Gibbsit je přirozeně se vyskytující minerální forma hliník hydroxid s chemickým vzorcem Al(OH)3. Patří do minerální třídy hydroxidů a oxidů a je jednou ze tří hlavních složek bauxit, primární ruda hliníku. Gibbsit se jeví jako bezbarvé až bílé nebo šedé krystaly, často s perleťovým leskem a typicky se tvoří v kompaktních, botryoidních nebo krápníkových hmotách.
Gibbsite byl poprvé popsán v roce 1822 americkým mineralogem Chesterem Deweyem, který jej pojmenoval na počest George Gibbs, významný americký sběratel minerálů a geolog. Minerál byl původně identifikován v Richmondu, Massachusetts, Spojené státy americké. Gibbs byl známý pro své významné příspěvky mineralogie a jeho rozsáhlá sbírka minerálů, která byla jednou z nejvýznamnějších své doby.
Význam v geologii a mineralogii
Gibbsite má značný význam v geologii a mineralogii z několika důvodů:
- Výroba hliníku: Je to jeden z primárních minerály používá se v Bayerově procesu, kde se hliník získává z bauxitové rudy. Relativně vysoká rozpustnost gibbsitu v hydroxidu sodném jej činí zvláště cenným v tomto procesu.
- Indikátor Počasí: V geologických studiích je gibbsit považován za indikátor intenzivního zvětrávání v tropických a subtropických oblastech. Typicky se tvoří ve vysoce zvětralých půdách, zejména v lateritických prostředích, které poskytují informace o minulých klimatických podmínkách.
- Studium formování minerálů: Gibbsitův proces formování je studován pro pochopení sekundární Ložiska nerostných surovin, zejména v kontextu lateritických bauxitů. Jeho transformace z jiných hliníkových minerálů za různých podmínek pH poskytuje pohled na geochemické cykly hliníku.
Gibbsit proto zaujímá ústřední roli v mineralogii, nejen jako důležitá ruda hliníku, ale také jako předmět studia při pochopení tvorby půdy, procesů zvětrávání a environmentální historie Země.
Obsah
Fyzikální a chemické vlastnosti gibbsitu
Fyzikální vlastnosti
- Barva: Typicky bezbarvá, bílá, šedá nebo světlé odstíny žluté, zelené nebo hnědé. Barevné odchylky jsou často způsobeny nečistotami.
- Krystalový systém: Monoklinický, tvoří tabulkové nebo deskovité krystaly, ale běžně se objevuje v masivních, botryoidních (hroznové shluky) nebo krápníkových formách.
- Lesk: Skelný (sklovitý) až perleťový, zejména na štěpných plochách.
- Průhlednost: Průhledný až průsvitný, v závislosti na přítomnosti nečistot.
- Tvrdost: 2.5 až 3 na Mohsova stupnice, díky čemuž je ve srovnání s jinými minerály relativně měkký.
- Výstřih: Perfektní v jednom směru (bazální štěpení) díky vrstvené struktuře, která umožňuje snadné dělení podél roviny.
- Zlomenina: Obvykle nerovný nebo třískový.
- Hustota: Přibližně 2.4 g/cm³, což je pro minerál relativně málo, což odráží jeho hydroxidové složení.
- Proužek: Bílá, bez ohledu na barvu povrchu minerálu.
- Zvyk: Běžně se vyskytuje u pisolitických, masivních nebo botryoidních zvyků; také v krápníkových formách v bauxit vklady.
Chemické vlastnosti
- Chemický vzorec: Al(OH)3 — hydroxid hlinitý.
- Složení: Skládá se z hliníku (34.6 % hmotnostních), kyslíku (61.5 %) a vodíku (3.9 %).
- rozpustnost: Nerozpustný ve vodě, ale rozpouští se v silných kyselinách a zásadách. V hydroxidu sodném je gibbsit relativně rozpustný, takže je užitečný v Bayerově procesu pro extrakci hliníku.
