Processing of low-quality bauxite feedstock by thermochemistry-Bayer method
- 1 — Saint-Petersburg Mining University
- 2 — Norilsk Nickel Harjavalta Oy
Abstract
The modern production of aluminum which by its global output ranks first among the non-ferrous metals includes three main stages: ore extraction, its processing into alumina and, finally, the production of primary aluminum. Alumina production from bauxites, being the primary raw material in the alumina industry, is based on two main methods: the Bayer method and the sintering method developed in Russia under the lead of an academician Nikolay Semenovich Kurnakov. Alumina production by the Bayer’s method is more cost effective, but has higher requirements to the quality of the bauxite feedstock. A great deal of research has been carried out on low quality bauxites focusing firstly on finding ways to enrich the feedstock, secondly on improving the combined sequential Bayer-sintering method and thirdly on developing new hydrometallurgical ways for bauxites processing. Mechanical methods of bauxite enrichment have not yet brought any positive outcome, and a development of new hydrometallurgical high alkaline autoclave process faced significant hardware difficulties not addressed so far. For efficient processing of such low quality bauxite feedstock it is suggested to use a universal thermochemistry-Bayer method, which was developed in St. Petersburg Mining University under the lead of Nikolay Ivanovich Eremin, allows to process different substandard bauxite feedstock and has a competitive costing as compared to the sintering method and combined methods. The main stages of thermochemistry-Bayer method are thermal activation of feedstock, its further desiliconization with the alkaline solution and leaching of the resultant bauxite product under Bayer’s method. Despite high energy consumption at the baking stage, it allows to condition the low quality bauxite feedstock by neutralizing a variety of technologically harmful impurities such as organic matter, sulfide sulfur, carbonates, and at the same time to remove crystalline hydrate and free water. Subsequent desiliconization of thermally activated bauxite with an alkaline solution allows to regrade it from low quality bauxites to feedstock suitable for processing by the Bayer method.
References
- Бриндли Г.В. Реакционная серия каолинит-муллит / Г.В.Бриндли, М.Накахира // Вопросы минералогии глин. М.: Иностранная литература, 1962. С.90-135.
- Будников П.П. Исследования влияния малых добавок на кинетику процесса муллитообразования при пониженных температурах / П.П.Будников, Т.Н.Кешимян, А.В.Волкова // Журнал прикладной химии. 1963. № 5. С.1064-1068.
- Государственный доклад «О состоянии и использовании минерально-сырьевых ресурсов Российской Федерации в 2013 году» [Электронный ресурс]. 2014. Режим доступа: http://www.mnr.gov.ru/upload/iblock/914/Report2014.pdf.
- Дубовиков О.А. Эффективные технологии переработки низкокачественных бокситов / О.А.Дубовиков, В.М.Сизяков
- / Национальный минерально-сырьевой университет «Горный». СПб, 2012. 195 с.
- Дубовиков О.А. Микробиологическое кондиционирование бокситов / О.А.Дубовиков, Е.Е.Андреев, Н.В.Николаева // Обогащение руд. 2011. № 5. С.19-23.
- Дубовиков О.А. Математическое описание процесса разложения каолинита щелочными растворами / О.А.Дубовиков, Н.В.Николаева // Записки Горного института, 2011. Т.192. С.73-76.
- Дубовиков О.А. Поведение шамозита в процессе химического и термохимического кондиционирования / О.А.Дубовиков, Н.В.Николаева // Записки Горного института. 2011. Т.192. С.49-53
- Еремин Н.И. Исследование термических превращений каолина химическим методом / Н.И.Еремин, М.И.Ерусалимский // Журнал прикладной химии. 1969. Вып.42. № 3. С.497-501.
- Калинина А.М. Высокотемпературные превращения синтетического каолинита // Журнал неорганичесой химии. 1963. Вып.12. № 8. С.2675-2684.
- Калинина А.М. О превращениях синтетического каолинита при нагревании // Химия и технология глинозема / НТИ СНХ. Ереван, 1964. С.63-80.
- О роли минерализующих добавок в процессах фазовых превращений глинозема / В.М.Сизяков, О.А.Дубовиков, Н.В.Николаева и др. // Записки Горного института. 2013. Т.202. С.48-56.
- Плякин А.М. Твердые полезные ископаемые Тимана / А.М.Плякин, В.В.Беляев / УГТУ. Ухта, 2005. 92 с.
- Подготовка бокситов для изучения возможности переработки красных шламов для использования в черной металлургии / В.М.Сизяков, О.А.Дубовиков, Н.В.Николаева и др. // Цветные металлы. 2013. № 2. С.57-62.
- Сизяков, В.М. Теория и практика термохимического обогащения низкокачественных бокситов / В.М.Сизяков, О.А.Дубовиков, Д.А.Логинов // Обогащение руд. 2014. № 5. С.10-17.
- Zambo J. Bauxitoh kovasavtartalmanah esohhentese aluminatlugos heselfessel // Femipari kutato int koze. 1960. Vol.4. Р.57-63.