Compoziția chimică, formula și proprietățile bauxitei

Bauxitul este o rocă care include diverse minerale, în principal hidroxizi și oxizi de aluminiu (alumină). În plus, ele conțin oxizi, hidroxizi și silicați din fier, silice (silice), cuarț și alte substanțe chimice. Numărul total de elemente chimice găsite în această rasă este de aproximativ o sută. Întrucât bauxita are o compoziție complexă, nu are o formulă chimică clar definită.

Ce este bauxita

Bauxitul a fost descoperit de geologul francez Pierre Berthier în 1821 lângă satul Le Bo, unde cercetătorul și-a petrecut vacanța de vară. În cinstea acestui sat, rasa rock a primit numele său. Berthier însuși nu a acordat o mare importanță descoperirii sale. Nu știa că această rasă ar deveni cea mai importantă materie primă pentru producția de aluminiu în viitor.

Aspect și proprietăți fizice

În aparență, această rasă este similară cu cea de lut, dar poate avea și un aspect pietros. Culoarea lor este foarte diversă - de la aproape alb la aproape negru, dar cea mai comună - roșu închis, gri sau maro. Opac, nu este solubil în apă. densitate depinde de conținutul de fier și de obicei variază între 2900-3500 kg / m3, dar poate fi semnificativ mai mică. Când este amestecat cu apă, bauxita nu formează o masă plastică, spre deosebire de lut.

Structura lor poate fie dense sau poroase. Adesea, ele pot găsi incluziuni mici sub formă de corpusculi rotunzi, formați de oxizi de fier sau de alumină. Bauxiții ăștia arată foarte decorativ. Duritatea stâncii variază de la 2 la 7 unități pe scara Mohs.

Compoziție chimică

În plus față de componentele principale - hidroxidul de aluminiu, compușii de fier și siliciul, conține bauxita set de elemente chimice - sodiu, potasiu, magneziu, crom, zirconiu, galiu, vanadiu și, de asemenea, compuși cum ar fi carbonați, calciți, titaniți. Din punct de vedere uman, cei mai importanți sunt compușii de aluminiu - cu atât mai mult cu atât sunt mai valoroși minereul. Oxidul de siliciu, dimpotrivă, înrăutățește calitatea rocilor.

Compoziția pot include astfel de minerale, ca diaspore, boehmite, gibbsite. Acestea aparțin formării rock-ului. În plus, mineralele însoțitoare sunt adesea prezente în compoziție - de exemplu goethit, clorit, kaolinit și altele.

Bauxitul seamănă cu argile, dar ele au de asemenea o diferență semnificativă - aluminiul este conținut în ele ca un hidroxid și în argile - sub formă de kaolinită.

Principalele soiuri

În funcție de compoziția lor chimică, toți bauxitii pot fi împărțiți în trei grupe principale:

1. Monohidroxid (minerale formate de rocă - diaspore sau boehmite).
2. Trihidroxid (gibsite).
3. Amestecat, combinând proprietățile primului și celui de-al doilea grup.

Acestea din urmă sunt cele mai frecvente.

Prin metoda formării, bauxitele sunt împărțite în cele laterite - numite și cele reziduale - și cele redepuse (sau sedimentare). Primele sunt formate în zone cu climat tropical ca urmare a proceselor chimice profunde care apar în rocile aluminosilicate în condiții de umiditate ridicată și temperatură, iar ultima - ca rezultat al transferului și redepoziției produselor de intemperii. Ele se află adesea în straturi. Deoarece aceste straturi diferă în ceea ce privește calitatea, este mult mai dificil să se prelucreze astfel de minereu.

utilizarea

Principala zonă de aplicare a minereului de bauxită este producția de aluminiu. În plus, este folosit ca flux în metalurgia feroasă, în fabricarea vopselelor, în industria abrazivă, pentru producerea de refractare cu electro-corund, de înaltă alumină. De asemenea, din bauxită sunt cimentul aluminos - un compus cu întărire rapidă, cu proprietăți astringente ridicate, bine dovedit în lucrările de construcție la temperaturi scăzute.

