Glin

Tlenek glinu to proszek o wysokiej czystości niezbędny do produkcji aluminium i do szerokiego zakresu innych zastosowań przemysłowych. Ekstrakcja z rudy boksytu w procesie Bayera obejmuje złożone etapy chemiczne, w których wapno i wapno palone mają fundamentalne znaczenie. 

W Lhoist dostarczamy rozwiązania na bazie wapna, które wspierają kluczowe etapy rafinacji tlenku glinu. Wapno jest wykorzystywane podczas roztwarzania w celu zmniejszenia utraty sodu poprzez sprzyjanie wytrącaniu się krzemionki w postaci hydrogranatu. Odgrywa również kluczową rolę w procesie kaustyzacji, przekształcając węglan sodu z powrotem w wodorotlenek sodu, co pozwala utrzymać optymalne warunki do rozpuszczania tlenku glinu. Ponadto wapno poprawia filtrację poprzez tworzenie glinianu trójwapniowego, który pomaga kontrolować poziom szczawianu poprzez wytrącanie. Zastosowania te poprawiają wydajność procesu, zmniejszają straty reagentów i optymalizują produkcję tlenku glinu. 

Podczas procesu trawienia zawierającej aluminium rudy boksytu wodorotlenek sodu (NaOH), zwany także sodą kaustyczną, jest stosowany do rozpuszczania (trawienia) rudy w warunkach wysokiej temperatury i ciśnienia w celu rozpuszczenia glinu jako rozpuszczalnego glinianu sodu. Część minerałów krzemionki również rozpuszcza się i wytrąca ponownie jako sodalit, znany również jako produkt odkrzemiany.

Proces wytrącania jest ważny, ponieważ usuwa krzemionkę z roztworu. Jednak wytrącanie krzemionki w postaci sodalitu powoduje również utratę sodu (Na+), którego nie można zregenerować jako NaOH. Aby przeciwdziałać tej utracie sodu, niektóre zakłady dodają wapno gaszone do fermentacji, w której Ca(OH)₂ powoduje wytrącanie się krzemionki, najlepiej w postaci hydrogranatu, który zawiera raczej wapń niż sód, co zmniejsza utratę sodu w osadach krzemionki.  

NaOH stosowany w mineralizacji w wyniku reakcji z materiałem organicznym zawartym w rudzie boksytu oraz w wyniku reakcji z CO₂ w kontakcie z powietrzem przekształca się w Na₂CO₃. Zbyt wysokie stężenie Na₂CO₃ ma negatywny wpływ na rozpuszczanie się tlenku glinu.

Ca(OH)₂ jest używany do przekształcania Na₂CO₃ w NaOH w reakcji kaustyzacji, redukując w ten sposób Na2CO3 i utrzymując wystarczająco wysokie stężenie NaOH podczas trawienia, aby uniknąć wytrącania się tlenku glinu.  

Zakłady Alumina Bayer wykorzystują filtrację w celu usunięcia drobnych (<5 mikronów) zawieszonych cząstek stałych, które nie zostały usunięte w procesie osadzania grawitacyjnego. Filtracja odbywa się przed wytrąceniem tlenku glinu (Al₂O₃) i ma na celu usunięcie drobnych cząstek żelaza i krzemionki.

Proces filtracji jest wspomagany przez tzw. cząstki „pomocy filtracyjnej” składające się z glinianu trójwapniowego (Ca₃[Al(OH)₆]₂), które powstają w wyniku reakcji niewielkiego strumienia bocznego ługu procesowego o wysokiej wytrzymałości (w temperaturze 95–105oC), zawierającego glinian sodu NaAl(OH)₄, z Ca(OH)₂ dodanym jako mleko wapienne/zawiesina wapienna.  

Wsad rudy boksytowej ze względu na płytkość złóż tych rud zawiera pewną ilość składników organicznych. W procesie prowadzonym w zakładach firmy Bayer większość substancji organicznych w końcu ulega degradacji do szczawianu.

Szczawian jest najbardziej ogniotrwałym związkiem organicznym i jest ważnym zanieczyszczeniem w zakładach firmy Bayer. Niektóre zakłady wykorzystują wapno gaszone do kontrolowania zawartości szczawianu w obiegu poprzez wytrącanie w postaci szczawianu wapnia (CaC₂O₄.H₂O)