Directions for Large Scale Utilization of Bauxite Residue

Panov, А. V.; Klimentenok, Gennadiy N.; Podgorodetskiy, Gennadiy; Gorbunov, V. B.

doi:10.1007/978-3-319-48179-1_17

Cited by 7 publications

(7 citation statements)

References 5 publications

Supporting

Mentioning

Contrasting

Unclassified

Order By: Relevance

“…If prices of iron ores are high, bauxite residue can be a potential raw material for the production of pig iron provided that an efficient technology for its processing would exist [67]. Iron recovery studies from bauxite residue were initiated as early as in the 1950s and may be classified into two major approaches: (1) reductive smelting and (2) solidstate reduction.…”

Section: Pyrometallurgical Pretreatment Of Bauxite Residuementioning

confidence: 99%

“…Alternative liquid-phase reduction (smelting) processes like Corex, Finex, Hismelt, Romelt, AusIron, and EAF smelting can be considered for smelting of the bauxite residue [67]. So far, two processes have been tested for bauxite residue smelting: the Romelt process [77], and the Electric Arc Furnace (EAF) smelting [60,62,68,[78][79][80][81][82][83][84][85][86].…”

Section: Reductive Smelting Of Bauxite Residue and Recovery Of Metalsmentioning

confidence: 99%

“…The advantage of this process is that it can handle raw materials with moisture level up to 10 %. Its main disadvantage is the high energy consumption and the low grade of the produced pig iron (high sulfur and phosphorus) [67]. In the EAF process, a mixture of bauxite residue, flux, and carbonaceous material was smelted in an electric arc furnace at 1500-1800°C to form an iron alloy with more than 90 % iron recovery [62,78,81].…”

Section: Reductive Smelting Of Bauxite Residue and Recovery Of Metalsmentioning

confidence: 99%

See 2 more Smart Citations

Recovery of Rare Earths and Other Valuable Metals From Bauxite Residue (Red Mud): A Review

Gerven

Blanpain

Pontikes

et al. 2016

J. Sustain. Metall.

265

140

View full text Add to dashboard Cite

The long-term storage of bauxite residue (red mud) is harmful to the environment and the tailing ponds also cover large areas. At the moment there is no largescale utilization of bauxite residue. However, some bauxite residues contain considerable concentrations of rare-earth elements (REEs) and the recovery of these REEs together with(out) other metals and utilization of the generated residue in other applications (e.g., building materials) can solve the storage problem of bauxite residue. This paper reviews the recovery of REEs, possibly alongside other valuable metals, from bauxite residue. REEs can be recovered from bauxite residue by direct leaching or by smelting followed by leaching. The main disadvantages of direct acid leaching are the consumption of large amounts of acid for neutralization, the handling of large volumes of effluents, and the difficulty in using the bauxite residue after leaching. Recovery of iron prior to leaching can improve the economics of the process. However, high alumina in the bauxite residue increases the flux and acid consumption. Therefore, alumina needs to be removed by alkali roasting prior to smelting in order to decrease the flux and acid consumption. The alkali roasting-smeltingleaching process allows recovery of aluminum, iron, titanium, and REEs from bauxite residue. The residue generated in this process can be used in building materials and cementitious binders. Other processes with commercial potential are the Orbite, the pressure leaching, and the acid baking processes.

show abstract

Section: Pyrometallurgical Pretreatment Of Bauxite Residuementioning

confidence: 99%

Section: Reductive Smelting Of Bauxite Residue and Recovery Of Metalsmentioning

confidence: 99%

Section: Reductive Smelting Of Bauxite Residue and Recovery Of Metalsmentioning

confidence: 99%

See 1 more Smart Citation

Recovery of Rare Earths and Other Valuable Metals From Bauxite Residue (Red Mud): A Review

Gerven

Blanpain

Pontikes

et al. 2016

J. Sustain. Metall.

265

140

View full text Add to dashboard Cite

show abstract

“…Διεργασίες αναγωγικής τήξης με διάφορες τεχνολογίες (Corex, Finex, Hismelt, Romelt, AusIron και EAF) μπορούν να εφαρμοστούν στα ΚΒ για την παραγωγή χυτοσιδήρου (Panov et al, 2012;Xenidis et al, 2016). Μέχρι στιγμής 2 μέθοδοι έχουν εφαρμοσθεί σε μεγάλη κλίμακα για την αναγωγική τήξη ΚΒ: η μέθοδος Romelt (Mishra and Bagchi, 2002) και η κάμινος ηλεκτρικού τόξου (EAF) (Balomenos et al, 2011;Grzymek et al, 1982;Guccione, 1971;Logomerac, 1979).…”

