Oxid hlinitý

Vápno se používá v různých procesních krocích během procesu rafinace k přeměně bauxitové rudy na oxid hlinitý, Al₂O₃, ve vysoce čisté práškové formě, která se používá jako napájecí zdroj pro tavírny hliníku.

Během digesce bauxitové rudy obsahující hliník se hydroxid sodný (NaOH), také nazývaný zásada, používá k rozpuštění (nebo digesci) rudy za podmínek vysoké teploty a tlaku, aby se oxid hlinitý rozpustil jako rozpustný hlinitan sodný. Část minerálů oxidu křemičitého se také rozpouští a znovu sráží jako sodalit, také známý jako produkt desilikace (DSP). Tento proces srážení je důležitý, protože odstraňuje oxid křemičitý z roztoku.

Vysrážení oxidu křemičitého ve formě sodalitu však také vede ke ztrátě sodíku (Na+), který nemůže být regenerován ve formě NaOH. Aby se kompenzovala tato ztráta sodíku, některé závody přidávají do digesce hašené vápno, kde Ca(OH)₂ způsobí vysrážení oxidu křemičitého ve formě hydrogranátu, který obsahuje vápník spíše než sodík, čímž se sníží ztráty sodíku v precipitátech oxidu křemičitého.

NaOH použitý při digesci se přeměňuje na Na₂CO₃ v důsledku reakcí s organickým materiálem obsaženým v bauxitové rudě a v důsledku reakce s CO₂ při kontaktu se vzduchem. Příliš vysoké koncentrace Na₂CO3 jsou škodlivé pro rozpouštění oxidu hlinitého.

Ca(OH)₂ se používá k přeměně Na₂CO₃ na NaOH, v kaustifikační reakci, čímž se sníží Na₂CO₃a zachová dostatečně vysoká koncentrace NaOH v digesci, aby se zamezilo vysrážení oxidu hlinitého.

Rafinérie Alumina Bayer využívají filtraci k odstranění jemných (<5 mikronů) suspendovaných částicových nečistot neodstraněných gravitačním usazováním v zahušťovadlech. Filtrace probíhá před vysrážením oxidu hlinitého (Al₂O₃) a jejím cílem je odstranit jemné částice železa a oxidu křemičitého.

Proces filtrace je podpořen takzvanými „filtračními pomocnými“ částicemi sestávajícími z trikalciumaluminátu (Ca₃[Al(OH)6]₂), který vzniká reakcí malého postranního proudu vysokopevnostní procesní kapaliny (při 95 až 105 oC) obsahujícího hlinitan sodný NaAl(OH)₄, přičemž Ca(OH)₂ je přidaný jako suspenze vápenného mléka/hašeného vápna.

Bauxitová ruda obsahuje několik organických složek v důsledku mělkého charakteru ložisek bauxitové rudy. V Bayerově procesu se většina organických látek nakonec rozkládá na oxalát.

Oxalát je nejvíce žáruvzdorná organická sloučenina a je důležitým kontaminantem v rafinériích Bayer. Některé závody používají hašené vápno ke kontrole obsahu šťavelanu v okruhu srážením jako šťavelan vápenatý (CaC₂O₄.H₂O).