Boksit

Boksit bir tortul kayaçlar ana kaynağı olan mineraldir. alüminyum. aracılığıyla oluşturulur kötü havadan aşınma alüminyum açısından zengin kayalar tropikal ve subtropikal bölgelerde. Boksit adı, ilk olarak 1821'de jeolog Pierre Berthier tarafından keşfedildiği Fransız Les Baux köyünden türetilmiştir. Boksit tipik olarak, konuma bağlı olarak kalınlığı değişebilen birkaç metrelik aşırı yükün altındaki katmanlarda bulunur.

Boksit bir karışımı içerir minerallergibsit, böhmit ve diyaspor, Hem de Demir oksitler ve kaolinit. Boksitin tam mineral bileşimi, onu oluşturan yere ve jeolojik süreçlere bağlı olarak değişebilir. Bununla birlikte, boksitteki birincil mineral, tipik olarak bileşiminin yaklaşık %60'ını oluşturan gibsittir.

Boksit, dünyada en yaygın kullanılan metallerden biri olan alüminyumun birincil cevheridir. Alüminyum, ulaşım, paketleme, inşaat ve elektronik dahil olmak üzere çok çeşitli endüstrilerde kullanılmaktadır. Boksit tipik olarak yüzey madenciliği teknikleriyle çıkarılır, ancak bazı yerlerde yer altı madenciliği de kullanılır. Boksitten alüminyum çıkarma işlemi, daha sonra alüminyum metali üretmek için kullanılan alümina üretmek için mineralin ezilmesini ve rafine edilmesini içerir.

Alüminyuma yönelik küresel talep, Avustralya, Gine, Brezilya ve Çin gibi önemli boksit üreten ülkelerle birlikte boksit endüstrisinin büyümesini hızlandırdı. Bununla birlikte, boksit madenciliği ve çıkarılması, ormansızlaşma, toprak erozyonu ve su kirliliği dahil olmak üzere önemli çevresel etkilere sahip olabilir. Sonuç olarak, bu etkileri en aza indirmek ve endüstrinin uzun vadeli yaşayabilirliğini sağlamak için sürdürülebilir ve sorumlu boksit madenciliği uygulamalarına artan bir ihtiyaç vardır.

Boksit Klastik veya Klastik Olmayan

Boksit, kırıntılı olmayan bir tortul kayadır, yani su veya rüzgarla taşınan ve biriktirilen diğer kayaların veya minerallerin parçalarından oluşmaz. Bunun yerine, boksit, milyonlarca yıl boyunca alüminyum açısından zengin kayaların ve minerallerin ayrışması ve yıkanması yoluyla oluşur. Ortaya çıkan kalıntı veya kalıntı malzeme daha sonra boksit cevherini oluşturmak için birbirine yapıştırılır. Bu kalıntı malzeme tipik olarak alüminyum hidroksit mineralleri, demir oksitler ve aşağıdakiler gibi diğer mineralleri içerir: kil mineralleri, kuvars, ve titanyum dioksit. Bu nedenle boksit, mekanik işlemlerden ziyade kimyasal işlemlerle oluştuğu için kırıntılı olmayan bir tortul kaya olarak kabul edilir.

Boksit Özellikleri

Boksit, onu çeşitli endüstriyel uygulamalar için önemli bir mineral yapan birkaç benzersiz özelliğe sahiptir. Bu özelliklerden bazıları şunlardır:

1. Yüksek alüminyum içeriği: Boksit, yaklaşık %40-60 alüminyum oksit (Al2O3) içeren tipik bir bileşime sahip birincil alüminyum metal kaynağıdır. Yüksek alüminyum içeriği, onu alümina ve alüminyum üretimi için önemli bir hammadde yapar.
2. Sertlik ve aşındırıcılık: Boksit, Mohs sertliği 1-3.5 olan sert ve aşındırıcı bir mineraldir. Bu, onu kumlama, taşlama ve cilalama gibi çeşitli uygulamalarda aşındırıcı olarak kullanmak için ideal bir malzeme yapar.
3. Yüksek refrakterlik: Boksit yüksek bir erime noktasına sahiptir ve yüksek derecede refrakterdir, yani erimeden veya deforme olmadan yüksek sıcaklıklara dayanabilir. Bu, onu fırın astarları ve seramik ürünler gibi refrakter ürünlerin imalatında kullanım için değerli bir malzeme yapar.
4. Düşük iletkenlik: Boksit, elektrik ve ısıyı zayıf bir şekilde iletir, bu da onu elektrik ve termal uygulamalarda yalıtım malzemesi olarak kullanışlı kılar.
5. gözenekli yapı: Boksit tipik olarak nemi ve diğer sıvıları emmesine izin veren gözenekli bir yapıya sahiptir. Bu özellik, belirli uygulamalarda bir kurutucu veya kurutma maddesi olarak kullanışlı olmasını sağlar.

