Turinys
- Kas yra boksitas?
- Kas yra boksitų kompozicija?
- Fizinės boksito savybės
- Aliuminio gamyboje naudojamas boksitas
- Buksito naudojimas kaip šlifavimo priemonė
- Buksito naudojimas kaip atrajotojas
- Pakaitai boksitui
- Boksito vietos
Boksitas iš Little Rock, Arkanzasas, pasižymintis pikolitiniu įpročiu ir būdingu raudonos geležies dažymu. Mėginio skersmuo yra maždaug 4 coliai (10 centimetrų).
Kas yra boksitas?
Daugelis žmonių nustebo sužinoję, kad boksitas nėra mineralas. Tai uola, sudaryta daugiausia iš aliuminio turinčių mineralų. Jis susidaro, kai vėlesniuose dirvožemiuose smarkiai išplaunama silicio dioksido ir kitų tirpių medžiagų drėgno tropinio ar subtropinio klimato sąlygomis.
Boksitas yra pagrindinė aliuminio rūda. Beveik visas aliuminis, kuris kada nors buvo pagamintas, buvo išgautas iš boksito. JAV yra keletas mažų boksitų indėlių, tačiau bent 99% JAV naudojamo boksito yra importuojami. Jungtinės Valstijos taip pat yra pagrindinės metalo aliuminio importuotojos.
Kas yra boksitų kompozicija?
Boksitas neturi specifinės kompozicijos. Tai yra vandeningų aliuminio oksidų, aliuminio hidroksidų, molio mineralų ir netirpių medžiagų, tokių kaip kvarcas, hematitas, magnetitas, sideritas ir goetitas, mišinys. Aliuminio mineralus boksite gali sudaryti: gibbsitas Al (OH)3, boehmito AlO (OH) ir, diasporos, AlO (OH).
Fizinės boksito savybės
Boksitas paprastai yra minkšta medžiaga, kurios kietumas pagal Moho skalę yra nuo 1 iki 3. Jis yra nuo baltos iki pilkos iki rausvai rudos spalvos, pasižymi pisolitine struktūra, žemišku blizgesiu ir mažu savitu svoriu - nuo 2,0 iki 2,5. Šios savybės yra naudingos identifikuojant boksitą; tačiau jie neturi nieko bendra su boksitų verte ar naudingumu. Taip yra todėl, kad boksitas beveik visada yra perdirbamas į kitą medžiagą, kurios fizinės savybės ryškiai skiriasi nuo boksito.
Pisolitai boksite: Artimiausias boksito pavyzdžio vaizdas nuotraukoje puslapio viršuje. Šioje nuotraukoje parodyta pisolitų detalė.
Aliuminio gamyboje naudojamas boksitas
Boksitas yra pagrindinė aliuminio rūda. Pirmasis aliuminio gamybos žingsnis yra susmulkinti boksitą ir išgryninti jį naudojant „Bayer“ procesą. „Bayer“ procese boksitas plaunamas karštu natrio hidroksido tirpalu, kuris iš boksito išskiria aliuminį. Aliuminis iš tirpalo nusodinamas aliuminio hidroksido, Al (OH) pavidalu.3. Tada aliuminio hidroksidas kalcinuojamas, kad susidarytų aliuminio oksidas Al2O3.
Aliuminis yra išlydomas iš aliuminio oksido, naudojant „Hall-Heroult“ procesą. „Hall-Heroult“ procese aliuminio oksidas ištirpinamas kriolito (Na3AlF6). Išlydytas aliuminis pašalinamas iš tirpalo elektrolizės būdu. Šis procesas sunaudoja nepaprastai daug elektros energijos. Aliuminis paprastai gaminamas ten, kur elektros energijos sąnaudos yra labai mažos. Didžioji JAV aliuminio dalis yra gaminama Kanadoje naudojant hidroelektrinę.
Boksitas be pisolitų: Boksitas iš Demerara, Gajana. Kai kurie boksito egzemplioriai neturi pisolitinių struktūrų. Mėginio skersmuo yra maždaug 4 coliai (10 centimetrų).
