Što je Bayerov proces?

Bayerov proces je industrijski proces kojim se boksit pročišćava u aluminij ili aluminijev oksid. Nazvan po Karlu Bayeru, koji ga je razvio krajem 19. stoljeća, ovaj proces je bitan međukorak u proizvodnji metala aluminija. Aluminij se proizvodi nizom kontroliranih kemijskih reakcija iz boksita, prirodne aluminijske rude. U Bayerov proces uključena su tri glavna koraka: ekstrakcija, precipitacija i kalcinacija.

Boksit sadrži minerale koji sadrže aluminij bemit, gibzit i dijasporu. Za ekstrakciju ovih minerala i glinice u njima, boksit se mora usitniti u male čestice i otopiti u natrijevom hidroksidu, kaustičnoj tekućini. Tijekom ovog procesa probave primjenjuju se para i pritisak. Aluminij u mineralima reagira s natrijevim hidroksidom, stvarajući natrijev aluminat.

Neke komponente boksita, kao što su željezni oksidi i silikati, ne otapaju se tijekom probave. Ove tvari stvaraju kašu crvenog mulja, koja se filtrira iz tekućine koja sadrži aluminij kroz proces koji se naziva taloženje. Crveni mulj se ispere kako bi se reciklirao izvorni natrijev hidroksid i na kraju se pohranjuje u ribnjake. Budući da se ne može reciklirati i izuzetno je teško odložiti i pohraniti, crveni mulj predstavlja problem otpada za proizvodne pogone koji koriste Bayerov proces.

Oborina je sljedeći korak nakon ekstrakcije. Aluminijev hidroksid se taloži iz smjese glinice dok se hladi. Stvrdnjava se u ovo kristalno stanje formiranjem kristala glinice oko “sjemena” glinice, čestica koje su suspendirane u spremnicima za obradu kako bi potaknule rast kristala. Grubi kristali glinice uklanjaju se za sljedeći korak, dok se manja, finija zrna ponovno koriste kao sjemenke za reakciju taloženja.

Posljednji korak u Bayerovom procesu je kalcinacija. Smjesa taloga iz prethodnog koraka zagrijava se na temperaturu od oko 1,922°F (1,050°C). To uzrokuje da aluminij hidroksid ispušta vlagu u vodenoj pari i kemijski se razgrađuje u aluminij, konačni proizvod. U idealnom slučaju, čestice proizvedene glinice bit će male i fine, otprilike veličine zrna pijeska.

Gotovo sav aluminij u svijetu proizvodi se korištenjem glinice dobivene Bayerovim procesom. Nakon što je glinica pročišćena od boksita, ona se topi u metalni aluminij. Upotreba aluminija je široka i raznolika, u rasponu od potrošačke ambalaže do automobilskih dijelova, boja, kozmetike, pa čak i farmaceutskih proizvoda. Povećana reciklaža aluminija pomogla je da se ublaži problem otpada crvenog mulja, budući da se nova aluminijska oksida ne proizvodi tako često kao u prošlosti.