boksyt
Boksyt to ruda glinu , która składa się głównie z minerałów glinu gibsyt (hydrargilitu) γ-Al (OH) 3 , bemitu γ-AlO (OH), diasporu α-AlO (OH), a także tlenków żelaza hematytu Fe 2 O 3 i getyt FeO (OH), minerał ilasty, kaolinit i niewielkie ilości anatazu tlenku tytanu TiO 2 . Bardzo podobną skałą, ale z wyższą zawartością hematytu (czyli żelaza), jest lateryt . Boksyt zawdzięcza swoją nazwę swojemu pierwszemu miejscu odkrycia, Les Baux-de-Provence w południowej Francji, gdzie odkrył go Pierre Berthier w 1821 roku .
Powstanie
W naukach o Ziemi odróżnia się boksyt laterytowy (boksyt krzemianowy ) od boksytu krasowego (boksyt węglanowy). W Europie boksyty węglanowe, które odkryto wcześnie, występują głównie na skałach węglanowych ( wapieniach i dolomitach ), gdzie powstały w wyniku laterytowego wietrzenia złóż bogatych w glinę lub pozostałości roztworów bogatych w glinę. Gospodarcze znaczenie boksytów węglanowych znacznie się zmniejszyło w porównaniu z boksytami laterytowymi.
Boksyty laterytowe występują w wielu krajach w całym pasie tropikalnym. Powstały one w wyniku laterytowego wietrzenia bardzo różnych skał krzemianowych , takich jak granit , gnejs , bazalt , sjenit , glina i łupek . W porównaniu do stropów laterytowych bogatych w żelazo, boksyty powstają przy szczególnie intensywnym wietrzeniu i zwiększonym drenażu, co umożliwia rozpuszczanie kaolinitu z utworzeniem gibsytu . Wypłukiwanie związków niezawierających glinu odbywa się szczególnie efektywnie w klimatach tropikalnych, gdzie występują na przemian długie okresy deszczowe i suche. W osadach obszary najbogatsze w aluminium znajdują się często pod warstwą powierzchniową bogatą w żelazo. W przeciwieństwie do boksytów węglanowych, minerał Al jest prawie wyłącznie gibsytem.
Występowanie i ekstrakcja
Najważniejszymi krajami produkującymi są Australia, Chiny, Brazylia, Gwinea, Jamajka i Indie. Kamerun ma szansę dogonić nowo odkryte duże złoża od 500 do 700 mln ton. Istnieją inne złoża w Rosji, Wenezueli i Surinamie (patrz tabela). W Europie najważniejsze miejsca wydobycia znajdują się w Grecji, na Węgrzech i we Francji. Z dzisiejszego punktu widzenia zabezpieczone złoża boksytu, które są ekonomicznie opłacalne, prawdopodobnie w dłuższej perspektywie pokryją popyt, nawet jeśli produkcja wzrośnie. Boksyt jest wydobywany głównie w górnictwie odkrywkowym. W idealnym przypadku warstwy gleby zawierające próchnicę uwolnione w wyniku wydobycia są początkowo tymczasowo składowane w celu zrównoważonego, przyjaznego dla środowiska rozwoju, a następnie wykorzystywane do rekultywacji. W 2017 roku światowa wielkość produkcji wyniosła 300 mln ton. Największymi producentami są Australia (83 mln ton), Chiny (68 mln ton), Gwinea (45 mln ton), Brazylia (36 mln ton) i Indie (27 mln ton).
