Boksit
Boksit, nispeten yüksek alüminyum içeriğine sahip tortul bir kayadır. Dünyanın ana alüminyum ve galyum kaynağıdır. Boksit çoğunlukla alüminyum mineralleri gibsit (Al(OH)3), boehmit (γ-AlO(OH)) ve diaspore (α-AlO(OH)), iki demir oksit goetit (FeO(OH)) ve hematit (Fe2O3), alüminyum kil minerali kaolinit (Al2Si2O5(OH)4) ve az miktarda anataz (TiO2) ve ilmenitten (FeTiO3 veya FeO.TiO2) oluşur. Boksit parlaklığı donuk görünür ve kırmızımsı kahverengi, beyaz veya ten rengindedir. ⓘ
1821 yılında Fransız jeolog Pierre Berthier, Güney Fransa'nın Provence bölgesindeki Les Baux köyü yakınlarında boksit keşfetmiştir. ⓘ
Oluşum
Boksit için çok sayıda sınıflandırma şeması önerilmiş ama 1982'den beri bir fikir birliği sağlanamamıştır. ⓘ
Vadász (1951), lateritik boksitlerini (silikat boksitleri) karst boksit cevherlerinden (karbonat boksitleri) ayırdı: Karbonat boksitleri çoğunlukla Avrupa, Guyana, Surinam ve Jamaika'da lateritik ayrışma ve ara katman kil katmanlarının (kimyasal ayrışmasında çevredeki kireçtaşları yavaş yavaş çözündükçe toplanan dağınık killer) kalıntı birikimi ile oluştuğu karbonat kayalarının (kireçtaşı ve dolomit) üzerinde bulunur. ⓘ
- Lateritik boksitler çoğunlukla tropik ülkelerdedir. Bunlar granit, gnays, bazalt, siyenit ve şist gibi çeşitli silikat kayaçlar'ın lateritleşmesi ile oluşmuştur. Lateritleşme, içinde Demir ve Alüminyum silikat minerallerinin bulunduğu yerlerde bol yağış ve ısı altında silisin eriyip uzaklaşması sonucunda demir ve alüminyum`un hidroksit halinde kalmasıdır. ⓘ
- Demir açısından zengin lateritlerle karşılaştırıldığında boksitlerin oluşumu, drenajı çok iyi olan yerlerde yoğun hava koşullarına bağlıdır. Bu, kaolinit'in çözünmesini ve gibsit'in çökelmesini sağlar. Yüksek alüminyum içerikli bölgeler sıklıkla demirli yüzey tabakalarının altındadır. Lateritik boksit yataklarındaki alüminyum hidroksit neredeyse tamamen gibsittir. ⓘ
Jamaika örneğinde, toprakların yakın tarihli analizi çok miktarda kadmiyum gösterdi, bu ise Orta Amerika'daki boksitin önemli volkanizma bölümlerinden olan son Miyosen kül yataklarından kaynaklandığını düşündürür. ⓘ
Üretim ve rezervler
Avustralya en büyük boksit üreticisidir ve onu Çin takip etmektedir. Alüminyum üretiminde elektrik enerjisi maliyetini düşürme avantajına sahip olan alüminyum geri dönüşümünün artması, dünyanın boksit rezervlerini önemli ölçüde artıracaktır. ⓘ
Boksit üretimine göre ülkelerin listesi ⓘ
İşleme
Boksit genellikle şerit halinde çıkarılır, çünkü neredeyse her zaman arazinin yüzeyine yakın bir yerde, çok az veya hiç yük olmadan bulunur. 2010 yılı itibariyle, dünya kuru boksit üretiminin yaklaşık %70 ila %80'i önce alüminaya, ardından da elektroliz yoluyla alüminyuma dönüştürülmektedir. Boksit kayaları tipik olarak amaçlanan ticari uygulamalarına göre sınıflandırılır: metalürjik, aşındırıcı, çimento, kimyasal ve refrakter. ⓘ
