Iron enrichment and alumina recovery from bauxite residue through hydrogen reduction followed by alkaline leaching and CaO circulation

The alumina industry faces a significant challenge in effectively utilising bauxite residue due to its hazardous nature. A potential solution involves recovering iron and alumina from the bauxite residue, leading to a substantial reduction in residue volume and also drawing some material value. This study involved the production of self-hardened calcite pellets from the bauxite residue, which were then subjected to hydrogen reduction and subsequently leached with a sodium carbonate solution for alumina extraction. In an effort to establish a circular material flow, the leaching residue, which contains most of calcium and metallic iron, was reintegrated into the process to produce self-hardened pellets. Analytical techniques such as X-ray diffraction, electron probe microanalysis, X-ray fluorescence, and inductively coupled plasma-mass spectroscopy were employed for comprehensive microstructural, chemical, and elemental evaluations of the samples. The integrated process yielded a final alumina recovery rate exceeding 62%, a substantial improvement compared to the process lacking calcium looping. The incorporation of leaching residue recycling played a crucial role in significantly reducing calcium consumption throughout the integrated process, reaching approximately 70%. This research signifies a promising approach to efficiently recover valuable components from bauxite residue while mitigating environmental concerns and optimising resource utilisation. L'industrie de l'alumine fait face & agrave; un d & eacute;fi important dans l'utilisation efficace des r & eacute;sidus de bauxite en raison de leur caract & egrave;re dangereux. Une solution potentielle implique la r & eacute;cup & eacute;ration du fer et de l'alumine & agrave; partir des r & eacute;sidus de bauxite, amenant une r & eacute;duction substantielle du volume de r & eacute;sidus et tirant & eacute;galement une certaine valeur mat & eacute;rielle. Cette & eacute;tude impliquait la production de boulettes de calcite auto-durcies & agrave; partir des r & eacute;sidus de bauxite, qui & eacute;taient ensuite soumises & agrave; une r & eacute;duction par l'hydrog & egrave;ne puis trait & eacute;es par lixiviation avec une solution de carbonate de sodium pour l'extraction de l'alumine. Dans un effort pour & eacute;tablir un flux de mati & egrave;re circulaire, les r & eacute;sidus de lixiviation, qui contiennent presque tout le calcium et le fer m & eacute;tallique, & eacute;taient r & eacute;int & eacute;gr & eacute;s dans le proc & eacute;d & eacute; pour produire des boulettes auto-durcies. On a utilis & eacute; des techniques analytiques telles que la diffraction des rayons X, la microanalyse par & eacute;lectrons, la fluorescence des rayons X et la spectroscopie de masse & agrave; plasma & agrave; couplage inductif pour des & eacute;valuations microstructurales, chimiques et & eacute;l & eacute;mentaires compl & egrave;tes des & eacute;chantillons. Le proc & eacute;d & eacute; int & eacute;gr & eacute; a produit un taux final de r & eacute;cup & eacute;ration de l'alumine au-del & agrave; de 62%, une am & eacute;lioration substantielle par rapport au proc & eacute;d & eacute; d & eacute;pourvu de boucle de calcium. L'incorporation du recyclage des r & eacute;sidus de lixiviation a jou & eacute; un r & ocirc;le crucial dans la r & eacute;duction importante de la consommation de calcium tout au long du proc & eacute;d & eacute; int & eacute;gr & eacute;, atteignant approximativement 70%. Cette recherche signifie une approche prometteuse pour r & eacute;cup & eacute;rer efficacement les composants valables des r & eacute;sidus de bauxite tout en att & eacute;nuant les inqui & eacute;tudes environnementales et en optimisant l'utilisation des ressources.