La bauxita ( / ˈ b ɔː k s aɪ t / ) es una roca sedimentaria con un contenido relativamente alto de aluminio . Es la principal fuente mundial de aluminio y galio . La bauxita se compone principalmente de los minerales de aluminio gibbsita ( Al(OH) 3 ), boehmita (γ-AlO(OH)) y diáspora (α-AlO(OH)), mezclados con los dos óxidos de hierro goethita (FeO(OH)) y hematita ( Fe 2 O 3 ), el mineral de arcilla de aluminio caolinita ( Al 2 Si 2 O 5 (OH) 4 ) y pequeñas cantidades de anatasa ( TiO 2 ) e ilmenita ( FeTiO 3 o FeO·TiO 2 ). [1] [2] La bauxita tiene un brillo opaco y es de color marrón rojizo, blanco o tostado. [3]
En 1821, el geólogo francés Pierre Berthier descubrió bauxita cerca del pueblo de Les Baux en Provenza , en el sur de Francia . [4] [5]
Se han propuesto numerosos esquemas de clasificación para la bauxita, pero hasta 1982 [actualizar]no había consenso. [6]
Vadász (1951) distinguió las bauxitas lateríticas (bauxitas de silicato) de los minerales de bauxita kárstica (bauxitas de carbonato): [6]
En el caso de Jamaica , análisis recientes de los suelos mostraron niveles elevados de cadmio , lo que sugiere que la bauxita se origina a partir de depósitos de cenizas volcánicas del Mioceno de episodios de vulcanismo significativo en América Central. [7]
Australia es el mayor productor de bauxita, seguido de Guinea y China . [8] La bauxita suele extraerse a cielo abierto porque casi siempre se encuentra cerca de la superficie del terreno , con poca o ninguna sobrecarga . El aumento del reciclaje del aluminio , que requiere menos energía eléctrica que la producción de aluminio a partir de minerales, puede ampliar considerablemente las reservas mundiales de bauxita.
A partir de 2010 [actualizar], aproximadamente entre el 70% y el 80% de la producción mundial de bauxita seca se procesa primero en alúmina y luego en aluminio por electrólisis . [10] Las rocas de bauxita se clasifican típicamente de acuerdo con su aplicación comercial prevista: metalúrgica, abrasiva, cemento, química y refractaria. [11] [12]
El mineral de bauxita se calienta generalmente en un recipiente a presión junto con una solución de hidróxido de sodio a una temperatura de 150 a 200 °C (300 a 390 °F). A estas temperaturas, el aluminio se disuelve como aluminato de sodio (el proceso Bayer ). Los compuestos de aluminio en la bauxita pueden estar presentes como gibbsita (Al(OH) 3 ), boehmita (AlOOH) o diáspora (AlOOH); las diferentes formas del componente de aluminio dictarán las condiciones de extracción. Los desechos no disueltos, los relaves de bauxita , después de que se extraen los compuestos de aluminio contienen óxidos de hierro , sílice , calcia , titania y algo de alúmina sin reaccionar . Después de la separación del residuo por filtración, la gibbsita pura se precipita cuando el líquido se enfría y luego se siembra con hidróxido de aluminio de grano fino . La gibbsita se convierte normalmente en óxido de aluminio , Al2O3 , calentándolo en hornos rotatorios o calcinadores de fluidos instantáneos a una temperatura superior a 1000 °C (1830 °F). Este óxido de aluminio se disuelve a una temperatura de unos 960 °C (1760 °F) en criolita fundida . A continuación, esta sustancia fundida puede producir aluminio metálico al pasar una corriente eléctrica a través de ella en el proceso de electrólisis, que se denomina proceso Hall-Héroult , en honor a sus descubridores estadounidenses y franceses.
Antes de la invención de este proceso, y antes del proceso Deville , el mineral de aluminio se refinaba calentándolo junto con sodio o potasio elemental en el vacío . El método era complicado y consumía materiales que en ese momento eran caros. Esto hizo que el aluminio elemental primitivo fuera más caro que el oro . [13]
Como carga a granel , la bauxita es una carga del Grupo A que puede licuarse si está excesivamente húmeda. [14] La licuefacción y el efecto de superficie libre pueden hacer que la carga se desplace rápidamente dentro de la bodega y haga que el barco sea inestable, lo que podría hundirlo. Un buque que se sospecha que se hundió de esta manera fue el MS Bulk Jupiter en 2015. [15] Un método que puede demostrar este efecto es la "prueba de la lata", en la que se coloca una muestra del material en una lata cilíndrica y se golpea contra una superficie muchas veces. [16] Si se forma una suspensión húmeda en la lata, entonces existe la posibilidad de que la carga se licue; aunque, a la inversa, incluso si la muestra permanece seca, no prueba de manera concluyente que permanecerá así o que sea seguro para la carga.
