Filiera bauxite-alluminio
Bauxite-to-Aluminium pipeline
Filiera completa di estrazione e raffinazione: Bayer (digestione bauxite in NaOH per ottenere allumina) seguito da Hall-Héroult (elettrolisi di Al2O3 disciolto in criolite fusa a ~960 °C) per produrre alluminio primario.
Diagramma di flusso
flowchart LR
bauxiteMining["estrazione bauxite a cielo aperto"]
bayerProcess["Processo Bayer"]
hallHeroultProcess["Hall-Héroult"]
s_bauxite(["bauxite"]):::role_intermediate
bauxiteMining --> s_bauxite
m_bauxiteMine[/"⛏️ miniera di bauxite (open-pit lateritica)"/]:::role_mine
m_bauxiteMine -.-> bauxiteMining
s_aluminiumHydroxide(["idrossido di alluminio"]):::role_rawMaterial
s_aluminiumHydroxide --> bayerProcess
s_bauxite --> bayerProcess
s_sodiumHydroxide(["sodium hydroxide"]):::role_utility
s_sodiumHydroxide --> bayerProcess
s_water(["acqua"]):::role_utility
s_water --> bayerProcess
s_aluminiumOxide(["aluminium oxide"]):::role_intermediate
bayerProcess --> s_aluminiumOxide
s_sodiumAluminate(["alluminato di sodio"]):::role_byproduct
bayerProcess -.-> s_sodiumAluminate
s_redMud(["red mud"]):::role_waste
bayerProcess -.-> s_redMud
s_coke(["coke"]):::role_rawMaterial
s_coke --> hallHeroultProcess
s_aluminiumOxide --> hallHeroultProcess
s_cryolite(["criolite"]):::role_catalyst
s_cryolite -.-> hallHeroultProcess
s_aluminium(["alluminio"]):::role_finalProduct
hallHeroultProcess --> s_aluminium
s_carbonDioxide(["carbon dioxide"]):::role_byproduct
hallHeroultProcess -.-> s_carbonDioxide
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classDef role_finalProduct fill:#e8ffe8,stroke:#0a7,color:#030
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classDef role_byproduct fill:#fff4e0,stroke:#cc7a00,color:#642
classDef role_waste fill:#fae8e8,stroke:#888,stroke-dasharray:3 3,color:#444
classDef role_utility fill:#e0f7f7,stroke:#06c8c8,color:#033
classDef role_catalyst fill:#fde0f0,stroke:#cc3399,color:#506
classDef role_mine fill:#f5e6d3,stroke:#8b5a2b,color:#3d2e15,stroke-width:2px
materia prima
prodotto finale
intermedio
sottoprodotto
scarto
utility
catalizzatore
⛏️ miniera
--> consumes/produces · -.> byproduct/waste/catalyst/recycle/mine
Unit Operation
🧪 = ha reazione bilanciata · ⚙️ = solo fisica
| Operazione | Consuma | Produce | Catalizzatore | Equipment | CO₂eq | Resa |
| ⚙️ estrazione bauxite a cielo aperto |
— | bauxite |
— | miniera di bauxite (open-pit lateritica) |
0.05 | — |
| 🧪 Processo Bayer |
idrossido di alluminio, bauxite, sodium hydroxide, acqua | aluminium oxide |
— | autoclave |
1.2 | 0.95 |
| 🧪 Hall-Héroult |
coke, aluminium oxide | alluminio |
criolite | cella elettrolitica |
11.5 | 0.92 |
Reazioni chimiche bilanciate
| Operazione | Equazione bilanciata | ΔH |
| Processo Bayer |
Al(OH)3 + NaOH -> NaAl(OH)4 |
-50.0 kJ/mol |
| Hall-Héroult |
2 Al2O3 + 3 C -> 4 Al + 3 CO2 |
+2080.0 kJ/mol |
Ruolo delle sostanze in questa filiera
⬜ scarto (1)
- red mud [Fe2O3 + SiO2 + TiO2 + residui NaOH]
Condizioni operative
| Operazione | Temperatura | Pressione | Atmosfera |
| estrazione bauxite a cielo aperto |
-0–40 °C | atm | ambient |
| Processo Bayer |
150–270 °C | 5.9–39.5 atm | inerte |
| Hall-Héroult |
940–960 °C | atm | ossidante |
Input energetici
| Operazione | Forma | Energia specifica |
| Processo Bayer |
termica | 1.8 MJ/kg |
| Hall-Héroult |
elettrica | 13.0 MJ/kg |
Supply chain inter-filiera
⬅ Materie prime/intermedi forniti da altre filiere
- coke ← Filiera coke da carbone, cracking catalitico (FCC), Filiera acciaio (altoforno + BOF)
- sodium hydroxide ← cloro-soda (cella a membrana), oro da cianurazione + CIP
- acqua ← acido acrilico → poliacrilato di sodio (SAP), acrilonitrile (SOHIO) + ABS, Filiera ammoniaca Haber-Bosch + urea, mangime pellet da DDGS bioetanolo, bisfenolo A da fenolo + acetone, caprolattame a Nylon 6, acido citrico da fermentazione Aspergillus niger, CO2-to-metanolo (idrogenazione catalitica Cu/ZnO/Al2O3), elettrodeposizione foglio rame (grado batteria), produzione solfato di rame pentaidrato, DPC via carbonilazione ossidativa, epicloridrina da bio-glicerolo (Epicerol), resina epossidica DGEBA, Filiera etilene da steam cracking, formaldeide da metanolo (Formox), biodiesel HVO (drop-in), solfato di idrossilammina (processo DSM HPO), Filiera HCl industriale, acido L-lattico da fermentazione glucosio, Filiera metanolo da syngas, sintesi metilammina (NH3 + MeOH catalitica), produzione molibdeno metallico (arrostimento + riduzione H2), Filiera acido nitrico Ostwald, sintesi N-metilpirrolidone (NMP), fertilizzante organico NPK da digestato, Filiera PET, Filiera acido fosforico wet, PLA da acido L-lattico (ROP), poliuretano via MDI, ossido propilene via HPPO, acido tereftalico purificato da p-xilene, Filiera PVC, cianuro di sodio da processo Andrussow, Filiera soda Solvay, Filiera acciaio DRI-H2 + EAF, recupero zolfo Claus da H2S, Filiera zinco idrometallurgico
➡ Prodotti/sottoprodotti consumati da altre filiere
Esplora con SPARQL
Query di esempio sui ruoli delle sostanze in questa filiera:
PREFIX chem: <https://ontology.siletto.it/chem-pipeline#>
SELECT ?role ?substance WHERE {
?substance chem:playsRole ?ra .
?ra chem:role ?role ; chem:inPipeline chem:bauxiteToAluminiumPipeline .
} ORDER BY ?role
Vedi altri esempi SPARQL.
Dereferenziabile: chem:bauxiteToAluminiumPipeline
· ontologia completa
· TTL sorgente