Bauxit zählt zu den wichtigsten und strategisch bedeutendsten Mineralien der Welt. Es ist die Hauptquelle für metallisches Aluminium und der Rohstoff für die Herstellung von Aluminiumoxid (Al₂O₃). Heute werden über 90 % des weltweiten Aluminiums aus Bauxit gewonnen; ohne dieses Mineral wären viele moderne industrielle Produktionsprozesse unmöglich.
Im Gegensatz zu vielen anderen Mineralien ist Bauxit kein reines Mineral , sondern ein Gemisch aus verschiedenen Mineralien wie Gibbsit, Böhmit und Diaspor , die jeweils unterschiedliche Formen von Aluminiumhydroxid darstellen. Bauxit entsteht typischerweise in tropischen und subtropischen Regionen, wo intensive Verwitterung und starke Regenfälle zur Auswaschung und Anreicherung von Aluminiumoxid führen.
Im Folgenden erfahren Sie mehr über die Eigenschaften, Merkmale, Zusammensetzung, Anwendungen, Verarbeitung, Arten, weltweiten Reserven von Bauxit und seine wirtschaftliche Bedeutung.
Was ist Bauxit?
Bauxit ist ein aluminiumreiches Sedimentmineral, das hauptsächlich aus folgenden Verbindungen besteht:
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Bogmet (Bogmet – Al(OH)₃)
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Böhmit (Bohemit – AlO(OH))
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Tremolit (Tremolit – AlO(OH))
Bei diesen drei Materialien handelt es sich um verschiedene Formen von Aluminiumhydroxid, die in Bauxit entstehen, und ihre Zusammensetzung hängt von den Umgebungsbedingungen, der Luftfeuchtigkeit und der Temperatur ab.
Bauxit kommt üblicherweise in folgenden Farben vor:
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Rot
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braun
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Gelb
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aschfahl
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Manchmal ist seine Farbe milchig-weiß.
Die Farbe von Bauxit hängt vom Gehalt an Eisen und Metalloxiden im Gestein ab. Je höher der Eisengehalt, desto rötlich-brauner ist die Farbe des Bauxits.
Chemische Zusammensetzung von Bauxit
Die Hauptbestandteile von Bauxit sind:
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Al₂O₃ (Aluminiumoxid)
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Fe₂O₃ (Eisenoxid)
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Siliziumdioxid (SiO₂)
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Titandioxid ( TiO₂)
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Geringe Mengen an Tonmineralien und Kristallwasser.
Hochwertiges Industriebauxit enthält 40 % bis 60 % Aluminiumoxid (Al₂O₃) . Je geringer der Siliciumdioxid-Gehalt (SiO₂), desto höher die Qualität des Bauxits.
Wie entsteht Bauxit?
Die meisten Bauxitvorkommen weltweit entstehen durch einen Prozess namens Telophorese. Dieser Prozess findet in folgenden Regionen statt:
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Es ist heiß und feucht.
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Der Äquator und die umliegenden Gebiete
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begleitet von starkem Regen
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Sein Boden ist rot.
Das passiert ständig.
Stadien der Bauxitbildung:
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Regenwasser sickert in Aluminiumsilikatgesteine ein.
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Kieselsäure und andere lösliche Verbindungen werden entfernt.
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Eisenoxid und Aluminiumoxid bleiben zurück.
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Über Millionen von Jahren nahmen diese Materialien an Dicke und Zusammenhalt zu und bildeten schließlich Bauxit.
Aus diesem Grund findet man Bauxit hauptsächlich auf oder nahe der Erdoberfläche.
Bauxitarten
Je nach Herkunft und Zusammensetzung kann Bauxit in drei Hauptkategorien unterteilt werden:
1. Lateritisches Bauxit
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Die größte und häufigste Bauxitform der Welt.
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Entstanden in tropischen Regionen
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Es enthält Gibbsit, Böhmit und eine große Menge Eisenoxid.
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Gängige Farben: Rot und Braun.
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Der größte Teil des Aluminiums wird auf diese Weise hergestellt.
2. Karstbauxit
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Es bildet sich in Kalksteingebieten und Karsthöhlen.
