Hva er Bayer-prosessen?

Bayer-prosessen er en industriell prosess der bauxitt renses til aluminiumoksyd, eller aluminiumoksyd. Denne prosessen er oppkalt etter Karl Bayer, som utviklet den på slutten av ^1800- tallet, og er et viktig mellomtrinn i produksjonen av aluminiummetall. Alumina produseres gjennom en serie kontrollerte kjemiske reaksjoner fra bauxitt, en naturlig forekommende aluminiummalm. Tre viktige trinn er involvert i Bayer-prosessen: ekstraksjon, nedbør og kalsinering.

Bauxite inneholder de aluminiumholdige mineralene boehmit, gibbsite og diaspore. For å trekke ut disse mineralene og aluminiumoksydet i dem, må bauksitten males opp i små partikler og oppløses i natriumhydroksyd, en kaustisk væske. Damp og trykk blir brukt under denne fordøyelsesprosessen. Alumina i mineralene reagerer med natriumhydroksyd og danner natriumaluminat.

Noen komponenter av bauxitt, som jernoksider og silikater, løses ikke opp under fordøyelsen. Disse stoffene danner en oppslemming av rød søle, som filtreres fra den aluminiumoksydholdige væsken gjennom en prosess som kalles sedimentering. Rød gjørme vaskes for å resirkulere det opprinnelige natriumhydroksydet, og lagres til slutt i oppbevaringsdammer. Siden det ikke kan resirkuleres og er ekstremt vanskelig å kassere og lagre, er rød søle et avfallsspørsmål for produksjonsanlegg som bruker Bayer-prosessen.

Nedbør er neste trinn etter utvinning. Aluminiumhydroksyd faller ut av aluminiumoksydblandingen når den blir avkjølt. Det stivner til denne krystalltilstanden ved å danne aluminiumoksydkrystaller rundt "frø" av aluminiumoksyd, partikler som har blitt suspendert i behandlingstankene for å fremme krystallvekst. De grovere aluminiumoksydkrystallene fjernes for neste trinn, mens de mindre, finere kornene gjenbrukes som frø for nedbørreaksjonen.

Det siste trinnet i Bayer-prosessen er kalsinering. Bunnfall fra den forrige trinn ble oppvarmet til en temperatur på 1 922 ° F (1 050 ° C). Dette fører til at aluminiumhydroksydet avgir fuktighet i vanndamp og brytes kjemisk ned til aluminiumoksyd, det endelige produktet. Ideelt sett vil partiklene av produsert aluminiumoksyd være små og fine, omtrent på størrelse med sandkorn.

Nesten all verdens aluminium produseres ved hjelp av aluminiumoksyd produsert fra Bayer-prosessen. Etter at aluminiumoksydet er renset fra bauxitt, smeltes det til aluminiummetall. Bruken av aluminium er stor og variert, alt fra forbrukeremballasje til bildeler, maling, kosmetikk og til og med legemidler. Den økte gjenvinningen av aluminium har bidratt til å lindre problemet med rød sølaavfall, siden nytt aluminiumoksyd ikke blir produsert så ofte som tidligere.