cevherleri
Alüminyum, Dünya yüzeyinde en bol bulunan üçüncü elementtir. Sadece oksijen ve silikon daha yaygındır. Yerkabuğu 16 km (10 mil) derinliğe kadar yüzde 8 alüminyum içerir. Alüminyum, diğer yaygın elemanlarla birleşme eğilimindedir ve bu nedenle doğada metalik formda nadiren görülür. Bununla birlikte, bileşikleri, hemen hemen tüm yaygın kayaçların önemli bir bileşenidir. Kil, şeyl, arduvaz, şist, granit, siyenit ve anorthozitte bulunur.
Yaklaşık yüzde 52 alüminyum oksitten oluşan demir içeren bir kaya olan en önemli alüminyum cevheri, 1821'de Güney Fransa'daki Les Baux yakınlarında keşfedildi. Materyal daha sonra boksit olarak adlandırıldı. Boksit en iyi şekilde, alüminyum hidroksit veya alüminyum oksit formundaki alüminyumun en büyük tek bileşen olduğu, değişen saflık derecelerinde bir alüminyum cevheri olarak tanımlanır. Safsızlıklar büyük ölçüde demir oksit, silika ve titanyadır.
Boksit, bileşimine ve safsızlıklarına bağlı olarak fiziksel görünümde büyük ölçüde değişir. Demir oksitleri yüksekse rengi sarımsı beyazdan griye veya pembeden koyu kırmızıya veya kahverengiye kadar değişir. Dünyevi olabilir veya kilden kayaya formda olabilir. Boksit, Antarktika hariç dünyanın tüm kıtalarında bulunmuştur. En zengin yataklar genellikle oluşum sırasında tropik ve subtropikal iklimlerde olan bölgelerde bulunur ve bu da optimum yağış, sabit sıcak sıcaklıklar ve iyi drenaj koşulları sağlar.
Karayip adalarında, kuzey Güney Amerika, Avustralya, Hindistan, Endonezya, Malezya, Çin, Rusya, Kazakistan, batı Afrika, Yunanistan, Hırvatistan, Bosna Hersek, Karadağ, Macaristan, İtalya ve Fransa'da büyük mevduatlar bulunmaktadır.
Tüm boksitler alüminyum üretimi için ekonomik değildir. Sadece yüzde 30 veya daha fazla alüminyum oksit içeriğine sahip toprak pratik olarak kabul edilir. Sadece sırasıyla yüzde 65 ve 85 alümina içeren önemli konsantrasyonlarda gibbsit ve boehmit içeren cevherlerin genellikle işlenmesi ekonomik olarak kabul edilir. Gibbsite büyük ölçüde Ekvatorun her iki yanındaki tropik bölgelerde bulunurken, boehmit subtropikal kuşağın büyük ölçüde Rusya, Kazakistan, Türkiye, Çin ve Yunanistan'da bulunur.
Bilinen boksit yatakları, mevcut üretim seviyelerinde yüzlerce yıldır dünyaya alüminyum sağlayabilir. Yüksek dereceli boksit yatakları tükendiğinde, önemli miktarda ikincil cevher rezervinden yararlanılmaya devam edilecektir: kuzeybatı Amerika Birleşik Devletleri ve Avustralya'da laterit yatakları, batı ABD'deki anortozit, Avrupa'daki apatit ve alunit, güneydoğu ABD'deki kaolinit. Diğer boksit olmayan alümina kaynakları da mevcuttur: alümina killer, dawsonit, alüminli şeyller, magmatik kayalar ve saprolit ve sillimanit mineralleri. Rusya'da, alümina boksitik olmayan cevherlerden, yani nefelin siyenit ve alunitten arındırılmıştır. Avustralya, Gine ve Endonezya'daki büyük boksit gelişmeleri, başka yerlerdeki ikincil cevherlere olan ilgiyi erteleme eğilimindedir.
madencilik
Ticari olarak sömürülen boksitin en büyük miktarı Dünya yüzeyinde ya da yakınında yatmaktadır. Sonuç olarak, aşırı yükün asgari düzeyde çıkarılmasını gerektiren açık ocaklarda çıkarılır. Boksit yataklar gevşetilir ve güç küreği veya halatlı kazma hattı ile kazılır ve cevher kamyon, ray veya konveyör bantla daha kolay kullanım için ezildiği bir işleme tesisine taşınır. Rafineri tesisleri, mümkünse maden sahalarının yakınında bulunmaktadır, çünkü ulaşım boksit maliyetlerinde önemli bir kalemdir.
Mayınlanan tüm boksitlerin yaklaşık yüzde 90'ı, sonuçta alüminyumun içine eritilen alüminaya rafine edilir. Kalan yüzde 10'luk aşındırıcılar, refrakterler ve ham petrolün geri kazanılmasında propantlar gibi diğer uygulamalarda kullanılmaktadır. Yaklaşık dört ton yüksek dereceli boksit, bir ton alüminyumun üretildiği iki ton alümina verir.
Ekstraksiyon ve arıtma
Boksitten alüminyum üretimi iki aşamalı bir işlemdir: alümina elde etmek için boksitin rafine edilmesi ve alüminyum üretmek için eritme alüminası. Boksit, demir oksit, silika ve titanya dahil olmak üzere bir dizi safsızlık içerir. Bu safsızlıklar arıtma sırasında giderilmezse, eritme işlemi sırasında metal ile alaşımlanır ve kirlenir. Bu nedenle cevher, bu safsızlıkları ortadan kaldırmak için işlenmelidir. Saflaştırılmış alümina genellikle yüzde 0.5 ila 1 su, yüzde 0.3 ila 0.5 soda ve yüzde 0.1'den az başka oksit içerir. Bayer işlemi, çeşitli modifikasyonlarla, alümina üretimi için en yaygın kullanılan yöntemdir ve tüm alüminyum, Hall-Héroult elektrolitik işlemi kullanılarak alüminadan üretilir.
