Hvad er Bayer-processen?
Bayer-processen er en industriel proces, hvorved bauxit renses til aluminiumoxid eller aluminiumoxid. Opkaldt efter Karl Bayer, der udviklede den i slutningen af det 19. århundrede, og denne proces er et vigtigt mellemtrin i produktionen af aluminiummetal. Alumina produceres gennem en række kontrollerede kemiske reaktioner fra bauxit, en naturligt forekommende aluminiummalm. Tre vigtige trin er involveret i Bayer-processen: ekstraktion, nedbør og calcination.
Bauxit indeholder de aluminiumholdige mineraler boehmit, gibbsite og diaspore. For at udvinde disse mineraler og aluminiumoxidet i dem, skal bauxiten formales i små partikler og opløses i natriumhydroxid, en kaustisk væske. Damp og tryk påføres under denne fordøjelsesproces. Alumina i mineraler reagerer med natriumhydroxid og danner natriumaluminat.
Nogle komponenter af bauxit, såsom jernoxider og silikater, opløses ikke under fordøjelsen. Disse stoffer skaber en opslæmning af rød mudder, der filtreres fra den aluminiumoxidholdige væske gennem en proces, der kaldes bundfældning. Rød mudder vaskes for at genanvende det originale natriumhydroxid og opbevares til sidst i opbevaringsdamme. Da det ikke kan genanvendes og er ekstremt vanskeligt at bortskaffe og opbevare, er rød mudder et affaldsproblem for produktionsanlæg, der bruger Bayer-processen.
Udfældning er det næste trin efter ekstraktion. Aluminiumhydroxid udfældes ud af aluminiumoxidblandingen, når den afkøles. Det størkner til denne krystaltilstand ved at danne aluminiumoxidkrystaller omkring “frø” af aluminiumoxid, partikler, der er suspenderet i behandlingstanke for at fremme krystalvækst. De grovere aluminiumoxidkrystaller fjernes til det næste trin, medens de mindre, finere kerner genanvendes som frø til udfældningsreaktionen.
Det sidste trin i Bayer-processen er kalcinering. Bundfaldsblandingen fra det foregående trin opvarmes til en temperatur på ca. 1.922 ° F (1.050 ° C). Dette får aluminiumhydroxidet til at afgive fugt i vanddamp og nedbrydes kemisk til aluminiumoxid, det endelige produkt. Ideelt set vil de producerede aluminiumpartikler være små og fine, omtrent på størrelse med sandkorn.
Næsten alt verdens aluminium produceres ved hjælp af aluminiumoxid genereret fra Bayer-processen. Efter at aluminiumoxidet er blevet oprenset fra bauxit, smeltes det i aluminiummetal. Brugen af aluminium er enorm og varieret, lige fra forbrugeremballage til bildele, maling, kosmetik og endda farmaceutiske produkter. Den øgede genanvendelse af aluminium har bidraget til at afhjælpe problemet med rødt mudderaffald, da nyt aluminiumoxid ikke produceres så ofte som tidligere.