- Stabilita a Změna: Gibbsit je stabilní minerál v tropickém a subtropickém prostředí, kde dochází k intenzivnímu zvětrávání. Za různých podmínek pH se může přeměnit na jiné hydroxidy nebo oxidy hliníku, jako je boehmit (γ-AlO(OH)) nebo diaspore (a-AlO(OH)) a případně do korund (Al₂O₃) při extrémních teplotách.
- Reaktivita: Gibbsit je za normálních atmosférických podmínek relativně stabilní. Může podléhat tepelnému rozkladu za vzniku boehmitu při teplotě kolem 200–300 °C a γ-oxidu hlinitého při teplotách nad 300 °C.
- Závislost na pH: Jako hydroxidový minerál je rozpustnost gibbsitu vysoce závislá na pH. Má tendenci se vysrážet z roztoku při neutrálním až mírně kyselém pH, proto se běžně vyskytuje ve zvětralých půdách a bauxitových usazeninách.
Další pozoruhodné vlastnosti
- Pleochroism: Gibbsite může vykazovat slabý pleochroismus a při pohledu z různých úhlů se jevit mírně odlišnými barvami.
- Luminescence: Některé vzorky gibbsitu vykazují fluorescenci pod ultrafialovým světlem, často zářící světle zelenou nebo modrou barvou kvůli stopovým nečistotám, jako je železo or mangan.
Tyto vlastnosti dělají z gibbsitu důležitý minerál pro pochopení procesů zvětrávání, geochemických cyklů a jako zásadní zdroj při výrobě hliníku.
Vznik a výskyt gibbsitu
Gibbsit vzniká především intenzivním zvětráváním skály bohaté na hliník obsahující minerály jako např živec, malé, a kaolinit. Klíčové procesy, které se podílejí na jeho vzniku, jsou:
- Chemické zvětrávání: Gibbsit se typicky vyrábí v tropickém a subtropickém podnebí, kde vysoké srážky a vysoké teploty urychlují chemické zvětrávání. V těchto podmínkách jsou minerály jako živec v žula a další vyvřelé skály podstoupí hydrolýzu, přičemž se do roztoku uvolní hliníkové ionty. V průběhu času se tyto hliníkové ionty vysrážejí jako hydroxid hlinitý (gibbsit) v důsledku rozpadu mateřských minerálů.
- Lateritické zvětrávání: Gibbsit se běžně tvoří v lateritických půdách, které se vyvíjejí v tropických oblastech s vysokými srážkami. V těchto prostředích intenzivní vyluhování odstraňuje většinu rozpustných prvků (jako je sodík, draslík, vápník a hořčík), přičemž zanechává relativně nerozpustné minerály, jako je gibbsit. Proces zahrnuje:
- Leaching: Dešťová voda, často mírně kyselá v důsledku rozpuštěného oxidu uhličitého, prosakuje půdou a vyplavuje oxid křemičitý a další rozpustné ionty.
- Srážky: Jak se koncentrace hliníku v půdě zvyšuje, gibbsit se začíná srážet a tvoří sekundární usazeniny.
- Úprava ložisek bauxitu: Gibbsit je primární složkou bauxitu, hlavní rudy hliníku. Bauxit vzniká akumulací gibbsitu, boehmitu a diaspory v lateritických prostředích, často v nízko položených oblastech, jako jsou plošiny nebo pánve, kde se po dlouhou dobu hromadí zvětralý materiál.
- Hydrotermální procesy: Gibbsit se také může tvořit v hydrotermálních prostředích, kde horké tekutiny bohaté na hliník reagují s existujícími horninami, což vede k ukládání gibbsitu v žilách nebo zlomeninách.
Výskyt
Gibbsite se nachází v široké škále geologických prostředí, především v oblastech s vysokými srážkami a vysokými teplotami. Mezi klíčové výskyty patří:
- Lateritická ložiska bauxitu: Nejvýznamnější výskyt gibbsitu je v lateritických ložiskách bauxitu, které vznikají intenzivním zvětráváním hornin v tropických a subtropických oblastech. Tato ložiska jsou rozsáhlá v zemích jako:
- Austrálie: Zejména v Západní Austrálii (např. Darling Range), kde se nacházejí některé z největších světových zásob bauxitu.
