Qual è il processo Bayer?
Il processo Bayer è un processo industriale mediante il quale la bauxite viene purificata in allumina o ossido di alluminio. Chiamato per Karl Bayer, che lo sviluppò alla fine del 19 ° secolo, questo processo è un passaggio intermedio essenziale nella produzione di metallo in alluminio. L'allumina è prodotta attraverso una serie di reazioni chimiche controllate dalla bauxite, un minerale di alluminio presente in natura. Nel processo Bayer sono coinvolti tre passaggi principali: estrazione, precipitazione e calcinazione.
La bauxite contiene boehmite, gibbsite e diaspore minerali contenenti alluminio. Per estrarre questi minerali e l'allumina in essi contenuti, la bauxite deve essere macinata in piccole particelle e sciolta in idrossido di sodio, un liquido caustico. Vapore e pressione vengono applicati durante questo processo di digestione. L'allumina nei minerali reagisce con l'idrossido di sodio, formando alluminato di sodio.
Alcuni componenti della bauxite, come ossidi di ferro e silicati, non si dissolvono durante la digestione. Queste sostanze creano una sospensione di fango rosso, che viene filtrata dal liquido contenente allumina attraverso un processo chiamato sedimentazione. Il fango rosso viene lavato per riciclare l'idrossido di sodio originale e alla fine viene conservato in stagni di contenimento. Poiché non può essere riciclato ed è estremamente difficile da smaltire e conservare, il fango rosso è un problema di rifiuti per gli impianti di produzione che utilizzano il processo Bayer.
La precipitazione è il passo successivo dopo l'estrazione. L'idrossido di alluminio precipita dalla miscela di allumina mentre viene raffreddato. Si solidifica in questo stato cristallino formando cristalli di allumina attorno a "semi" di allumina, particelle che sono state sospese nei serbatoi di elaborazione per favorire la crescita dei cristalli. I cristalli di allumina più grossolani vengono rimossi per il passaggio successivo, mentre i grani più piccoli e fini vengono riutilizzati come semi per la reazione di precipitazione.
L'ultimo passaggio del processo Bayer è la calcinazione. La miscela di precipitati del passaggio precedente viene riscaldata ad una temperatura di circa 1.050 ° C (1.922 ° F). Questo fa sì che l'idrossido di alluminio emetta umidità nel vapore acqueo e si decomponga chimicamente in allumina, il prodotto finale. Idealmente, le particelle di allumina prodotte saranno piccole e fini, all'incirca le dimensioni dei granelli di sabbia.
Quasi tutto l'alluminio mondiale è prodotto utilizzando allumina generata dal processo Bayer. Dopo che l'allumina è stata purificata dalla bauxite, viene fusa in metallo di alluminio. Gli usi dell'alluminio sono vasti e vari, che vanno dagli imballaggi di consumo alle parti di automobili, vernici, cosmetici e persino prodotti farmaceutici. L'aumento del riciclaggio dell'alluminio ha contribuito ad alleviare il problema dei rifiuti di fango rosso, poiché la nuova allumina non viene prodotta con la stessa frequenza del passato.