Content
- Què és la bauxita?
- Què és la composició de bauxites?
- Propietats físiques de la bauxita
- Bauxita utilitzada per a la producció d'alumini
- Ús de bauxita com a abrasiu
- Ús de la bauxita com a propietat
- Suplents de bauxita
- Localitats bauxites
Bauxita de Little Rock, Arkansas, que presenta un hàbit pisolític i una característica tinció de ferro vermell. La mostra té aproximadament una polzada de 10 centímetres.
Què és la bauxita?
Molta gent es sorprèn en aprendre que la bauxita no és un mineral. És una roca composta principalment per minerals portants d'alumini. Es forma quan els sòls de laterita es filtren greument de sílice i altres materials solubles en un clima tropical o subtropical humit.
La bauxita és el mineral primari de l’alumini. Gairebé tot l’alumini que s’ha produït mai s’ha extret de la bauxita. Els Estats Units tenen uns quants dipòsits petits de bauxita, però almenys el 99% de la bauxita utilitzada als Estats Units és importada. Els Estats Units són també un important importador d'alumini metall.
Què és la composició de bauxites?
La bauxita no té una composició específica. És una barreja d’òxids d’alumini hidros, hidròxids d’alumini, minerals d’argila i materials insolubles com ara quars, hematita, magnetita, siderita i goethita. Els minerals d’alumini en bauxita poden incloure: gibbsite Al (OH)3, Alo boehmita (OH), i, diàsfor, AlO (OH).
Propietats físiques de la bauxita
La bauxita és normalment un material tou amb una duresa de només 1 a 3 a l'escala de Mohs. És de color blanc a gris a marró vermellós amb una estructura pisolítica, brillantor terrós i una gravetat específica baixa entre 2,0 i 2,5. Aquestes propietats són útils per identificar bauxita; tanmateix, no tenen res a veure amb el valor o la utilitat de les bauxites. Això es deu al fet que la bauxita es processa gairebé sempre en un altre material amb propietats físiques ben diferents de la bauxita.
Pisolites en bauxita: Vista de primer pla de l'exemplar de bauxita a la foto de la part superior de la pàgina. Aquesta foto mostra el detall dels pisolites.
Bauxita utilitzada per a la producció d'alumini
La bauxita és el principal mineral d'alumini. El primer pas per produir alumini és aixafar la bauxita i purificar-la mitjançant el procés Bayer. En el procés de Bayer, la bauxita es renta en una solució calenta d’hidròxid de sodi, que filtra l’alumini de la bauxita. L’alumini es precipita fora de solució en forma d’hidròxid d’alumini, Al (OH)3. L’hidròxid d’alumini es calcina per formar alúmina, Al2O3.
L'alumini es fosa a partir de l'alúmina mitjançant el procés Hall-Heroult. Al procés Hall-Heroult, l'alúmina es dissol en un bany fos de criolita (Na3AlF6). L’alumini fos s’elimina de la solució mitjançant electròlisi. Aquest procés utilitza una enorme quantitat d’electricitat. Normalment es produeix alumini on els costos d’electricitat són molt baixos. Bona part de l’alumini que s’utilitza als Estats Units es produeix al Canadà mitjançant energia hidroelèctrica.
Bauxita sense pisolites: Bauxita de Demerara, Guyana. Alguns exemplars de bauxita no tenen les estructures pisolítiques. La mostra té aproximadament una polzada de 10 centímetres.
Ús de bauxita com a abrasiu
L’alúmina calcinada és un corindó sintètic, que és un material molt dur (9 a l’Escala de duresa Mohs). L’alúmina calcinada es tritura, se separa per la mida i s’utilitza com a abrasiu. Paper de lija d’òxid d’alumini, pols de poliment i suspensions de poliment estan fets d’alúmina calcinada.
La bauxita sinterada s'utilitza sovint com a abrasiu per a la detecció de sorres. Es produeix aixafant bauxita a una pols i després fusionant-la en perles esfèriques a una temperatura molt alta. Aquestes perles són molt dures i molt duradores. Les boles es classifiquen segons la mida per utilitzar-les en diferents tipus d'equips de sabatatge i per a diferents aplicacions de sabatatge. La seva forma rodona redueix el desgast dels equips de lliurament.
Kits de rock i minerals: Obteniu un kit de roques, minerals o fòssils per obtenir més informació sobre els materials de la Terra. La millor manera d’aprendre sobre les roques és tenir disponibles exemplars per fer proves i exàmens.
Ús de la bauxita com a propietat
La bauxita sinterada també s'utilitza com a propietat de camp petroli. En les perforacions per a petroli i gas natural, la roca del dipòsit és sovint fracturada mitjançant el bombament de líquids al pou amb pressions molt altes. La pressió creix fins a nivells molt elevats que fan que la roca del dipòsit d’esquiles es trenqui. Quan es produeix la fractura, l’aigua i les partícules en suspensió conegudes com a "plantes propenses" s’afanyen a les fractures i les empenyen. Quan s’apaguen les bombes, les fractures es tanquen, atrapant les partícules proppant al dipòsit. Si hi ha un nombre adequat de partícules resistents a les aixafades al dipòsit, les fractures seran "propulsades" obertes, permetent un flux de petroli o gas natural fora de les roques i cap al pou. Aquest procés es coneix com fracturació hidràulica.
La bauxita en pols es pot fondre en petites gotes a temperatures molt altes. Aquestes perles tenen una resistència de trituració molt elevada i això les fa adequades com a propànent. Es poden produir en gairebé qualsevol mida i en un rang de gravetat específic. La gravetat específica de les perles i la seva mida es poden ajustar a la viscositat del fluid de fracturació hidràulica i a la mida de les fractures que s'espera que es desenvolupin a la roca. Els insectes fabricats ofereixen una àmplia selecció de la mida del gra i de la gravetat específica en comparació amb un sostingut natural conegut com a sorra de frac.
Suplents de bauxita
Els recursos mundials de bauxita són adequats per a dècades de producció a les taxes actuals. Es podrien utilitzar altres materials en lloc de bauxita per a la producció d'alúmina. Es podrien utilitzar minerals d’argila, alunita, anorthosita, cendra de les plantes d’energia i esquist de petroli per produir alúmina però a costos més elevats mitjançant diferents processos. El carbur de silici i el corindó sintètic de vegades es fan servir en lloc d’abrasius basats en bauxita. De vegades s'utilitzen mullites sintètiques i òxid de magnesi a base de magnesita en lloc de refractaris a base de bauxita.
Localitats bauxites
La bauxita es troba en abundància a molts llocs del món. El 2017, els deu principals països productors de bauxita van ser: Austràlia, Xina, Brasil, Índia, Guinea, Jamaica, Rússia i Kazakhstan. Cadascun d’aquests països té suficients reserves per a molts anys de producció continuada. Alguns tenen reserves per a més de 100 anys de producció.
Els Estats Units tenen petites quantitats de bauxita a Arkansas, Alabama i Geòrgia; tanmateix, hi ha molt poca explotació de bauxita als Estats Units i almenys el 99% del consum s’importa.