Mi a Bayer folyamat?
A Bayer -folyamat olyan ipari folyamat, amelynek során a bauxitot alumínium -oxidba vagy alumínium -oxidba tisztítják.Karl Bayernek nevezték el, aki a 19. század végén fejlesztette ki, ez a folyamat alapvető közbenső lépés az alumínium fém előállításában.Az alumínium -oxidot a bauxitból származó ellenőrzött kémiai reakciók sorozatával állítják elő, amely egy természetben előforduló alumíniumérc.Három fő lépés vesz részt a Bayer-folyamatban: extrahálás, csapadék és kalcinálás. A bauxit tartalmazza az alumínium hordozó ásványi anyagokat, a boehmite-t, a gibbbsitet és a diaszpórát.Ezeknek az ásványi anyagoknak és az alumínium -oxidnak a kinyeréséhez a bauxitot kis részecskékké kell őrizni, és nátrium -hidroxidban, egy maró folyadékban kell oldani.A gőzt és a nyomást az emésztési folyamat során alkalmazzák.Az ásványi anyagokban az alumínium -oxid nátrium -hidroxiddal reagál, és nátrium -aluminát képez.
A bauxit egyes alkotóelemei, például a vas -oxidok és a szilikátok, nem oldódnak az emésztés során.Ezek az anyagok vörös sár iszapot hoznak létre, amelyet az alumínium-oxid-tartalmú folyadékból kiszűrnek egy telepítésnek nevezett folyamaton keresztül.A vörös iszapot az eredeti nátrium -hidroxid újrahasznosítása céljából mossuk, és végül a tartó tavakban tárolják.Mivel nem lehet újrahasznosítani, és rendkívül nehéz ártalmatlanítás és tárolása, a vörös sár a Bayer folyamatát használó gyártó létesítmények hulladék problémája.
A csapadék a következő lépés az extrahálás után.Az alumínium -hidroxid kicsapódik az alumínium -oxid keverékéből, amikor hűtik.Szilárdul ebbe a kristályállapotba azáltal, hogy alumínium -oxid -kristályokat képez az alumínium -oxid „magjai” körül, olyan részecskéket, amelyeket a feldolgozó tartályokban felfüggesztettek a kristálynövekedés elősegítése érdekében.A durvabb alumínium -oxid kristályokat a következő lépéshez eltávolítják, míg a kisebb, finomabb szemcséket a csapadék reakciójának vetőmagjaként használják fel.
A Bayer -folyamat utolsó lépése a kalcinálás.Az előző lépésből származó csapadékkeveréket körülbelül 1 922 F (1 050; C) hőmérsékletre melegítjük.Ez miatt az alumínium -hidroxid a vízgőz nedvességet bocsátja ki, és kémiailag bomlik az alumínium -oxidba, a végtermékbe.Ideális esetben az előállított alumínium -oxid részecskék kicsik és finomak, nagyjából a homokszemcsék méretét.Miután az alumínium -oxidot a bauxitból megtisztították, alumínium fémbe olvadják.Az alumínium felhasználása hatalmas és változatos, kezdve a fogyasztói csomagolástól az autóalkatrészekig, festékekig, kozmetikumokig és akár gyógyszerekig.Az alumínium fokozott újrahasznosítása elősegítette a vörös sárhulladék problémájának enyhítését, mivel az új alumínium -oxidot nem olyan gyakran termelik, mint a múltban.