Genellikle boksit cevheri, 150 ila 200 °C (300 ila 390 °F) sıcaklıkta bir sodyum hidroksit çözeltisi ile birlikte bir basınçlı kapta ısıtılır. Bu sıcaklıklarda alüminyum, sodyum alüminat olarak çözülür (Bayer prosesi). Boksitteki alüminyum bileşikleri gibsit (Al(OH)3), boehmit (AlOOH) veya diaspore (AlOOH) olarak mevcut olabilir; alüminyum bileşeninin farklı formları ekstraksiyon koşullarını belirleyecektir. Alüminyum bileşikleri ekstrakte edildikten sonra çözünmemiş atık, boksit atıkları, demir oksitler, silika, kalsiyum, titanya ve bir miktar reaksiyona girmemiş alümina içerir. Kalıntının filtreleme yoluyla ayrılmasından sonra, sıvı soğutulduğunda saf gibsit çökelir ve daha sonra ince taneli alüminyum hidroksit ile tohumlanır. Gibsit genellikle döner fırınlarda veya sıvı flaş kalsinatörlerde 1.000 °C'yi (1.830 °F) aşan bir sıcaklığa kadar ısıtılarak alüminyum oksit, Al2O3'e dönüştürülür. Bu alüminyum oksit, erimiş kriyolit içinde yaklaşık 960 °C (1.760 °F) sıcaklıkta çözülür. Daha sonra bu erimiş madde, adını Amerikalı ve Fransız kaşiflerinden alan Hall-Héroult prosesi olarak adlandırılan elektroliz işleminde içinden elektrik akımı geçirilerek metalik alüminyum elde edilebilir. ⓘ
Bu prosesin icadından önce ve Deville prosesinden önce alüminyum cevheri, elementel sodyum veya potasyum ile birlikte vakumda ısıtılarak rafine ediliyordu. Bu yöntem karmaşıktı ve o zamanlar pahalı olan malzemeleri tüketiyordu. Bu da ilk elemental alüminyumu altından daha pahalı hale getiriyordu. ⓘ
Deniz güvenliği
Dökme yük olarak Boksit, aşırı nemli olması halinde sıvılaşabilen bir Grup A yüküdür. Sıvılaşma ve Serbest yüzey etkisi kargonun ambar içinde hızla kaymasına ve gemiyi dengesiz hale getirerek potansiyel olarak batmasına neden olabilir. Bu sorun nedeniyle battığından şüphelenilen böyle bir gemi 2015 yılında MS Bulk Jupiter olmuştur. Bu etkiyi gösterebilen yöntemlerden biri, malzemenin bir örneğinin silindirik bir kutuya yerleştirildiği ve bir yüzeye birçok kez vurulduğu Can testidir. Teneke kutuda nemli bir bulamaç oluşursa, kargonun sıvılaşma ihtimali vardır; ancak tersine, numune kuru kalsa bile, bu şekilde kalacağını veya yükleme için güvenli olduğunu kesin olarak kanıtlamaz. ⓘ
Bir karışım minerali olup amorf yapıdadır. ⓘ
Galyum kaynağı
Boksit, nadir metal galyumun ana kaynağıdır. ⓘ
Bayer prosesinde boksitin alüminaya işlenmesi sırasında galyum sodyum hidroksit sıvısında birikir. Bundan çeşitli yöntemlerle çıkarılabilir. Bunlardan en yenisi iyon değiştirici reçine kullanımıdır. Elde edilebilir ekstraksiyon verimlilikleri kritik olarak besleme boksitindeki orijinal konsantrasyona bağlıdır. Tipik bir 50 ppm besleme konsantrasyonunda, içerilen galyumun yaklaşık yüzde 15'i ekstrakte edilebilir. Geri kalanı kırmızı çamur ve alüminyum hidroksit akışlarına rapor edilir. ⓘ
Yapısı
Genellikle oolitik, masif, toprağımsı ve kil gibi bulunur. Diyasporit, alümin, demir ve manganez hidroksitleri ve hidrarjirit gibi minerallerin karışımından oluşmuştur. ⓘ
Beyaz, gri ve muhtelif sarı renklerde olabilir. Çizgi rengi de muhtelif renklerdedir. ⓘ
Kullanım yeri
Alüminyum elde edilmesinde ve elektrik oluşumunda kullanılır. ⓘ