Boksit: Alüminyumun ana cevheri.

İçerik

• Boksit Nedir?
• Boksit bileşimi nedir?
• Boksitin Fiziksel Özellikleri
• Alüminyum Üretiminde Kullanılan Boksit
• Boksitin Aşındırıcı Olarak Kullanımı
• Boksitin Proppant Olarak Kullanımı
• Boksit yerine geçecekler
• Boksit Bölgeleri

Boksit Little Rock, Arkansas'tan bir pisolit alışkanlığı ve karakteristik kırmızı demir lekesi sergiliyor. Numune genelinde yaklaşık 4 inç (10 santimetre).

Boksit Nedir?

Pek çok insan boksitin mineral olmadığını öğrenince şaşırır. Esas olarak alüminyum içeren minerallerden oluşan bir kayadır. Laterit topraklarının, ıslak tropik veya subtropikal bir iklimde silika ve diğer çözülebilir maddelerden ciddi şekilde sızması durumunda oluşur.

Boksit, alüminyumun birincil cevheridir. Üretilen alüminyumun neredeyse tamamı boksitten çıkarıldı. Amerika Birleşik Devletleri'nin birkaç küçük boksit yatağı var ancak Amerika Birleşik Devletleri'nde kullanılan boksitlerin en az% 99'u ithal ediliyor. ABD aynı zamanda önemli bir alüminyum metal ithalatçısı.

Boksit bileşimi nedir?

Boksitin belirli bir bileşimi yoktur. Sulu alüminyum oksitlerin, alüminyum hidroksitlerin, kil minerallerinin ve kuvars, hematit, manyetit, siderit ve goetit gibi çözünmeyen maddelerin bir karışımıdır. Boksitteki alüminyum mineralleri şunları içerebilir: Gibbsite Al (OH)₃boehmit AlO (OH) ve diaspore, AlO (OH).

Boksitin Fiziksel Özellikleri

Boksit tipik olarak Mohs skalasında sertliği sadece 1 ila 3 olan yumuşak bir malzemedir. Pisolitik bir yapıya, toprak parlaklığına ve 2.0 ile 2.5 arasında düşük bir özgül ağırlığa sahip olan kahverengi ila kırmızı kırmızımsı beyazdır. Bu özellikler boksit tanımlamak için kullanışlıdır; Bununla birlikte, boksitlerin değeri ya da kullanışlılığı ile ilgisi yoktur. Bunun nedeni boksitin neredeyse her zaman boksitten belirgin bir şekilde farklı olan fiziksel özelliklere sahip başka bir malzemeye işlenmesidir.

Boksitteki Pisolitler: Fotoğraftaki boksit örneğinin yakından görmek sayfanın üst kısmındadır. Bu fotoğraf pisolitlerin detayını göstermektedir.

Alüminyum Üretiminde Kullanılan Boksit

Boksit, alüminyumun ana cevheridir. Alüminyum üretiminde ilk adım boksitin parçalanması ve Bayer Prosesi kullanılarak saflaştırılmasıdır. Bayer Prosesinde, boksit alüminyumu boksitten ayıran sıcak bir sodyum hidroksit çözeltisi içinde yıkanır. Alüminyum, alüminyum hidroksit, Al (OH) formunda çözeltiden çöktürülür.₃. Alüminyum hidroksit daha sonra alümina, Al oluşturmak üzere kalsine edilir₂O₃.

Hall-Heroult Süreci kullanılarak alüminadan alüminyum eritilir. Hall-Heroult Sürecinde alümin, erimiş bir cryolite banyosunda eritilir (Na₃AlF₆). Erimiş alüminyum çözeltiden elektroliz ile uzaklaştırılır. Bu işlem çok büyük miktarda elektrik kullanıyor. Alüminyum genellikle elektrik maliyetlerinin çok düşük olduğu yerlerde üretilir. Amerika Birleşik Devletleri'nde kullanılan alüminyumun çoğu, hidroelektrik güç kullanılarak Kanada'da üretilmektedir.

Pisitsiz boksit: Demerara, Guyana’dan gelen boksit. Bazı boksit örneklerinde pisolit yapı yoktur. Numune genelinde yaklaşık 4 inç (10 santimetre).