- Brazílie: V oblastech, jako je povodí Amazonky, známé svými velkými lateritickými ložisky bauxitu.
- Guinea: V západní Africe, která má rozsáhlá ložiska v oblastech, jako je Boké Plateau.
- Indie: Zejména ve státech Uríša a Ándhrapradéš.
- Jamaica: Kde se v krasu vytvořila významná ložiska bauxitu (vápenec) terény.
- Zvětralé magmatické a Metamorfované skály: Gibbsit se také může vyskytovat jako sekundární minerál v hluboce zvětralých zónách vyvřelých a metamorfovaných hornin, zejména žuly a ruly. Vzniká přeměnou živců a slíd v těchto horninách.
- Půdní profily: V lateritických a tropických půdách lze gibbsit nalézt jako produkt zvětrávání. Tyto půdy jsou typicky červené nebo červenohnědé kvůli přítomnosti oxidů železa a lze je nalézt v tropických a subtropických oblastech po celém světě.
- Hydrotermální žíly: Příležitostně se gibbsit nachází v hydrotermálních žilách, zejména v žilách spojených se sopečnou činností nebo geotermálními poli, kde tekutiny bohaté na hliník za určitých podmínek srážejí minerál.
- Jeskyně a krasové prostředí: V krasovém prostředí (krajiny vzniklé rozpouštěním rozpustných hornin, jako je vápenec, dolomitu, a sádra), gibbsit se může někdy tvořit jako sekundární minerál v jeskynních systémech, kde se v podzemních prostředích srážejí roztoky obsahující hliník.
Globální distribuce
Gibbsite je celosvětově rozšířen, ale jeho nejvýznamnější ložiska se nacházejí v oblastech s:
- Tropické podnebí: Charakteristické vysokými teplotami, vydatnými srážkami a intenzivním zvětráváním.
- Stabilní tektonické nastavení: Tam, kde pevniny zůstaly nad hladinou moře po delší dobu, což umožňuje rozsáhlé zvětrávání bez větších tektonických poruch.
Závěrem lze říci, že gibbsit vzniká primárně prostřednictvím procesů zvětrávání v teplém vlhkém klimatu a jeho výskyt je rozšířený v tropických a subtropických oblastech. Hraje klíčovou roli při tvorbě bauxitu, primárního zdroje hliníku, což z něj činí ekonomicky a geologicky významný minerál.
Gibbsite v bauxitové rudě
Role jako primární hliníková ruda
Gibbsite (Al(OH)3) je jedním z hlavních minerálů v bauxit, hlavní ruda hliníku. Bauxit se skládá především z minerálů obsahujících hliník, včetně gibbsitu, boehmitu (y-AlO(OH)) a diaspora (α-AlO(OH)). Mezi nimi je gibbsit vysoce ceněný pro výrobu hliníku kvůli jeho relativně nízké teplotě rozpustnosti v hydroxidu sodném, což z něj činí preferovaný minerál v Bayerův proces, primární metoda rafinace bauxitu na výrobu oxidu hlinitého (AlXNUMX).
Gibbsite je zvláště důležitý, protože:
- Vysoký obsah hliníku: Gibbsite obsahuje asi 65.4 % hmotnostních oxidu hlinitého (AlXNUMXOXNUMX), což při zpracování poskytuje vysoký výtěžek hliníku.
- Snadnost zpracování: Ve srovnání s jinými hliníkovými minerály se gibbsit rozpouští v hydroxidu sodném při nižších teplotách (přibližně 150 °C), snižuje náklady na energii a zefektivňuje proces extrakce.
