dasar-dasar pembalut bijih aluminium

Pengantar Saus Bijih Aluminium: Dari Bauksit hingga Alumina

Perjalanan aluminium, logam yang identik dengan modernitas, tidak dimulai dengan bahan berwarna putih keperakan yang kita kenal, tetapi dengan batuan lempung berwarna coklat kemerahan yang dikenal sebagai bauksit. Sebagai bijih utama aluminium, bauksit tidak menghasilkan logam secara langsung. Alih-alih, itu harus menjalani proses persiapan kritis yang disebut saus bijih atau Penerima manfaat, yang lebih khusus disebut dengan Proses Bayer untuk aluminium. Tahap awal ini sangat mendasar, mengubah mentah, bauksit tidak murni menjadi aluminium oksida murni (alumina), bahan baku penting untuk reduksi elektrolitik berikutnya yang menghasilkan logam aluminium.

Sifat Bauksit dan Kebutuhan Pengolahannya

Bauksit adalah mineral heterogen yang terutama terdiri dari mineral aluminium hidroksida, terutama situs gibbsite (Al(OH)₃), boehmite (γ-alo(OH)), dan diaspora (A-Alo(OH)). Namun, itu tidak pernah ditemukan dalam keadaan murni. Deposit bauksit yang khas adalah campuran kompleks yang mengandung pengotor signifikan, terutama:

• silika (SiO₂): Dalam bentuk seperti mineral kuarsa dan tanah liat (MISALNYA., kaolinit).
• Oksida Besi (Fe₂O₃): Yang memberi bauksit warna merah yang khas.
• Titanium Dioksida (TiO₂): Sering hadir sebagai mineral rutil.
• Berbagai elemen jejak lainnya.

Kehadiran pengotor ini, khususnya silika, sangat merugikan efisiensi dan keekonomian proses peleburan. Karena itu, tujuan inti dari pembalut bijih aluminium adalah untuk memaksimalkan kandungan alumina dan meminimalkan silika reaktif, memproduksi seragam, produk berkualitas tinggi untuk Proses Bayer.

Proses Bayer: Inti dari Saus Bijih Aluminium

Proses Bayer, dikembangkan oleh Karl Josef Bayer di 1887, tetap menjadi metode industri utama untuk memurnikan bauksit menjadi alumina. Ini adalah proses hidrometalurgi yang memanfaatkan sifat amfoter aluminium hidroksida—artinya aluminium hidroksida dapat bereaksi dengan asam dan basa.. Prosesnya terdiri dari beberapa tahapan operasional utama:

• 1. Menghancurkan dan Menggiling: Bauksit yang ditambang pertama-tama dihancurkan dan digiling menjadi bubuk halus untuk menambah luas permukaannya, memfasilitasi reaksi kimia yang lebih efisien pada langkah berikutnya.
• 2. Pencernaan: Bauksit yang digiling kemudian dicampur dengan panas, soda kaustik pekat (natrium hidroksida, NaOH) larutan dalam bejana besar yang disebut pencernaan. Di bawah tekanan dan suhu tinggi (biasanya antara 150-280°C tergantung pada jenis bauksitnya), mineral aluminium hidroksida larut untuk membentuk larutan natrium aluminat yang larut:
  Al(OH)₃ + Naoh → naalo₂ + 2H₂O
  Pengotor besi oksida dan titanium dioksida, tidak larut dalam alkali kuat, tetap dalam bentuk padat sebagai bagian dari "lumpur merah" residu.
• 3. Klarifikasi/Penyelesaian: Bubur yang dihasilkan dari proses pencernaan—campuran larutan natrium aluminat dan padatan lumpur merah yang tidak larut—dipindahkan ke tangki pengendapan besar atau alat penjernih.. Di Sini, partikel lumpur merah yang berat mengendap di dasar. Untuk membantu pemisahan ini, flokulan sering ditambahkan. Larutan natrium aluminat yang telah diklarifikasi dituang dan disaring dengan hati-hati untuk menghilangkan partikel halus yang tersisa.
• 4. Pengendapan: Ini adalah kebalikan dari pencernaan. Larutan natrium aluminat bening didinginkan dan diunggulkan dengan kristal halus alumina terhidrasi. Agitasi selama beberapa jam hingga berhari-hari mendorong penguraian larutan, mengendapkan kristal aluminium hidroksida murni:
  Naalo₂ + 2H₂o → al(OH)₃↓ + NaOH
  Soda kaustik dibuat ulang pada langkah ini dan didaur ulang kembali ke tahap pencernaan.
• 5. kalsinasi:Aluminium hidroksida yang diendapkan dicuci untuk menghilangkan sisa cairan dan kemudian dikalsinasi (dipanaskan) dalam tanur putar atau kalsiner unggun terfluidisasi pada suhu sekitar 1000-1200°C. Panas yang hebat ini menghilangkan air yang terikat secara kimia, mengakibatkan kering, putih, bubuk berpasir yang dikenal sebagai alumina tingkat peleburan (Al₂O₃).

  Proses Sintering: Rute Pelengkap untuk Bauksit Silika Tinggi

  Proses Bayer standar menghadapi tantangan ekonomi saat memproses bauksit dengan kandungan silika tinggi karena konsumsi soda kaustik yang berlebihan.
  Metode alternatif atau pelengkap yang umum untuk bijih tahan api tersebut melibatkan sintering.
  Sintering menggabungkan bauksit silika tinggi dengan soda abu (Na₂CO₃) dan batu kapur (CaCO₃) pada suhu tinggi.
  Silika bereaksi membentuk kalsium silikat yang tidak larut sambil menghasilkan natrium aluminat.
  Massa yang disinter kemudian dapat dilindi untuk mengekstrak alumina.
  Sintering dapat digunakan sendiri atau digabungkan dengan pemrosesan Bayer tergantung pada karakteristik bijih.

  Produk Sampingan yang Tak Terelakkan: Pengelolaan Lumpur Merah

  Pertimbangan lingkungan yang signifikan dalam produksi alumina melibatkan pengelolaan lumpur merah - bubur alkali yang mengandung besi/titanium oksida/padatan yang tidak bereaksi/dan sisa logam berat yang dihasilkan selama klarifikasi.
  Industri ini menghadapi tantangan berkelanjutan mengenai penyimpanan/remediasi/dan potensi strategi pemanfaatan yang aman seperti memulihkan logam berharga/menggunakannya dalam produksi semen/atau menetralisirnya untuk tujuan reklamasi lahan.

  Sebuah Langkah Dasar Menuju Produksi Aluminium Berkelanjutan

  Urutan kompleks yang terlibat dalam proses dressing bijih aluminium mewakili lebih dari sekedar persiapan sederhana; hal ini merupakan prestasi teknik kimia yang rumit dan penting untuk memungkinkan kehidupan modern melalui produk logam yang ringan/tahan lama/dan dapat didaur ulang sekaligus menunjukkan tanggung jawab pemeliharaan lingkungan yang penting yang memerlukan inovasi berkelanjutan dalam sektor dasar ini..

  </html