Боксит
Боксит је руда алуминијума који се претежно састоји од алуминијумових хидроксида. У свом саставу садржи још и силицијум диоксид, оксиде и хидроксиде гвожђа. Најчешће је црвене боје, ситнозрнаст. У највећим количинама настаје на месту оксидовања алуминосиликатних стена у топлим крајевима. Користи се и у металургији као и за израду материјала отпорних на ватру и брзо стврдњавајућих цемента. Модификација боксита је латерит.
Боксит | |
---|---|
Опште информације | |
Категорија | руда |
Боксит се углавном састоји од алуминијумских минерала гибзита (Al(OH)3), бемита (γ-AlO(OH)) и дијаспоре (α-AlO(OH)), помешаних са два оксида гвожђа гетит (FeO(OH)) и хематит (Fe2O3), минерал алуминијумске глине каолинит (Al2Si2O5(OH)4) и мале количине анатазе (TiO2) и илменита (FeTiO3 или FeO.TiO2).[1] Изглед боксита је без сјаја и црвенкасто-смеђе, беле или смеђе боје.[2]
Године 1821. француски геолог Пјер Бертије открио је боксит у близини села Лес Бо у Прованси, у јужној Француској.[3][4]
Формација
Предложене су бројне шеме класификације за боксит, али према подацима из 1982. године консензус није остварен.[5]
Вадаз (1951) је разликовао латеритне боксите (силикатне боксите) од крашких руда боксита (карбонатних боксита):[5]
- Карбонатни боксити се претежно јављају у Европи, Гвајани, Суринаму и Јамајци изнад карбонатних стена (кречњак и доломит), где су настали латеритским трошењем и резидуалним акумулацијом интеркалираних слојева глине – диспергованих глина које су се концентрисале како су се окружујући кречњаци постепено растварали током хемијског трошења.
- Латеритски боксити се углавном налазе у тропским земљама. Настали су латеритизацијом различитих силикатних стена као што су гранит, гнајс, базалт, сијенит и шкриљац. У поређењу са латеритима богатим гвожђем, формирање боксита још више зависи од интензивних временских услова на локацији са веома добром дренажом. Ово омогућава растварање каолинита и таложење гибзита. Зоне са највећим садржајем алуминијума се често налазе испод гвозденог површинског слоја. Алуминијум хидроксид у латеритним наслагама боксита је скоро искључиво гибзит.
У случају Јамајке, недавна анализа земљишта показала је повишене нивое кадмијума, што сугерише да боксит потиче из недавних миоценских наслага пепела из епизода значајног вулканизма у Централној Америци.
Распрострањење
Бокситно рударство је најраспрострањеније у Аустралији - њен удео у светској продукцији 1995. године износио је чак 39%. Највећа лежишта, са великом концентрацијом алуминијум оксида (до 60%), се експлатишу у рејону Веипа који лежи на Карпентаријском заливу, а мања у рејону Перт.[6]
Преко 30% светске продукције боксита се добија у Латинској америци, посебно на Јамајци (9,9%) и у Бразилу (8%), а такође и у Венецуели, Суринаму и Гвајани. У Африци велики произвођач боксита је Гвинеја (12% светске производње). У Србији руде боксида има на Косову и Метохији. Удео осталих држава износи мање од 20%, а међу њима су између осталих Кина, Индија, Русија, Казакстан. У Европи највише боксита се добија у Грчкој (1,7%) и у Мађарској (1%).[7]
Земља | Продукција | Резерве |
---|---|---|
[[]]Реч | 327.000 | 30.000.000 |
Аустралија | 86.400 | 6.000.000 |
Кина | 79.000 | 1.000.000 |
Гвинеја | 57.000 | 7.400.000 |
Бразил | 29.000 | 2.600.000 |
Индија | 23.000 | 660.000 |
Индонезија | 11.000 | 1.200.000 |
Јамајка | 10.100 | 2.000.000 |
Русија | 5.650 | 500.000 |
Казахстан | 5.000[8] | 160,000[8] |
Вијетнам | 4.100 | 3.700.000 |
Саудијска Арабија | 3.890 | 200.000 |
Грчка | 1.800[8] | 250.000[8] |
Гвајана | 1.700[8] | 850.000[8] |
[[]]Друге земље | 9.000 | 3.740.000 |
У новембру 2010. Нгујен Тан Зунг, премијер Вијетнама, најавио је да би вијетнамске резерве боксита могле износити укупно 11.000 Mt (11 билиона kg); ове би биле највеће на свету.[9]
Обрада
Боксит се обично површински експлоаташе јер се скоро увек налази близу површине терена, са мало или без наслага јаловине. Према подацима из 2010, отприлике 70% до 80% светске производње сувог боксита прерађује се прво у глиницу, а затим у алуминијум електролизом.[10] Бокситне стене се обично класификују према њиховој намераваној комерцијалној примени: металуршке, абразивне, цементне, хемијске и ватросталне.
