Tartalom
- Mi az a bauxit?
- Mi a bauxitok összetétele?
- A bauxit fizikai tulajdonságai
- Bauxit alumínium előállításához
- A bauxit csiszolóanyagként való használata
- A bauxit használata hajlékony anyagként
- Helyettesítők a bauxithoz
- Bauxit települések
bauxit Little Rock-ból, Arkansas, pisolitikus szokással és jellegzetes vörös vasfestéssel. A minta átmérője körülbelül 10 cm.
Mi az a bauxit?
Sokan meglepődtek, amikor megtudják, hogy a bauxit nem ásványi anyag. Ez egy kő, amely elsősorban alumíniumot hordozó ásványokból áll. Akkor képződik, amikor a későbbi talajokon szilárd szilícium-dioxid és más oldható anyagok kimosódnak nedves trópusi vagy szubtrópusi éghajlaton.
A bauxit az alumínium elsődleges ércje. Az eddig előállított alumínium szinte az összes alumíniumkivonatot nyerték ki. Az Egyesült Államokban van néhány kicsi bauxit lerakódás, ám az Egyesült Államokban használt bauxit legalább 99% -át importálják. Az Egyesült Államok az alumínium fém nagy importőre is.
Mi a bauxitok összetétele?
A bauxitnak nincs meghatározott összetétele. Ez vízmentes alumínium-oxidok, alumínium-hidroxidok, agyagásványok és oldhatatlan anyagok, például kvarc, hematit, magnetit, siderit és goetit keveréke. A bauxitban lévő alumínium-ásványok a következőket tartalmazhatják: gibbsit Al (OH)3, boehmit AlO (OH) és, diaszpóra, AlO (OH).
A bauxit fizikai tulajdonságai
A bauxit általában egy puha anyag, amelynek keménysége a Mohs skálán csak 1-3. Fehértől szürkeig vagy vörösesbarnáig terjed, pisolitos szerkezetű, földes csillogással és alacsony fajsúlyával, 2,0 és 2,5 között. Ezek a tulajdonságok hasznosak a bauxit azonosításához; ezeknek semmi köze sem a bauxitok értékéhez vagy hasznosságához. Ennek oka az, hogy a bauxitot szinte mindig olyan anyaggá dolgozzák át, amelynek fizikai tulajdonságai világosan különböznek a bauxittól.
Pisolitok bauxitban: Az oldal tetején található képen a bauxitminta közeli képe. Ez a fotó a pisolit részleteit mutatja.
Bauxit alumínium előállításához
A bauxit az alumínium fő érce. Az alumínium előállításának első lépése a bauxit összetörése és tisztítása a Bayer-eljárással. A Bayer-folyamat során a bauxitot forró nátrium-hidroxid-oldattal mossuk, amely az alumíniumot kiüríti a bauxitból. Az alumínium kicsapódik az oldatból alumínium-hidroxid, Al (OH) formájában.3. Az alumínium-hidroxidot ezután kalcináljuk, és így alumínium-oxidot kapunk2O3.
Az alumíniumot az alumínium-oxidból a Hall-Heroult eljárás alkalmazásával olvasztják. A Hall-Heroult eljárás során az alumínium-oxidot olvadt kristályos fürdőben (Na3AlF6). Az olvadt alumíniumot elektrolízissel távolítják el az oldatból. Ez a folyamat hatalmas mennyiségű villamos energiát fogyaszt. Az alumíniumot általában ott gyártják, ahol a villamosenergia-költségek nagyon alacsonyak. Az Egyesült Államokban használt alumínium nagy részét Kanadában gyártják hidroelektromos energiával.
Bauxit pisolitok nélkül: Bauxit Demerara-ból, Guyana. Egyes bauxit példányok nem rendelkeznek a petrolit szerkezettel. A minta átmérője körülbelül 10 cm.
