{"id":102,"date":"2024-06-07T14:33:44","date_gmt":"2024-06-07T06:33:44","guid":{"rendered":"https:\/\/aluminaceramics.net\/?p=102"},"modified":"2024-07-15T20:14:28","modified_gmt":"2024-07-15T12:14:28","slug":"prosessen-for-utvinning-av-bauxitt-og-alumina","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/aluminaceramics.net\/nb\/the-bauxite-alumina-mining-process\/","title":{"rendered":"Utvinningsprosessen for bauksitt og alumina"},"content":{"rendered":"<p>Dr. Donoghue og Frisch er heltidsansatte i Alcoa of Australia.<\/p>\n<p>Bauksitt er det viktigste r\u00e5materialet for produksjon av aluminium, og finnes i store forekomster over hele verden. Bauksitt knuses og kokes i kaustisk soda f\u00f8r den tilsettes fr\u00f8 av aluminiumhydroksid, kalt gibbsitt, for \u00e5 f\u00e5 den til \u00e5 utfelle til r\u00f8dt slamavfall, noe som etterlater et milj\u00f8skadelig r\u00f8dt slam som har f\u00e5tt alvorlige konsekvenser i mange land.<\/p>\n<h2>Bayer-prosessen<\/h2>\n<p>Bauksittmalm, som utvinnes for produksjon av aluminium, inneholder hydroksider og oksyhydroksider av aluminium2 (gibbsitt, bayeritt og nordstranditt), oksider av jern2 (ferrisitt og goethitt) og titandioksid2 (rutil og diaspore). Bayer-prosessen omdanner denne bauksittmalmen kjemisk til aluminiumoksid - det f\u00f8rste steget mot produksjon av rent aluminiummetall gjennom Hall-Heroult elektrolytisk prosess.<\/p>\n<p>B\u00e5de utr\u00e5tning og klaring i Bayer-prosessen er sv\u00e6rt viktige trinn. Uoppl\u00f8selige rester som oppst\u00e5r under oppslutningen, kalles r\u00f8dslam, og m\u00e5 renses av milj\u00f8hensyn. Videre m\u00e5 en aluminatl\u00f8sning som blir igjen etter klaring, renses - bruk av NaCl-fri kaustisk l\u00f8sning, ionebytterrensing eller sintring ved h\u00f8y temperatur kan alle bidra til \u00e5 kontrollere forurensningsniv\u00e5ene i disse to str\u00f8mmene.<\/p>\n<p>Klaring av en aluminatl\u00f8sning skjer ved hjelp av gravitasjonssedimentering og skylling med vann i fortykningsmaskiner (ogs\u00e5 kalt \"raking thickeners\"), slik at man f\u00e5r en konsentrert natriumaluminatl\u00f8sning som egner seg for utfelling til aluminiumoxidtrihydrat. Grove partikler ekstraheres ved hjelp av r\u00e5sykloner, mens finere partikler holdes tilbake ved filtrering. Deretter kj\u00f8les l\u00f8sningen ytterligere ned for \u00e5 \u00f8ke overmetningen f\u00f8r den pumpes til h\u00f8ye silolignende utfellingsanlegg. Dette gir utfelt aluminiumoksidhydrat som deretter m\u00e5 vaskes, filtreres og t\u00f8rkes f\u00f8r det spaltes til kommersielt rent aluminiumoksid2.<\/p>\n<p>I den elektrolytiske Hall-Heroult-prosessen skilles metallisk aluminium med sm\u00e5 mengder ferritt (mindre urenheter) fra smeltet salt (en blanding av natriumklorid og kalsiumklorid) ved \u00e5 f\u00f8re elektrisk str\u00f8m gjennom en aluminatl\u00f8sning som inneholder karbon fra en anodeelektrode, der karbon reagerer med andre urenheter og danner en hvitkrystallinsk forbindelse som kalles aluminat, som overf\u00f8res til store holdovner der urenheter fjernes mens legeringselementer tilsettes for \u00e5 produsere rent aluminium.<\/p>\n<p>Det er en stor utfordring \u00e5 holde forurensningsniv\u00e5ene i Bayer-prosessen under de forh\u00e5ndsbestemte niv\u00e5ene, samtidig som man produserer avl\u00f8psvann som kan slippes direkte ut i naturlige resipienter uten ytterligere behandling. For \u00e5 lykkes med dette m\u00e5 faktorer som h\u00e5ndtering av endringer i bauksittmineralogien, optimalisering av produksjonshastigheten, kontroll av konkurrerende reaksjoner og minimering av tap fra avleiringer av r\u00f8dt slam virke sammen.