Co je to Bayerův proces?

Bayerův proces je průmyslový proces, při kterém se bauxit čistí na oxid hlinitý nebo oxid hlinitý. Tento proces, pojmenovaný pro Karla Bayera, který jej vyvinul na konci 19. století, je nezbytným mezikrokem ve výrobě hliníkového kovu. Alumina se vyrábí řadou kontrolovaných chemických reakcí z bauxitu, přirozeně se vyskytující hliníkové rudy. Bayerův proces zahrnuje tři hlavní kroky: extrakce, srážení a kalcinace.

Bauxit obsahuje nerosty obsahující hliník boehmite, gibbsite a diaspore. Pro extrakci těchto minerálů a aluminy v nich musí být bauxit rozemlet na malé částice a rozpuštěn v hydroxidu sodném, žíravé kapalině. Během tohoto procesu trávení se aplikuje pára a tlak. Oxid hlinitý v minerálech reaguje s hydroxidem sodným za vzniku hlinitanu sodného.

Některé složky bauxitu, jako jsou oxidy železa a křemičitany, se během trávení nerozpouštějí. Tyto látky vytvářejí kaši červeného bahna, která se odfiltruje z kapaliny obsahující aluminu procesem zvaným usazování. Červené bahno se promyje k recyklaci původního hydroxidu sodného a nakonec se uchovává v rybnících. Vzhledem k tomu, že nemůže být recyklován a jeho likvidace a skladování je velmi obtížné, je červené bahno problémem pro výrobní zařízení využívající proces Bayer.

Srážení je dalším krokem po extrakci. Hydroxid hlinitý se zchladí ze směsi oxidu hlinitého při ochlazení. Ztuhne do tohoto krystalického stavu vytvořením krystalů aluminy kolem „semen“ aluminy, což jsou částice, které byly suspendovány ve zpracovatelských nádržích, aby podpořily růst krystalů. Hrubší krystaly aluminy se odstraní v dalším kroku, zatímco menší jemnější zrna se znovu použijí jako semena pro srážení.

Posledním krokem v Bayerově procesu je kalcinace. Sraženina z předchozího kroku se zahřeje na teplotu asi 1 022 ° F (1 050 ° C). To způsobuje, že hydroxid hlinitý uvolňuje vlhkost ve vodní páře a chemicky se rozkládá na aluminu, konečný produkt. V ideálním případě budou částice vyrobeného oxidu hlinitého malé a jemné, zhruba velikosti zrn písku.

Téměř veškerý světový hliník se vyrábí za použití oxidu hlinitého získaného procesem Bayer. Po očištění aluminy z bauxitu se taví do hliníkového kovu. Použití hliníku je obrovské a rozmanité, od spotřebitelského balení po automobilové díly, barvy, kosmetiku a dokonce i léčiva. Zvýšená recyklace hliníku pomohla zmírnit problém s odpadem z červeného bahna, protože nová alumina se nevyrábí tak často jako v minulosti.