Боксит

Руда алуминијума који се претежно састоји од алуминијумових хидроксида. У свом саставу садржи још и силицијум диоксид, оксиде и хидроксиде

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
Категоријаруда
QEMSCAN минералне карте бокситних рудотворних пизолита

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

Боксит са језгром од неистрошеног камена

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]

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

Светска производња боксита 2005
Један од највећих светских рудника боксита у Вајпи, Аустралија

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]

Производња и резерве боксита у хиљадама тона 2018.[6]
ЗемљаПродукцијаРезерве
 [[]]Реч327.00030.000.000
Аустралија86.4006.000.000
Кина79.0001.000.000
Гвинеја57.0007.400.000
Бразил29.0002.600.000
Индија23.000660.000
Индонезија11.0001.200.000
Јамајка10.1002.000.000
Русија5.650500.000
Казахстан5.000[8]160,000[8]
Вијетнам4.1003.700.000
Саудијска Арабија3.890200.000
Грчка1.800[8]250.000[8]
Гвајана1.700[8]850.000[8]
 [[]]Друге земље9.0003.740.000

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 утоварује у Кабо Ројо, Доминиканска Република, да би се отпремио на друго место за прераду; 2007
Боксит се дигестира испирањем врућим раствором натријум хидроксида на 175 °C (347 °F) под притиском у Националној алуминијумској компанији, Налконагар, Индија.

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