La bauxita es la principal fuente del raro metal galio . [17]
Durante el procesamiento de bauxita a alúmina en el proceso Bayer , el galio se acumula en el licor de hidróxido de sodio . De este se puede extraer mediante una variedad de métodos. El más reciente es el uso de resina de intercambio iónico . [18] Las eficiencias de extracción alcanzables dependen críticamente de la concentración original en la bauxita de alimentación. A una concentración de alimentación típica de 50 ppm, aproximadamente el 15 por ciento del galio contenido es extraíble. [18] El resto se reporta a las corrientes de lodo rojo e hidróxido de aluminio . [19]
La bauxita también es una fuente potencial de vanadio . [20]
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Los impactos sociales y ambientales de la extracción de bauxita están bien documentados. La mayoría de los depósitos de bauxita del mundo se pueden encontrar a una profundidad de entre 1 y 20 metros (3 pies 3 pulgadas y 65 pies 7 pulgadas) de la superficie de la tierra. [21] [22] La minería a cielo abierto es la técnica más común utilizada para extraer bauxita a poca profundidad. [22] Este proceso implica la eliminación de la vegetación, la capa superior del suelo y la sobrecarga para exponer el mineral de bauxita. [22] El suelo suprayacente generalmente se apila para rehabilitar la mina una vez que las operaciones han terminado. [22] Durante el proceso de minería a cielo abierto, la biodiversidad y el hábitat que alguna vez estuvieron presentes en el área se pierden por completo y las características hidrológicas y del suelo en la región se alteran permanentemente. [22] Otros impactos ambientales de la minería de bauxita incluyen la degradación del suelo , la contaminación del aire y la contaminación del agua . [21]
El lodo rojo es un lodo altamente alcalino , con un pH alto de alrededor de 13, que es un subproducto del proceso Bayer . [23] Contiene varios elementos como aluminosilicato de sodio , titanato de calcio , aluminio monohidratado y aluminio trihidratado que no se descomponen en la naturaleza. Cuando se almacena incorrectamente, el lodo rojo puede contaminar el suelo y el agua, lo que puede provocar la extinción local de toda la vida. El lodo rojo fue responsable de matar toda la vida en el río Marcal en Hungría después de un derrame ocurrido en 2010. Cuando el lodo rojo se seca, se convierte en polvo que puede causar enfermedades pulmonares, cáncer y defectos de nacimiento. [23]
En las regiones tropicales de Asia, África central, Sudamérica y el norte de Australia, se ha producido un aumento de las minas de bauxita en tierras tradicionales e indígenas. [22] Esto ha tenido una serie de impactos sociales negativos sobre los pueblos locales e indígenas. [24] En la región de Boké , en Guinea, ha habido un aumento significativo de la presión de la minería de bauxita sobre la población local. Esto ha provocado problemas de agua potable, contaminación del aire, contaminación de los alimentos y disputas por expropiaciones de tierras debido a compensaciones inadecuadas. [24]
La extracción de bauxita ha provocado protestas, disturbios civiles y conflictos violentos en Guinea, Ghana, Vietnam y la India. [23]
Guinea tiene una larga historia de conflictos relacionados con la minería entre comunidades y empresas mineras. [ cita requerida ] Entre 2015 y 2018, las nuevas operaciones de extracción de bauxita en la región de Boké en Guinea han provocado 35 conflictos que incluyen movimientos de revueltas y bloqueos de carreteras. Estos conflictos han provocado la pérdida de vidas humanas, la destrucción de maquinaria pesada y daños a edificios gubernamentales. [ cita requerida ]
