Bauksittmalm med h\u00f8ye konsentrasjoner av aluminiumoksider (65% eller mer) kan bare utvinnes \u00f8konomisk i n\u00e6rheten av tropiske omr\u00e5der p\u00e5 begge sider av ekvator; gibbsitt- og boehmitforekomster ligger typisk i disse omr\u00e5dene, mens diaspor hovedsakelig finnes i nordlige regioner.<\/p>\n
Bayer-prosessen best\u00e5r av fire trinn: oppslutning, klaring, utfelling og kalsinering. Nedenfor vises resultatene av energiforbruket for disse prosessene ved hjelp av LCA-simuleringer med gibbsitt og boehmite-diaspore bauksitt som eksempler.<\/p>\n
Aluminium er det tredje mest forekommende grunnstoffet p\u00e5 jordskorpen, og hovedkilden til produksjonen er bauksitt (Al2O3), som utvinnes i dagbrudd og transporteres til raffinerier der det bearbeides til aluminium ved hjelp av Bayer-prosessen. Energiforbruket under raffineringen omfatter nedbrytning av bauksitt og kalsinering av alumina - og forbrenning av naturgass st\u00e5r for 66% av klimagassutslippene fra denne prosessen.<\/p>\n
Utr\u00e5tning av bauksitt er det f\u00f8rste trinnet i Bayer-prosessen. Konsentrasjonen av kaustisk soda spiller en viktig rolle for ford\u00f8yeligheten; effektiviteten \u00f8ker med \u00f8kende konsentrasjon opp til en maksimumsverdi p\u00e5 260 g\/L.<\/p>\n
V\u00e5tmaling av bauksittmalm i stangkverner, kulekverner eller semiautogene kverner gir en fin slurry som deretter overf\u00f8res til oppslutningstanker der den blandes med varmt vann ved h\u00f8yt trykk og h\u00f8y temperatur for \u00e5 danne \"gr\u00f8nnlut\". Rester av r\u00f8d slam skilles ut og vaskes av ved hjelp av sykloner og fortykningsmaskiner, og restene returneres til mer utr\u00e5tning som \"brukt v\u00e6ske\".<\/p>\n
Bayer-oppslutning av ikke-magnetisk bauksitt inneb\u00e6rer separasjon av jernholdige mineraler fra aluminiumoksid gjennom reduksjonssteking og magnetiske separasjonsprosesser, der diaoyudaoitt og natriumaluminosilikat er de viktigste kildene til aluminiumoksid n\u00e5r de behandles ved lavere oppslutningstemperaturer.<\/p>\n
Oppslutningstrinnet er det mest energikrevende trinnet ved raffinering av alumina, p\u00e5 grunn av det store forbruket av termisk energi som brukes til oppvarming av kaustisk soda. I tillegg er forbruket av vann og elektrisitet ogs\u00e5 betydelig i dette trinnet. N\u00e5r man tar utgangspunkt i en gjennomsnittlig energimiks i EU for analyseform\u00e5l, viser LCA-resultatene at 639 kg CO2-ekvivalenter ble direkte produsert per tonn produsert med Bayer-prosessen ved bruk av naturgass som varmekilde i oppslutningsprosessen; utslippene ble betydelig redusert n\u00e5r man i stedet brukte naturgass som varmekilde, noe som indikerer dens innflytelse p\u00e5 milj\u00f8indikatorene i LCA-beregningene.<\/p>\n
Aluminium er et mykt, s\u00f8lvfarget metall som forekommer naturlig bundet med oksygen i mineraler og bergarter som bauksitt. For \u00e5 produsere aluminium m\u00e5 bauksitt imidlertid f\u00f8rst bearbeides - noe som krever tilsetning av vann og ulike urenheter som jernoksid, silisiumdioksyd og jern(III)oksyd. Det er bare bauksitt med en konsentrasjon p\u00e5 30-66% alumina som det er \u00f8konomisk fornuftig \u00e5 bearbeide. Det er bare visse land som har tilstrekkelige forekomster med tilstrekkelige \u00f8konomiske aluminakonsentrasjoner til \u00e5 dekke verdens ettersp\u00f8rsel etter aluminium.<\/p>\n