Cerere de bijuterii

Bauxitul nu este o piatră promițătoare pentru bijutieri, doar ocazional se poate găsi realizate din bijuterii autorului. Cu toate acestea, oferind o formă pietrei și lustruire, primiți suveniruri frumoase. Nici un bauxit nu este atribuit calităților de vindecare sau magice.

Cum se formează bauxitele

Această rocă este formată ca urmare a intemperiilor mineralelor care conțin aluminiu, de exemplu, feldspați. De obicei, ele sunt distruse, formând argile, dar clima caldă și umiditatea ridicată contribuie la îndepărtarea silicelor și alcalinilor, astfel încât majoritatea depozitelor de bauxită tropicală sunt concentrate în țările tropicale. Există două moduri de formare a acestei stânci - reziduale-chemogenice și sedimentare-chimogene. Bauxiții sedimentari se formează ca urmare a acumulării de produse de intemperii în zonele joase și tranșee.

depozit

Aproximativ 90% din rezervele de bauxită din lume se găsesc în depozite laterite. În condițiile unui climat cald și umed, se formează așa-numitele cortexuri lacrite. Liderii în rezervele de bauxită sunt Guineea, Australia și Brazilia. Un număr semnificativ dintre aceștia au și India, Vietnam, Indonezia, Jamaica, Mali și Camerun.

Rezervele de bauxită în Rusia

Există puține depozite de bauxită în Rusia, astfel încât majoritatea acestor materii prime trebuie achiziționate în străinătate. Cele mai bune bauxite rusești de calitate sunt exploatate în regiunea cu bauxită nord-urală. acestea stocurile au fost descoperite în 1931 an geolog NA. Karzhavin. Mina se află la o adâncime de 700-1000 m, exploatată prin metoda mea. Există un depozit în regiunea Leningrad. În

Regiunea Arhanghelsk este exploatată bauxită cu un conținut ridicat de alumină și conținutul scăzut de siliciu, dezvoltarea lor se desfășoară într-un mod deschis. Principalul lor dezavantaj este un procent ridicat de crom și gips în stâncă. Depozitul Vistovskoye este situat în regiunea Belgorod, calitatea minereului este scăzută datorită conținutului ridicat de carbonați.

Se pare însă că depozitele descoperite la sfârșitul anilor `60 în nord-vestul Republicii Komi calitatea minereului din ele este medie, Mai mult, extracția lor este complicată de natura nefolosită a zonei și de infrastructura de transport defectuoasă. În ciuda acestui fapt, în 1997 primul lot de materii prime de bauxită de la Komi a fost livrat la Ural Aluminium Smelter, rezistând cu succes testelor industriale. În plus față de aluminiu, materiile prime din aceste depozite conțin metale rare, ceea ce le conferă o valoare adăugată. Bauxiții sunt, de asemenea, exploatate în zona Angara, caracteristica lor distinctivă fiind un conținut ridicat de alumină liberă sub formă de corindon (până la 10%).

Extracție și prelucrare

Cel mai adesea, acestea sunt exploatate în mod deschis, dar se utilizează și exploatările subterane. Alegerea tehnologiei de prelucrare a bauxite depinde de calitatea acestora. În orice caz, procesul implică două etape:

1. obținerea aluminei (metode chimice);
2. izolarea aluminiului (electroliza).

Alumina din minereu de înaltă calitate este exploatată cu procesul Bayer, în care bauxitul fin măcinat este tratat cu o soluție de hidroxid de sodiu și, ca rezultat, se formează o soluție de aluminat de sodiu. Soluția rezultată este purificată din nămolul roșu, iar din aceasta se precipită alumina (hidroxidul de aluminiu).

Pentru prelucrarea bauxitelor de calitate scăzută, aplicați o metodă mai complexă - sunt zdrobite, amestecate cu calcar și sifon și sinterizate în cuptoare speciale rotative. Produsul rezultat este tratat cu alcalii, hidroxidul precipitat este separat și filtrat.

La o singură fabrică, utilizarea paralelă ambele procese. Acest lucru face posibilă prelucrarea minereurilor de diferite calități în același timp. De asemenea, este posibil să se utilizeze aceste metode secvențial, prin sinterizarea zgurii rămase după utilizarea metodei Bayer și extragerea de alumină suplimentară din acesta.