Genel olarak, boksitin sahip olduğu özelliklerin benzersiz kombinasyonu, onu çok çeşitli endüstriyel uygulamalar için değerli bir mineral yapar.

Boksit oluşumu

Boksit, yüksek yağış alan tropikal ve subtropikal bölgelerde meydana gelen bir ayrışma süreciyle oluşur. Süreç, parçalanmayı içerir ve değişiklik gibi alüminyumca zengin kayaların feldispat ve mika, yüksek sıcaklık ve nem etkisi altında. Ortaya çıkan boksit mevduat tipik olarak zamanla ayrışmış malzemelerin birikmesiyle oluşan lateritik topraklarda bulunur.

Boksit oluşumu, aşağıdakiler de dahil olmak üzere bir dizi jeolojik süreci içerir:

1. Kimyasal ayrışma: Bu işlem, su ve diğer maddelerle kimyasal reaksiyonlar yoluyla kayaların parçalanmasını içerir. Alüminyum açısından zengin kayalar, suda kolayca çözünen mineraller içerdiklerinden, kimyasal ayrışmaya karşı özellikle hassastırlar.
2. Hidroliz: Bu süreç, yeni mineraller oluşturmak için minerallerin su ile reaksiyona girmesini içerir. Boksit oluşumu durumunda, alüminyum içeren mineraller gibsit, böhmit ve diaspor oluşturmak üzere hidrolize edilir.
3. liç: Bu işlem, suyun etkisiyle minerallerin kayalardan uzaklaştırılmasını içerir. Boksit oluşumu durumunda, silika ve diğer mineraller kayadan sızarak geride alüminyum açısından zengin mineraller bırakır.
4. tortu: Bu süreç, ayrışmış malzemelerin belirli bir yerde birikmesini içerir. Boksit oluşumu durumunda, alüminyum açısından zengin mineraller, kırmızı veya kahverengi bir renk ve yüksek bir demir ve alüminyum oksit konsantrasyonu ile karakterize edilen lateritik topraklarda biriktirilir.

Boksit oluşumu, bölgenin iklimi, kaya tipi ve topografyası gibi bir dizi faktörden etkilenir. Boksit, ayrışma süreci için gerekli olan nemi sağladığı için tipik olarak yüksek yağış alan tropikal ve subtropikal bölgelerde bulunur. Boksitin birincil kaynağı olan feldspat ve mika gibi alüminyum açısından zengin kayalar ile ayrışmış kaya türü de bir rol oynar. Son olarak, bölgenin topoğrafyası, ayrışmış malzemelerin birikmesi için ideal koşulları sağlayan dik yamaçlar ve vadiler ile ayrışma oranını etkileyebilir.

Boksit Bileşimi

Boksit, birincil mineraller gibsit, böhmit ve diaspor olmak üzere farklı minerallerin bir karışımıdır. Bu mineraller, demir oksitler, titanyum dioksit ve silika gibi değişen miktarlarda safsızlıklar içeren alüminyum hidroksitlerdir. Boksitin tam mineral bileşimi, onu oluşturan yere ve jeolojik süreçlere bağlı olarak değişebilir.

Gibbsit, boksitteki en yaygın mineraldir ve tipik olarak bileşimin yaklaşık %60'ını oluşturur. Al(OH)3 kimyasal formülüne ve hidrojen bağlarıyla birbirine bağlanmış alüminyum hidroksit moleküllerinin katmanlarıyla karakterize edilen bir kristal yapıya sahiptir. Gibbsite nispeten saftır, birkaç safsızlık içerir ve alüminyum üretimi için tercih edilen mineraldir.

Boehmite, boksitte bulunan ve tipik olarak bileşimin yaklaşık %20-30'unu oluşturan başka bir mineraldir. AlO(OH) kimyasal formülüne ve gibsite benzer bir kristal yapıya sahiptir. Böhmit, gibsitin dehidrasyonu yoluyla oluşur ve boksit yataklarında daha az bulunur.

Diaspor, boksitte bulunan üçüncü ana mineraldir ve tipik olarak bileşimin yaklaşık %5-20'sini oluşturur. AlO(OH) kimyasal formülüne ve gibsit ve böhmitten farklı bir kristal yapıya sahiptir. Diaspor tipik olarak yüksek düzeyde basınç ve deformasyona uğramış boksit yataklarında bulunur.

