Raffinering malm

det finnes en rekke alkaliske, syre og termiske metoder for raffinering bauxitt, leire eller andre malm for å oppnå alumina. Syre-og elektrotermiske prosesser er generelt enten for dyre eller produserer ikke alumina av tilstrekkelig renhet for kommersiell bruk. En prosess som innebærer behandling av malm med kalk og brus, brukes I Kina og Russland.

Courtesy Of Aluminum Company Of America Bayer-prosessen innebærer fire trinn: fordøyelse, avklaring, nedbør og kalsinering.

i det første trinnet blir bauxitt malt, slurret med en løsning av kaustisk soda (natriumhydroksyd) og pumpet inn i store trykktanker kalt fordøyere, hvor malmen blir utsatt for dampvarme og trykk. Natriumhydroksidet reagerer med de aluminøse mineralene av bauxitt for å danne en mettet løsning av natriumaluminat; uoppløselige urenheter, kalt rødt gjørme, forblir i suspensjon og separeres i klargjøringstrinnet.

etter fordøyelsen går blandingen gjennom en rekke trykkreduserende tanker (kalt blow-off tanker), hvor løsningen blinker til atmosfærisk trykk. (Dampen som genereres i blinking brukes til å varme den kaustiske løsningen tilbake til fordøyelsen.) Det neste trinnet i prosessen er å skille det uoppløselige røde slammet fra natriumaluminatoppløsningen. Grovt materiale (f. eks. strandsand) fjernes i rå sykloner kalt sandfeller. Finere rester avgjøres i raking fortykningsmidler med tilsetning av syntetiske flokkulanter, og faste stoffer i fortykningsmidlet overløp fjernes av klutfiltre. Disse rester blir deretter vasket, kombinert og kassert. Den klargjorte løsningen avkjøles videre i varmevekslere, noe som øker overmetning av den oppløste alumina, og pumpes inn i høye silolike utfellinger.

Betydelige mengder aluminiumhydroksydkrystaller blir tilsatt til løsningen i utfellingene som såing for å fremskynde krystallseparasjon. Frøkrystallene tiltrekker seg andre krystaller og danner agglomerater; disse er klassifisert i større produktstørrelse og finere materiale som resirkuleres som frø. Agglomeratene i produktstørrelse av aluminiumhydroksidkrystaller filtreres, vaskes for å fjerne medført kaustisk eller oppløsning, og kalsineres i roterende ovner eller stasjonære fluidiserte blitskalkiner ved temperaturer over 960 °C (1,750 °F). Fritt vann og vann som er kjemisk kombinert, drives av, og etterlater kommersielt rent alumina – eller aluminiumoksid-et tørt, fint, hvitt pulver som ligner på sukker i utseende og konsistens. Det er halvt aluminium og halvt oksygen i vekt, bundet så fast at verken kjemikalier eller varme alene kan skille dem.under Andre Verdenskrig ble alcoa-kombinasjonsprosessen utviklet for å behandle malmer av lavere grad som inneholdt relativt høye prosenter av silika. Veldig kort, denne prosessen gjenvinner alumina som har kombinert med silika under fordøyelsesprosessen og har blitt filtrert ut med den røde gjørmen. Den røde gjørmen kastes ikke, men oppvarmes med kalkstein (kalsiumkarbonat) og soda (natriumkarbonat) for å produsere et sintret produkt som inneholder utvaskbar natriumaluminat. Dette produktet er fordøyd eller lekket på en måte som ligner på at for bauxitt å trekke ut natrium aluminat fra uløselig jern, kalsium, og silisium materialer. Slurryen fortsetter deretter gjennom de resterende trinnene I Bayer-prosessen. Restavfallet kalles brunt gjørme.

Alumina produsert Av Bayer-prosessen er ganske ren, og inneholder bare noen få hundredeler av 1 prosent jern og silisium. Den store urenheten, gjenværende brus, er tilstede i nivåer på 0,2 til 0,6 prosent. I tillegg til å være det primære råmaterialet for produksjon av metallisk aluminium, er alumina selv en viktig kjemikalie. Det brukes mye i kjemiske, ildfaste, keramiske og petroleumsindustrien(se Under Kjemiske forbindelser).Raffinering av fire tonn bauksitt gir om lag to tonn alumina. Et typisk aluminaanlegg, Som bruker Bayer-prosessen, kan produsere 4000 tonn alumina per dag. Kostnaden for alumina kan variere mye, avhengig av anleggets størrelse og effektivitet, på lønnskostnader og overhead, og på bekostning av bauksitt.