Μεταλλεύματα για την παραγωγή αλουμινίου. Βωξίτης

V σύγχρονη βιομηχανίαΤο μετάλλευμα αλουμινίου είναι η πιο απαιτούμενη πρώτη ύλη. Η ταχεία ανάπτυξη της επιστήμης και της τεχνολογίας κατέστησε δυνατή τη διεύρυνση του πεδίου εφαρμογής της. Τι είναι το μετάλλευμα αλουμινίου και πού εξορύσσεται - περιγράφεται σε αυτό το άρθρο.

Βιομηχανική αξία αλουμινίου

Το αλουμίνιο θεωρείται το πιο κοινό μέταλλο. Με τον αριθμό των κοιτασμάτων στον φλοιό της γης, κατατάσσεται στην τρίτη θέση. Το αλουμίνιο είναι επίσης γνωστό σε όλους ως στοιχείο του περιοδικού πίνακα, το οποίο ανήκει στα ελαφρά μέταλλα.

Το μετάλλευμα αλουμινίου είναι μια φυσική πρώτη ύλη από την οποία προέρχεται. Εξορύσσεται κυρίως από βωξίτη, ο οποίος περιέχει οξείδια του αλουμινίου (αλουμίνα) ο μεγαλύτερος αριθμός- από 28 έως 80%. Άλλα πετρώματα - αλουνίτης, νεφελίνη και νεφελίνη-απατίτης χρησιμοποιούνται επίσης ως πρώτες ύλες για την παραγωγή αλουμινίου, αλλά είναι κατώτερης ποιότητας και περιέχουν σημαντικά λιγότερη αλουμίνα.

Στη μη σιδηρούχα μεταλλουργία, το αλουμίνιο καταλαμβάνει την πρώτη θέση. Το γεγονός είναι ότι λόγω των χαρακτηριστικών του, χρησιμοποιείται σε πολλές βιομηχανίες. Έτσι, αυτό το μέταλλο χρησιμοποιείται στη μηχανική μεταφορών, την παραγωγή συσκευασίας, την κατασκευή, για την κατασκευή διαφόρων καταναλωτικών αγαθών. Επίσης, το αλουμίνιο χρησιμοποιείται ευρέως στην ηλεκτρική μηχανική.

Για να κατανοήσουμε τη σημασία του αλουμινίου για την ανθρωπότητα, αρκεί να ρίξουμε μια πιο προσεκτική ματιά στα είδη σπιτιού που χρησιμοποιούμε σε καθημερινή βάση. Πολλά είδη οικιακής χρήσης είναι κατασκευασμένα από αλουμίνιο: αυτά είναι εξαρτήματα για ηλεκτρικές συσκευές (ψυγείο, πλυντήριοκ.λπ.), πιάτα, αθλητικός εξοπλισμός, αναμνηστικά, εσωτερικά στοιχεία. Το αλουμίνιο χρησιμοποιείται συχνά για την παραγωγή ΔΙΑΦΟΡΕΤΙΚΟΙ ΤΥΠΟΙδοχεία και συσκευασίες. Για παράδειγμα, κονσέρβες ή δοχεία αλουμινόχαρτου μιας χρήσης.

Τύποι μεταλλευμάτων αλουμινίου

Το αλουμίνιο βρίσκεται σε περισσότερα από 250 ορυκτά. Από αυτά, τα πιο πολύτιμα για τη βιομηχανία είναι ο βωξίτης, η νεφελίνη και ο αλουνίτης. Ας σταθούμε σε αυτά με περισσότερες λεπτομέρειες.

μετάλλευμα βωξίτη

Στη φύση δεν υπάρχει καθαρό αλουμίνιο. Λαμβάνεται κυρίως από μετάλλευμα αλουμινίου - βωξίτη. Είναι ένα ορυκτό που αποτελείται κυρίως από υδροξείδια του αργιλίου, καθώς και από οξείδια σιδήρου και πυριτίου. Λόγω της υψηλής περιεκτικότητας σε αλουμίνα (από 40 έως 60%), ο βωξίτης χρησιμοποιείται ως πρώτη ύλη για την παραγωγή αλουμινίου.

Φυσικές ιδιότητες μεταλλεύματος αλουμινίου:

• αδιαφανές ορυκτό κόκκινου και γκρι σε διάφορες αποχρώσεις.
• η σκληρότητα των πιο ανθεκτικών δειγμάτων είναι 6 σε ορυκτολογική κλίμακα.
• πυκνότητα βωξίτη ανάλογα με χημική σύνθεσηκυμαίνεται στο εύρος των 2900-3500 kg / m³.

Τα κοιτάσματα μεταλλεύματος βωξίτη συγκεντρώνονται στις ισημερινές και τροπικές ζώνες της γης. Παλαιότερα κοιτάσματα βρίσκονται στο έδαφος της Ρωσίας.

Πώς σχηματίζεται το μετάλλευμα αλουμινίου βωξίτη

Οι βωξίτες σχηματίζονται από μονοένυδρη αλουμίνα, βοημίτη και διασπορά, τριένυδρο υδραργιλίτη και τα συνοδευτικά ορυκτά, υδροξείδιο και οξείδιο του σιδήρου.

