturi de ulei ar putea fi utilizate pentru producerea aluminei, dar la costuri mai mari, folosind procedee diferite. Carburile de siliciu și corindonul sintetic sunt uneori utilizate în locul abrazivelor pe bază de bauxită. Mullitul sintetic și oxidul de magneziu obținut din magnezit sunt uneori utilizate în locul refractarelor pe bază de bauxită.
Localități bauxite
Bauxitul se găsește din abundență în multe locații din întreaga lume. În 2017, cele zece țări producătoare de bauxită au fost: Australia, China, Brazilia, India, Guineea, Jamaica, Rusia și Kazahstan. Fiecare dintre aceste țări are rezerve suficiente pentru mulți ani de producție continuă. Unii au rezerve pentru peste 100 de ani de producție.
Statele Unite au cantități mici de bauxită în Arkansas, Alabama și Georgia; cu toate acestea, în Statele Unite există foarte puține minerituri de bauxită și cel puțin 99% din consum este importat.