Contente
- O que é Bauxita?
- O que é composição de bauxitas?
- Propriedades físicas da bauxita
- Bauxita usada para produção de alumínio
- Uso de Bauxita como Abrasivo
- Uso da bauxita como propante
- Substitutos para Bauxita
- Localizações de Bauxita
Bauxita de Little Rock, Arkansas, exibindo um hábito pisolítico e coloração característica de ferro vermelho. A amostra tem aproximadamente 10 cm de diâmetro.
O que é Bauxita?
Muitas pessoas ficam surpresas ao saber que a bauxita não é um mineral. É uma rocha composta principalmente de minerais contendo alumínio. Forma-se quando solos de laterita são severamente lixiviados de sílica e outros materiais solúveis em um clima tropical ou subtropical úmido.
A bauxita é o principal minério de alumínio. Quase todo o alumínio já produzido foi extraído da bauxita. Os Estados Unidos têm alguns pequenos depósitos de bauxita, mas pelo menos 99% da bauxita usada nos Estados Unidos é importada. Os Estados Unidos também são um grande importador de metal de alumínio.
O que é composição de bauxitas?
A bauxita não possui uma composição específica. É uma mistura de óxidos de alumínio hidratados, hidróxidos de alumínio, minerais argilosos e materiais insolúveis, como quartzo, hematita, magnetita, siderita e goethita. Os minerais de alumínio na bauxita podem incluir: gibbsite Al (OH)3, boemita AlO (OH) e, diásporo, AlO (OH).
Propriedades físicas da bauxita
A bauxita é tipicamente um material macio com dureza de apenas 1 a 3 na escala de Mohs. É branco a cinza a marrom avermelhado com uma estrutura pisolítica, brilho terroso e uma densidade específica baixa entre 2,0 e 2,5. Essas propriedades são úteis para identificar bauxita; no entanto, eles não têm nada a ver com valor ou utilidade das bauxitas. Isso ocorre porque a bauxita é quase sempre processada em outro material com propriedades físicas que são distintamente diferentes da bauxita.
Pisólitos em bauxita: Vista em close da amostra de bauxita na foto na parte superior da página. Esta foto mostra detalhes dos pisólitos.
Bauxita usada para produção de alumínio
A bauxita é o principal minério de alumínio. O primeiro passo na produção de alumínio é esmagar a bauxita e purificá-la usando o processo Bayer. No processo Bayer, a bauxita é lavada em uma solução quente de hidróxido de sódio, que lixivia o alumínio da bauxita. O alumínio é precipitado da solução na forma de hidróxido de alumínio, Al (OH)3. O hidróxido de alumínio é então calcinado para formar alumina, Al2O3.
O alumínio é fundido a partir da alumina usando o Processo Hall-Heroult. No processo Hall-Heroult, a alumina é dissolvida em um banho de criolita derretido (Na3AlF6) O alumínio fundido é removido da solução por eletrólise. Esse processo utiliza uma quantidade enorme de eletricidade. O alumínio é geralmente produzido onde os custos de eletricidade são muito baixos. Grande parte do alumínio usado nos Estados Unidos é produzido no Canadá usando energia hidrelétrica.
Bauxita sem pisólitos: Bauxita de Demerara, Guiana. Alguns espécimes de bauxita não possuem estruturas pisolíticas. A amostra tem aproximadamente 10 cm de diâmetro.
Uso de Bauxita como Abrasivo
A alumina calcinada é um corindo sintético, que é um material muito duro (9 na escala de dureza de Mohs). A alumina calcinada é triturada, separada por tamanho e usada como abrasivo. Lixa de óxido de alumínio, pós de polimento e suspensões de polimento são feitos de alumina calcinada.
A bauxita sinterizada é frequentemente usada como abrasivo para jateamento de areia. É produzido esmagando a bauxita em pó e fundindo-a em esferas esféricas a uma temperatura muito alta. Essas contas são muito duras e muito duráveis. As esferas são então classificadas por tamanho para uso em diferentes tipos de equipamentos de jateamento e para diferentes aplicações. Sua forma redonda reduz o desgaste no equipamento de entrega.
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Uso da bauxita como propante
A bauxita sinterizada também é usada como propante do campo de petróleo. Na perfuração de petróleo e gás natural, a rocha do reservatório é freqüentemente fraturada ao bombear fluidos para o poço sob pressões muito altas. A pressão aumenta para níveis muito altos que causam a fratura da rocha do reservatório de xisto. Quando ocorre o fraturamento, a água e as partículas suspensas conhecidas como "propantes" entram nas fraturas e as abrem. Quando as bombas são desligadas, as fraturas fecham, aprisionando as partículas de propante no reservatório. Se um número adequado de partículas resistentes a esmagamento permanecer no reservatório, as fraturas serão "sustentadas" abertas, permitindo um fluxo de óleo ou gás natural para fora das rochas e para o poço. Esse processo é conhecido como fraturamento hidráulico.
A bauxita em pó pode ser fundida em pequenas esferas a temperaturas muito altas. Essas esferas têm uma resistência muito alta ao esmagamento, o que as torna adequadas como propante. Eles podem ser produzidos em praticamente qualquer tamanho e em uma faixa de gravidade específica. A gravidade específica das esferas e seu tamanho podem ser comparados à viscosidade do fluido de fraturamento hidráulico e ao tamanho das fraturas que se espera que se desenvolvam na rocha. Os propantes fabricados fornecem uma ampla seleção de tamanho de grãos e gravidade específica em comparação com um propante natural conhecido como areia frac.
Substitutos para Bauxita
Os recursos mundiais de bauxita são adequados para décadas de produção nas taxas atuais. Outros materiais poderiam ser usados em vez da bauxita para a produção de alumina. Minerais de argila, alunita, anortosita, cinzas de usinas de energia e xisto de petróleo podem ser usados para produzir alumina, mas a custos mais altos, usando processos diferentes. O carboneto de silício e o corindo sintético são às vezes usados no lugar de abrasivos à base de bauxita. Mulita sintética e óxido de magnésio feitos de magnesita são algumas vezes usados no lugar de refratários à base de bauxita.
Localizações de Bauxita
A bauxita é encontrada em abundância em muitos locais do mundo. Em 2017, os dez principais países produtores de bauxita foram: Austrália, China, Brasil, Índia, Guiné, Jamaica, Rússia e Cazaquistão. Cada um desses países possui reservas suficientes para muitos anos de produção contínua. Alguns têm reservas para mais de 100 anos de produção.
Os Estados Unidos possuem pequenas quantidades de bauxita no Arkansas, Alabama e Geórgia; no entanto, há muito pouca mineração de bauxita nos Estados Unidos e pelo menos 99% do consumo é importado.