Bu ana minerallere ek olarak, boksit, demir oksitler, titanyum dioksit ve silika dahil olmak üzere çeşitli safsızlıklar içerebilir. gibi demir oksitler hematit ve gotit, boksitte yaygın olarak bulunan safsızlıklardır ve ona kırmızımsı kahverengi bir renk verebilir. Yere ve onu oluşturan jeolojik süreçlere bağlı olarak boksitte titanyum dioksit ve silika da bulunabilir.

Boksitin bileşimi, çeşitli endüstriyel uygulamalar için değerini ve uygunluğunu belirlemede önemlidir. Boksit içindeki alüminyum hidroksitlerin saflığı, ekstraksiyon işleminin verimliliğini etkileyebilirken, safsızlıklar, elde edilen alüminyum ürünlerinin özelliklerini etkileyebilir.

Boksit Madenciliği ve Çıkarımı

Boksit madenciliği ve çıkarılması, arama, delme, patlatma, kırma ve arıtma dahil olmak üzere birkaç adımı içerir.

1. Keşif: Boksit madenciliği ve çıkarımındaki ilk adım, boksit madenciliği için potansiyel alanları belirlemek için keşif yapmayı içerir. Bu süreç tipik olarak araziyi araştıran jeologları içerir. mineral yatakları hava araştırmaları, yer araştırmaları ve sondaj gibi çeşitli tekniklerin kullanılması.
2. Sondaj: Potansiyel bir boksit yatağı belirlendikten sonra, yatağın derinliğini ve kalitesini belirlemek için sondaj yapılır. Boksitin bileşimini ve kalitesini belirlemek için karot numuneleri çıkarılır ve analiz edilir.
3. Patlatma: Boksit yatağı tanımlanıp değerlendirildikten sonra, boksiti çevreleyen kayadan gevşetmek için patlatma yapılır. Bu, kayayı parçalamak ve boksitin çıkarılmasını kolaylaştırmak için patlayıcıların kullanılmasını içerir.
4. Ezme: Boksit daha sonra ezilir ve büyük boyutlu herhangi bir malzemeyi çıkarmak için elenir. Bu işlem, boksitin nakliye ve rafinasyon için uygun boyutta olmasını sağlamak için gereklidir.
5. Rafine etme: Boksit daha sonra, alüminyumu çıkarmak için işlendiği bir arıtma tesisine taşınır. Rafine etme işlemi, sindirim, arıtma, çökeltme ve kalsinasyon dahil olmak üzere bir dizi adımı içerir.

a) Sindirim: Ezilmiş boksit, boksit içindeki alüminyum içeren mineralleri çözen sıcak bir kostik soda (sodyum hidroksit) ve su çözeltisi ile karıştırılır.

b) Berraklaştırma: Ortaya çıkan çözelti daha sonra demir oksitler ve silis gibi her türlü safsızlığı gidermek için berraklaştırılır.

c) Çökeltme: Daha sonra alüminyum hidroksit, tipik olarak alüminyum trihidrat olan bir tohum materyali kullanılarak çözeltiden çökeltilir. Bu işlem, alüminyum üretimi için hammadde olan beyaz bir tozun oluşmasıyla sonuçlanır.

d) Kalsinasyon: Alüminyum hidroksit daha sonra bir fırında ısıtılarak rafinaj işleminin son ürünü olan alümina (alüminyum oksit) üretilir.

Alümina daha sonra inşaat, nakliye, paketleme ve elektronik dahil olmak üzere çok çeşitli uygulamalarda kullanılan alüminyum metali üretmek için eritilebilir.

Boksitin Kullanım Alanları

Boksit öncelikle alüminyum metali üretmek için kullanılan alümina (alüminyum oksit) üretmek için kullanılır. Bununla birlikte, boksitin başka endüstriyel kullanımları da vardır. İşte boksitin başlıca kullanımlarından bazıları:

1. Alüminyum üretimi: Boksitin en önemli kullanımı, daha sonra alüminyum metali üretmek için kullanılan alümina üretiminde hammadde olarak kullanılmasıdır. Alüminyum, inşaat, nakliye, paketleme ve elektronik dahil olmak üzere çok çeşitli uygulamalarda kullanılan hafif, güçlü ve korozyona dayanıklı bir metaldir.
2. Refrakterler: Boksit ayrıca, yüksek sıcaklık fırınları ve fırınları kaplamak için kullanılan refrakter malzemelerin üretiminde de kullanılır. Ateşe dayanıklı malzemeler, aşırı yüksek sıcaklıklara dayanabilmeli ve korozyona karşı dirençli olmalıdır, bu da boksiti bu uygulama için ideal bir malzeme haline getirir.
3. Aşındırıcılar: Boksit, kumlama ve taşlama için aşındırıcı bir malzeme olarak kullanılabilir. Boksit ezildiğinde ve işlendiğinde, zımpara kağıdı, taşlama taşları ve kesme aletlerinde kullanılan yaygın bir aşındırıcı malzeme olan alüminyum oksit üretebilir.
4. Çimento: Boksit, çimento üretiminde hammadde olarak kullanılabilir. Boksit ile işlendiğinde kalker ve bir fırında ısıtıldığında, kalsiyum alüminat çimentosu olarak bilinen bir tür çimento üretir.
5. Kimyasallar: Boksit, su arıtma, kağıt üretimi ve diğer endüstriyel uygulamalarda kullanılan alüminyum sülfat dahil olmak üzere çeşitli kimyasal ürünler üretmek için kullanılabilir.
6. Diğer kullanımlar: Boksit ayrıca plastiklerde dolgu malzemesi olarak, sondaj sıvılarında bileşen olarak ve demir ve diğer metallerin kaynağı olarak da kullanılabilir. Ayrıca bazı kozmetik ve cilt bakım ürünlerinde doğal bir eksfoliant olarak kullanılmaktadır.

Küresel Boksit Endüstrisi

Küresel boksit endüstrisi, birçok ülke için önemli gelir sağlayan boksit üretimi ve ihracatı ile küresel ekonomiye önemli bir katkı sağlamaktadır. İşte küresel boksit endüstrisi hakkında bazı önemli gerçekler ve rakamlar:

1. Üretim: 2021'de dünyanın en çok boksit üreten ülkeleri Avustralya, Gine ve Brezilya oldu. Bu ülkeler, küresel boksit üretiminin %75'inden fazlasını oluşturuyor.
2. Rezervler: En büyük boksit rezervleri Gine, Avustralya, Brezilya, Jamaika ve Çin'de bulunmaktadır. Birlikte, bu ülkeler dünyanın boksit rezervlerinin %75'inden fazlasını elinde tutuyor.
3. İhracat: Küresel boksit endüstrisi, boksit üretiminin %90'ından fazlasının diğer ülkelere ihraç edilmesiyle, ağırlıklı olarak ihracata yöneliktir. En çok boksit ihraç eden ülkeler Avustralya, Gine ve Brezilya'dır.
4. Tüketim: Çin, küresel boksit tüketiminin %50'sinden fazlasını oluşturan en büyük boksit tüketicisidir. Diğer büyük tüketiciler arasında Amerika Birleşik Devletleri, Rusya ve Japonya bulunmaktadır.
5. Endüstri yapısı: Boksit endüstrisine Rio Tinto, Alcoa ve Rusal dahil olmak üzere az sayıda çok uluslu şirket hakimdir. Bu şirketler, arama ve madencilikten rafine etme ve eritmeye kadar boksit değer zincirinin tüm aşamalarında yer almaktadır.
6. Pazar eğilimleri: Küresel boksit endüstrisinin, inşaat, nakliye ve paketleme gibi sektörlerde artan alüminyum talebi nedeniyle önümüzdeki birkaç yıl içinde istikrarlı bir hızla büyümesi bekleniyor. Ancak sektör, artan çevresel kaygılar, artan maliyetler ve jeopolitik riskler gibi zorluklarla da karşı karşıya.

Genel olarak, küresel boksit endüstrisi, alüminyum ve diğer endüstriyel ürünlerin üretimi için kritik bir hammadde sağlayarak küresel ekonomide önemli bir rol oynamaktadır.

Sonuç

Sonuç olarak boksit, başta alüminyum üretimi olmak üzere çeşitli endüstrilerde yaygın olarak kullanılan önemli bir mineraldir. Boksit, milyonlarca yıl boyunca kayaların ve minerallerin ayrışması ve yıkanmasıyla oluşur ve onu birçok uygulama için ideal kılan benzersiz bir bileşime sahiptir. Küresel boksit endüstrisi, az sayıda çok uluslu şirketin hakimiyetindedir ve ağırlıklı olarak ihracata yöneliktir. Alüminyum ve diğer endüstriyel ürünlere olan talebin artmasıyla sektörün önümüzdeki yıllarda büyümeye devam etmesi bekleniyor. Ancak sektör, artan çevresel kaygılar ve jeopolitik riskler gibi zorluklarla da karşı karşıya. Genel olarak, boksit küresel ekonomi için çok önemli bir mineral olmaya devam ediyor ve yakın gelecekte çeşitli endüstrilerde kilit rol oynamaya devam edecek.