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Länder wie Griechenland, Ungarn und die Türkei verfügen über Karstvorkommen.
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Es enthält einen geringen Anteil an Kieselsäure, deren Extraktion jedoch schwieriger ist.
3. Sedimentäres Bauxit
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Es entstand durch die Wiederablagerung von Bauxit.
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Es besitzt Eigenschaften, die für die Aluminiumherstellung geeignet sind.
Physikalische und chemische Eigenschaften von Bauxit
Physikalische Eigenschaften
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Farben: rot, braun, gelb
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Textur: Erdig bis körnig.
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Härte: Auf der Mohs-Skala liegt sie zwischen 1 und 3.
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Spezifisches Gewicht: 2,5 bis 3
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Form: Üblicherweise mehrschichtig oder linsenförmig.
Chemische Eigenschaften
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Hoher Aluminiumoxidgehalt
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Niedriger Siliziumdioxidgehalt in hochwertigem Bauxit
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Nach der Verarbeitung weist es eine hohe Hitzebeständigkeit auf.
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Hochreaktiver Bayer-Prozess
Anwendungen von Bauxit
Obwohl viele Menschen glauben, dass Bauxit nur zur Aluminiumherstellung verwendet werden kann, hat dieses Mineral viele andere Verwendungsmöglichkeiten.
1. Herstellung von Aluminiumoxid (Al₂O₃)
Bauxit wird hauptsächlich zur Herstellung von Aluminiumoxid verwendet. In Raffinerien wird Bauxit nach dem Bayer-Verfahren zu Aluminiumoxid verarbeitet.
2. Herstellung von Aluminiummetall
Etwa 90 % der weltweiten Bauxitreserven werden für die Aluminiumproduktion verwendet. Aluminium ist eines der wichtigsten Metalle der Welt und findet in folgenden Branchen breite Anwendung:
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Auto
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Luftraum
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Verpackungsindustrie
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Er verbringt
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elektrische und elektronische Geräte
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Transportlinien
3. Herstellung hitzebeständiger Materialien
Hochtonerdehaltiges Bauxit:
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Aluminiumoxid-Feuerfeststeine
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Gießformen
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Schmelztiegel für Metalle
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Ofenwand
Es wurde benutzt.
4. Herstellung von Schleifmitteln
Bauxit wird erhitzt und zu synthetischem Korund umgewandelt, der in der Herstellung verwendet wird:
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Sandpapier
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Sandstein
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Polierwerkzeuge
geeignet.
5. Chemische Industrie
Hergestellt aus Bauxit und Aluminiumoxid:
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Aluminiumsulfat
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Aluminiumchlorid
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Ölkatalysatoren
Es wurde benutzt.
6. Zementindustrie
Eisenreiches Bauxit wird zur Herstellung spezieller Zementsorten verwendet.
Bauxitabbau und -verarbeitung
Bauxit kommt üblicherweise nahe der Oberfläche vor und wird im Tagebau abgebaut .
Extraktionsschritte:
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Pflanzen ernten
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Sammlung der fruchtbaren Bodenschicht
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Geringfügige Bohr- und Sprengarbeiten (falls erforderlich)
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Verladung und Transport zum Werk.
Bauxitverarbeitung – Bayer-Verfahren.
Das Bayer-Verfahren ist die wichtigste Methode zur Herstellung von Aluminiumoxid aus Bauxit.
Die Phasen umfassen Folgendes:
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Durch das Mahlen von Bauxit
verwandelt sich das Gestein in ein feines Pulver. -
Natriumhydroxid (NaOH) kann verwendet werden
, um das im Bauxit enthaltene Aluminiumoxid aufzulösen. -
Abtrennung von Verunreinigungen:
Siliziumdioxid, Eisen und Titan werden abgetrennt. -
Ausfällung von Aluminiumhydroxid
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Durch Kalzinierung
und Erhitzen erhält man reines Aluminiumoxid.
Beteiligung an der globalen Bauxitproduktion
Nur wenige Länder der Welt besitzen die größten Bauxitvorkommen. Diese strategisch wichtige Ressource ist die Grundlage der globalen Aluminiumindustrie.
