Existem vários métodos alcalinos, ácidos e térmicos de refinação de bauxite, argila ou outros minérios para obtenção de alumina. Os processos ácido e eletrotérmico geralmente são muito caros ou não produzem alumina de pureza suficiente para uso comercial. Um processo que envolve o tratamento de minério com cal e soda é usado na China e na Rússia.
processamento de alumínio: Principais operações da Bayer no processo de refinação da bauxite para alumina.cortesia da Aluminum Company of America o processo Bayer envolve quatro etapas: digestão, clarificação, precipitação e calcinação.no primeiro passo, a bauxita é moída, arrastada com uma solução de soda cáustica (hidróxido de sódio), e bombeada para grandes tanques de pressão chamados digestores, onde o minério é submetido ao calor e à pressão do vapor. O hidróxido de sódio reage com os minerais aluminosos da bauxita para formar uma solução saturada de aluminato de sódio; as impurezas insolúveis, denominadas lama vermelha, permanecem em suspensão e são separadas na etapa de clarificação.após a digestão, a mistura é passada através de uma série de tanques redutores de pressão (chamados tanques de saída), onde a solução é flashada à pressão atmosférica. (O vapor gerado na intermitência é usado para aquecer a solução cáustica de volta à digestão. O próximo passo no processo é separar a lama vermelha insolúvel da solução de aluminato de sódio. O material grosso (por exemplo, areia de praia) é removido em ciclones brutos chamados armadilhas de areia. O resíduo mais fino é estabelecido em espessantes de raking com a adição de flocculantes sintéticos, e os sólidos no excesso de espessante são removidos por filtros de pano. Estes resíduos são então lavados, combinados e descartados. A solução esclarecida é ainda mais resfriada em trocadores de calor, aumentando o grau de supersaturação da alumina dissolvida, e bombeada em precipitadores altos e silolike.quantidades consideráveis de cristais de hidróxido de alumínio são adicionadas à solução nos precipitadores como semeadura para acelerar a separação de cristal. Os cristais de semente atraem outros cristais e formam aglomerados; estes são classificados em material maior do tamanho de produto e material mais fino que é reciclado como semente. Os aglomerados de cristais de hidróxido de alumínio do tamanho de produto são filtrados, lavados para remover a cáustica ou a solução entranhada, e calcinados em fornos rotativos ou calcinadores fixos de flash de leito fluidizado a temperaturas superiores a 960 °C (1.750 °F). Água livre e água que é quimicamente combinada são expulsos, deixando alumina pura comercialmente-ou óxido de alumínio-um pó seco, fino, branco semelhante ao açúcar na aparência e consistência. É meio alumínio e meio oxigênio em peso, ligado tão firmemente que nem químicos nem calor sozinho pode separá-los.durante a Segunda Guerra Mundial, o processo de combinação Alcoa foi desenvolvido para o processamento de minérios de qualidade inferior contendo percentagens relativamente elevadas de sílica. Muito brevemente, este processo recupera a alumina que combinou com sílica durante o processo de digestão e foi filtrado com a lama vermelha. A lama vermelha não é descartada, mas é aquecida com calcário (carbonato de cálcio) e carbonato de sódio (carbonato de sódio) para produzir um produto sinterizado contendo aluminato de sódio lixiviável. Este produto é digerido ou branqueado de uma forma semelhante à da bauxita para extrair o aluminato de sódio do ferro insolúvel, cálcio e materiais de silício. A suspensão passa então pelas etapas restantes do processo Bayer. O resíduo é chamado lama castanha.A Alumina produzida pelo processo Bayer é pura, contendo apenas algumas centésimas de 1% de ferro e silício. A principal impureza, refrigerante residual, está presente em níveis de 0,2 a 0,6 por cento. Além de ser a matéria-prima primária para a produção de alumínio metálico, a própria alumina é um produto químico importante. É amplamente utilizado nas indústrias química, refractária, Cerâmica e petróleo (ver abaixo compostos químicos).refino quatro toneladas de bauxita produz cerca de duas toneladas de alumina. Uma planta típica de alumina, usando o processo Bayer, pode produzir 4.000 toneladas de alumina por dia. O custo da alumina pode variar muito, dependendo da dimensão e eficiência das instalações, dos custos de mão-de-obra e das despesas gerais, e do custo da bauxite.