Ανάλογα με τη σύνθεση των φυσικών στοιχείων διακρίνονται τρεις ομάδες μεταλλευμάτων βωξίτη:

1. Μονοϋδρικός βωξίτης - περιέχει αλουμίνα σε μονοϋδρική μορφή.
2. Τριένυδρο - Αυτά τα μέταλλα αποτελούνται από αλουμίνα σε τριένυδρη μορφή.
3. Μικτά - Αυτή η ομάδα περιλαμβάνει σε συνδυασμό τα προηγούμενα μεταλλεύματα αλουμινίου.

Οι αποθέσεις πρώτων υλών σχηματίζονται ως αποτέλεσμα της διάβρωσης όξινων, αλκαλικών και μερικές φορές βασικών πετρωμάτων ή ως αποτέλεσμα της σταδιακής εναπόθεσης μεγάλων ποσοτήτων αλουμίνας στον πυθμένα της θάλασσας και της λίμνης.

Αλουνίτη μετάλλευμα

Αυτός ο τύπος κοιτασμάτων περιέχει έως και 40% αλουμίνα. Το μετάλλευμα αλουνίτη σχηματίζεται στην υδάτινη λεκάνη και τις παράκτιες ζώνες υπό συνθήκες έντονης υδροθερμικής και ηφαιστειακής δραστηριότητας. Ένα παράδειγμα τέτοιων κοιτασμάτων είναι η λίμνη Zaglinskoye στον Μικρό Καύκασο.

Ο βράχος είναι πορώδης. Αποτελείται κυρίως από καολινίτη και υδρομίκα. Βιομηχανικό ενδιαφέρον παρουσιάζει μετάλλευμα με περιεκτικότητα σε αλουνίτη άνω του 50%.

Νεφελίνη

Είναι μετάλλευμα αλουμινίου μαγματικής προέλευσης. Είναι ένα πλήρες κρυσταλλικό αλκαλικό πέτρωμα. Διάφορες ποιότητες μεταλλεύματος νεφελίνης διακρίνονται ανάλογα με τη σύνθεση και τα τεχνολογικά χαρακτηριστικά της επεξεργασίας:

• πρώτη τάξη - 60-90% νεφελίνη. περιέχει περισσότερο από 25% αλουμίνα. η επεξεργασία πραγματοποιείται με τη μέθοδο πυροσυσσωμάτωσης.
• ο δεύτερος βαθμός - 40-60% νεφελίνη, η ποσότητα αλουμίνας είναι ελαφρώς χαμηλότερη - 22-25%. απαιτείται εμπλουτισμός κατά την επεξεργασία.
• ο τρίτος βαθμός είναι τα ορυκτά νεφελίνης, τα οποία δεν αντιπροσωπεύουν καμία βιομηχανική αξία.

Παγκόσμια εξόρυξη μεταλλευμάτων αλουμινίου

Για πρώτη φορά, το μετάλλευμα αλουμινίου εξορύχθηκε το πρώτο μισό του 19ου αιώνα στη νοτιοανατολική Γαλλία, κοντά στην πόλη Box. Εξ ου και η ονομασία του βωξίτη. Στην αρχή, αυτό εξελίχθηκε με αργούς ρυθμούς. Αλλά όταν η ανθρωπότητα εκτίμησε ποιο είδος μεταλλεύματος αλουμινίου είναι χρήσιμο για την παραγωγή, το πεδίο εφαρμογής του αλουμινίου έχει επεκταθεί σημαντικά. Πολλές χώρες έχουν αρχίσει να αναζητούν κοιτάσματα στα εδάφη τους. Έτσι, η παγκόσμια παραγωγή μεταλλευμάτων αλουμινίου άρχισε σταδιακά να αυξάνεται. Το γεγονός αυτό επιβεβαιώνεται με αριθμούς. Έτσι, εάν το 1913 ο παγκόσμιος όγκος του μεταλλεύματος ήταν 540 χιλιάδες τόνοι, τότε το 2014 - περισσότεροι από 180 εκατομμύρια τόνοι.

Ο αριθμός των χωρών που εξορύσσουν μεταλλεύματα αλουμινίου αυξήθηκε επίσης σταδιακά. Σήμερα υπάρχουν περίπου 30. Όμως τα τελευταία 100 χρόνια, οι κορυφαίες χώρες και περιοχές αλλάζουν συνεχώς. Έτσι, στις αρχές του 20ου αιώνα, οι παγκόσμιοι ηγέτες στην εξόρυξη μεταλλεύματος αλουμινίου και την παραγωγή του ήταν Βόρεια Αμερικήκαι τη Δυτική Ευρώπη. Αυτές οι δύο περιοχές αντιπροσώπευαν περίπου το 98% της παγκόσμιας παραγωγής. Μερικές δεκαετίες αργότερα, όσον αφορά τους ποσοτικούς δείκτες της βιομηχανίας αλουμινίου, της Λατινικής Αμερικής και Σοβιετική Ένωση... Και ήδη από τις δεκαετίες 1950-1960, η Λατινική Αμερική έγινε ηγέτης όσον αφορά την παραγωγή. Και τη δεκαετία 1980-1990. υπήρξε μια ταχεία ανακάλυψη στο αλουμίνιο και την Αφρική. Στην τρέχουσα παγκόσμια τάση, οι κύριες χώρες που πρωτοστατούν στην εξόρυξη αλουμινίου είναι η Αυστραλία, η Βραζιλία, η Κίνα, η Γουινέα, η Τζαμάικα, η Ινδία, η Ρωσία, το Σουρινάμ, η Βενεζουέλα και η Ελλάδα.

