Namolul rosu

Obtinerea aluminei (Al2O3)

Compozitie bauxita

Bauxita este o rocă, şi un minereu de aluminiu important, care constă în principal din minerale de aluminiu Al(OH)3, AlO(OH), oxizi de fier Fe2O3 şi FeO(OH), alumina caolinit şi părţi mici de oxid de titan TiO2.

Procedeul Bayer

• Procedeul Bayer este folosit pentru fabricarea aluminei din bauxite sarace in fier si siliciu. In acest procedeu, bauxita, in prealabil calcinata si macinata, este tratata cu hidroxid de sodiu, in autoclave, la 4 - 6 at si 160 - 180 0C.

• Oxidul de Al din bauxita trece in solutie sub forma de aluminat de sodiu Na[Al(OH)4]. Amestecul se filtreaza, separandu-se solutia de aluminat de sodiu de hidroxizii de fier si de combinatiile siliciului cu aluminatul de sodiu (namolul rosu).

Reactiile de obtinere a aluminei, Al2O3

• În soluţia cu aluminat de sodiu se introduce fie un curent de bioxid de carbon, cand precipită hidroxidul de aluminiu:

• 2Na[Al(OH)4] + CO2 = 2Al(OH)3 + Na2CO3 + H2O• Fie cantităţi mici de Al(OH)3 care amorsează

descompunerea aluminatului, având rol de germen de cristalizare pentru separarea hidroxidului de Al:

• Na[Al(OH)4] = Al(OH)3 + NaOH • Hidroxidul de aluminiu obţinut se calcinează în cuptoare

rotative la 12000C, când trece în oxid de aluminiu:• 2Al(OH)3 = Al2O3 + 3H2O

Procedeul electrolitic de obtinere a aluminei

• Alumina hidratată se calcinează, apoi se dizolvă în criolit topit Na3[AlF6] şi supusă electrolizei, care reprezintă o altă etapă importantă din metalurgia aluminiului.

• La temperatura de 950°C, prin trecerea curentului electric, alumina dizolvată se descompune în aluminiu metalic (la catod) şi oxigen care se colectează la anod. Temperatura de lucru favorizează reacţia dintre oxigen şi carbonul din electrozi rezultand un gaz compus din CO şi CO2.

Electroliza aluminei

• Electroliza aluminei se face într-o instalaţie formată, în principal, din mai multe vase, numite celule pentru electroliza aluminei.

• Acestea au forma paralelipipedică şi sunt căptuşite în interior cu blocuri presate din cărbune amorf care sunt legate la catodul unei surse de curent.

• Anozii sunt confecţionaţi tot din carbon şi sunt cufundaţi în baia de alumină şi criolit.

• Obţinere a aluminiului se termină după ce s-a realizat electroliza aluminei topite.

• Deoarece aluminiul rezultat conţine şi impurităţi, acesta este supus operaţiei de rafinare care se face atat prin metode termice cat şi pe cale electrolitică.

Namolul rosu

• Nămolul roşu este depozitat în halde de şlam special amenajate, pentru a împiedica contaminarea solului. În afară de nămolul roşu, în haldă se mai depun cruste de la curăţarea vaselor, piatra de var, de la prepararea laptelui de var şi nămolul rezultat de la epurarea apelor uzate.

Combinatul Alum Tulcea• In cadrul combinatului Alum Tulcea, şlamul roşu este

transportat printr-un sistem de conducte la halda de şlam, care este situată la circa 4 km de uzină.

• Halda are o suprafaţa de 54 ha, capacitate de stocare 9,2 milioane mc.

• De obicei acest namol rosu se depoziteaza in bazine de beton.

• Halda de şlam face parte integrantă din circuitul tehnologic al uzinei şi serveşte pentru depozitarea şlamului roşu rezultat din procesul de fabricaţie al aluminei. Apa limpezită din haldă este recirculată în uzină.

• In functie de continutul de aluminiu din bauxita cantitatea de reziduu (namol rosu) rezultat la obtinerea unei tone de alumina variaza intre 0,3 si 2,5 tone.

Caracterizarea chimica a noroaielor rosii• -  pH ridicat >12 datorita prezentei solutiei de HaOH• -  Densitate intre3,2 si 3,4 g/cm3• -  Contine Na2O care in contact cu apa produce NaOH conform

reactiei:• Na2O + H2O → 2 NaOH• -  Contine un procent ridicat de Fe2O3 (care da culoarea rosie)

si SiO2• -  De asemenea mai poate contine in cantitati mici: Al2O3, TiO2,

CaO, P2O5, V2O5, ZnO, MgO etc.• Este format din particule solide foarte fine 0,01-0,1 mm

diametru

• Utilizari pentru namolul rosu• -  In industria ceramica la fabricarea unor ceramici speciale• -  In industria cimenturilor• -  La producerea TiO2• -  Pigment in industria vopselelor• -  In agricultura ca si amendament fosfatic