A bauxit csiszolóanyagként való használata
A kalcinált alumínium-oxid egy szintetikus korund, amely nagyon kemény anyag (a Mohs keménységi skálán 9). A kalcinált alumínium-oxidot összetörik, méret szerint elválasztják és csiszolóanyagként használják. Az alumínium-oxid csiszolópapír, a csiszolóporok és a csiszoló szuszpenziók kalcinált alumínium-oxidból készülnek.
A szinterelt bauxitot gyakran használják homokfúvó csiszolóként. Az előállításához a bauxitot porrá aprítják, majd nagyon magas hőmérsékleten gömb alakú gyöngyökké keverik. Ezek a gyöngyök nagyon kemények és nagyon tartósak. A gyöngyöket ezután méret szerint osztályozzák, különféle típusú homokfúvó berendezésekhez és különböző homokfúvási alkalmazásokhoz. Kerek formájuk csökkenti a szállítóeszköz kopását.
Rock és ásványi készletek: Szerezzen egy szikla-, ásványi- vagy fosszilis készletet, hogy többet megtudjon a Föld anyagairól. A sziklák megismerésének legjobb módja az, ha a minták rendelkezésre állnak a teszteléshez és a vizsgálathoz.
A bauxit használata hajlékony anyagként
A szinterelt bauxitot olajmező tápanyagként is használják. Kőolaj és földgáz fúrásakor a rezervoár kőzete gyakran eltörik oly módon, hogy nagyon magas nyomás alatt folyadékokat pumpál a kútba. A nyomás nagyon magas szintre növekszik, ami a palatartály kőzetének törését okozza. Ha a repesztés megtörténik, a víz és a szuszpendált részecskék, úgynevezett "támaszpontok" bejutnak a törésekbe és kinyitják őket. Amikor a szivattyúkat kikapcsolják, a törések bezáródnak, és csapdába ejtik a támasztóban lévő támasz részecskéit. Ha elegendő számú összetörésnek ellenálló részecske marad a tartályban, a törések "megtámasszulnak", és így olaj vagy földgáz áramlik ki a sziklákból és a kútba. Ezt a folyamatot hidraulikus repesztésnek nevezik.
A porított bauxit apró gyöngyökké nagyon magas hőmérsékleten olvasztható. Ezeknek a gyöngyöknek nagyon magas a törési ellenállása, és ezért alkalmassá teszik őket támaszként. Szinte bármilyen méretben és fajsúly tartományban előállíthatók. A gyöngyök fajsúlya és mérete hozzáigazítható a hidraulikus repesztőfolyadék viszkozitásához és a kőzetben várhatóan kialakuló törések méretéhez. A gyártott támasztékanyagok széles választékot biztosítanak a szemcseméret és a fajsúly alapján, összehasonlítva a természetes homokkal.
Helyettesítők a bauxithoz
A világ bauxit-forrásai a jelenlegi árfolyamon megfelelőek évtizedekig történő termeléshez. Az alumínium-oxid előállításához más anyagok is felhasználhatók a bauxit helyett. Az agyagásványok, az alunit, az anortozit, az erőmű hamu és az olajpala felhasználhatók alumínium-oxid előállítására, de magasabb költségek mellett, különböző folyamatok felhasználásával. Szilícium-karbidot és szintetikus korundot alkalmanként használnak a bauxit-alapú csiszolóanyagok helyett. A bauxit-alapú tűzálló anyagok helyett alkalmanként szintetikus mullitot és magnezitből készült magnézium-oxidot használnak.
Bauxit települések
A bauxit sok helyen megtalálható a világ számos pontján. 2017-ben a tíz vezető bauxittermelő ország volt: Ausztrália, Kína, Brazília, India, Guinea, Jamaica, Oroszország és Kazahsztán. Ezen országok mindegyikének elegendő tartaléka van a termelés hosszú éveire. Vannak, akiknek több mint 100 éve gyártásuk van.
Az Egyesült Államokban kis mennyiségű bauxit található Arkansasban, Alabamában és Grúziában; az Egyesült Államokban azonban nagyon kevés bányát bányásznak, és a fogyasztás legalább 99% -át importálják.