<\/p>\n<h2>Smelting<\/h2>\n<p>Bauksitt, en aluminiumoksidbergart, kan utvinnes og raffineres for \u00e5 produsere aluminium. Gruve- og raffineringsprosessene produserer betydelige mengder avfall som inneholder giftige elementer som TENORM (Trace Elements of Natural Origin). For \u00e5 minimere avfallet som genereres i denne prosessen, ville det v\u00e6re en fordel om man kunne finne metoder for \u00e5 gjenbruke s\u00e5 mye aluminiumoksid som mulig.<\/p>\n<p>Alumina brukes i stor utstrekning som r\u00e5materiale i industriprodukter som glass, porselen og metallmaling til biler. Aluminiumoksid har ogs\u00e5 mange andre bruksomr\u00e5der p\u00e5 grunn av sin lave elektriske ledningsevne, motstand mot kjemiske angrep, ekstreme styrke og hardhet (9 p\u00e5 Mohs' hardhetsskala).<\/p>\n<p>Som en del av gruve- og raffineringsprosessene for alumina er det n\u00f8dvendig \u00e5 rydde landomr\u00e5der for vegetasjon og tr\u00e6r som kan v\u00e6re til hinder for driften. Bauksitten brytes opp ved hjelp av sprengning, boring, oppriving og sv\u00e6rt store bulldosere f\u00f8r den lastes p\u00e5 lastebiler, jernbanevogner eller transportb\u00e5nd for \u00e5 fraktes til raffinerier i n\u00e6rheten.<\/p>\n<p>I starten av aluminaraffineringsprosessen brytes alumina opp og senkes ned i en kaustisk sodaoppl\u00f8sning for \u00e5 danne en overmettet natriumaluminatoppl\u00f8sning. Deretter overf\u00f8res den til en slamreaktor der den varmes opp til h\u00f8ye temperaturer for \u00e5 fjerne kjemisk bundet vann gjennom en prosess som kalles kalsinering, slik at det dannes st\u00f8rknet aluminahydrat som lagres i mursteinsforede gryter f\u00f8r karbonanoder introduseres og elektrisk str\u00f8m sendes gjennom dem for \u00e5 elektrolysere alumina til rent aluminium, som deretter overf\u00f8res tilbake til gryter f\u00f8r det til slutt overf\u00f8res tilbake til st\u00f8pehusene der det dannes billets med ulike former ved innlevering.<\/p>\n<p>Etter at billettene er kappet til ingots, brukes de til \u00e5 rulle lange stenger som kalles armeringsjern, som deretter kan kappes i ulike lengder og brukes deretter. Til slutt smeltes disse lange stengene for \u00e5 produsere barrer for videre bearbeiding.<\/p>\n<h2>St\u00f8ping<\/h2>\n<p>Aluminium er et sentralt element i dagens moderne verden, og brukes overalt, fra bygninger og biler til emballasje og sportsutstyr. Men aluminium forekommer ikke naturlig som rent metall, men gjennomg\u00e5r en komplisert omdanningsprosess fra sin opprinnelse som bauxittmalm til det lettvektsmetallet vi alle kjenner og nyter godt av i dag.<\/p>\n<p>F\u00f8rst utvinnes bauksitt fra jorden ved hjelp av teknikker som boring, sprengning og riving med store bulldosere. Deretter knuses og vaskes bauksitten f\u00f8r den transporteres til et aluminaraffineri i n\u00e6rheten, som bruker Bayer-raffineringsprosessen for \u00e5 produsere alumina.<\/p>\n<p>Varm kaustisk soda brukes til \u00e5 l\u00f8se opp de aluminiumholdige mineralene som finnes i bauksitt (gibbsitt, bohmitt og diaspore), slik at det dannes en overmettet natriumaluminatoppl\u00f8sning, kjent som svovel, som deretter sendes til kalsinering i en ovn for kalsinering av aluminiumoksid (Al2O3), f\u00f8r den vaskes, t\u00f8rkes og varmes opp igjen for \u00e5 drive ut det gjenv\u00e6rende krystalliseringsvannet, slik at det produseres aluminiumoksid med h\u00f8y renhet, som deretter danner et t\u00f8rt, hvitt sandmateriale kjent som aluminahydrat.<\/p>\n<p>Alumina brukes i en rekke produkter, blant annet ildfaste materialer, kjemiske produkter og r\u00e5materialer som gips og silisiumdioksyd, og noe resirkuleres til og med tilbake i selve raffineringsprosessen.