Buksito naudojimas kaip šlifavimo priemonė
Kalcinuotas aliuminio oksidas yra sintetinis korundas, kuris yra labai kieta medžiaga (9 pagal Moho kietumo skalę). Kalcinuotas aliuminio oksidas susmulkinamas, atskiriamas pagal dydį ir naudojamas kaip abrazyvas. Aliuminio oksido švitrinis popierius, poliravimo milteliai ir poliravimo suspensijos yra gaminami iš kalcinuoto aliuminio oksido.
Sukepintas boksitas dažnai naudojamas kaip smėliavimo abrazyvas. Jis gaunamas susmulkinant boksitą į miltelius ir tada sulydant jį į sferinius rutulius labai aukštoje temperatūroje. Šios karoliukai yra labai kieti ir labai patvarūs. Tada granulės rūšiuojamos pagal dydį, kad būtų galima naudoti įvairių tipų smėliavimo įrenginiuose ir skirtingais smėliavimo darbais. Jų apvali forma sumažina pristatymo įrangos susidėvėjimą.
Roko ir mineralų rinkiniai: Norėdami sužinoti daugiau apie Žemės medžiagas, įsigykite uolienų, mineralų ar iškasenų rinkinį. Geriausias būdas sužinoti apie akmenis yra turėti egzempliorius, kuriuos būtų galima išbandyti ir apžiūrėti.
Buksito naudojimas kaip atrajotojas
Sukepintas boksitas taip pat naudojamas kaip naftos lauko atrama. Gręžiant naftą ir gamtines dujas, rezervuaro uoliena dažnai suskaidoma pumpuojant skysčius į šulinį esant labai aukštam slėgiui. Slėgis padidėja iki labai aukšto, todėl skalūnų rezervuaro uola gali suskaidyti. Atsiradus skilimui, vanduo ir suspenduotos dalelės, žinomos kaip „atramos“, patenka į lūžius ir stumia jas atidaryti. Kai siurbliai yra išjungiami, lūžiai uždaromi, įstrigdami rezervuare esančios dalelės. Jei rezervuare liks pakankamas skaičius trupinimui atsparių dalelių, lūžiai bus „atremti“ į atvirą vietą, kad nafta ar gamtinės dujos galėtų tekėti iš uolienų ir į šulinį. Šis procesas žinomas kaip hidraulinis ardymas.
Miltelių pavidalo boksitą galima lydyti į mažytes granules labai aukštoje temperatūroje. Šios granulės turi labai aukštą atsparumą gniuždymui, todėl jos tinka kaip atrama. Jie gali būti gaminami beveik bet kokio dydžio ir įvairaus savito svorio. Specifinis rutuliukų sunkumas ir jų dydis gali būti suderinti su hidraulinio ardymo skysčio klampumu ir įtrūkimų, kurie, tikimasi, susidarys uolienoje, dydžiu. Gaminami paspirtukai teikia platų grūdų dydžio ir savitojo svorio pasirinkimą, palyginti su natūraliu pasėliu, žinomu kaip frac smėlis.
Pakaitai boksitui
Pasaulio boksito ištekliai yra tinkami dešimtmečiais, atsižvelgiant į dabartinę kainą. Aliuminio gamyboje vietoj boksito būtų galima naudoti kitas medžiagas. Molio mineralai, alunitas, anortositas, elektrinės pelenai ir aliejinis skalūnas galėtų būti naudojami aliuminio oksido gamybai, tačiau didesnėmis sąnaudomis, naudojant skirtingus procesus. Silicio karbidas ir sintetinis korundas kartais naudojami vietoje boksito pagrindo abrazyvų. Sintetinis mullitas ir magnio oksidas, pagaminti iš magnezito, kartais naudojami vietoje boksito pagrindu pagamintos ugniai atsparios medžiagos.
Boksito vietos
Buksito gausu daugelyje pasaulio vietų. 2017 m. Dešimt pagrindinių boksitą gaminančių šalių buvo: Australija, Kinija, Brazilija, Indija, Gvinėja, Jamaika, Rusija ir Kazachstanas. Kiekviena iš šių šalių turi pakankamai atsargų daugelį metų tęstinei gamybai. Kai kurie turi atsargų daugiau nei 100 gamybos metų.
JAV Arkanzase, Alabamoje ir Gruzijoje yra nedidelis boksito kiekis; tačiau JAV boksito kasyba vyksta labai mažai ir mažiausiai 99% suvartojamo kiekio yra importuojama.