- Hojnost ve velkých nalezištích bauxitu: Gibbsit je dominantním nerostem obsahujícím hliník v mnoha nalezištích bauxitu po celém světě, zejména v tropických a subtropických oblastech, což významně přispívá ke globální dodávce hliníku.
Složení a typy bauxitu
Bauxit je heterogenní materiál složený ze směsi minerálů hydroxidu hlinitého spolu s různými nečistotami, jako jsou oxidy železa, oxid křemičitý a další. titan oxidem uhličitým. Tři primární minerály hydroxidu hlinitého nalezené v bauxitu jsou:
- Gibbsit (Al(OH)₃):
- Struktura: Monoklinický, tvoří měkké, bílé nebo šedé plátovité nebo botryoidní krystaly.
- Výhoda zpracování: Rozpouští se při relativně nízkých teplotách v hydroxidu sodném, ideální pro Bayerův proces.
- Výskyt: Nachází se v mladých, nedávno vytvořených nalezištích bauxitu a v tropických a subtropických oblastech (např. Austrálie, Brazílie, Jamajka a Guinea).
- boehmit (γ-AlO(OH)):
- Struktura: Ortorulka, obvykle tvořící tvrdé, jemnozrnné krystaly.
- Požadavek na zpracování: Vyžaduje vyšší teploty (200–250 °C) pro rozpuštění v hydroxidu sodném, takže zpracování je energeticky náročnější než gibbsit.
- Výskyt: Běžně se vyskytuje ve starších nalezištích bauxitu nebo v oblastech, kde geologické procesy vystavily bauxit vyšším teplotám.
- Diaspora (α-AlO(OH)):
- Struktura: Ortorombický, typicky tvoří husté, tvrdé, jehličkovité krystaly.
- Požadavek na zpracování: Vyžaduje ještě vyšší teploty (>250°C) pro zpracování, což zvyšuje náklady na energii.
- Výskyt: Nachází se v prostředí s vysokou teplotou a vysokým tlakem, jako je Čína, Turecko a části Řecka a Indie.
Těžební a těžební procesy
1. Těžba bauxitu:
- Povrchová těžba: Většina bauxitu se těží pomocí povrchových těžebních metod, které zahrnují čištění vegetace a ornice, odstranění skrývky a těžbu bauxitové rudy. Tato metoda je nákladově efektivní vzhledem k typicky mělké povaze bauxitových ložisek.
- Úvahy o životním prostředí: Těžba může způsobit odlesňování, ztrátu stanovišť a půdy eroze. Vyvíjejí se snahy o sanaci poddolovaných oblastí obnovou vegetace a ekosystémů.
2. Drcení a mletí:
- Vytěžený bauxit se dopravuje do rafinerie, kde se drtí a mele na jemný prášek, aby se zvětšila plocha povrchu pro proces těžby.
3. Bayerův proces:
- Bayerův proces je primární metodou pro rafinaci bauxitu na výrobu oxidu hlinitého. Zahrnuje několik klíčových kroků:
- Trávení: Rozemletý bauxit se smíchá s horkým roztokem hydroxidu sodného, který rozpustí minerály hydroxidu hlinitého (gibbsit, boehmit a diaspora) za vzniku roztoku hlinitanu sodného. Gibbsit se rozpouští při teplotě kolem 150 °C, zatímco boehmit a diaspora vyžadují vyšší teploty.
- Objasnění: Roztok hlinitanu sodného se nechá usadit a nerozpuštěné nečistoty, jako jsou oxidy železa (červené bahno), se oddělí. Čirý roztok se poté filtruje, aby se odstranily zbývající pevné látky.
- Srážky: Roztok hlinitanu sodného se ochladí a z roztoku se vysráží hydroxid hlinitý. Vysrážený hydroxid hlinitý se sebere a promyje.
- Kalcinace: Hydroxid hlinitý se zahřívá v rotačních pecích nebo kalcinátorech s fluidním ložem při teplotách kolem 1000–1100 °C, aby se odstranily molekuly vody a vznikl bezvodý oxid hlinitý (AlXNUMX).
