جایگزین بوکسیت در استخراج فلز آلومینیوم

آلومینیوم یکی از حیاتی‌ترین فلزات استراتژیک در صنایع هوانوردی، خودروسازی، ساختمان و انرژی است. به طور سنتی، بوکسیت تنها ماده اولیه تولید آلومینا محسوب می‌شود؛ اما ذخایر بوکسیت باکیفیت در بسیاری از کشورهای جهان از جمله ایران محدود است. نفلین سینیت با دارا بودن ۲۳ تا ۲۵ درصد آلومینای خالص، پایدارترین و اقتصادی‌ترین منبع غیربوکسیتی برای خودکفایی در تولید پودر آلومینا به روش سینترینگ آهکی است.

فرآیند سینترینگ نفلین-سودا-آهک (Lime-Soda Sinter Process)

در این فرآیند صنعتی، کنسانتره نفلین سینیت با سنگ آهک (CaCO3) در نسبت‌های استوکیومتری مخلوط شده و در کوره دوار در دمای حدود ۱۲۵۰ تا ۱۳۰۰ درجه سانتی‌گراد کلسینه می‌شود. واکنش‌های حاصل عبارتند از:

• تبدیل آلومینای نفلین به آلومینات سدیم و پتاسیم محلول در آب: NaAlO2 و KAlO2.
• تبدیل سیلیس نفلین به دی‌کلسیم سیلیکات نامحلول (2CaO · SiO2 یا فاز بلیت C2S).

پس از مرحله لیچینگ (انحلال در آب)، محلول آلومیناتی فیلتر شده و هیدروکسید آلومینیوم با تزریق گاز CO2 رسوب داده می‌شود که در نهایت با تکلیس به پودر آلومینای خالص متالورژیکی (Al2O3 > 98.5%) تبدیل می‌گردد.

تولید همزمان سیمان پرتلند باکیفیت و کربن پایین

کیک فیلتر نامحلول باقیمانده از فرآیند لیچینگ غنی از دی‌کلسیم سیلیکات (C2S) است. این پسماند بدون نیاز به هزینه‌های سنگین کربنات‌زدایی، به عنوان ماده اولیه عالی برای تولید کلینکر سیمان پرتلند به کار می‌رود. این هم‌افزایی موجب می‌شود که به ازای هر تن آلومینای تولیدی، حدود ۴ تن سیمان پرتلند با مصرف انرژی کمتر و کاهش ۴۰ درصدی انتشار گازهای گلخانه‌ای دی‌اکسید کربن (CO2) به دست آید.