Qu'est-ce que le processus Bayer?

Le procédé Bayer est un processus industriel par lequel la bauxite est purifiée en alumine ou en oxyde d’aluminium. Nommé en l'honneur de Karl Bayer, qui l'a développé à la fin du XIX ^e siècle, ce procédé constitue une étape intermédiaire essentielle dans la production d'aluminium. L'alumine est produite par une série de réactions chimiques contrôlées à partir de bauxite, un minerai d'aluminium d'origine naturelle. Le processus Bayer implique trois étapes principales: l'extraction, la précipitation et la calcination.

La bauxite contient les minéraux d'aluminium, la boehmite, la gibbsite et le diaspore. Pour extraire ces minéraux et l'alumine, la bauxite doit être broyée en petites particules et dissoute dans de l'hydroxyde de sodium, un liquide caustique. La vapeur et la pression sont appliquées pendant ce processus de digestion. L'alumine dans les minéraux réagit avec l'hydroxyde de sodium pour former de l'aluminate de sodium.

Certains composants de la bauxite, tels que les oxydes de fer et les silicates, ne se dissolvent pas pendant la digestion. Ces substances créent une boue de boue rouge qui est filtrée du liquide contenant de l'alumine par un processus appelé sédimentation. La boue rouge est lavée pour recycler l'hydroxyde de sodium d'origine et est finalement stockée dans des bassins de rétention. Puisqu'il ne peut pas être recyclé et qu'il est extrêmement difficile de s'en débarrasser et de le stocker, la boue rouge est un problème de déchets pour les installations de production utilisant le processus Bayer.

La précipitation est la prochaine étape après l'extraction. L'hydroxyde d'aluminium précipite dans le mélange d'alumine à mesure qu'il est refroidi. Il se solidifie dans cet état cristallin en formant des cristaux d'alumine autour de «germes» d'alumine, particules qui ont été suspendues dans les réservoirs de traitement pour favoriser la croissance des cristaux. Les cristaux d'alumine les plus grossiers sont éliminés pour l'étape suivante, tandis que les grains les plus petits et les plus fins sont réutilisés en tant que germes pour la réaction de précipitation.

La dernière étape du processus Bayer est la calcination. Le mélange précipité de l'étape précédente est chauffé à une température d'environ 1 022 ° F (1 050 ° C). L'hydroxyde d'aluminium dégage de l'humidité dans la vapeur d'eau et se décompose chimiquement en alumine, le produit final. Idéalement, les particules d'alumine produites seront petites et fines, à peu près de la taille des grains de sable.

La quasi-totalité de l'aluminium dans le monde est produit à partir d'alumine issue du procédé Bayer. Une fois que l'alumine a été purifiée à partir de bauxite, elle est fondue en aluminium. Les utilisations de l'aluminium sont vastes et variées, allant des emballages de produits de consommation aux pièces automobiles, aux peintures, aux cosmétiques et même aux produits pharmaceutiques. L'augmentation du recyclage de l'aluminium a permis d'atténuer le problème des déchets de boue rouge, car la nouvelle alumine n'est pas produite aussi souvent que par le passé.