4. Elektrolytická redukce (Hall-Héroultův proces):
- Oxid hlinitý získaný z Bayerova procesu se pak používá jako surovina pro Hall-Héroultův proces, kde se rozpustí v roztaveném kryolitu a podrobí elektrolýze za vzniku čistého hliníku.
Gibbsit hraje zásadní roli jako primární hliníková ruda ve formě bauxitu. Jeho přítomnost v bauxitu činí extrakci hliníku energeticky efektivnější a nákladově efektivní díky jeho relativně nízké teplotě rozpustnosti v hydroxidu sodném. Pochopení různých typů bauxitu a jejich minerálního složení je klíčem k optimalizaci těžebních a rafinačních procesů a zajištění udržitelné a ekonomicky životaschopné výroby hliníku.
Průmyslové aplikace Gibbsite
Gibbsite, jako klíčová složka bauxitové rudy a primární zdroj hliníku, má několik průmyslových aplikací. Jeho jedinečné vlastnosti, jako je vysoký obsah hliníku, rozpustnost při nízkých teplotách v hydroxidu sodném a relativně nízká tvrdost, jej činí vhodným pro různá použití, nejen pro výrobu hliníku. Zde jsou hlavní průmyslové aplikace gibbsitu:
1. Výroba hliníku
- Primární použití při rafinaci oxidu hlinitého: Gibbsit se používá hlavně k výrobě oxidu hlinitého (AlXNUMX) skrz Bayerův proces, který zahrnuje rozpouštění gibbsitu v hydroxidu sodném při relativně nízkých teplotách (kolem 150 °C). Získaný oxid hlinitý se dále zpracovává elektrolytickou redukcí (proces Hall-Héroult) za vzniku čistého hliníku.
- Lehká kovovýroba: Hliník získaný z gibbsitu je lehký, korozivzdorný kov, který se široce používá v průmyslových odvětvích, jako je např automobilový průmysl, letecký, obal, struktuře, a elektronika.
2. Žáruvzdorné materiály a keramika
- Vysokoteplotní žáruvzdorné materiály: Gibbsit se používá k výrobě vysokoteplotních žáruvzdorných materiálů díky své schopnosti odolávat zvýšeným teplotám poté, co byl kalcinován za vzniku oxidu hlinitého. Tyto žáruvzdorné materiály se používají v pecích, pecích, spalovnách a reaktorech, které vyžadují materiály s vysokou teplotou tání a stabilitou.
- Keramika: Kalcinovaný gibbsit (oxid hlinitý) se používá při výrobě keramiky, včetně technické keramiky (jako jsou zapalovací svíčky a řezné nástroje) a tradiční keramiky (jako dlaždice a sanitární keramika). Alumina z gibbsitu poskytuje těmto produktům pevnost, tvrdost a odolnost proti opotřebení.
3. Brusné materiály
- Brusná zrna: Gibbsit se po kalcinaci na oxid hlinitý používá k výrobě brusných zrn pro brusné papíry, brusné kotouče a leštící směsi. Tvrdost a odolnost oxidu hlinitého jej činí ideálním pro abrazivní aplikace, kde je vyžadována vysoká účinnost řezání.
- Mikroabraziva: Jemnější druhy oxidu hlinitého, odvozené od gibbsitu, se používají při leštění elektronických součástek, optických čoček a dalších vysoce přesných materiálů.
4. Katalyzátory a podpory katalyzátorů
- Katalyzátory v chemických procesech: Aktivovaný oxid hlinitý, vyráběný zahříváním gibbsitu, se používá jako katalyzátor v různých chemických reakcích, jako je hydrogenace, dehydrogenace a reformovací procesy v petrochemickém průmyslu. Jeho velký povrch a porézní struktura z něj činí účinný nosič katalyzátoru.
- Adsorbenty: Aktivovaný oxid hlinitý se také používá jako adsorbent k odstranění nečistot, jako jsou např síra, voda a další kontaminanty z plynů a kapalin v průmyslových procesech, včetně čištění vody a úpravy zemního plynu.