Boksit mineralleri ile ilgili önemli noktaların özeti

• Boksit, öncelikle alümina üretmek için kullanılan ve daha sonra alüminyum metali üretmek için kullanılan bir mineraldir.
• Boksit, milyonlarca yıl boyunca kayaların ve minerallerin ayrışması ve yıkanması yoluyla oluşur.
• En büyük boksit rezervleri Gine, Avustralya, Brezilya, Jamaika ve Çin'de bulunmaktadır.
• Küresel boksit endüstrisine Rio Tinto, Alcoa ve Rusal dahil olmak üzere az sayıda çok uluslu şirket hakimdir.
• Boksit, alüminyum üretimi için bir hammadde, refrakter malzemelerde bir bileşen, aşındırıcı bir malzeme, bir demir ve diğer metaller kaynağı ve plastiklerde bir dolgu malzemesi olarak dahil olmak üzere çeşitli endüstriyel kullanımlara sahiptir.
• Küresel boksit endüstrisi, boksit üretiminin %90'ından fazlasının diğer ülkelere ihraç edilmesiyle, ağırlıklı olarak ihracata yöneliktir.
• Çin, küresel tüketimin %50'sinden fazlasını oluşturan en büyük boksit tüketicisidir.
• Sektörün, alüminyum ve diğer endüstriyel ürünlere yönelik artan talep nedeniyle önümüzdeki yıllarda büyümeye devam etmesi bekleniyor, ancak aynı zamanda artan çevresel kaygılar ve jeopolitik riskler gibi zorluklarla da karşı karşıya.

Boksit madenciliği ve çıkarımı için gelecek beklentileri

Boksit madenciliği ve çıkarımı için gelecekteki beklentiler karışık. Bir yandan, boksite dayanan alüminyum ve diğer endüstriyel ürünlere yönelik küresel talebin artmaya devam etmesi bekleniyor. öncülük etmek boksit talebinin artması ve boksit madenciliği ve çıkarımı için devam eden yatırım. Bununla birlikte, boksit madenciliği ile ilgili olarak büyüme potansiyelini sınırlayabilecek önemli zorluklar ve riskler de vardır.

En büyük zorluklardan biri, dünya çapında madencilik uygulamalarının ve düzenlemelerinin daha fazla incelenmesine yol açan, madencilik faaliyetlerinin çevresel etkilerine ilişkin farkındalığın artmasıdır. Özellikle, boksit madenciliği ve işlemesi ile ilgili su kullanımı ve atık üretimi ve emisyonların önemli çevresel etkileri olabilir. Madencilik şirketlerinin bu etkileri azaltmak ve faaliyet göstermek için sosyal ruhsatlarını korumak için daha sürdürülebilir uygulamalar benimsemesi gerekecek.

Diğer bir zorluk, boksit madenciliği ile ilişkili jeopolitik risk potansiyelidir. En büyük boksit rezervlerinin çoğu, Gine ve Venezuela gibi arzda aksamalara yol açabilecek istikrarsız siyasi durumlara sahip ülkelerde bulunmaktadır. Ek olarak, ticaret politikaları ve tarifelerindeki değişiklikler, boksit madenciliği operasyonlarının karlılığını etkileyebilir.

Son olarak, boksit madenciliği ve işlemesi için gerekli olan enerji ve diğer girdilerin artan maliyeti, onu gelecekte ekonomik olarak daha az uygulanabilir hale getirebilir. Şirketlerin rekabet gücünü korumak için yenilik yapmaya ve verimliliği artırmaya devam etmesi gerekecek.

Özetle, boksit madenciliği ve çıkarımı için gelecekteki beklentiler, sürekli büyüme potansiyeli ve aynı zamanda endüstrinin uzun vadeli sürdürülebilirliğini sağlamak için ele alınması gereken önemli zorluklar ve riskler ile karışıktır.

Referanslar

1. "Boksit." Britannica Ansiklopedisi. Encyclopædia Britannica, Inc., ve Web. 01 Nisan 2022.
2. "Boksit." Birleşik Devletler Jeoloji Araştırmaları. ABD İçişleri Bakanlığı, nd Web. 01 Nisan 2022.
3. "Boksit Kalıntı Yönetimi: En İyi Uygulamalar, Teknolojiler ve Yenilikçi Çözümler." Uluslararası Alüminyum Enstitüsü, 2015.
4. Raghavan, Vijay R., et al. Dünyanın Boksit Yatakları. Berlin, Heidelberg: Springer Berlin Heidelberg, 2016.
5. "Boksit." Küresel Madencilik. Gelecek PLC, ve Web. 01 Nisan 2022.