κοιτάσματα μεταλλεύματος στη Ρωσία

Όσον αφορά τον όγκο παραγωγής μεταλλευμάτων αλουμινίου, η Ρωσία κατέχει την έβδομη θέση στην παγκόσμια κατάταξη. Αν και τα κοιτάσματα μεταλλευμάτων αλουμινίου στη Ρωσία παρέχουν στη χώρα μεγάλη ποσότητα μετάλλου, δεν αρκεί για την πλήρη παροχή της βιομηχανίας. Ως εκ τούτου, το κράτος αναγκάζεται να αγοράζει βωξίτη από άλλες χώρες.

Συνολικά 50 κοιτάσματα μεταλλεύματος βρίσκονται στο έδαφος της Ρωσίας. Αυτός ο αριθμός περιλαμβάνει τόσο μέρη όπου εξορύσσεται το ορυκτό όσο και μη αναπτυγμένα κοιτάσματα.

Τα περισσότερα από τα αποθέματα μεταλλεύματος βρίσκονται στο ευρωπαϊκό τμήμα της χώρας. Εδώ βρίσκονται στις περιοχές Sverdlovsk, Arkhangelsk, Belgorod, στη Δημοκρατία της Κόμι. Όλες αυτές οι περιοχές περιέχουν το 70% όλων των εξερευνημένων αποθεμάτων μεταλλεύματος της χώρας.

Τα μεταλλεύματα αλουμινίου στη Ρωσία εξακολουθούν να εξορύσσονται σε παλιά κοιτάσματα βωξίτη. Αυτές οι περιοχές περιλαμβάνουν το πεδίο Radynskoye στην περιοχή του Λένινγκραντ. Επίσης, λόγω έλλειψης πρώτων υλών, η Ρωσία χρησιμοποιεί άλλα μεταλλεύματα αλουμινίου, τα κοιτάσματα των οποίων διακρίνονται από την κατώτερη ποιότητα των κοιτασμάτων ορυκτών. Αλλά εξακολουθούν να είναι κατάλληλα για βιομηχανικούς σκοπούς. Έτσι, στη Ρωσία, τα μεταλλεύματα νεφελίνης εξορύσσονται σε μεγάλες ποσότητες, γεγονός που καθιστά δυνατή την απόκτηση αλουμινίου.

ΣΥΝΤΟΜΕΣ ΙΣΤΟΡΙΚΕΣ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΕΣ.Πριν από περίπου 1900 χρόνια, ο Πλίνιος ο Πρεσβύτερος ονόμασε για πρώτη φορά στυπτηρία, η οποία χρησιμοποιήθηκε για τη χάραξη κατά τη βαφή των υφασμάτων «αλουμίν». Μετά από 1.500 χρόνια, ο Ελβετός φυσιοδίφης Paracelsus διαπίστωσε ότι η στυπτηρία περιέχει οξείδιο του αργιλίου. Για πρώτη φορά το καθαρό αλουμίνιο εξήχθη από βωξίτη από τον Δανό επιστήμονα G. Oersted το 1825. Το 1865, ο Ρώσος χημικός N. Beketov έλαβε αλουμίνιο εκτοπίζοντάς το με μαγνήσιο από τηγμένο κρυόλιθο (Na 3 AlF 6). Αυτή η μέθοδος βρήκε βιομηχανική εφαρμογή στη Γερμανία και τη Γαλλία στα τέλη του 19ου αιώνα. Στα μέσα του XIX αιώνα. το αλουμίνιο κατατάχθηκε μεταξύ των σπάνιων, ακόμη και των πολύτιμων μετάλλων. Προς το παρόν, όσον αφορά την παγκόσμια παραγωγή, το αλουμίνιο είναι το δεύτερο μόνο μετά το σίδηρο.

ΓΕΩΧΗΜΕΙΑ.Το αλουμίνιο είναι ένα από τα πιο άφθονα στοιχεία στον φλοιό της γης. Το κλαρκ του είναι 8,05%. Υπό φυσικές συνθήκες, αντιπροσωπεύεται από ένα μόνο ισότοπο, το 27 Al.

Υπό ενδογενείς συνθήκες, το αλουμίνιο συγκεντρώνεται κυρίως σε αλκαλικά πετρώματα που περιέχουν νεφελίνη και λευκίτη, καθώς και σε ορισμένες ποικιλίες βασικών πετρωμάτων (ανορθοσίτες κ.λπ.). Σημαντικές ποσότητες αλουμινίου συσσωρεύονται σε σχέση με διαδικασίες αλουνοποίησης που σχετίζονται με την υδροθερμική επεξεργασία όξινων ηφαιστειογενών σχηματισμών. Οι μεγαλύτερες συσσωρεύσεις αλουμινίου παρατηρούνται στους υπολειμματικούς και επαναεναποτιθέμενους φλοιούς των καιρικών συνθηκών όξινων, αλκαλικών και βασικών πετρωμάτων.

