Innhold
- Hva er Bauxite?
- Hva er Bauxites sammensetning?
- Fysiske egenskaper ved Bauxitt
- Bauxitt brukt til aluminiumsproduksjon
- Bruk av Bauxitt som slitende middel
- Bruk av Bauxite som proppant
- Substitutter for Bauxite
- Bauxitt-lokaliteter
bauksitt fra Little Rock, Arkansas, med en pisolitisk vane og karakteristisk rødjernfarging. Prøven er omtrent 10 centimeter tvers over.
Hva er Bauxite?
Mange mennesker er overrasket over å vite at bauxitt ikke er et mineral. Det er en bergart som hovedsakelig består av aluminiumholdige mineraler. Det dannes når lateritt jordsmonn er sterkt utvasket av silika og andre oppløselige materialer i et vått tropisk eller subtropisk klima.
Bauxitt er den primære malmen av aluminium. Nesten alt aluminiumet som noen gang er produsert, er utvunnet fra bauxitt. USA har noen få små bauksittforekomster, men minst 99% av bauksitten som brukes i USA importeres. USA er også en viktig importør av aluminiummetall.
Hva er Bauxites sammensetning?
Bauxitt har ikke en spesifikk sammensetning. Det er en blanding av vannholdige aluminiumoksider, aluminiumhydroksider, leirmineraler og uoppløselige materialer som kvarts, hematitt, magnetitt, sideritt og goetitt. Aluminiumsmineralene i bauxitt kan omfatte: gibbsite Al (OH)3, boehmite AlO (OH), og, diaspore, AlO (OH).
Fysiske egenskaper ved Bauxitt
Bauxitt er typisk et mykt materiale med en hardhet på bare 1 til 3 på Mohs skala. Den er hvit til grå til rødbrun med en pisolitisk struktur, jordnær glans og en lav egenvekt mellom 2,0 og 2,5. Disse egenskapene er nyttige for å identifisere bauxitt; de har imidlertid ingenting å gjøre med bauxittverdi eller nytteverdi. Dette fordi bauxitt nesten alltid blir behandlet til et annet materiale med fysiske egenskaper som er forskjellig fra bauxitt.
Pisolitter i bauxitt: Nærbilde av bauxittprøven på bildet øverst på siden. Dette bildet viser detaljer om pisolittene.
Bauxitt brukt til aluminiumsproduksjon
Bauxitt er den viktigste malmen av aluminium. Det første trinnet i å produsere aluminium er å knuse bauxitt og rense den ved hjelp av Bayer-prosessen. I Bayer-prosessen vaskes bauksitten i en varm oppløsning av natriumhydroksyd, som utvask aluminium fra bauxitten. Aluminiumet blir utfelt ut av oppløsningen i form av aluminiumhydroksyd, Al (OH)3. Aluminiumhydroksydet kalsineres deretter for å danne aluminiumoksyd, Al2O3.
Aluminium smeltes fra aluminiumoksyd ved bruk av Hall-Heroult-prosessen. I Hall-Heroult-prosessen blir aluminiumoksydet oppløst i et smeltet bad med kryolit (Na3AlF6). Smeltet aluminium fjernes fra løsningen ved elektrolyse. Denne prosessen bruker en enorm mengde strøm. Aluminium produseres vanligvis der strømkostnadene er veldig lave. Mye av aluminiumet som brukes i USA produseres i Canada ved bruk av vannkraft.
Bauxitt uten pisolitter: Bauxitt fra Demerara, Guyana. Noen eksempler av bauxitt har ikke de pisolitiske strukturer. Prøven er omtrent 10 centimeter tvers over.
Bruk av Bauxitt som slitende middel
Kalsinert aluminiumoksyd er en syntetisk korund, som er et veldig hardt materiale (9 på Mohs Hardness Scale). Kalsinert aluminiumoksyd knuses, separeres etter størrelse og brukes som et slipemiddel. Sandpapir av aluminiumoksid, poleringspulver og poleringsoppheng er laget av kalsinert aluminiumoksyd.
Sintertert bauxitt brukes ofte som et sandblåsende slipemiddel. Den produseres ved å knuse bauxitt til et pulver og deretter smelte den til sfæriske perler ved en veldig høy temperatur. Disse perlene er veldig harde og veldig holdbare. Perlene sorteres deretter etter størrelse for bruk i forskjellige typer sandblåsingsutstyr og for forskjellige sandblåsingsapplikasjoner. Deres runde form reduserer slitasje på leveringsutstyret.
Rock & Mineral Kits: Få et stein-, mineral- eller fossilsett for å lære mer om jordmaterialer. Den beste måten å lære om bergarter er å ha eksemplarer tilgjengelig for testing og undersøkelse.
Bruk av Bauxite som proppant
Sintertert bauxitt brukes også som et oljefeltproppant. Ved boring etter olje og naturgass blir ofte reservoarbergbruddet brudd ved å pumpe væsker inn i brønnen under meget høye trykk. Trykket bygger seg opp til veldig høye nivåer som får skiferreservoarberget til å sprekke. Når brudd oppstår, ruser vann og suspenderte partikler kjent som "proppanter" inn i bruddene og skyver dem åpne. Når pumpene er slått av, lukkes bruddene og fanger opp proppartiklene i reservoaret. Hvis et tilstrekkelig antall knuse-resistente partikler blir igjen i reservoaret, vil bruddene bli "støttet" åpent, noe som gir mulighet for en strømning av olje eller naturgass ut av bergartene og inn i brønnen. Denne prosessen er kjent som hydraulisk brudd.
Pulverisert bauxitt kan smeltes sammen til bittesmå perler ved veldig høye temperaturer. Disse perlene har en veldig høy knusemotstand, og det gjør dem egnet som proppemiddel. De kan produseres i nesten alle størrelser og i en rekke spesifikke tyngdekraften. Perlenes spesifikke tyngdekraft og deres størrelse kan tilpasses viskositeten til det hydrauliske bruddfluidet og størrelsen på brudd som forventes å utvikle seg i fjellet. Produserte proppanter gir et bredt utvalg av kornstørrelse og spesifikk tyngdekraft sammenlignet med en naturlig propppant kjent som frac sand.
Substitutter for Bauxite
Verdensbauxittressurser er dekkende for tiår med produksjon til dagens priser. Andre materialer kan brukes i stedet for bauxitt til aluminiumoksidproduksjon. Leirmineraler, alunitt, anortositt, kraftverk aske og oljeskifer kan brukes til å produsere aluminiumoksyd, men til høyere kostnader ved å bruke forskjellige prosesser. Silisiumkarbid og syntetisk korund brukes noen ganger i stedet for bauxittbaserte slipemidler. Syntetisk mullitt og magnesiumoksyd laget av magnesitt brukes noen ganger i stedet for bauxittbaserte ildfaste stoffer.
Bauxitt-lokaliteter
Bauxitt finnes i overflod mange steder i verden. I 2017 var de ti ledende bauksittproduserende landene: Australia, Kina, Brasil, India, Guinea, Jamaica, Russland og Kazakhstan. Hvert av disse landene har nok reserver til mange års fortsatt produksjon. Noen har reserver for over 100 års produksjon.
USA har små mengder bauxitt i Arkansas, Alabama og Georgia; Det er imidlertid veldig lite gruvedrift av bauxitt i USA, og minst 99% av forbruket importeres.