5. Vod
- Flokulanty v úpravě vody: Alumina odvozená od gibbsitu se používá při úpravě vody jako flokulant k odstranění suspendovaných částic a nečistot. Je zvláště účinný při úpravě pitné vody a odpadních vod, pomáhá srážet a usazovat nečistoty pro snadnější odstranění.
- Adsorpce kontaminantů: Aktivovaný oxid hlinitý se také používá k adsorbci těžkých kovů (např vést a arsen), fluorid a další škodlivé látky z vody, zlepšující kvalitu vody pro průmyslové, komunální a obytné účely.
6. Ohnivzdorné látky
- Výroba trihydrátu oxidu hlinitého (ATH).: Gibbsite se zpracovává za účelem výroby trihydrátu oxidu hlinitého (ATH), široce používaného zpomalovače hoření v různých materiálech, včetně plastů, pryže, nátěrů a textilií. ATH se působením vysokých teplot rozkládá, uvolňuje vodní páru a pomáhá potlačovat požáry.
- Potlačení kouře: Kromě zpomalování hoření pomáhá ATH také snižovat produkci kouře, což je rozhodující v aplikacích požární bezpečnosti pro materiály používané v budovách, dopravě a spotřebních výrobcích.
7. Papírové a plastové výplně
- Papírenský průmysl: Trihydrát oxidu hlinitého odvozený od gibbsitu se používá jako plnivo v papírenském průmyslu ke zlepšení jasu, neprůhlednosti a hladkosti papírových výrobků. Zlepšuje také kvalitu papíru tím, že poskytuje větší pevnost a možnost tisku.
- Plastikářský a gumárenský průmysl: ATH se používá jako plnivo do plastových a pryžových výrobků pro zlepšení mechanických vlastností, jako je odolnost proti nárazu a trvanlivost. Působí také jako tlumič kouře a zpomalovač hoření, zejména v produktech, jako jsou elektrické kabely, podlahové materiály a automobilové díly.
8. Výroba skla
- Směsi na leštění skla: Kalcinovaný oxid hlinitý, odvozený od gibbsitu, se používá jako leštící prostředek na sklo a zrcadla. Jeho jemné částice a tvrdost umožňují účinné odstranění škrábanců a skvrn, výsledkem je hladký a leštěný povrch.
- Speciální sklo: Alumina odvozená od gibbsitu se také používá při výrobě speciálního skla, jako je hlinitokřemičité sklo, které je známé svou odolností vůči tepelným šokům a chemické korozi, takže je ideální pro použití v laboratorních zařízeních, elektronických displejích a vysokoteplotních aplikacích .
9. Elektronika a elektrická izolace
- Substráty pro elektronické součástky: Aluminová keramika vyrobená z gibbsitu se používá jako substrát pro elektronické součástky, jako jsou integrované obvody, odpory a kondenzátory. Poskytují vynikající elektrickou izolaci, tepelnou vodivost a mechanickou pevnost.
- Elektrické izolace: Oxid hlinitý získaný z gibbsitu se také používá v elektrických izolačních materiálech pro kabely, transformátory a další elektrická zařízení, poskytuje vysokou odolnost proti elektrickému průrazu a stabilitu při měnících se teplotách.
10. Farmacie a kosmetika
- Farmaceutické použití: Oxid hlinitý získaný z gibbsitu se používá v určitých farmaceutických formulacích jako neaktivní složka, jako je vysoušedlo nebo plnivo. Slouží také jako antacidum k neutralizaci žaludeční kyseliny ve volně prodejných lécích.
- Kosmetické aplikace: V kosmetice se materiály odvozené od gibbsitu používají v produktech, jako je zubní pasta, kde slouží jako mírná abraziva pro čištění zubů. Mohou být také použity v produktech péče o pleť jako zahušťovadla nebo jako plniva v prášcích a krémech.
