Bauxit je najvyhľadávanejšou hliníkovou rudou, pretože je z nej možné s pomerne nízkymi nákladmi získavať Al2O3.
Hliník sa v tejto rude nachádza vo forme hydrátu Al2O3.
Ďalšie podstatné zložky bauxitu sú: SiO2, Fe2O3, TiO a voda.
Okrem nich môže bauxit obsahovať ešte CaCO3, MgCO3 a malé množstvá zlúčenín Na, K, Zr, Cr, P, V, Ga. ( niekedy môže byť prítomný aj pyrit ).
Bauxity sú najčastejšie hnedé, alebo tehlovo červené. Najdôležitejším znakom pre posúdenie kvality bauxitu je jeho
modul – hmotnostný pomer Al2O3/SiO2. Od tohto modulu sa odvíjajú aj metódy ďalšieho spracovania bauxitu. Vysokomodulové sa spracúvajú hlavne Bayerovou metódou (až po modul M=6) a nízkomodulové ( M<6 ) zložitejšími a drahšími postupmy
( spekacie a kombinované metódy ).

Výroba bezvodého Al2O3 kombinovanou metódou

Kombinovaná metóda výroby Al2O3 je kombináciou Bayerovej a spekacej metódy.
Môže byť paralelná alebo sériová ( postupná ).

Voľba medzi paralelnou a sériovou metódou sa robí na základe
obsahu SiO2.
Paralelná je vhodná pre spracovanie bauxitov s nízkym
a sériová s vysokým obsahom SiO2.

Sériová kombinovaná metóda výroby Al2O3 z bauxitu

Bayerova vetva:

Bayerov proces je založený na tom, že hydráty Al2O3 v bauxite sa v horúcom sodnom lúhu NaOH ľahko rozpúšťajú a vzniká hlinitan sodný podľa rovníc:

Al2O3. H2O + 2 NaOH = 2 NaAlO2 + 2 H2O

Al2O3. 3 H2O + 2 NaOH = 2 NaAlO2 + 4 H2O

Ochladením, zriedením a očkovaním hydroxidom hlinitým sa hlinitanový roztok hydrolyzuje a vzniká hydroxid hlinitý a sodný lúh podľa rovnice:

2 NaAlO2 + 4 H2O = 2 Al(OH)3 + 2 NaOH

Oxid železitý Fe2O3 sa pri lúhovaní nerozpúšťa a oddeľuje sa od hlinitanového roztoku filtráciou – tvorí podstatu červeného kalu.
Oxid kremičitý SiO2 reaguje so sodným lúhom a prechádza do roztoku ako kremičitan sodný, ktorý má veľmi dobrú rozpustnosť vo vode aj v roztokoch sodného lúhu:

SiO2 + 2 NaOH = Na2SiO3 + H2O

Na2SiO3 však hneď reaguje s prítomným hlinitanom sodným a vzniká nerozpustný Natrolit.

2 NaAlO2 + 2 Na2SiO3 + 4 H2O = Na2O. Al2O3. 2 SiO2.

2 H2O + 4 NaOH

Čistý roztok NaAlO2 sa hydrolyzuje:

NaAlO2 + 2 H2O = NaOH + Al(OH)3

V zahusťovačoch sa oddelí od roztoku zrazenina Al(OH)3 , ktorá sa premýva, odfiltruje a kalcináciou sa zbaví vody.

Vzniká bezvodý Al2O3

Spekacia vetva:

Základom spekacej metódy je reakcia medzi sódou a Al2O3 z bauxitu pri vyšších teplotách za vzniku pevného hlinitanu sodného:

Al2O3 + Na2CO3 = Na2O. Al2O3 + CO2

Ostatné zložky reagujú tiež so sódou:

Fe2O3 + Na2CO3 = Na2O. Fe2O3 + CO2

SiO2 + Na2CO3 = Na2O. SiO2 + CO2

Spekacím prostriedkom je eutektikum tvorené 2 CaO. SiO2 ( 43 hmot. % ) a Na2O. Fe2O3 ( 57 hmot. % ).
Teplota tavenia tohto eutektika je 1200 °C

Spekanie sa robí v rúrových peciach. Hlinitan sodný sa zo spečenca vylúhuje vodou, roztokom sódy alebo hlinitanu. Železitan sodný hydrolyzuje s vodou a vzniká zrazenina Fe(OH)3 a NaOH

Na2O. Fe2O3 + 4 H2O = 2 Fe(OH)3 + 2 NaOH

Lúhovaním spečenca sa do roztoku dostane hlinitan sodný,
časť kremičitanu sodného a hydroxid hlinitý.

Z lúhu sa filtráciou odseparuje hlinitanový roztok a ten je privádzaný do autoklávov v Bayerovej vetve.

Výhody kombinovanej metódy:

Umožňuje zpracovávať bauxity s vysokým obsahom SiO2 ( až 15% )
Bauxity sa zpracúvaju Bayerovým spôsobom, čo je spojené s väčšími stratami Al2O3 a Na2O v červenom kale.Ten sa potom v spekacej vetve speká so sódou a vápencom alebo vápnom. Aglomerát sa lúhuje.Hlinitanový roztok sa buď vracia na lúhovanie v autoklávoch v Bayerovej vetve, alebo sa môže priamo zrážať. Spracovanie červeného kalu zvyšuje výťažnosť Al2O3 a znižuje straty lúhu.

Príklad výhody kombinovanej metódy:

Zpracovanie bauxitu so 14 % SiO2 :

Bayerova metóda – výťažnosť Al2O3 = 70 – 80 %

Kombinovaná metóda 95 %.

	Tento článok bol vytlačený zo stránky https://referaty.centrum.sk

Spracovanie bauxitu - modul 6