Tretiranje boksitnih ostataka – luženje (prvi deo)

Ključne reči: boksitni ostatak, aluminijum, hidrometalurgija, kiselina, recikliranje, elementi retkih zemalja

Sažetak


Uvod/cilj: Ostatak od luženja boksita je otpadni produkat iz industrije aluminijuma nastao u Bajerovom procesu sastavljen od oksida železa, titana, silicijuma i nerastvorenog aluminijum-oksida sa širokim spektrom drugih oksida i minimalnim sadržajem elemenata retkih zemalja, galijuma, vanadijuma i skandijuma, koji se menja saglasno zemlji iz koje potiče. Ekstrakcija vrednih elemenata iz boksitnog ostatka i minimizacija boksitnog ostatka kroz različite tretmane su otvoreno istraživačko polje.

Metode: Različite hidrometalurške i pirometalurške metode korišćene su za tretiranje boksitnih ostataka. U radu su prikazani rezultati hidrometalurškog tretmana korišćenjem sumporne i hlorovodonične kiseline kako bi se proučile promene mineralskog sastava. Efikasnost luženja biće izračunata korišćenjem ICP OES analize. Rendgenostrukturna analiza korišćena je za karakterizaciju početnog materijala i čvrstog ostatka proučavajući promene mineraloških faza. 

Rezultati: Rastvaranje boksitnog ostatka sumpornom i hlorovodoničnom kiselinom vodi delimično do promene mineralske strukture i transfera elemenata u tečnu fazu. Prirodna precipitacija železa prisutna je tokom stajanja. Formiranje silika gela potvrđeno je tokom rastvaranja boksitnih ostataka hlorovodničnom kiselinom. 

Zaključak: Nova istraživačka strategija neophodna je za tretiranje boksitnog ostatka kako bi se obezbedila potpuna promena mineraloške strukture i mnogo efikasniji prenos metala u tečnu fazu.

Biografija autora

Srećko R. Stopić, Tehnički univerzitet u Ahenu, Institut za procesnu metalurgiju i recikliranje metala, Ahen, Savezna Republika Nemačka

Dr.-Ing. tehnickih nauka

Metalurgija, naucni saradnik

Reference

Alkan, G., Yagmurlu, B., Cakmakoglu, S., Hertel, T., Kaya, S., Gronen, L., Stopic, S. & Friedrich, B. 2018. Novel Approach for Enhanced Scandium and Titanium Leaching Efficiency from Bauxite Residue with Suppressed Silica Gel Formation. Scientific Reports, 8, art.number:5676. Available at: https://doi.org/10.1038/s41598-018-24077-9.

Binnemans, K., Jones, P.T., Blanpain, B., van Garven, T. & Pontikes, Y. 2015. Towards zero-waste valorisation of rare-earth-containing industrial process residues: a critical review. Journal of Cleaner Production, 99, pp.17-38. Available at: https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2015.02.089.

Castaldi, P., Silvetti; M., Santona, L., Enzo, S. & Melis, P. 2008. XRD, FTIR, and thermal analysis of bauxite ore-processing waste (red mud) exchanged with heavy metals. Clays and Clay Minerals, 56, pp.461-469. Available at: https://doi.org/10.1346/CCMN.2008.0560407.

Damjanović, V., Kostić, D., Ostojić, Z., Perušić, M., Filipović, R., Oljača, Dj., Obrenović, Z. & Mićić, V. 2020. The Influence of Process Parameters on Removing Iron, Zinc and Copper Impurities from Synthetic Bayer Liquor. In: TRAVAUX 49, Proceedings of the 38th International ICSOBA Conference, virtual, pp.325-334, November 16-18 [online]. Available at: https://icsoba.org/assets/files/publications/2020/AA21S.pdf [Accessed: 1 June 2023].

Lazou, A., van der Eijk, C., Balomenos, E., Kolbeinsen, L. & Sfarian, J. 2020. On the Direct Reduction Phenomena of Bauxite Ore Using H2 Gas in a Fixed Bed Reactor. Journal of Sustainable Metallurgy, 6, pp.227-238. Available at: https://doi.org/10.1007/s40831-020-00268-5.

Lucas, H., Alkan, G., Xakalashe, B. & Friedrich, B. 2018. Conditioning of bauxite residue with bottom ash in view of recovery of valuable metals: A sustainable approach. In: 2nd international Bauxite Residue Valorisation and Best Practices Conference (BR2018), Athens, Greece, pp.263-270, May 7-10.

Lucas, H., Stopic, S., Xakalashe, B., Ndlovu, S. & Friedrich, B. 2021. Synergism Red Mud-Acid Mine Drainage as a Sustainable Solution for Neutralizing and Immobilizing Hazardous Elements. Metals, 11(4), art.number:620. Available at: https://doi.org/10.3390/met11040620.

Rivera, R.M., Ulenaers, B., Ounoughene, G, Binnemans, K. & van Gerven, T. 2017. Behaviour of Silica during Metal Recovery from Bauxite Residue by Acidic Leaching. In: Travaux 46, Proceedings of 35th International ICSOBA Conference, Hamburg, Germany, pp.547-556, October 2-5 [online]. Available at: https://icsoba.org/assets/files/publications/2017/BR13S%20-%20Behavior%20of%20Silica%20during%20Metal%20Recovery%20from%20Bauxite%20Residue%20by%20Acidic%20Leaching.pdf [Accessed: 1 June 2023].

Xakalashe, B. & Friedrich, B. 2018. Combined carbothermic reduction of bauxite residue and basic oxygen furnace slag for enhanced recovery of Fe and slag conditioning. In: 2nd international Bauxite Residue Valorisation and Best Practices Conference (BR2018), Athens, Greece, pp.233-240, May 7-10.

Yagmurlu, B., Alkan, G., Xakalashe, B., Schier, C., Gronen, L., Koiwa,I., Dittrich, C. & Friedrich, B. 2019. Synthesis of Scandium Phosphate after Peroxide Assisted Leaching of Iron Depleted Bauxite Residue (Red Mud) Slags. Scientific Reports, 9, art.number:11803. Available at: https://doi.org/10.1038/s41598-019-48390-z.

Objavljeno
2023/12/04
Rubrika
Originalni naučni radovi