Boksitin Aşındırıcı Olarak Kullanımı

Kalsine alümin çok sert bir materyal olan sentetik bir korundumdur (9 Mohs Sertliği Ölçeğinde). Kalsine alümina ezilir, boyutuna göre ayrılır ve aşındırıcı olarak kullanılır. Alüminyum oksit zımpara kağıdı, parlatma tozları ve parlatma süspansiyonları kalsine alüminadan yapılmıştır.

Sinterlenmiş boksit genellikle kumlama maddesi olarak kullanılır. Boksitin bir toza ezilmesi ve daha sonra çok yüksek bir sıcaklıkta küresel boncuklar ile birleştirilmesi suretiyle üretilir. Bu boncuklar çok sert ve çok dayanıklıdır. Boncuklar daha sonra farklı kumlama ekipmanlarında ve farklı kumlama uygulamalarında kullanım için boyuta göre sıralanır. Yuvarlak şekilleri teslimat ekipmanındaki aşınmayı azaltır.

Kaya ve Mineral Kitleri: Toprak malzemeleri hakkında daha fazla bilgi edinmek için bir kaya, mineral veya fosil kiti edinin. Kayaları öğrenmenin en iyi yolu, test ve inceleme için numunelerin hazır bulundurulmasıdır.

Boksitin Proppant Olarak Kullanımı

Sinterlenmiş boksit ayrıca bir petrol sahası malzemesi olarak kullanılır. Petrol ve doğal gaz için delme işleminde, rezervuar kaya genellikle çok yüksek basınçlarda kuyuya sıvı pompalayarak kırılır. Basınç, şeyl rezervuarı kayağının kırılmasına neden olan çok yüksek seviyelere yükselir. Kırılma gerçekleştiğinde, "propantlar" olarak bilinen su ve askıda kalan parçacıklar kırılmaya girer ve onları açık iter. Pompalar kapatıldığında, kırıklar kapanır ve propant parçacıkları haznede tutulur. Haznede yeterli sayıda ezilmeye dirençli partikül kalırsa, kırıklar "kayarak" açılacak ve kayaların içinden ve kuyudan bir yağ veya doğal gaz akışı sağlanacaktır. Bu işlem hidrolik kırılma olarak bilinir.

Toz halinde boksit, çok yüksek sıcaklıklarda minik taneciklerin içine kaynaşabilir. Bu boncuklar çok yüksek ezilme direncine sahiptir ve bu onları propant olarak uygun kılar. Hemen hemen her boyutta ve belirli bir ağırlık aralığında üretilebilirler. Boncukların özgül ağırlığı ve boyutları, hidrolik kırılma sıvısının viskozitesi ve kayada oluşması beklenen kırılmaların büyüklüğü ile eşleştirilebilir. Üretilen propantlar, kırık kumu olarak bilinen doğal bir propant ile karşılaştırıldığında geniş bir tane büyüklüğü ve özgül ağırlık seçimi sunar.

Boksit yerine geçecekler

Dünya boksit kaynakları, mevcut oranlarda onlarca yıllık üretim için yeterlidir. Alümina üretimi için boksit yerine başka malzemeler kullanılabilir. Kil mineralleri, alunit, anortozit, enerji santrali külü ve yağ şeylleri, alümina üretmek için, ancak farklı prosesler kullanılarak daha yüksek maliyetlerle kullanılabilir. Silisyum karbür ve sentetik korundum bazen boksit bazlı aşındırıcılar yerine kullanılır. Magnezitten yapılmış sentetik mullit ve magnezyum oksit, bazen boksit bazlı refrakterlerin yerine kullanılır.

Boksit Bölgeleri

Boksit, dünyanın birçok yerinde bolca bulunur. 2017'de on lider boksit üreten ülke şunlardı: Avustralya, Çin, Brezilya, Hindistan, Gine, Jamaika, Rusya ve Kazakistan. Bu ülkelerin her biri, uzun yıllar devam eden üretim için yeterli rezerve sahip. Bazılarının 100 yıldan fazla üretim rezervi var.

Amerika Birleşik Devletleri, Arkansas, Alabama ve Georgia'da az miktarda boksit kullanıyor; ancak, ABD'de çok az sayıda boksit madenciliği var ve tüketimin en az% 99'u ithal ediliyor.