| kraj | postęp | Rezerwy |
|---|---|---|
 Australia
|
110,0 | 5,100 |
 Gwinea
|
82,0 | 7400 |
 Chińska Republika Ludowa
|
60,0 | 1000 |
 Brazylia
|
35,0 | 2,700 |
 Indonezja
|
23,0 | 1200 |
 Indie
|
22,0 | 660 |
 Jamajka
|
7.7 | 2000 |
 Rosja
|
6.1 | 500 |
 Kazachstan
|
5.8 | 160 |
 Arabia Saudyjska
|
4.0 | 190 |
 Wietnam
|
4.0 | 3,700 |
 Malezja
|
0.5 | 170 |
| inne kraje | 11.0 | 4,900 |
| cały świat | 371 | 30 000 |
przetwarzanie
Aluminium jest produkowane z około 95% wydobywanego boksytu. Przy korzystnym składzie w niewielkich ilościach wytwarza się chemikalia aluminiowe i materiały ścierne. Odmiany o niskiej zawartości żelaza są stosowane jako spiekane surowce w materiałach ogniotrwałych. Podczas procesu spiekania ( spiekania ) boksyt całkowicie odwadnia się i przekształca w α-korund. Produktem ubocznym produkcji aluminium jest gal .
W celu wytworzenia metalicznego aluminium boksyt jest podgrzewany w sodzie kaustycznej w temperaturze od 150 do 200 ° C w naczyniach ciśnieniowych, przy czym glin rozpuszcza się w postaci glinianu i jest odfiltrowywany z pozostałości bogatych w żelazo ( czerwony szlam ) ( proces Bayera ). Podczas chłodzenia i dodawania drobnoziarnistego wodorotlenku glinu czysty gibsyt oddziela się od ługu glinianowego jako zarodek krystalizacji, który w wyniku wyżarzania przekształca się w tlenek glinu Al 2 O 3 . Tlenek glinu jest topiony z dodatkiem kriolitu jako topnika w temperaturze około 1000 ° C i redukowany do metalicznego aluminium w ogniwach elektrolitycznych o dużym poborze energii ( proces Halla-Héroulta , elektroliza w stopionej soli ).
Sama reakcja redukcji, która zachodzi przy napięciu około 5 woltów z anodą węglową, wymaga prawie 15 kWh energii elektrycznej na kg aluminium i powstaje około 1,22 kg CO 2 . Ponowne przetwarzanie aluminium pochodzącego z recyklingu wymaga wówczas jedynie około 5% tej energii elektrycznej.
historia
W 1821 roku francuski geolog Pierre Berthier odkrył boksyt skalny, którego nazwa pochodzi od rodzaju lokalizacji , w mieście Les Baux-de-Provence na południu Francji .
W Austrii boksyt wydobywano w pobliżu Unterlaussa na terenie dzisiejszego Parku Narodowego Kalkalpen przez ponad 80 lat, aż do 1964 roku . Inne złoża występowały w Glanegg w Karyntii i Großgmain w Salzburgu.
Zobacz też
literatura
- Bardossy, G. (1982): Karst Bauxites. Złoża boksytu na skałach węglanowych. Elsevier Sci. Publ. 441 s.
- Bardossy, G. and Aleva GJJ (1990): Lateritic Bauxites. Developments in Economic Geology 27, Elsevier Sci. Publ., 624 s. ISBN 0-444-98811-4
- Valeton, Ida (1991): Bauxites and lateritic sediments on niestabilnych platform przybrzeżnych. Nauki o Ziemi; 9, 12; 378-384; doi : 10.2312 / geosciences.1991.9.378 .
- Prasad, Gisela (1985) The Early Tertiary Bauxite Event. Nauki o Ziemi w naszych czasach; 3, 3; 81-86; doi : 10.2312 / geosciences.185.3.81 .
linki internetowe
Indywidualne dowody
- ↑ Złoża boksytu i laterytu: osady resztkowe. W: mineralienatlas.de
- ↑ ERZMETALL 62/2009 nr 6, s.392
- ↑ Światowe statystyki minerałów - MineralsUK. W: bgs.ac.uk. British Geological Survey, dostęp 26 listopada 2016 .
- ^ US Geological Survey: Mineral Commodity Summaries , 2021
- ^ Wydobycie boksytu w Salzburgu. Pobrano 22 października 2010 (PDF; 4,5 MB)