Στην ιζηματογενή διαδικασία, η αλουμίνα διαλύεται και μεταφέρεται μόνο σε όξινο (pH< 4) или сильно щелочных (pH >9.5) λύσεις. Η καθίζηση των υδροξειδίων του αλουμινίου αρχίζει σε pH = 4,1. Παρουσία SiO 2, η διαλυτότητα του Al 2 O 3 αυξάνεται και παρουσία CO 2, μειώνεται. Το κολλοειδές Al 2 O 3 είναι λιγότερο σταθερό από το κολλοειδές SiO 2 και πήζει γρηγορότερα. Επομένως, στη διαδικασία της κοινής μετανάστευσης, αυτά τα στοιχεία διαχωρίζονται. Λόγω της διαφορετικής γεωχημικής κινητικότητας των ενώσεων αλουμινίου, σιδήρου και μαγγανίου, η διαφοροποίησή τους συμβαίνει στην παράκτια ζώνη των ιζηματογενών λεκανών. Πιο κοντά στην ακτή, συσσωρεύεται βωξίτης, στο πάνω μέρος του ραφιού - μεταλλεύματα σιδήρου, και στο κάτω μέρος του ραφιού - μεταλλεύματα μαγγανίου. Τα υδροξείδια του αλουμινίου έχουν σημαντική ικανότητα προσρόφησης. Στα ορυκτά που συνθέτουν τον βωξίτη, υπάρχουν συνεχώς σε μεταβλητές ποσότητες Fe, V, Cr, Zn, Mn, Cu, Sn, Ti, B, Mg, Zr, P κ.λπ.

ΟΡΥΚΤΟΛΟΓΙΑ. Το αλουμίνιο βρίσκεται σε περίπου 250 ορυκτά. Ωστόσο, μόνο μερικά από αυτά είναι βιομηχανικής σημασίας: η διασπορά και ο βοιμίτης, ο γιβσίτης (υδραργιλίτης), η νεφελίνη, ο λευκίτης, ο αλουνίτης, ο ανδαλουσίτης, ο κυανίτης, ο σιλλιμανίτης κ.λπ.

ΔιασποράΤο HAlO 2 (περιεκτικότητα σε Al 2 O 3 85%) κρυσταλλώνεται σε ένα ρομβικό σύστημα, η συνήθεια των κρυστάλλων είναι ελασματοειδής, πλάκας, βελονοειδής· τα συσσωματώματα είναι φυλλώδη, κρυπτοκρυσταλλικά, σταλακτίτες. Το χρώμα του ορυκτού είναι λευκό, γκριζωπό, με πρόσμιξη Mn ή Fe - γκρι, ροζ, καφέ, γυάλινη λάμψη έως διαμάντι, σκληρότητα 6,5–7, ειδικό βάρος 3,36 g / cm 3.

Βοημίτης AlOOH - πολυμορφική τροποποίηση της διασποράς (με το όνομα Boehm), ελασματώδεις κρύσταλλοι, κρυπτοκρυσταλλικά αδρανή, φασόλια, λευκό χρώμα, σκληρότητα 3,5–4, ειδικό βάρος ~ 3 g / cm 3. Σχηματίζεται από υδροθερμική αλλοίωση της νεφελίνης.

Gibbsite (υδραργιλίτης)Το Al (OH) 3 (Al 2 O 3 64,7%) κρυσταλλώνεται σε ένα μονοκλινικό, λιγότερο συχνά σε ένα τρικλινικό σύστημα, οι κρύσταλλοι είναι ψευδοεξαγωνικοί, ελασματοειδείς και στηλώδεις, τα αδρανή είναι πορσελάνινα, γήινα, πυροσυσσωματωμένα, σκουληκοειδή, σφαιροειδή οζίδια, σκληρότητα 2,5-3, ειδικό βάρος 2,4 g / cm 3.

ΝεφελίνηΤο Na (Al 2 O 3 34%) κρυσταλλώνεται σε ένα εξαγωνικό σύστημα, οι κρύσταλλοι είναι πρισματικοί, βραχύστηλοι, παχύρρευστοι, άχρωμοι, γκρίζοι, κόκκινοι του κρέατος, γυαλίζουν από υαλώδη έως λιπαρά, σκληρότητα 5,5–6, ειδικό βάρος 2,6 g / cm 3.

Λευκίτης K (Al 2 O 3 23,5%) - πυριτικό πλαίσιο, ισοδομικό με αναλκίμη. κρύσταλλα - τετραγωνιοκτάεδρα, δωδεκάεδρα. Το χρώμα του ορυκτού είναι λευκό, γκρι, σκληρότητα 5,5–6, ειδικό βάρος 2,5 g / cm 3.

