Vad är Bayer -processen?

Bayer -processen är en industriell process genom vilken bauxit renas till aluminiumoxid eller aluminiumoxid.Uppkallad efter Karl Bayer, som utvecklade den i slutet av 19 -talet, är denna process ett väsentligt mellansteg i produktionen av aluminiummetall.Alumina produceras genom en serie kontrollerade kemiska reaktioner från bauxit, en naturligt förekommande aluminiummalm.Tre huvudsteg är involverade i Bayer-processen: extraktion, nederbörd och kalcinering. Bauxit innehåller de aluminiumbärande mineralerna Boehmite, Gibbsite och DiSpore.För att extrahera dessa mineraler och aluminiumoxid i dem måste bauxiten slipas upp i små partiklar och upplöstes i natriumhydroxid, en kaustisk vätska.Ång och tryck appliceras under denna matsmältningsprocess.Alumina i mineralerna reagerar med natriumhydroxid och bildar natriumaluminat.

Vissa komponenter av bauxit, såsom järnoxider och silikater, upplöses inte under matsmältningen.Dessa ämnen skapar en uppslamning av röd lera, som filtreras av från den aluminiumoxidinnehållande vätskan genom en process som kallas sedimentering.Röd lera tvättas för att återvinna den ursprungliga natriumhydroxiden och förvaras så småningom i att hålla dammar.Eftersom det inte kan återvinnas och är extremt svårt att bortskaffa och lagra, är Red Mud ett avfallsproblem för produktionsanläggningar som använder Bayer -processen.

Utfällning är nästa steg efter extraktion.Aluminiumhydroxid fälls ut ur aluminiumoxidblandningen när den kyls.Det stelnar i detta kristalltillstånd genom att bilda aluminiumoxidkristaller runt "frön" av aluminiumoxid, partiklar som har suspenderats i bearbetningstankarna för att främja kristalltillväxt.De grovare aluminiumoxidkristallerna avlägsnas för nästa steg, medan de mindre, finare kornen återanvänds som frön för nederbördsreaktionen.

Det sista steget i Bayer -processen är kalcinering.Fällningsblandningen från föregående steg upphettas till en temperatur på cirka 1 922 deg; F (1 050 deg; C).Detta gör att aluminiumhydroxiden avger fukt i vattenånga och sönderdelas kemiskt till aluminiumoxid, slutprodukten.Helst kommer partiklarna i aluminiumoxid som produceras att vara små och fina, ungefär storleken på sandkorn.

Nästan hela världens aluminium produceras med aluminiumoxid som genereras från Bayer -processen.Efter att aluminiumoxid har renats från bauxit smälts den till aluminiummetall.Användningen av aluminium är enorma och varierade, allt från konsumentförpackningar till bildelar, färger, kosmetika och till och med läkemedel.Den ökade återvinningen av aluminium har bidragit till att lindra problemet med rött leravfall, eftersom nytt aluminiumoxid inte produceras så ofta som tidigare.