Rafinace rudy

Existuje řada alkalické, kyselé a tepelné metody rafinace bauxitu, hlíny nebo jiných rud na získání oxidu hlinitého. Kyselé a elektrotermální procesy jsou obecně buď příliš drahé, nebo neprodukují oxid hlinitý dostatečné čistoty pro komerční použití. Proces, který zahrnuje ošetření rudy vápnem a sodou, se používá v Číně a Rusku.

Bayer proces zahrnuje čtyři kroky: trávení, objasnění, srážek, a kalcinaci.

V prvním kroku, bauxit je zem, suspenduje s roztokem hydroxidu sodného (hydroxid sodný), a čerpána do velkých tlakových nádob tzv. vyhnívacích nádržích, kde ruda je podroben parní teplo a tlak. Hydroxid sodný reaguje s hlinitanový minerály bauxit tvoří nasycený roztok síranu hlinito-sodný; nerozpustné nečistoty nazývané červený kal, zůstávají v suspenzi, a které jsou odděleny v objasnění krok.

Následující trávení, směs prošla řada redukční tanky (tzv. blow-off tanks), kde řešení je zazářil na atmosférický tlak. (Pára vznikající při blikání se používá k ohřevu žíravého roztoku, který se vrací k trávení.) Dalším krokem v procesu je oddělení nerozpustného červeného bahna od roztoku hlinitanu sodného. Hrubý materiál (např. plážový písek) se odstraňuje v surových cyklónech zvaných pískové pasti. Jemnější zbytek se usadil v hrabání zahušťovadla s přídavkem syntetických flokulantů, a pevných látek v zahušťovadlo přetečení jsou odstraněny hadříkem filtry. Tyto zbytky se pak promyjí, spojí a zlikvidují. Vyčeřený roztok je dále ochladí ve výměnících tepla, zvyšuje stupeň přesycení rozpuštěného oxidu hlinitého, a čerpána do vysokého, silolike odlučovače.

Značné množství hydroxidu hlinitého krystaly jsou přidány k roztoku v odlučovače jako setí k urychlení crystal oddělení. Krystaly semen přitahují další krystaly a tvoří aglomeráty; ty jsou klasifikovány do většího materiálu velikosti produktu a jemnějšího materiálu, který se recykluje jako semeno. Produkt velikosti aglomerátů hydroxid hlinitý krystaly se odfiltrují, promyjí, aby se odstranila strhávány žíravé nebo řešení, a kalcinuje v rotačních pecích nebo stacionární fluidní vrstvou flash calciners při teplotách nad 960 °C (1,750 °F). Toaletní voda a voda, která je chemicky sloučené jsou poháněny off, takže komerčně čistý oxid hlinitý nebo oxid hlinitý—suchý, jemný, bílý prášek podobný cukru ve vzhledu a konzistence. Je to polovina hliníku a polovina kyslíku, vázané tak pevně, že ani chemikálie, ani teplo samy o sobě je nemohou oddělit.

během druhé světové války byl vyvinut kombinační proces Alcoa pro zpracování rud nižšího stupně obsahujících relativně vysoká procenta oxidu křemičitého. Velmi stručně tento proces regeneruje oxid hlinitý, který se během procesu trávení kombinoval s oxidem křemičitým a byl odfiltrován červeným bahnem. Červené bláto není zlikvidován, ale je vytápěn vápenec (uhličitan vápenatý) a sody (uhličitanu sodného) k výrobě slinutých výrobků obsahující vyluhovatelné hlinito-sodný. Tento produkt se štěpí nebo vyluhuje podobným způsobem jako u bauxitu k extrakci hlinitanu sodného z nerozpustných materiálů železa, vápníku a křemíku. Suspenze pak pokračuje zbývajícími kroky Bayerova procesu. Zbytky odpadu se nazývají hnědé bahno.

oxid hlinitý vyrobený Bayerovým procesem je zcela čistý a obsahuje pouze několik setin 1 procenta železa a křemíku. Hlavní nečistota, zbytková soda, je přítomna na úrovni 0, 2 až 0, 6 procenta. Kromě toho, že je primární surovinou pro výrobu kovového hliníku, je oxid hlinitý sám důležitou chemickou látkou. Používá se široce v chemickém, žáruvzdorném, keramickém a ropném průmyslu (Viz níže chemické sloučeniny).

rafinací čtyř tun bauxitu se získá asi dvě tuny oxidu hlinitého. Typický závod na výrobu oxidu hlinitého pomocí procesu Bayer může produkovat 4 000 tun oxidu hlinitého denně. Náklady na oxid hlinitý se mohou značně lišit v závislosti na velikosti a účinnosti zařízení, na mzdových nákladech a režijních nákladech a na nákladech na bauxit.