ΑλουνίτηςΤο KAl ​​3 (OH) 6 2 (Al 2 O 3 37%) κρυσταλλώνεται στο τριγωνικό σύστημα, οι κρύσταλλοι είναι ταινιοειδείς, ρομβοεδρικοί ή φακοειδείς, τα συσσωματώματα είναι πυκνά και κοκκώδη. Το χρώμα του ορυκτού είναι λευκό, γκριζωπό, κιτρινωπό, καφέ, υαλώδη λάμψη έως μαργαριταρένιο, σκληρότητα 3,5–4, ειδικό βάρος 2,9 g / cm 3. Βρίσκεται στον φλοιό που ξεπερνά τις καιρικές συνθήκες, όπου το H 2 SO 4 είναι άφθονο.

ΑνδαλουσίτηςΤο Al 2 O (στην επαρχία της Ανδαλουσίας, Ισπανία) είναι μία από τις τρεις πολυμορφικές τροποποιήσεις του πυριτικού αλουμινίου (ανδαλουσίτης, κυανίτης και σιλλιμανίτης), που σχηματίζεται στη χαμηλότερη πίεση και θερμοκρασία. Το αλουμίνιο αντικαθίσταται ελαφρώς από Fe και Mn. Κρυσταλλώνεται σε ρομβικό κρυσταλλικό σύστημα, στηλώδεις, ινώδεις κρυστάλλους, κοκκώδη και ακτινοβόλο στηλών συσσωματώματα, ροζ χρώμα, γυάλινη λάμψη, σκληρότητα 6,5–7, ειδικό βάρος 3,1 g / cm 3.

Τα πιο σημαντικά μεταλλεύματα αλουμινίου είναι οι βωξίτες - ένα πέτρωμα που αποτελείται από υδροξείδια αλουμινίου, οξείδια και υδροξείδια σιδήρου και μαγγανίου, χαλαζία, οπάλιο, αργιλοπυριτικά κ.λπ. ορυκτά. Η άμορφη αλουμίνα, που αποτελεί μέρος των βιομηχανικών ορυκτών αλουμινίου, υφίσταται γήρανση με την πάροδο του χρόνου, με αποτέλεσμα να μετατρέπεται σε βοημίτη και ο τελευταίος να μετατρέπεται σε γιββίτη.

ΒΙΟΜΗΧΑΝΙΚΕΣ ΕΦΑΡΜΟΓΕΣ.Λόγω της ελαφρότητάς του (πυκνότητα 2,7 g / cm 3), της υψηλής ηλεκτρικής αγωγιμότητας, της υψηλής αντοχής στη διάβρωση και της επαρκούς μηχανικής αντοχής (ειδικά σε κράματα με Cu, Mg, Si, Mn, Ni, Zn κ.λπ.), το αλουμίνιο έχει βρει ευρεία χρήση σε διάφορους κλάδους. Οι κύριοι τομείς εφαρμογής του αλουμινίου και των κραμάτων του είναι: αυτοκίνητα, πλοία, αεροσκάφη και μηχανολογία. κατασκευή (υποστήριξη δομών)? παραγωγή υλικών συσκευασίας (δοχεία, φύλλο αλουμινίου). Ηλεκτρολογία (καλώδια, καλώδιο). παραγωγή ειδών οικιακής χρήσης· αμυντική βιομηχανία.

ΠΟΡΟΙ ΚΑΙ ΑΠΟΘΕΜΑΤΑ.Η κύρια πρώτη ύλη για την παγκόσμια βιομηχανία αλουμινίου είναι ο βωξίτης. Ο βωξίτης περιλαμβάνει αλουμινένια πετρώματα που περιέχουν τουλάχιστον 28% Al 2 O 3. Το αλουμίνιο λαμβάνεται επίσης από μεταλλεύματα νεφελίνης και αλουνίτη. Αναπτύχθηκε μια ηλεκτρική μέθοδος για την παραγωγή αλουμινίου από σιλλιμανίτη, ανδαλουσίτη, κρυσταλλικούς σχιστόλιθους κυανίτη και γνεύσιους και άλλες μη βωξίτες πηγές αλουμίνας. Οι βωξίτες, κατά κανόνα, σχηματίζουν επιφανειακά κοιτάσματα που έρχονται στην επιφάνεια ή επικαλύπτονται ελαφρώς, με αποτέλεσμα η ανίχνευση και η διαπίστωση των εμπορικών χαρακτηριστικών των κοιτασμάτων να είναι σχετικά απλή υπόθεση.

Οι παγκόσμιοι πόροι βωξίτη υπολογίζονται σε 55-75 δισεκατομμύρια τόνους. Περίπου το 33% αυτών συγκεντρώνεται στη Νότια και Κεντρική Αμερική, το 27% στην Αφρική, το 17% στην Ασία, το 13% στην Αυστραλία και την Ωκεανία και μόνο το 10% στην Ευρώπη και Βόρεια Αμερική.

