Uticaj hemijskog i mineraloškog sastava crvenog mulja na parametre alkaliteta

Apstrakt

Crveni mulj je visokoalkalna koloidna suspenzija, zaostala nakon prerade boksita u glinicu po Bayer-ovom postupku. Uprkos višestrukom ispiranju crveni mulj zadžava snažan alkalitet, usled prisustva zaostale baze i čitavog niza alkalnih minerala. U ovom radu se razmatraju aspekti Bayer-ovog procesa koji utiču na alkalitet mulja, mehanizmi i hemizmi koji ga uslovljavaju, te parametri koji služe za njegovo kvantifikovanje. U crvenom mulju pojavljuje se veliki broj minerala. Deo minerala vodi poreklo iz boksita, a ostali minerali su sintetisani usled delovanja procesnih uslova na boksit. Ovi novonastali minerali značajno doprinose alkalitetu crvenog mulja, a posebno desilikacioni produkti. Alkalitet crvenog mulja najlakše je posmatrati preko pH vrednosti. pH crvenog mulja je uglavnom u rasponu 10.5 - 12.5, i snažno je puferovana zbog prisustva više alkalnih minerala (hidroksidi, karbonati, aluminati i aluminosilikati) i njihovog dugoročnog rastvaranja. Prisustvo više puferujućih materija u mulju, izaziva kompleksno ponašanje mulja pri neutralizaciji kiselinama. Pored rastvaranja minerala nosioca alkalnih anjona, alkalitetu doprinose i reakcije izmene alkalnih anjona koje se dešavaju na površini metalnih oksida. Alkalni minerali uglavnom su nerastvorni ili slabo rastvorni u vodi, a rastvaraju se u mineralnim kiselinama. Zbog toga je alkalitet iz crvenog mulja vrlo teško ukloniti ispiranjem vodom. Tretman mulja mineralnim kiselinama, CO2, i gipsom, kao i odležavanje mulja na jalovištimima dovode do sniženja alkaliteta. Konačno, alkalitet crvenog mulja predstavlja nepoželjno svojstvo sa širokim spektrom uticaja i potrebno ga je otkloni. Poznavanje mehanizama neutralizacije i rastvaranja, može doprineti efikasnosti neutralizacije i pronalaženju novih postupaka, kao i različitih primena neutralisanog mulja.