For \u00e5 produsere alumina m\u00e5 bauksitt f\u00f8rst l\u00f8ses opp i kaustisk soda ved h\u00f8ye temperaturer gjennom ford\u00f8yelse - denne prosessen kalles oppslutning. N\u00e5r oppl\u00f8sningen er ferdig, m\u00e5 den deretter klarnes i fortykningsmidler f\u00f8r den separeres i r\u00f8dt slam og natriumaluminatl\u00f8sninger - r\u00f8dt slam er kjent som det uoppl\u00f8selige restproduktet fra bauksittprosesseringen, mens natriumaluminatl\u00f8sninger f\u00f8res gjennom h\u00f8ye tanker som kalles utfellere, der aluminiumhydroksidfr\u00f8 (sv\u00e6rt sm\u00e5 partikler) tilsettes, slik at disse fr\u00f8ene ved avkj\u00f8ling fremmer dannelsen av faste aluminiumhydroksidkrystaller som legger seg p\u00e5 bunnen av disse tankene f\u00f8r de fjernes fra dem, slik at de kan bearbeides videre eller deponeres.<\/p>\n
For hvert tonn aluminium som produseres, genereres det minst to tonn avfall, inkludert gruveavfall, produksjonsrester fra aluminaproduksjon og annet skrapmateriale eller fast avfall. Smelting frigj\u00f8r ogs\u00e5 klimagasser.<\/p>\n
Bauksittgruvedrift er en arbeidsintensiv prosess som krever tunge maskiner i bratt, utilgivende terreng. I tillegg kan bruk av utstyr som skrapere og boremaskiner for\u00e5rsake helkroppsvibrasjoner som kan f\u00f8re til muskel- og skjelettlidelser og rygglidelser, samt h\u00e5nd- og armvibrasjoner fra vibrerende verkt\u00f8y som hammere og elektroverkt\u00f8y - noe som \u00f8ker risikoen ytterligere.<\/p>\n
Selv om det finnes syre- og elektrotermiske prosesser for \u00e5 produsere alumina, er de kostbare. Bayer-prosessen er den dominerende raffineringsmetoden, og best\u00e5r av fire trinn - oppslutning, klaring, utfelling og kalsinering - som brukes til \u00e5 raffinere det. Australia, Kina og Russland er for tiden verdens tre st\u00f8rste produsenter. Australia har gruver og raffinerier i Vest-Australia (Kwinana og Wagerup) og Queensland; Tasmania Queensland har blant annet aluminiumsmelteverket Yarwun, mens Kina i stor grad baserer sin produksjon p\u00e5 import fra Australia, Brasil, Guinea osv.<\/p>\n
Bauksitt, den prim\u00e6re aluminiummalmen, danner ofte forvitrede tepper, kjent som lateritt eller duricrust, over ulike bergarter som inneholder aluminab\u00e6rende mineraler, blant annet jernoksider, silisiumdioksid og titanoksid. Alumina kan utvinnes ved \u00e5 spalte og felle ut lateritt\/duricrust-lagene.<\/p>\n
Kalsinering av aluminiumoksid gir kommersielt rent aluminiumoksid. Det filtreres og vaskes for \u00e5 fjerne medf\u00f8lgende kaustisk v\u00e6ske og oppl\u00f8sning, og varmes deretter opp til 960 grader C (1750 grader F) i enten roterovner eller stasjon\u00e6re flashkalsinatorer med fluidisert seng for \u00e5 fullf\u00f8re denne prosessen.<\/p>\n
Gibbsitt og boehmit omdannes til alfa-aluminiumoksid under kalsinering via frigj\u00f8ring av OH-grupper med et vanntap p\u00e5 opptil 30%, noe som gir overlegne omdannelseshastigheter og produktegenskaper. For \u00e5 oppn\u00e5 maksimal effektivitet og optimale omdannelseshastigheter b\u00f8r gibbsitt ha st\u00f8rre gjennomsnittlige partikkelst\u00f8rrelser enn boehmit for \u00e5 oppn\u00e5 de beste omdannelseshastighetene og produktegenskapene - noe som underst\u00f8ttes av at overflatearealet er nesten 280 ganger st\u00f8rre enn den tilsvarende GB-forl\u00f8peren.<\/p>\n
Disse teksturparametrene er avgj\u00f8rende for \u00e5 kunne lage skreddersydde aluminapulver som er skreddersydd for bruk som katalysatorer og absorbenter, samt for \u00e5 bestemme slitestyrken og den lave LOI-verdien. N\u00e5r aluminiumoksidet er produsert, smeltes det ned for \u00e5 produsere metallisk aluminium.<\/p>\n
Smelting krever oppvarming av aluminiumoksid ved h\u00f8ye temperaturer i en elektrisk lysbueovn for \u00e5 produsere smeltet aluminium, mens urenheter som jern og silisium fjernes via elektrokjemiske anoder, slik at det bare er rent aluminium igjen p\u00e5 katoder som kan st\u00f8pes i barrer for videre bearbeiding.<\/p>\n
