Годишње се у свету произведе око 390 милиона тона боксита, од чега се 85% користи за производњу алуминијума.
Боксит је руда која се састоји од алуминијум оксида и других минерала и главни је светски извор алуминијума. Након рударења, боксит се рафинише у глиницу, а затим се претвара у алуминијум.
Дакле, алуминијум обично прелази из руде у метал у три фазе.
Прва фаза: рударење боксита
Боксит се обично копа под земљом у отвореним рудницима, а само Аустралија, Кина и Гвинеја чине 72% глобалне производње рудника.
Аустралија је убедљиво највећи произвођач боксита и дом је рудника Веипа, највеће светске операције за ископавање боксита.
Гвинеја је трећи највећи произвођач боксита, са више од 7 милијарди тона резерви боксита, више од било које друге земље. Поред тога, Гвинеја је највећи светски извозник боксита, са 76% свог боксита који се извози у Кину.
Након што се боксит ископа из земље, шаље се у фабрике глинице широм света за производњу глинице, што означава другу фазу производног процеса.
Друга фаза: Производња глинице
1890-их, аустријски хемичар Карл Јозеф Бајер изумео је револуционарни процес за екстракцију алуминијум оксида из боксита. Данас, више од 100 година касније, око 90% фабрика глинице и даље користи Баиеров процес за пречишћавање боксита.
Ево четири кључна корака Баиеровог процеса:
Растварање под високим притиском:
Боксит се меша са натријум хидроксидом и загрева под притиском. Током ове фазе, натријум хидроксид селективно раствара алуминијум оксид из боксита, остављајући друге минерале као нечистоће.
филтер:
Нечистоће се одвајају и филтрирају из раствора, формирајући талог који се назива црвени муљ. Након што се суспензија одбаци, алуминијум оксид се претвара у натријум алуминат.
падавине:
Раствор натријум алумината се хлади и таложи у чврсти, кристални облик алуминијум хидроксида.
печење:
Кристали алуминијум хидроксида се исперу и загревају у калцинатору да би се формирао чисти алуминијум оксид - песковито бели материјал који се зове глиница.
Нечистоће или црвени муљ преостали из процеса производње глинице представљају велики проблем за животну средину. У ствари, на сваку тону глинице коју произведе фабрика глинице, произведе се 1,2 тоне црвеног муља, а количина црвеног муља која се тренутно складишти у свету премашује 3 милијарде тона.
Кина је други највећи произвођач боксита и највећи увозник, снабдевајући више од половине светске глинице.
Неколико великих земаља које производе боксит, укључујући Аустралију, Бразил и Индију, су међу највећим произвођачима глинице, али ниједна не може да се мери са Кином.
Глиница има примену у разним индустријама, укључујући пластику, козметику и хемијску производњу. Наравно, велики део се шаље у топионице за производњу алуминијума.
3
Трећа фаза: Производња алуминијума
Алуминијум оксид се претвара у алуминијум електролитичком редукцијом. Поред саме глинице, још један минерал који се зове криолит и велике количине електричне енергије су кључни за производни процес. Ево једноставног прегледа како функционише топљење алуминијума:
У топионици алуминијума, стотине електролитичких ћелија су напуњене растопљеним криолитом.
Алуминијум оксид (састављен од два атома алуминијума и три атома кисеоника) се затим додаје овим електролитичким ћелијама, а снажна струја прекида хемијске везе између алуминијума и атома кисеоника.
Реакција електролизе узрокује таложење чистог течног алуминијума на дну електролитичке ћелије, који се затим пречишћава и сипа у алуминијумске производе различитих облика и величина.
Кина доминира глобалном производњом алуминијума и највећи је потрошач. Суседна Индија је други највећи произвођач, са производњом само једне десетине Кине.