Section: συνδυαστικές πυρο-υδρομεταλλουργικές τεχνικές εκχύλισηςunclassified

“…Το πλεονέκτημα αυτής της μεθόδου είναι πως μπορεί να δεχθεί υλικά με περιεχόμενη υγρασία έως και 10% wt. Το κύριο μειονέκτημα είναι η μεγάλη κατανάλωση ενέργειας και η κακή ποιότητα χυτοσιδήρου με μεγάλη συγκέντρωση S, P (Panov et al, 2012 ΚΒ, άνθρακα και συλλιπάσματα τήκονται στους 1500-1800°C σχηματίζοντας λευκό χυτοσίδηρο με ανάκτηση >90% (Balomenos et al, 2014;Balomenos et al, 2011;Balomnenos et al, 2016). Η ανάκτηση του εναπομείναντα σίδηρου μπορεί να βελτιωθεί περαιτέρω με μεταγενέστερο μαγνητικό διαχωρισμό στη λειοτριβημένη σκωρία (Borra et al, 2016b;Erçağ and Apak, 1997).…”

Section: συνδυαστικές πυρο-υδρομεταλλουργικές τεχνικές εκχύλισηςunclassified

Εκχύλιση Σπανίων Γαιών Από Κατάλοιπα Βωξίτη Και Φτωχό Μετάλλευμα Βαστναιζίτη Με Ιοντικά Υγρά