Aluminiumoksid kan deretter bearbeides videre til bauksitt, som brukes til \u00e5 produsere ulike produkter med et aluminiuminnhold p\u00e5 mellom 10%-30% i vekt. Plast er et usedvanlig fleksibelt materiale med mange fysiske egenskaper, som styrke, hardhet og elektrisk ledningsevne. Det finnes i byggematerialer som vinduer og d\u00f8rer samt i bilindustrien, for eksempel bremsebelegg og transmisjonskomponenter. Bauksitt er allment anerkjent som et ugiftig mineral som ikke utgj\u00f8r noen vesentlig trussel mot verken mennesker eller milj\u00f8. Gruveindustrien m\u00e5 imidlertid h\u00e5ndtere milj\u00f8risikoen strengt; eldre aluminaraffinerier kan inneholde asbestholdige mineraler som har blitt satt i forbindelse med mesoteliom og andre lungesykdommer.<\/p>\n
Alumina (ogs\u00e5 kjent som aluminiumoksid) er det viktigste r\u00e5stoffet som kreves for \u00e5 produsere aluminium, og det utvinnes gjennom raffinering av bauksitt og raffineres. Raffinert alumina kan deretter brukes til \u00e5 produsere prim\u00e6raluminium gjennom en elektrolytisk prosess; det trengs omtrent to tonn per tonn produsert aluminium. Raffinert alumina brukes ogs\u00e5 til vannrensing og som tilsetningsstoff i st\u00e5lproduksjon, ildfaste materialer og keramikkindustrien.<\/p>\n
Alumina produseres etter Bayer-prosessen, en prosedyre i fire trinn. Utr\u00e5tning begynner med at bauksitt blandes med kaustisk soda ved sv\u00e6rt h\u00f8ye temperaturer i spesielle utr\u00e5tningskar. Deretter feller man ut aluminakrystaller fra denne l\u00f8sningen ved hjelp av mekanisk omr\u00f8ring i \u00e5pne tanker, og den utfelte aluminaen klassifiseres deretter ved hjelp av tyngdekraft eller syklon i ulike st\u00f8rrelser - de st\u00f8rste st\u00f8rrelsene g\u00e5r videre til kalsinering, mens de minste sendes til klaring.<\/p>\n
Bauksittgruver produserer betydelige mengder avfallsprodukter som f\u00f8lge av gruve- og raffineringsprosessene, for eksempel jordforurensning, aluminafinner og annet avfall. Alumina-raffinerier produserer mellom to og 2,5 tonn fast avfall for hvert tonn alumina som produseres - og noe av dette avfallet kan til og med inneholde giftig tenormin (TENORM).<\/p>\n
Sikkerheten er av st\u00f8rste betydning b\u00e5de under bauksittgruvedrift og raffinering, og arbeiderne utsettes for helse- og sikkerhetsrisikoer i forbindelse med begge aktivitetene. I enkelte gruver overv\u00e5kes arbeiderne n\u00f8ye for insektstikk, og myggnett eller andre forebyggende tiltak kan bli brukt for \u00e5 redusere risikoen. Malariaprofylakse kan bli anbefalt, mens gulfebervaksinasjon ogs\u00e5 kan v\u00e6re p\u00e5krevd, avhengig av hvor gruven befinner seg.<\/p>\n
Bare 20 land i verden driver aluminaraffinerier, og de fleste ligger i Kina, Brasil og Australia. Alumina som produseres ved disse raffineriene, selges vanligvis til aluminiumsmelteverkene som r\u00e5materiale for prim\u00e6rproduksjon, mens den resterende mengden selges til andre produsenter for ulike bruksomr\u00e5der. Raffineriene krever betydelige investeringer i tid, penger og menneskelige ressurser for \u00e5 fungere optimalt.<\/p>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
Bauxite ore with high concentrations of aluminium oxides (65% or greater) can only be economically mined when located near tropical regions both sides of the Equator; gibbsite and boehmite deposits typically fall in these locations while diaspore is predominantly located in northern regions. The Bayer process entails four steps: digestion, clarification, precipitation and calcination. Energy […]<\/p>\n","protected":false},"author":1,"featured_media":0,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"site-sidebar-layout":"default","site-content-layout":"","ast-site-content-layout":"","site-content-style":"default","site-sidebar-style":"default","ast-global-header-display":"","ast-banner-title-visibility":"","ast-main-header-display":"","ast-hfb-above-header-display":"","ast-hfb-below-header-display":"","ast-hfb-mobile-header-display":"","site-post-title":"","ast-breadcrumbs-content":"","ast-featured-img":"","footer-sml-layout":"","theme-transparent-header-meta":"","adv-header-id-meta":"","stick-header-meta":"","header-above-stick-meta":"","header-main-stick-meta":"","header-below-stick-meta":"","astra-migrate-meta-layouts":"default","ast-page-background-enabled":"default","ast-page-background-meta":{"desktop":{"background-color":"var(--ast-global-color-4)","background-image":"","background-repeat":"repeat","background-position":"center center","background-size":"auto","background-attachment":"scroll","background-type":"","background-media":"","overlay-type":"","overlay-color":"","overlay-gradient":""},"tablet":{"background-color":"","background-image":"","background-repeat":"repeat","background-position":"center center","background-size":"auto","background-attachment":"scroll","background-type":"","background-media":"","overlay-type":"","overlay-color":"","overlay-gradient":""},"mobile":{"background-color":"","background-image":"","background-repeat":"repeat","background-position":"center center","background-size":"auto","background-attachment":"scroll","background-type":"","background-media":"","overlay-type":"","overlay-color":"","overlay-gradient":""}},"ast-content-background-meta":{"desktop":{"background-color":"var(--ast-global-color-5)","background-image":"","background-repeat":"repeat","background-position":"center center","background-size":"auto","background-attachment":"scroll","background-type":"","background-media":"","overlay-type":"","overlay-color":"","overlay-gradient":""},"tablet":{"background-color":"var(--ast-global-color-5)","background-image":"","background-repeat":"repeat","background-position":"center center","background-size":"auto","background-attachment":"scroll","background-type":"","background-media":"","overlay-type":"","overlay-color":"","overlay-gradient":""},"mobile":{"background-color":"var(--ast-global-color-5)","background-image":"","background-repeat":"repeat","background-position":"center center","background-size":"auto","background-attachment":"scroll","background-type":"","background-media":"","overlay-type":"","overlay-color":"","overlay-gradient":""}},"footnotes":""},"categories":[64],"tags":[],"class_list":["post-645","post","type-post","status-publish","format-standard","hentry","category-knowledge"],"aioseo_notices":[],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/ceramicatijolart.com\/nb\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/645","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/ceramicatijolart.com\/nb\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/ceramicatijolart.com\/nb\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/ceramicatijolart.com\/nb\/wp-json\/wp\/v2\/users\/1"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/ceramicatijolart.com\/nb\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=645"}],"version-history":[{"count":1,"href":"https:\/\/ceramicatijolart.com\/nb\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/645\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":646,"href":"https:\/\/ceramicatijolart.com\/nb\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/645\/revisions\/646"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/ceramicatijolart.com\/nb\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=645"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/ceramicatijolart.com\/nb\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=645"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/ceramicatijolart.com\/nb\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=645"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}