Τα συνολικά αποθέματα βωξίτη στον κόσμο είναι 62,2 δισεκατομμύρια τόνοι, ενώ τα αποδεδειγμένα αποθέματα είναι 31,4 δισεκατομμύρια τόνοι Οι έξι πρώτες χώρες με τα μεγαλύτερα αποθέματα είναι η Γουινέα, η Αυστραλία, η Βραζιλία, η Τζαμάικα, η Ινδία και η Ινδονησία (Πίνακας 8). Αυτές οι χώρες είναι οι κύριοι προμηθευτές βωξίτη gibbsite στην παγκόσμια αγορά. Άλλες χώρες που παράγουν βωξίτη, όπως η Κίνα και η Ελλάδα, χρησιμοποιούν βωξίτη μποημίτη-διασποράς. Η Ρωσία δεν έχει αρκετά αποθέματα βωξίτη για εγχώρια κατανάλωση και το μερίδιό της στο παγκόσμιο ισοζύγιο αυτής της πρώτης ύλης είναι μικρότερο από 1%.

Τα κοιτάσματα με αποθέματα βωξίτη άνω των 500 εκατομμυρίων τόνων είναι μοναδικά, μεγάλα - 500-50 εκατομμύρια τόνους, μεσαία - 50-15 εκατομμύρια τόνους και μικρά - λιγότερο από 15 εκατομμύρια τόνους.

ΕΞΑΓΩΓΗ ΚΑΙ ΠΑΡΑΓΩΓΗ.Παγκόσμια παραγωγή βωξίτη το 1995-2000 ανήλθαν σε 110-120 εκ. τόνους Οι κύριοι παραγωγοί βωξίτη ήταν η Αυστραλία, η Γουινέα, η Τζαμάικα, η Βραζιλία και η Κίνα. Ο όγκος παραγωγής αυτού του τύπου ορυκτών πρώτων υλών στη Ρωσία ήταν περίπου 4-5 εκατομμύρια τόνοι, ενώ στην Αυστραλία 43 εκατομμύρια τόνοι.Στην Αυστραλία, η μεγαλύτερη εταιρεία εξόρυξης είναι « Alcan Αλουμίνιο».

Στη Ρωσία, η ανάπτυξη και η παραγωγή βωξίτη πραγματοποιείται στα κοιτάσματα της Urals OJSC "Sevuralboksitruda" (SUBR)και JSC "Ορυχεία βωξίτη του Νότιου Ουραλίου" (YuBR)όπου αποδεδειγμένα αποθέματα μπορούν να υποστηρίξουν τη λειτουργία των ορυχείων για 25-40 χρόνια. Η εξόρυξη του βωξίτη πραγματοποιείται με τη μέθοδο του ορυχείου από μεγάλα βάθη.

Παραγωγή αλουμίνας στον κόσμο από διάφορες πηγές ορυκτών πρώτων υλών το 1995–2000. ανήλθαν σε 43–45 εκατομμύρια τόνους Στην Αυστραλία, που είναι ο αναμφισβήτητος παγκόσμιος ηγέτης, οι κύριοι παραγωγοί αλουμίνας είναι εταιρείες « Alcoa» , « Ρέινολντς μέταλλα» και « Comalco» .

Η ΜΕΤΑΛΛΟΓΕΝΙΑ ΚΑΙ Η ΕΠΟΧΗ ΤΟΥ ΣΧΗΜΑΤΙΣΜΟΥ ΜΕΤΑΛΛΕΥΜΑΤΟΣ.Οι πιο ευνοϊκές συνθήκες για το σχηματισμό κοιτασμάτων βωξίτη προέκυψαν στο πρώιμο στάδιο του γεωσυγκλινικού σταδίου, όταν σχηματίστηκαν γεωσυνκλινικά κοιτάσματα ορυκτών πρώτων υλών αλουμίνας, καθώς και στο στάδιο της πλατφόρμας, όταν εμφανίστηκαν λατερίτη και ιζηματογενή κοιτάσματα.

Ο βωξίτης είναι το κύριο μετάλλευμα για την παραγωγή αλουμινίου. Ο σχηματισμός εναποθέσεων συνδέεται με τη διαδικασία της διάβρωσης και μεταφοράς υλικού, στην οποία, εκτός από τα υδροξείδια του αλουμινίου, υπάρχουν και άλλα χημικά στοιχεία. Η τεχνολογία ανάκτησης μετάλλων παρέχει μια οικονομικά αποδοτική διαδικασία βιομηχανικής παραγωγής χωρίς τη δημιουργία αποβλήτων.

Χαρακτηριστικά του μεταλλεύματος

Το όνομα των ορυκτών πρώτων υλών για την εξόρυξη αλουμινίου προέρχεται από το όνομα της περιοχής στη Γαλλία όπου ανακαλύφθηκαν για πρώτη φορά τα κοιτάσματα. Ο βωξίτης αποτελείται από υδροξείδια αλουμινίου· τα ορυκτά αργίλου, τα οξείδια του σιδήρου και τα υδροξείδια είναι ακαθαρσίες σε αυτόν.

