Sadržaj
- Što je boksit?
- Što je sastav boksita?
- Fizička svojstva boksita
- Boksit Koristi se za proizvodnju aluminija
- Uporaba boksita kao abraziva
- Upotreba boksita kao propanta
- Zamjena za boksit
- Nalazišta boksita
Boksit iz Little Rocka u Arkansasu, pokazujući običaj pisolitika i karakterističnu bojenje crvenim željezom. Uzorak je dugačak oko 4 inča (10 centimetara).
Što je boksit?
Mnogi se čude kad saznaju da boksit nije mineral. To je stijena sastavljena uglavnom od minerala koji nose aluminij. Nastaje kada su lateralna tla jako isprana od silicijevog dioksida i drugih topivih materijala u vlažnoj tropskoj ili suptropskoj klimi.
Boksit je primarna ruda aluminija. Gotovo sav aluminij koji je ikada proizveden vadi se iz boksita. Sjedinjene Države imaju nekoliko malih ležišta boksita, ali najmanje 99% boksita koji se koristi u Sjedinjenim Državama uvozi se. Sjedinjene Države su također glavni uvoznik aluminijskih metala.
Što je sastav boksita?
Boksit nema specifičan sastav. To je mješavina hidratiziranih oksida aluminija, aluminijevih hidroksida, minerala gline i netopljivih materijala poput kvarca, hematita, magnetita, siderita i goetita. Minerali aluminija u boksitu mogu uključivati: gibites Al (OH)3, boehmite AlO (OH) i, dijaspore, AlO (OH).
Fizička svojstva boksita
Boksit je obično mekani materijal s tvrdoćom od samo 1 do 3 na Mohsovoj skali. Bijele je do sive do crvenkasto smeđe boje s pisolitičkom strukturom, zemljanim sjajem i niskom specifičnom težinom između 2,0 i 2,5. Ova svojstva korisna su za identificiranje boksita; međutim, oni nemaju nikakve veze s vrijednošću ili korisnošću boksita. To je zato što se boksit gotovo uvijek prerađuje u drugi materijal s fizikalnim svojstvima koja se izrazito razlikuju od boksita.
Pisoliti u boksitu: Pogled izbliza uzorka boksita na fotografiji na vrhu stranice. Ova fotografija prikazuje detalje pisolita.
Boksit Koristi se za proizvodnju aluminija
Boksit je glavna aluminijska ruda. Prvi korak u proizvodnji aluminija je drobljenje boksita i njegovo pročišćavanje pomoću Bayerovog postupka. U Bayerovom procesu, boksit se ispere vrućom otopinom natrijevog hidroksida koja ispušta aluminij iz boksita. Aluminij se istaloži iz otopine u obliku aluminij hidroksida, Al (OH)3, Aluminij hidroksid se zatim kalcinira, čime se stvara glinica, Al2O3.
Aluminij se topi iz glinice koja se upotrebljava Hall-Heroult-ovim postupkom. U Hall-Heroult postupku, glinica se otapa u rastopljenoj kupelji kriolita (Na3Alf6). Rastaljeni aluminij uklanja se iz otopine elektrolizom. U ovom se procesu koristi ogromna količina električne energije. Aluminij se obično proizvodi tamo gdje su troškovi električne energije vrlo niski. Veliki dio aluminija koji se koristi u Sjedinjenim Državama proizvodi se u Kanadi korištenjem hidroelektrane.
Boksit bez pisolita: Boksiti iz Demerare, Gvajana. Neki primjerci boksita nemaju batolitnu strukturu. Uzorak je dugačak oko 4 inča (10 centimetara).
Uporaba boksita kao abraziva
Kalcinirana glinica je sintetički korund, koji je vrlo tvrd materijal (9 na Mohsovoj ljestvici tvrdoće). Kalcinirana glinica se drobi, odvaja po veličini i koristi kao abraziv. Aluminij oksidni papiri, poliranje u prahu i suspenzije za poliranje izrađeni su od kalcinirane glinice.
Sinterirani boksit često se koristi kao abraziv za pjeskarenje. Nastaje drobljenjem boksita u prah i zatim ga stapanjem u kuglične kuglice na vrlo visokoj temperaturi. Ove perle su vrlo tvrde i vrlo izdržljive. Kuglice se zatim sortiraju prema veličini za upotrebu u različitim vrstama opreme za pjeskarenje i za različite primjene pjeskarenja. Njihov okrugli oblik smanjuje trošenje opreme za isporuku.
Rock & Mineral Kitovi: Nabavite komplet od kamena, kamena ili fosila da biste saznali više o materijalima Zemlje. Najbolji način za učenje o stijenama je raspolaganje uzorcima za testiranje i ispitivanje.
Upotreba boksita kao propanta
Sinterirani boksit koristi se i kao sredstvo za razradbu naftnog polja. Pri bušenju nafte i prirodnog plina, stijensko ležište se često lomi ispumpavanjem tekućine u bunar pod vrlo visokim pritiscima. Tlak raste do vrlo visokih razina koje uzrokuju lom stijene u škriljcu. Kad se dogodi lomljenje, voda i suspendirane čestice poznate kao "propanti" hrle u lomove i guraju ih otvorene. Kad su crpke isključene, lomovi se zatvaraju, zadržavajući u sebi rezervne čestice u rezervoaru. Ako u rezervoaru ostane dovoljan broj čestica otpornih na drobljenje, lomovi će se "otvoriti", omogućujući protok nafte ili prirodnog plina iz stijena i u bunar. Taj je postupak poznat i kao hidraulično lomljenje.
Boksit u prahu može se stopiti u sićušne kuglice na vrlo visokim temperaturama. Ove perle imaju vrlo visoku otpornost na drobljenje, što ih čini pogodnim kao propan. Mogu se proizvesti u gotovo bilo kojoj veličini iu određenom rasponu specifične gravitacije. Specifična težina kuglica i njihova veličina mogu se uskladiti s viskozitetom tekućine za hidraulično lomljenje i veličinom lomova koji se očekuju razvijati u stijeni. Proizvedeni propanti pružaju širok izbor veličine zrna i specifične težine u odnosu na prirodni propan, poznat kao frak pijesak.
Zamjena za boksit
Svjetski resursi boksita dovoljni su za desetljeću proizvodnje po sadašnjim stopama. Za proizvodnju glinice mogu se umjesto boksita koristiti drugi materijali. Glineni minerali, alunit, anorthosit, pepeo elektrane i škriljac mogu se koristiti za proizvodnju glinice, ali uz veće troškove, koristeći različite postupke. Umjesto bobičnih abraziva na bazi boksita ponekad se upotrebljavaju silicij-karbid i sintetički korund. Umjesto vatrostalnih materijala na bazi boksita ponekad se upotrebljavaju sintetski mullit i magnezijev oksid izrađen iz magnezita.
Nalazišta boksita
Boksit se nalazi u izobilju na mnogim lokacijama širom svijeta. U 2017. godini deset vodećih zemalja proizvođača boksita bile su: Australija, Kina, Brazil, Indija, Gvineja, Jamajka, Rusija i Kazahstan. Svaka od ovih zemalja ima dovoljno rezervi za dugogodišnju proizvodnju. Neki imaju rezerve za više od 100 godina proizvodnje.
Sjedinjene Države imaju male količine boksita u Arkansasu, Alabami i Gruziji; međutim, u Sjedinjenim Državama postoji vrlo malo iskopavanja boksita, a uvozi se najmanje 99% potrošnje.