Gibbsite má širokou škálu průmyslových aplikací díky své roli primární hliníkové rudy a svým jedinečným fyzikálním a chemickým vlastnostem. Od výroby hliníku a keramiky až po úpravu vody, zpomalovače hoření a kosmetiku, všestrannost gibbsite z něj dělá cenný materiál v mnoha průmyslových odvětvích. Jeho deriváty, jako je oxid hlinitý a trihydrát oxidu hlinitého, dále rozšiřují jeho použití v různých vysoce výkonných aplikacích a významně přispívají k moderním průmyslovým procesům a spotřebním produktům.
Významná ložiska Gibbsite po celém světě
Gibbsit je hlavní složkou bauxitu, hlavní rudy hliníku, a nachází se v několika významných nalezištích po celém světě. Tato ložiska se nacházejí především v oblastech s tropickým a subtropickým klimatem, kde intenzivní zvětrávání a vyluhovací procesy vedly k tvorbě bauxitu. Pojďme prozkoumat některá pozoruhodná naleziště bauxitu bohatá na gibbsite prostřednictvím případových studií z Austrálie, Brazílie a Guineje, spolu s jejich geologickými charakteristikami.
1. Austrálie: Naleziště bauxitu Darling Range
- Lokalita: The Darling Range, Západní Austrálie.
- Význam: Pohoří Darling Range je jednou z největších oblastí produkujících bauxit na světě. Austrálie je předním světovým výrobcem bauxitu, který představuje přibližně 30 % celosvětové produkce, a Darling Range k této produkci významně přispívá. Bauxit v této oblasti je převážně gibbsitového typu.
- Geologické charakteristiky:
- Typ bauxitu: Převážně gibbsit bauxit, s gibbsitem jako hlavním minerálem obsahujícím hliník.
- výcvik: Ložiska bauxitu v pohoří Darling vznikla intenzivním lateritickým zvětráváním prekambrické žuly a rula skály. Tento proces, probíhající po miliony let, vedl k vyluhování oxidu křemičitého a dalších rozpustných prvků, zanechávajících za sebou koncentraci hydroxidů hliníku, především gibbsitu.
- charakteristika: Ložiska jsou typicky plochá, s průměrnou mocností v rozmezí 2 až 12 metrů. Nacházejí se v malých hloubkách, takže jsou vhodné pro nízkonákladovou povrchovou těžbu.
- Přidružené minerály: Vedle gibbsitu existují menší množství boehmitu a diaspory s nečistotami, jako jsou oxidy železa (hematit a goethit) a jíly (kaolinit).
- Ekonomický význam: Bauxit z Darling Range se používá hlavně pro export do rafinérií v Asii a pro domácí výrobu oxidu hlinitého. Hlavní těžební operace v tomto regionu provádějí společnosti jako Alcoa a South32.
2. Brazílie: Naleziště bauxitu v povodí Amazonky
- Lokalita: Povodí Amazonky, zejména ve státech Pará a Maranhão.
- Význam: Brazílie je třetím největším producentem bauxitu na světě s významnými nalezišti v Amazonské pánvi. Region je známý svými rozsáhlými, vysoce kvalitními nalezišti bauxitu bohatými na gibbsit, což významně přispívá k brazilskému průmyslu hliníku.
- Geologické charakteristiky:
- Typ bauxitu: Gibbsit bauxit převládá, vyznačuje se vysoce kvalitní rudou s nízkým obsahem reaktivního oxidu křemičitého.
- výcvik: Ložiska bauxitu v Amazonské pánvi jsou vytvořena zvětráváním starých prekambrických štítových hornin, jako je žula, rula a břidlice. Tropické klima s vydatnými srážkami a vysokými teplotami vedlo k hlubokému lateritickému zvětrávání a rozvoji silných vrstev bauxitu.
- charakteristika: Tato ložiska jsou typicky plochá, s mocností v rozmezí od 4 do 15 metrů. Bauxit je pokryt tenkou vrstvou nadloží, díky čemuž je vhodný pro povrchovou těžbu.
