ĐỀ TÀI Tài nguyên bôxit - Tình hình, triển vọng và công nghệ khai thác, chế biến

Từ khi ngành công nghiệp nhôm ra đời cho tới nay và theo dự báo trong tương lai, sản xuất nhôm vẫn bao gồm chủ yếu hai giai đoạn: - Giai đoạn đầu: Sản xuất nhôm oxit sạch, gọi là alumin cấp luyện kim. - Giai đoạn tiếp theo: Sản xuất nhôm kim loại bằng phương pháp điện phân alumin trong dung dịch muối criolit nóng chảy ở nhiệt độ khoảng 950°C (phương pháp Hall - Heroult, được phát minh năm 1886). Những nét đặc trưng cơ bản của ngành công nghiệp nhôm là tiêu hao năng lượng cao và...
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
ĐỀ TÀI " Tài nguyên bôxit - Tình hình, triển vọng và công nghệ khai thác, chế biến " ĐỀ TÀITài nguyên bôxit - Tình hình,triển vọng và công nghệ khai thác, chế biếnI. TÀI NGUYÊN BÔXIT TRÊN THẾ GIỚI, TÌNH HÌNH KHAI THÁCVÀ CHẾ BIẾN ................................................................................... 41. Tài nguyên bôxit trên thế giới........................................................ 42. Tình hình khai thác quặng bôxit trên thế giới............................ 133. Thị trường các sản phẩm đi từ quặng bôxit trên thế giới............ 184. Tình hình sản xuất các sản phẩm đi từ quặng bôxit trên thế giới27II. TÀI NGUYÊN BÔXIT Ở VIỆT NAM, TÌNH HÌNH KHAI THÁC........................................................................................................... 331. Tài nguyên bôxit ở Việt Nam....................................................... 332. Tình hình khai thác, nghiên cứu, chế biến quặng bôxit Việt Nam, xuhướng phát triển............................................................................... 45III. CÔNG NGHỆ LÀM GIÀU, CHẾ BIẾN QUẶNG BÔXIT ..... 491. Công nghệ làm giàu quặng bôxit ................................................. 492. Công nghệ sản xuất alumin.......................................................... 503. Công nghệ sản xuất nhôm kim loại ............................................. 66IV. KẾT LUẬN................................................................................. 80Từ khi ngành công nghiệp nhôm ra đời cho tới nay và theo dự báo trongtương lai, sản xuất nhôm vẫn bao gồm chủ yếu hai giai đoạn:- Giai đoạn đầu: Sản xuất nhôm oxit sạch, gọi là alumin cấp luyện kim.- Giai đoạn tiếp theo: Sản xuất nhôm kim loại bằng phương pháp điện phânalumin trong dung dịch muối criolit nóng chảy ở nhiệt độ khoảng 950°C(phương pháp Hall - Heroult, được phát minh năm 1886).Những nét đặc trưng cơ bản của ngành công nghiệp nhôm là tiêu hao nănglượng cao và vốn đầu tư lớn. Tiêu hao năng lượng để sản xuất 1 tấn nhômkim loại là 150 - 170 GJ/T, trong khi đó tungsten (vonfram) cần 180 -190GJ/T, đồng cần 85 - 100 GJ/T, kẽm 55 - 60 GJ/T, thép 15 - 20 GJ/T. Như vậyngành công nghiệp nhôm là một trong những ngành tiêu tốn nhiều nănglượng nhất.Trong công nghiệp, có một số công nghệ sản xuất alumin tùy theo loạinguyên liệu và chất lượng nguyên liệu. Hiện tại và trong tương lai, 85%alumin trên thế giới được sản xuất từ quặng bôxit, 10% từ quặng nephelin vàalunit, 5% từ các nguyên liệu khác. Điều đó cho thấy bôxit vẫn là nguồnnguyên liệu quan trọng nhất trong sản xuất alumin nói riêng và sản xuấtnhôm nói chung.Nếu nguyên liệu là bôxit chất lượng tốt (tỷ lệ Al2O3/SiO2 >= 7), hàm lượngSiO2 thấp, thì có thể áp dụng công nghệ Bayer. Nếu là bôxit chất lượng trungbình, có thể áp dụng phương pháp kết hợp Bayer - thiêu kết song song hoặcnối tiếp. Nếu là bôxit chất lượng xấu, hàm lượng SiO2 cao, có thể áp dụngphương pháp thiêu kết đơn thuần. Hiện tại và dự báo trong tương lai, khoảng90% sản lượng alumin trên thế giới vẫn được sản xuất bằng công nghệ Bayer.I. TÀI NGUYÊN BÔXIT TRÊN THẾ GIỚI, TÌNH HÌNH KHAI THÁCVÀ CHẾ BIẾN1. Tài nguyên bôxit trên thế giớiBôxit là một trong những nguồn tài nguyên khoáng sản khá dồi dào trên thếgiới. Với sản lượng khai thác và mức tăng trưởng bình quân hàng năm nhưhiện nay, trữ lượng bôxit có thể đảm bảo cho nhân loại sử dụng trong 100 -125 năm tới, nếu tính cả tài nguyên thì thời gian có thể tăng lên gấp đôi.Bôxit có thành phần hóa học và khoáng vật cơ bản như sau:Thành phần hóa học Thành phần khoáng vậtAl2O3: 40 - 65% điaspor a - Al2O3.H2O bơmit g - Al2O3.H2O gipxit g - Al2O3.3H2OSiO2 : 0,5 - 10% kaolinit Al4(OH)8.SiO2.O10 thạch anh SiO2Fe2O3 : 3 - 30% hematit a - Fe2O3, gơtít a - Fe2O3.H2OTiO2 : 0,5 - 8% anatat TiO2, rutin TiO2H2O : 10 - 34% trong điaspor, bơmit, gipxit, kaolinit, gơtítCác nguyên tố đi kèm Mn, P, V, Cr, Ni, Ga, Ca, Mg, C... và cáctạp chấtTheo nguồn gốc thành tạo địa chất, bôxit được chia làm hai loại: bôxit lateritvà bôxit karstic. Bôxit laterit được thành tạo từ quá trình phong hóa đá bazan,chiếm khoảng 90% trữ lượng bôxit của thế giới, thành phần chủ yếu là gipxit.Bôxit karstic được thành tạo trên nền đá vôi chiếm khoảng 10% trữ lượng.Đối với mục đích công nghệ xử lý, người ta chia bôxit thành các loại sau:- Bôxit gipxit (hàm lượng bơmit < 5%), tập trung ở các nước: Braxin, SierraLeone, Surinam, Inđônêxia, Ghinê, Giamaica, ôxtrâylia, Vênêzuêla,Guana, Việt Nam, Ấn Độ.- Bôxit hỗn hợp gipxit - bơmit (hàm lượng bơmit 5 - 20%), tập trung ở cácnước: ôxtrâylia, Ghana, Ghinê, Giamaica, Ấn Độ.- Bôxit bơmit (hàm lượng bơmit > 20%), tập trung ở các nước: Nam Tư,Pháp, Hungari.- B ...