Με εξωτερική εμφάνισηΟ βωξίτης είναι βραχώδης, και σπανιότερα αργιλώδης, ο βράχος είναι ομοιογενής ή στρωμένος σε υφή. Ανάλογα με τη μορφή εμφάνισης στον φλοιό της γης, μπορεί να είναι πυκνό ή πορώδες. Ανά δομή, τα ορυκτά διακρίνονται:

• clastic - συγκρότημα, χαλίκι, ψαμμίτης, pelitic.
• οζίδιο - όσπρια, ωολιθικά.

Ο κύριος όγκος του πετρώματος με τη μορφή εγκλεισμάτων περιέχει ελαιολιθικούς σχηματισμούς οξειδίων του σιδήρου ή αλουμίνας. Το μετάλλευμα βωξίτη έχει συνήθως χρώμα καφέ ή τούβλο, αλλά υπάρχουν κοιτάσματα λευκών, κόκκινων, γκρι, κίτρινων αποχρώσεων.

Τα κύρια ορυκτά για το σχηματισμό μεταλλεύματος είναι:

• διασπορά;
• υδρογοαιθίτης;
• γκάιτε;
• Μποημίτης?
• gibbsite?
• Καολινίτης;
• ιλμενίτης;
• αλουμοαιματίτης;
• ασβεστίτης;
• σιδηρίτης λίθος;
• μαρμαρυγίας.

Υπάρχουν πλατφόρμες, γεωσύγκλινοι και ωκεάνιοι βωξίτες. Κοιτάσματα μεταλλεύματος αλουμινίου σχηματίστηκαν ως αποτέλεσμα της μεταφοράς προϊόντων καιρικών συνθηκών των πετρωμάτων με την επακόλουθη απόθεσή τους και το σχηματισμό ιζήματος.

Ο βιομηχανικός βωξίτης περιέχει 28-60% αλουμίνα. Κατά τη χρήση μεταλλεύματος, η αναλογία του τελευταίου προς το πυρίτιο δεν πρέπει να είναι μικρότερη από 2-2,5.

Αποθέσεις και εξόρυξη πρώτων υλών

Οι κύριες πρώτες ύλες για τη βιομηχανική παραγωγή αλουμινίου στη Ρωσική Ομοσπονδία είναι οι βωξίτες, τα μεταλλεύματα νεφελίνης και τα συμπυκνώματά τους, συγκεντρωμένα στη χερσόνησο Κόλα.

Τα κοιτάσματα βωξίτη στη Ρωσία χαρακτηρίζονται από χαμηλής ποιότητας πρώτες ύλες και δύσκολες εξορυκτικές και γεωλογικές συνθήκες παραγωγής. Υπάρχουν 44 εξερευνημένα κοιτάσματα εντός του κράτους, εκ των οποίων μόνο το ένα τέταρτο είναι αντικείμενο εκμετάλλευσης.

Η κύρια παραγωγή βωξίτη πραγματοποιείται από την JSC Sevuralboksitruda. Παρά τα αποθέματα πρώτων υλών μεταλλεύματος, η προσφορά των μεταποιητικών επιχειρήσεων είναι άνιση. Εδώ και 15 χρόνια υπάρχει έλλειψη νεφελίνης και βωξίτη, που οδηγεί στην εισαγωγή αλουμίνας.

Τα παγκόσμια αποθέματα βωξίτη συγκεντρώνονται σε 18 χώρες που βρίσκονται στις τροπικές και υποτροπικές ζώνες. Η τοποθεσία του βωξίτη υψηλότερης ποιότητας περιορίζεται στις περιοχές διάβρωσης των αργιλοπυριτικών πετρωμάτων σε συνθήκες υγρασίας. Σε αυτές τις ζώνες βρίσκεται ο κύριος όγκος της παγκόσμιας προμήθειας πρώτων υλών.

Τα μεγαλύτερα αποθέματα συγκεντρώνονται στη Γουινέα. Η Αυστραλία είναι ο ηγέτης στην εξόρυξη πρώτων υλών μεταλλεύματος στον κόσμο. Η Βραζιλία έχει 6 δισεκατομμύρια τόνους αποθεμάτων, το Βιετνάμ - 3 δισεκατομμύρια τόνους, τα αποθέματα βωξίτη της Ινδίας, που είναι υψηλής ποιότητας, ανέρχονται σε 2,5 δισεκατομμύρια τόνους, η Ινδονησία - 2 δισεκατομμύρια τόνους. Το μεγαλύτερο μέρος του μεταλλεύματος συγκεντρώνεται στα έγκατα αυτών των χωρών.

Οι βωξίτες εξορύσσονται με ανοιχτές και υπόγειες μεθόδους. Η τεχνολογική διαδικασία επεξεργασίας των πρώτων υλών εξαρτάται από τη χημική της σύνθεση και προβλέπει τη σταδιακή εκτέλεση της εργασίας.

Στο πρώτο στάδιο, υπό την επίδραση χημικών αντιδραστηρίων, σχηματίζεται αλουμίνα και στο δεύτερο στάδιο, ένα μεταλλικό συστατικό εξάγεται από αυτό με ηλεκτρόλυση από τήγμα αλάτων φθορίου.

Για τον σχηματισμό αλουμίνας χρησιμοποιούνται διάφορες μέθοδοι:

• πυροσυσσωμάτωση?
• υδροχημική;
• σε συνδυασμό.