Größter Bauxitproduzent:
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Porzellan
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Guinea
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Australien
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Brasilien
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Indien
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Jamaika
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Vietnam
Die weltweit größten Bauxitvorkommen:
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Guinea (das über mehr als 25 % der weltweiten Reserven verfügt )
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Australien
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Brasilien
- Vietnam
Die Bauxitsituation im Iran
Der Iran verfügt über eine Reihe bedeutender Bauxitvorkommen:
1. Bauxitmine in Jajam (Nord-Khorasan)
Irans größtes Bauxitbergwerk umfasst
eine Aluminiumoxidraffinerie und eine Aluminiumhütte.
2. Bauxitminen in Yazd und Sabzevar
Die Reserven sind ausreichend und werden derzeit genutzt.
3. Mehrere kleine Wasserquellen in den Provinzen Fars, Süd-Khorasan und Golestan.
Um den Inlandsbedarf an Aluminium zu decken, importiert der Iran neben dem lokalen Bauxitabbau auch Aluminium aus Guinea und Indien.
Wirtschaftliche Vorteile des Bauxitabbaus
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Rohstoffe, die für die Aluminiumproduktion benötigt werden
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Tagebau und kostengünstiger Bergbau
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Schaffung von Arbeitsplätzen für die Fertigungsindustrie
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Nach der Weiterverarbeitung weist es einen hohen Mehrwert auf.
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Es findet breite Anwendung in der Primärindustrie.
Transport und Zersetzung von Polyacrylamid-basierten Koagulationsmitteln in hydraulischen Systemen
Probleme im Bauxitbergbau
Trotz der vielen Vorteile des Bauxitabbaus und der Bauxitverarbeitung gibt es auch viele Herausforderungen:
1. Umweltauswirkungen
Entfernt man die oberste Bodenschicht, erhält man roten Lehm.
2. Hoher Stromverbrauch
Die Herstellung von Aluminiumoxid und Aluminium erfordert große Mengen an Energie.
3. Wasser- und Natriumlaugebedarf im Bayer-Verfahren.
Dies wird zu erhöhten Betriebskosten führen.
4. Einige Länder verfügen nur über begrenzte Reserven.
Wie der Iran waren auch sie gezwungen zu importieren.
Eigenschaften von hochwertigem Bauxit
Damit Bauxit in der Aluminiumoxidproduktion verwendet werden kann , muss es folgende Eigenschaften aufweisen:
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Hoher Aluminiumoxidgehalt (45-55%).
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Niedriger Siliciumdioxidgehalt (weniger als 10%).
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Hohes Al₂O₃/ SiO₂ -Verhältnis
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Der Eisengehalt ist mäßig (10-20%).
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Niedrige Luftfeuchtigkeit
Die Zukunft von Bauxit und Aluminium
Mit der Entwicklung verschiedener Industrien:
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Produktion von Elektrofahrzeugen
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Luftraum
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Neue Energie
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Leichte Verpackung
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Moderne Architektur
Die Nachfrage nach Bauxit und Aluminium wächst täglich. Der Aluminiumverbrauch wird bis 2030 voraussichtlich um mehr als 40 % steigen, wodurch auch Bauxit zunehmend an Bedeutung gewinnen wird.
Abschließend
Bauxit ist eine wichtige Aluminiumquelle und spielt eine entscheidende Rolle in der modernen Industrie. Dieses Mineral, das vorwiegend in tropischen Regionen entsteht, besteht aus Aluminiumhydroxid und Eisenoxid. Die Qualität von Bauxit hängt vom Verhältnis von Aluminiumoxid, Siliziumdioxid und Eisen ab.
Vom Bauxitabbau bis zur Aluminiumoxid- und Aluminiumproduktion ist eine riesige industrielle Wertschöpfungskette entstanden, die vielen Branchen weltweit zugrunde liegt.
Im Iran spielen Bauxitminen wie Ghajam ebenfalls eine wichtige Rolle bei der Versorgung der iranischen Aluminiumindustrie mit Rohstoffen, obwohl ein erheblicher Teil des Inlandsbedarfs nach wie vor durch Importe gedeckt wird.