La cordillera Atewa en Ghana, clasificada como una reserva forestal de importancia ecológica con una superficie de 17.400 hectáreas (43.000 acres), ha sido un sitio reciente de conflicto y controversia en torno a la minería de bauxita. [25] La reserva forestal es uno de los dos únicos bosques siempreverdes de tierras altas de Ghana, y constituye una parte significativa del 20% restante del hábitat forestal que queda en Ghana. La cordillera Atewa se encuentra bajo la jurisdicción del Área Tradicional Akyem Abuakwa y está supervisada por el rey conocido como Okyenhene. [25] En 2013, una ONG llamada A Rocha Ghana celebró una cumbre con la comisión de silvicultura y recursos hídricos, el ministro de tierras, el ministro de medio ambiente y otras partes interesadas importantes. Llegaron a la conclusión de que ningún gobierno futuro debería extraer bauxita en la región porque la reserva es ambiental y culturalmente significativa. [25] En 2016, el gobierno junto con las ONG comenzaron el proceso de mejora de la reserva a un parque nacional. Sin embargo, ese año se celebraron elecciones y, antes de que se hiciera oficial, el recién elegido Partido Patriótico Nacional (PNP) rechazó el plan. [25] En 2017, el gobierno de Ghana firmó un Memorando de Entendimiento con China para desarrollar una nueva infraestructura minera de bauxita en Ghana. Aunque no había un plan oficial para explotar la Reserva Forestal de Atewa, las tensiones entre las comunidades locales, las ONG y el gobierno comenzaron a aumentar. En 2019, las tensiones comenzaron a alcanzar un punto máximo cuando el gobierno presentó la Ley de la Autoridad de Desarrollo Integrado de Bauxita y Aluminio de Ghana que crearía el marco legal necesario para desarrollar y establecer una industria integrada de bauxita. [25] En mayo de ese año, el gobierno comenzó a perforar pozos profundos en la reserva. Estas acciones provocaron varias protestas, incluida una marcha de 95 kilómetros (59 millas) desde la reserva hasta el palacio presidencial, una campaña de vallas publicitarias informativas liderada por A Rocha Ghana y una marcha juvenil. [25] En 2020, A Rocha Ghana también demandó al gobierno por la perforación en la reserva después de que no proporcionaron una declaración que explicara sus acciones. [25]
A principios de 2009, el gobierno vietnamita propuso un plan para explotar regiones remotas de las tierras altas centrales. [23] Esta propuesta fue muy controvertida y desencadenó un debate a nivel nacional y el conflicto interno más importante desde la guerra de Vietnam . Científicos del gobierno, periodistas, líderes religiosos, funcionarios estatales retirados de alto nivel y el general Võ Nguyên Giáp , el líder militar de la revolución anticolonial, se encontraban entre las muchas personas de la sociedad vietnamita que se oponían a los planes del gobierno. [23] En un intento por detener la difusión de información en todo el mundo, el gobierno prohibió a los periodistas nacionales informar sobre la minería de bauxita. Sin embargo, los periodistas recurrieron a sitios web y blogs en idioma vietnamita donde continuaron los informes y el debate. El 12 de abril de 2009, varios académicos vietnamitas muy respetados iniciaron una petición contra la minería de bauxita que fue firmada por 135 "intelectuales" consumados y conocidos. [23] Esta petición ayudó a unir el disperso movimiento antibauxita en una oposición unificada contra el estado. Estos actos de desafío gubernamental fueron respondidos con acciones represivas del Estado. Muchos periodistas digitales nacionales fueron arrestados y se tomaron medidas legislativas para reprimir la investigación científica. [23]
La mayor parte de las reservas de mineral de bauxita de la India, que se encuentran entre las diez más grandes del mundo, se encuentran en tierras tribales. [26] Estas tierras tribales están densamente pobladas y albergan a más de 100 millones de indígenas indios. Las cumbres montañosas ubicadas en estas tierras actúan como fuente de agua y contribuyen en gran medida a la fertilidad de la región. [26] La industria india de la bauxita está interesada en desarrollar estas tierras para la producción de aluminio, lo que plantea un gran riesgo para los ecosistemas terrestres y acuáticos. Históricamente, los pueblos indígenas que viven en estas tierras han mostrado resistencia al desarrollo y se oponen a cualquier nuevo proyecto de extracción de bauxita en la zona. Esto ha provocado conflictos violentos entre las comunidades indígenas y la policía. [26] El 16 de diciembre de 2000, la policía mató a tres manifestantes indígenas e hirió a más de una docena más durante una protesta por un proyecto de bauxita en el distrito de Rayagada en Odisha . [26]