- Přidružené minerály: Kromě gibbsitu obsahuje bauxit menší množství hematitu, goethitu, kaolinitu a anatasu. Nízký obsah boehmitu a diaspor činí tato ložiska zvláště vhodná pro nízkoteplotní zpracování v Bayerově procesu.
- Ekonomický význam: Ložiska v povodí Amazonky využívají velké těžařské společnosti, včetně Norsk Hydro a Vale. Vytěžený bauxit je využíván jak pro domácí výrobu oxidu hlinitého, tak pro export především do Severní Ameriky a Evropy.
3. Guinea: Boké bauxitová ložiska
- Lokalita: Oblast Boké, severozápadní Guinea.
- Význam: Guinea má největší světové zásoby bauxitu a je druhým největším producentem bauxitu na světě. Oblast Boké, která se nachází v prefekturách Boké a Boffa, je nejvýznamnější oblastí produkující bauxit v Guineji s obrovskými zásobami bauxitu bohatého na gibbsit.
- Geologické charakteristiky:
- Typ bauxitu: Převážně gibbsit bauxit, který je vysoce kvalitní s nízkým obsahem reaktivního oxidu křemičitého, takže je velmi vhodný pro Bayerův proces.
- výcvik: Ložiska bauxitu Boké jsou součástí rozsáhlého lateritického náhorního systému, který se vytvořil na horninách prekambria, včetně žuly, ruly a břidlice. Tropické klima s intenzivními srážkami a vysokými teplotami umožnilo hluboké zvětrávání a koncentraci hydroxidů hlinitých, především gibbsitu.
- charakteristika: Ložiska jsou typicky lateritická a vyskytují se ve vrstvách o tloušťce od 4 do 10 metrů. Skrývka je řídká, díky čemuž jsou ložiska snadno dostupná pro povrchovou těžbu. Bauxitová ruda je relativně jednotného složení a kvality, s vysokým obsahem hliníku a nízkými nečistotami.
- Přidružené minerály: Kromě gibbsitu jsou přítomna menší množství hematitu, goethitu a kaolinitu. Nízká koncentrace oxidu křemičitého a železa činí bauxit vhodným pro účinnou extrakci oxidu hlinitého.
- Ekonomický význam: Guinejská ložiska bauxitu jsou strategicky významná díky své velikosti a kvalitě. V regionu působí významné společnosti jako Compagnie des Bauxites de Guinée (CBG), Société Minière de Boké (SMB) a další, které vyrábějí bauxit především pro export na mezinárodní trhy, včetně Číny, Spojených států a Evropy.
Tyto případové studie ilustrují globální význam ložisek bauxitu bohatých na gibbsit v Austrálii, Brazílii a Guineji. Každý z těchto regionů má jedinečné geologické vlastnosti, díky kterým je ideální pro rozsáhlou těžbu bauxitu a výrobu hliníku:
- Austrálie (Darling Range): Známý svými rozsáhlými ložisky gibbsitu bauxitu vzniklými lateritickým zvětráváním žulových a rulových hornin. Nízkonákladová povrchová těžba a příznivé podmínky zpracování z ní dělají významného světového výrobce.
- Brazílie (povodí Amazonky): Charakteristický vysoce kvalitním gibbsitovým bauxitem s nízkoreaktivním oxidem křemičitým, vytvořeným ze zvětralých prekambrických štítových hornin. Region podporuje jak domácí průmysl hliníku, tak export.
- Guinea (oblast Boké): Obsahuje největší zásoby bauxitu na světě s vysoce kvalitními ložisky gibbsitu bauxitu vytvořenými ze zvětralých prekambrických hornin. Guinejská ložiska jsou zásadní pro uspokojení celosvětové poptávky, zejména v Asii a Evropě.
Tato ložiska nejen zdůrazňují geologickou rozmanitost a distribuci gibbsitu, ale také podtrhují kritickou roli nerostu v globálním hliníkovém průmyslu.