Davris¹,

Δάβρης²

View full text Add to dashboard Cite

Στην παρούσα διδακτορική διατριβή εξετάστηκε η εκχύλιση σπανίων γαιών από χαμηλήςσυγκέντρωσης πρωτογενείς και δευτερογενείς ορυκτές πρώτες ύλες, οι οποίες δεν επιδέχονταιμεταλλουργικό εμπλουτισμό, με τη χρήση καινοτόμων οργανικών διαλυτών, οι οποίοι συνδυάζουνεκλεκτικότητα κατά την εκχύλιση των ορυκτών και εύκολη αναγεννησιμότητα για τηνεπαναχρησιμοποίηση τους.Πιο συγκεκριμένα διερευνήθηκε η εκχύλιση καταλοίπων Βωξίτη, το στερεό αδιάλυτο υπόλειμμα κατάτην παραγωγή Αλουμίνας από μετάλλευμα Βωξίτη, με το ιοντικό υγρό (δισ-τριφλουορόμεθανοσουλφονιμίδιο της βεταΐνης) [Hbet][Tf2N], για την εκλεκτική διάλυση σπανίων γαιών(REE) έναντι του σιδήρου. Παράγοντες επίδρασης της εκχύλισης που μελετήθηκαν είναι ηθερμοκρασία, ο χρόνος εκχύλισης, η πυκνότητα πολφού και η προσθήκη νερού στο ιοντικό υγρό.Βρέθηκε ότι μικρή προσθήκη νερού, υψηλή θερμοκρασία και αυξημένος χρόνος εκχύλισης είχε ωςαποτέλεσμα 70-85% ανάκτηση REE με αντίστοιχη εκχύλιση σιδήρου (Fe) μικρότερη από 3%. Το Scέδειξε διαφορετική συμπεριφορά εκχύλισης από τις υπόλοιπες REE με την ανάκτηση του να μηνυπερβαίνει το 45%. Η εκχύλιση των τιτανίου (Ti) και πυριτίου (Si) είναι αμελητέα, ενώ το αλουμίνιο (Al)έχει μέγιστη ανάκτηση 30%, ακολουθούμενη από σχεδόν ολική διάλυση του ασβεστίου (Ca) καινατρίου (Na). Από τα αποτελέσματα εκχύλισης φαίνεται ότι οι REE και ένα μέρος του Sc συνδέονταιστα κατάλοιπα Βωξίτη με τις ορυκτολογικές φάσεις ασβεστίου και αργίλιου, ενώ το υπολειπόμενο Scσχετίζεται πιθανώς με τις αδιάλυτες ορυκτολογικές φάσεις Fe και Ti. Το κατάλοιπο της εκχύλισηςεμπλουτίζεται σε οξείδια σίδηρου, αλουμίνιου, τιτάνιου και πυριτίου και μπορεί να αξιοποιηθείπεραιτέρω. Τα μέταλλα εν διαλύσει στο κυοφορούν ιοντικό υγρό μπορούν να εξαχθούνχρησιμοποιώντας όξινο υδατικό μέσο. Κατά την εξαγωγή τους μεταφέρονται από την υδρόφοβη ιοντικήφάση στην όξινη υδατική φάση, ενώ το ιοντικό υγρό αναγεννάται και μετά το διαχωρισμό των 2 φάσεωνμπορεί να επαναχρησιμοποιηθεί για εκχύλιση σε καινούργιο δείγμα. Διαδοχική έκπλυση τουκυοφορούντος ιοντικού υγρού σε διαφορετικό εύρος pH έχει ως αποτέλεσμα τον καθαρισμό τουδιαλύματος από τα κύρια μέταλλα Ca, Na και Al οδηγώντας σε ένα προ-συγκεντρωμένο όξινο διάλυμαμε αυξημένη συγκέντρωση Sc έως και 95mg/L και μειωμένες προσμείξεις συνδιαλυόμενων μετάλλων.Επιπρόσθετα, το [Hbet][Tf2N] εφαρμόστηκε ως εκχυλιστικό μέσο για την εκχύλιση σπανίων γαιών απόφτωχό πρωτογενές μετάλλευμα στην περιοχή Rödberg προερχόμενο από το σύμπλεγμα ανθρακικώνκοιτασμάτων Fen στην Νορβηγία. Οι σπάνιες γαίες στο Rödberg εμφανίζονται σε φθορο-ανθρακικές ορυκτολογικές φάσεις της ομάδας ορυκτών Βαστναιζίτη. Παράγοντες εκχύλισης που διερευνήθηκανείναι η θερμοκρασία, ο χρόνος εκχύλισης, η πυκνότητα πολφού και η προσθήκη νερού στο ιοντικόυγρό. Η ανάκτηση σπανίων γαιών έφτασε στο εύρος 65-100% με ανάκτηση 80-90% για Ca, Mg, ενώ ηεκχύλιση είναι επιλεκτική ως προς το Si, Fe όπου εμπλουτίζονται στο στερεό υπόλειμμα εκχύλισης. Ηεξαγωγή μετάλλων από το παραγόμενο κυοφορούν ιοντικό διάλυμα με τη χρήση όξινου υδατικούδιαλύματος είχε ως αποτέλεσμα τον διπλασιασμό της συγκέντρωσης των σπανίων γαιών στην υδατικήφάση για περαιτέρω εξευγενισμό.Τα διαγράμματα ροής της εκχύλισης καταλοίπων Βωξίτη και μεταλλεύματος Rödberg εφαρμόστηκαν σεμικρής κλίμακας πιλοτική διάταξη που κατασκευάστηκε στο Ε.Μ.Π προκειμένου να αξιολογηθεί ηαναγέννηση και ανακυκλωσιμότητα του ιοντικού υγρού. Οι πιλοτικές δοκιμές έδειξαν ότι το [Hbet][Tf2N]μπορεί να αναγεννηθεί και να επαναχρησιμοποιηθεί σε αρκετούς κύκλους εκχύλισης χωρίς να χάνειτην εκχυλιστική του ικανότητα. Το καρβοξυλικό οξύ που είναι προσαρτημένο στο κατιόν του ιοντικούυγρού είναι ικανό να διαλυτοποιεί τα οξείδια και τις ανθρακικές ενώσεις των μετάλλων επιτρέπονταςέτσι την ανάπτυξη εναλλακτικών μεθόδων υδρομεταλλουργικής επεξεργασίας φτωχών κοιτασμάτωνσπανίων γαιών ελαχιστοποιώντας την προσθήκη οξέος και αντίστοιχα την παραγωγή υγρώναποβλήτων. Με αυτό τον τρόπο δημιουργούνται συνθήκες με προοπτική ανάπτυξης διεργασιών πιοφιλικών στο περιβάλλον.

show abstract