Обично се руда боксита загрева у посуди под притиском заједно са раствором натријум хидроксида на температури од 150—200 °C (302—392 °F). На овим температурама, алуминијум се раствара као натријум алуминат (Бајеров процес). Једињења алуминијума у бокситу могу бити присутна као гибзит (Al(OH)3), бемит (AlOOH) или дијаспора (AlOOH); различити облици алуминијумске компоненте ће диктирати услове екстракције. Нерастворени отпад, јаловина боксита, након екстракције алуминијумских једињења, садржи оксиде гвожђа, силицијум диоксид, калцијум оксид, титанијум диоксид и нешто нереаговане глинице. После одвајања остатка филтрирањем, чисти гибзит се исталожи када се течност охлади, а затим се засеје ситнозрнастим алуминијум хидроксидом. Гибсит се обично претвара у алуминијум оксид, Al2O3, загревањем у ротационим пећима или флуидним флеш калцинаторима на температуру већу од 1.000 °C (1.830 °F). Овај алуминијум оксид се раствара на температури од око 960 °C (1.760 °F) у растопљеном криолиту. Затим, ова растопљена супстанца може да произведе метални алуминијум пропуштањем електричне струје кроз њега у процесу електролизе, који се назива Хoл-Хероултов процес, назван по америчким и француским откривачима.
Пре проналаска овог процеса, и пре Девиловог процеса, руда алуминијума је рафинисана загревањем руде заједно са елементарним натријумом или калијумом у вакууму. Метода је била компликована и трошила је материјале који су у то време сами по себи били скупи. Ово је учинило рани елементарни алуминијум скупљим од злата.[11]
Поморска безбедност
Као расути терет, боксит је терет Групе А који може постати течaн ако је прекомерно влажан.[12] Укапљивање може изазвати брзо померање терета унутар складишта и учинити брод нестабилним, потенцијално потопити брод. Један такав брод за који се сумња да је потопљен због овог проблема био је МС Балк Јупитер 2015. године.[13] Једна метода која може да демонстрира овај ефекат је Кан тест, у коме се узорак материјала ставља у цилиндричну конзерву и удара о површину много пута.[14] Ако се у конзерви формира влажна каша, онда постоји вероватноћа да се терет растопи; иако супротно, чак и ако узорак остане сув, то недвосмислено не доказује да ће тако остати, или да је безбедан за утовар.
Извор галијума
Боксит је главни извор ретког метала галијума.[15]
Током прераде боксита у глиницу у Бајеровом процесу, галијум се акумулира у течности натријум хидроксида. Из овога се може екстраховати разним методама. Најновија је употреба јоноизмењивачке смоле.[16] Остварљива ефикасност екстракције критично зависи од првобитне концентрације у бокситу. При типичној улазној концентрацији од 50 ppm, око 15 процената садржаног галијума се може екстраховати.[16] Остатак се јавља у токовима црвеног муља и алуминијум хидроксида.[17]
Референце
Литература
- Bárdossy, G. (1982): Karst Bauxites: Bauxite deposits on carbonate rocks. Elsevier Sci. Publ. 441 p.
- Bárdossy, G. and Aleva, G.J.J. (1990): Lateritic Bauxites. Developments in Economic Geology 27, Elsevier Sci. Publ. 624 p. ISBN 0-444-98811-4
- Grant, C.; Lalor, G. and Vutchkov, M. (2005) Comparison of bauxites from Jamaica, the Dominican Republic and Suriname. Journal of Radioanalytical and Nuclear Chemistry p. 385–388 Vol.266, No.3
- Hanilçi, N. (2013). Geological and geochemical evolution of the Bolkardaği bauxite deposits, Karaman, Turkey: Transformation from shale to bauxite. Journal of Geochemical Exploration
Спољашње везе
- USGS Minerals Information: Bauxite
- Mineral Information Institute
- „Bauxite”. New International Encyclopedia. 1905.