Bauxite - Bauxite
La bauxite est une roche sédimentaire avec une teneur en aluminium relativement élevée . C'est la principale source mondiale d'aluminium et de gallium . La bauxite se compose principalement des minéraux d' aluminium gibbsite (Al(OH) 3 ), boehmite (γ-AlO(OH)) et diaspore (α-AlO(OH)), mélangés avec les deux oxydes de fer goethite (FeO(OH)) et l'hématite (Fe 2 O 3 ), le minéral alumino- argileux kaolinite (Al 2 Si 2 O 5 (OH) 4 ) et de faibles quantités d' anatase (TiO 2 ) et d' ilménite (FeTiO 3 ou FeO.TiO 2 ). La bauxite a un lustre terne et est de couleur brun rougeâtre, blanche ou beige.
En 1821, le géologue français Pierre Berthier a découvert de la bauxite près du village des Baux en Provence , dans le sud de la France .
Formation
De nombreux schémas de classification ont été proposés pour la bauxite mais, à partir de 1982, il n'y avait pas de consensus.
Vadász (1951) distingue les bauxites latéritiques (bauxites silicatées) des minerais de bauxite karstique (bauxites carbonatées) :
- Les bauxites carbonatées se trouvent principalement en Europe , en Guyane , au Suriname et en Jamaïque au-dessus des roches carbonatées ( calcaire et dolomie ), où elles se sont formées par altération latéritique et accumulation résiduelle de couches d' argile intercalées - des argiles dispersées qui se sont concentrées à mesure que les calcaires englobants se sont progressivement dissous pendant altération chimique .
- Les bauxites latéritiques se trouvent principalement dans les pays des tropiques . Ils ont été formés par latéritisation de diverses roches silicatées telles que le granit , le gneiss , le basalte , la syénite et le schiste . En comparaison avec les latérites riches en fer, la formation des bauxites dépend encore plus de conditions climatiques intenses dans un endroit avec un très bon drainage. Ceci permet la dissolution de la kaolinite et la précipitation de la gibbsite . Les zones à plus forte teneur en aluminium sont fréquemment situées sous une couche superficielle ferrugineuse . L' hydroxyde d'aluminium dans les gisements de bauxite latéritique est presque exclusivement de la gibbsite.
Dans le cas de la Jamaïque, une analyse récente des sols a montré des niveaux élevés de cadmium , suggérant que la bauxite provient de récents dépôts de cendres du Miocène provenant d'épisodes de volcanisme important en Amérique centrale.
Production et réserves
L'Australie est le plus gros producteur de bauxite, suivie par la Chine. L'augmentation du recyclage de l'aluminium , qui a l'avantage de diminuer le coût de l'énergie électrique pour la production d'aluminium, augmentera considérablement les réserves mondiales de bauxite.
Pays | Production | Réserves |
---|---|---|
Monde | 327 000 | 30 000 000 |
Australie | 86 400 | 6 000 000 |
Chine | 79 000 | 1 000 000 |
Guinée | 57 000 | 7 400 000 |
Brésil | 29 000 | 2 600 000 |
Inde | 23 000 | 660 000 |
Indonésie | 11 000 | 1 200 000 |
Jamaïque | 10 100 | 2 000 000 |
Russie | 5.650 | 500 000 |
Kazakhstan | 5 000 | 160 000 |
Viêt Nam | 4 100 | 3.700.000 |
Arabie Saoudite | 3 890 | 200 000 |
Grèce | 1 800 | 250 000 |
Guyane | 1700 | 850 000 |
Autres pays | 9 000 | 3 740 000 |
En novembre 2010, Nguyen Tan Dung , le Premier ministre vietnamien , a annoncé que les réserves de bauxite du Vietnam pourraient totaliser 11 000 Mt (11 000 milliards de kg) ; ce serait le plus grand du monde.
Traitement
La bauxite est généralement extraite à ciel ouvert car elle se trouve presque toujours près de la surface du terrain, avec peu ou pas de mort-terrain . En 2010, environ 70 à 80 % de la production mondiale de bauxite sèche est d'abord transformée en alumine puis en aluminium par électrolyse . Les roches de bauxite sont généralement classées en fonction de leur application commerciale prévue : métallurgique, abrasive, cimentaire, chimique et réfractaire.
Habituellement, le minerai de bauxite est chauffé dans un récipient sous pression avec une solution d' hydroxyde de sodium à une température de 150 à 200 °C (300 à 390 °F). A ces températures, l' aluminium est dissous sous forme d'aluminate de sodium ( procédé Bayer ). Les composés d'aluminium dans la bauxite peuvent être présents sous forme de gibbsite (Al(OH) 3 ), de boehmite (AlOOH) ou de diaspore (AlOOH) ; les différentes formes du composant en aluminium dicteront les conditions d'extraction. Les déchets non dissous, les résidus de bauxite , après l'extraction des composés d'aluminium, contiennent des oxydes de fer , de la silice , du calcaire , de l' oxyde de titane et de l' alumine n'ayant pas réagi . Après séparation du résidu par filtration, la gibbsite pure est précipitée lorsque le liquide est refroidi, puis ensemencée avec de l'hydroxyde d'aluminium à grains fins. La gibbsite est généralement convertie en oxyde d'aluminium , Al 2 O 3 , par chauffage dans des fours rotatifs ou des calcinateurs à fluide éclair à une température supérieure à 1 000 °C (1 830 °F). Cet oxyde d'aluminium est dissous à une température d'environ 960 °C (1760 °F) dans de la cryolithe fondue . Ensuite, cette substance fondue peut produire de l'aluminium métallique en y faisant passer un courant électrique lors du processus d'électrolyse, appelé processus Hall-Héroult , du nom de ses découvreurs américains et français.
Avant l'invention de ce procédé et avant le procédé Deville , le minerai d'aluminium était raffiné en chauffant le minerai avec du sodium élémentaire ou du potassium sous vide . La méthode était compliquée et consommait des matériaux eux-mêmes chers à l'époque. Cela a rendu l'aluminium élémentaire plus cher que l' or .
Source de gallium
La bauxite est la principale source de gallium, un métal rare .
Lors du traitement de la bauxite en alumine dans le procédé Bayer , le gallium s'accumule dans la liqueur d' hydroxyde de sodium . De cela, il peut être extrait par une variété de méthodes. La plus récente est l'utilisation de résine échangeuse d'ions . Les efficacités d'extraction réalisables dépendent de manière critique de la concentration d'origine dans la bauxite d'alimentation. A une concentration d'alimentation typique de 50 ppm, environ 15 pour cent du gallium contenu est extractible. Le reste se rapporte aux courants de boue rouge et d'hydroxyde d'aluminium .
Voir également
Les références
Lectures complémentaires
- Bárdossy, G. (1982) : Karst Bauxites : gisements de bauxite sur roches carbonatées . Elsevier Sci. Éd. 441 p.
- Bárdossy, G. et Aleva, GJJ (1990) : Bauxites latéritiques . Développements en géologie économique 27, Elsevier Sci. Éd. 624 p. ISBN 0-444-98811-4
- Grant, C.; Lalor, G. et Vutchkov, M. (2005) Comparaison des bauxites de la Jamaïque, de la République dominicaine et du Suriname . Journal de chimie radioanalytique et nucléaire p. 385-388 Vol.266, No.3
- Hanilçi, N. (2013). Evolution géologique et géochimique des gisements de bauxite de Bolkardaği, Karaman, Turquie : Transformation du schiste en bauxite . Journal d'exploration géochimique