<\/p>\n<p>Raffinering av alumina genererer to til tre tonn avfall for hvert tonn som produseres. Disse materialene, kjent som r\u00f8dt slam, m\u00e5 h\u00e5ndteres forsiktig for \u00e5 minimere milj\u00f8p\u00e5virkningen.<\/p>\n<p>N\u00e5r aluminaen er raffinert, st\u00f8pes den i barrer som brukes til ulike form\u00e5l. De kan valses til plater, folie og stenger, trekkes til tr\u00e5d som blir til kabler for elektriske overf\u00f8ringslinjer, st\u00f8pes til komplekse former eller ekstruderte profiler som vindusrammer, og de kan til og med resirkuleres tilbake til ingots igjen - noe som gj\u00f8r aluminium til et uendelig resirkulerbart metall! I tillegg finnes det ulike legeringer som har spesifikke egenskaper for \u00e5 oppfylle ulike kundekrav.<\/p>\n<h2>Gjenvinning<\/h2>\n<p>Aluminium er et av de mest utbredte metallene som brukes i en rekke produkter, alt fra brusbokser til bildeler, men det finnes ikke i ren form i naturen. I stedet m\u00e5 det utvinnes fra bauksittbergarter som inneholder ulike former for aluminiumoksider og raffineres til alumina f\u00f8r det til slutt blir til aluminium i denne tretrinnsprosessen som krever b\u00e5de energi- og vannressurser.<\/p>\n<p>Som en del av gruveprosessen m\u00e5 aluminagruvedriften f\u00f8rst fjerne overdekningen - lag av stein og leire som dekker bauxitten - ved hjelp av sprengnings- eller boremetoder. N\u00e5r dette materialet er l\u00f8snet, kan det lastes p\u00e5 lastebiler og transporteres til et aluminaverk for bearbeiding.<\/p>\n<p>P\u00e5 et bauksittforedlingsanlegg knuses malmen for \u00e5 redusere st\u00f8rrelsen, f\u00f8r den senkes ned i varm kaustisk soda for \u00e5 l\u00f8se opp aluminiumholdige mineraler som gibbsitt og bohmitt, f\u00f8r den skilles fra silisiumdioksyd og blir til en overmettet natriumaluminatl\u00f8sning, ogs\u00e5 kjent som gravidlut.<\/p>\n<p>En del av den drektige v\u00e6sken blir bearbeidet for \u00e5 lage aluminiumhydroksid, mer kjent som lesket kalk, mens resten av den sendes direkte til et aluminaraffineri der komponentene gjennomg\u00e5r kjemiske reaksjoner som omdanner dem til aluminiummetall.<\/p>\n<p>Aluminiumoksid er et uunnv\u00e6rlig industrielt materiale som brukes til mange ulike form\u00e5l i alt fra plastproduksjon til slipemidler. Alumina spiller ogs\u00e5 en n\u00f8kkelrolle i mange typer brannhemmere.<\/p>\n<p>Selv om utvinning og raffinering av aluminiumoksid kan v\u00e6re sv\u00e6rt resirkulerbart, er det fortsatt noen milj\u00f8problemer knyttet til utvinning og raffinering. Disse omfatter st\u00f8yforurensning, ergonomiske problemer, risiko for traumer og sprut av kaustisk soda p\u00e5 huden eller i \u00f8ynene. I tillegg har b\u00e5de bauksittst\u00f8v og aluminapulver blitt forbundet med luftveiskomplikasjoner, inkludert irritasjon eller lungebetennelse.<\/p>\n<p>Noen arbeidere har rapportert om helseproblemer som kreft, nyresykdommer og leverskader som f\u00f8lge av eksponering for bauksittst\u00f8v og aluminast\u00f8v samt ulike forurensninger. Studier har imidlertid vist at dagens beste praksis innen gruvedrift og raffinering ikke ser ut til \u00e5 \u00f8ke risikoen for disse problemene.<\/p>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Dr Donoghue and Mr Frisch are full-time employees of Alcoa of Australia. Bauxite is the primary raw material for producing [&hellip;]<\/p>\n","protected":false},"author":1,"featured_media":0,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"site-sidebar-layout":"default","site-content-layout":"","ast-site-content-layout":"","site-content-style":"default","site-sidebar-style":"default","ast-global-header-display":"","ast-banner-title-visibility":"","ast-main-header-display":"","ast-hfb-above-header-display":"","ast-hfb-below-header-display":"","ast-hfb-mobile-header-display":"","site-post-title":"","ast-breadcrumbs-content":"","ast-featured-img":"","footer-sml-layout":"","theme-transparent-header-meta":"","adv-header-id-meta":"","stick-header-meta":"","header-above-stick-meta":"","header-main-stick-meta":"","header-below-stick-meta":"","astra-migrate-meta-layouts":"default","ast-page-background-enabled":"default","ast-page-background-meta":{"desktop":{"background-color":"var(--ast-global-color-4)","background-image":"","background-repeat":"repeat","background-position":"center center","background-size":"auto","background-attachment":"scroll","background-type":"","background-media":"","overlay-type":"","overlay-color":"","overlay-gradient":""},"tablet":{"background-color":"","background-image":"","background-repeat":"repeat","background-position":"center center","background-size":"auto","background-attachment":"scroll","background-type":"","background-media":"","overlay-type":"","overlay-color":"","overlay-gradient":""},"mobile":{"background-color":"","background-image":"","background-repeat":"repeat","background-position":"center center","background-size":"auto","background-attachment":"scroll","background-type":"","background-media":"","overlay-type":"","overlay-color":"","overlay-gradient":""}},"ast-content-background-meta":{"desktop":{"background-color":"var(--ast-global-color-5)","background-image":"","background-repeat":"repeat","background-position":"center center","background-size":"auto","background-attachment":"scroll","background-type":"","background-media":"","overlay-type":"","overlay-color":"","overlay-gradient":""},"tablet":{"background-color":"var(--ast-global-color-5)","background-image":"","background-repeat":"repeat","background-position":"center center","background-size":"auto","background-attachment":"scroll","background-type":"","background-media":"","overlay-type":"","overlay-color":"","overlay-gradient":""},"mobile":{"background-color":"var(--ast-global-color-5)","background-image":"","background-repeat":"repeat","background-position":"center center","background-size":"auto","background-attachment":"scroll","background-type":"","background-media":"","overlay-type":"","overlay-color":"","overlay-gradient":""}},"footnotes":""},"categories":[6],"tags":[],"class_list":["post-102","post","type-post","status-publish","format-standard","hentry","category-alumina-knowledge"],"aioseo_notices":[],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/aluminaceramics.net\/nb\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/102","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/aluminaceramics.net\/nb\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/aluminaceramics.net\/nb\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/aluminaceramics.net\/nb\/wp-json\/wp\/v2\/users\/1"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/aluminaceramics.net\/nb\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=102"}],"version-history":[{"count":1,"href":"https:\/\/aluminaceramics.net\/nb\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/102\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":103,"href":"https:\/\/aluminaceramics.net\/nb\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/102\/revisions\/103"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/aluminaceramics.net\/nb\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=102"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/aluminaceramics.net\/nb\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=102"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/aluminaceramics.net\/nb\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=102"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}