Η εφαρμογή των τεχνικών εξαρτάται από τη συγκέντρωση του αλουμινίου στο μετάλλευμα. Ο κακής ποιότητας βωξίτης επεξεργάζεται με πολύπλοκο τρόπο. Το προκύπτον μίγμα πυροσυσσωμάτωσης ασβεστόλιθου σόδας και βωξίτη εκπλένεται με διάλυμα. Το υδροξείδιο μετάλλου που σχηματίζεται ως αποτέλεσμα της χημικής επεξεργασίας διαχωρίζεται και υποβάλλεται σε διήθηση.

Χρήση ορυκτών πόρων

Η χρήση του βωξίτη σε διάφορες βιομηχανίες οφείλεται στην ευελιξία των πρώτων υλών ως προς την ορυκτή σύστασή τους και φυσικές ιδιότητες... Ο βωξίτης είναι ένα μετάλλευμα από το οποίο εξάγεται το αλουμίνιο και η αλουμίνα.

Η χρήση βωξίτη στη σιδηρούχα μεταλλουργία ως ροή στην τήξη χάλυβα ανοιχτής εστίας βελτιώνει Προδιαγραφέςπροϊόντα.

Στην κατασκευή του ηλεκτροκορουνδίου, οι ιδιότητες του βωξίτη χρησιμοποιούνται για το σχηματισμό ενός εξαιρετικά ανθεκτικού, πυρίμαχου υλικού (συνθετικό κορούνδιο) ως αποτέλεσμα τήξης σε ηλεκτρικούς κλιβάνους με τη συμμετοχή ανθρακίτη ως αναγωγικού παράγοντα και ρινίσματα σιδήρου.

Ο ορυκτός βωξίτης με χαμηλή περιεκτικότητα σε σίδηρο χρησιμοποιείται στην κατασκευή πυρίμαχων, ταχείας σκλήρυνσης τσιμέντων. Εκτός από το αλουμίνιο, από πρώτες ύλες μεταλλεύματος εξάγονται σίδηρος, τιτάνιο, γάλλιο, ζιρκόνιο, χρώμιο, νιόβιο και TR (στοιχεία σπάνιων γαιών).

Οι βωξίτες χρησιμοποιούνται για την παραγωγή χρωμάτων, λειαντικών, ροφητών. Το μετάλλευμα με χαμηλή περιεκτικότητα σε σίδηρο χρησιμοποιείται για την παρασκευή πυρίμαχων συνθέσεων.

Υπάρχει ένας μεγάλος αριθμός ορυκτών και πετρωμάτων που περιέχουν αλουμίνιο, αλλά μόνο λίγα από αυτά μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την παραγωγή μεταλλικού αλουμινίου. Οι βωξίτες χρησιμοποιούνται ευρέως ως πρώτες ύλες αλουμινίου. , Επιπλέον, αρχικά εξάγεται ένα ενδιάμεσο προϊόν από τα μεταλλεύματα - αλουμίνα (Al 2 0 3) και στη συνέχεια λαμβάνεται ηλεκτρολυτικά μεταλλικό αλουμίνιο από την αλουμίνα. Αμέσως. χρησιμοποιούνται νεφελίνη-συενίτης (βλέπε νεφελίνη συενίτη) , καθώς και πετρώματα νεφελίνης-απατίτη, τα οποία ταυτόχρονα χρησιμεύουν ως πηγή παραγωγής φωσφορικών αλάτων. Τα πετρώματα αλουνίτη μπορούν να χρησιμεύσουν ως ορυκτές πρώτες ύλες για την παραγωγή αλουμινίου (βλ. Αλουνίτης) , λάβες λευκίτη (ορυκτό Λευκίτης), Λαμπραδορίτης, Ανορθοσίτης , άργιλοι και καολίνες υψηλής αλουμίνας, κυανίτης, σιλλιμανίτης και σχιστόλιθοι ανδαλουσίτης.

Στις καπιταλιστικές και αναπτυσσόμενες χώρες, πρακτικά μόνο βωξίτης χρησιμοποιείται για την παραγωγή αλουμινίου. Στην ΕΣΣΔ, εκτός από τον βωξίτη, μεγάλη πρακτική σημασία έχουν αποκτήσει τα πετρώματα νεφελινο-συενίτη και νεφελινο-απατίτη.

Μεγάλο Σοβιετική εγκυκλοπαίδεια... - Μ .: Σοβιετική εγκυκλοπαίδεια. 1969-1978 .

• Μονοπώλια αλουμινίου
• Κράματα αλουμινίου

Δείτε τι είναι το "μετάλλευμα αλουμινίου" σε άλλα λεξικά:

Μεταλλεύματα αλουμινίου- (α. μεταλλεύματα αλουμινίου· n. Aluminiumerze, Aluerze· f. minerais d aluminium· και. minerales de aluminio) φυσικοί ορυκτές σχηματισμοί που περιέχουν αλουμίνιο σε τέτοιες ενώσεις και συγκεντρώσεις, στις οποίες οι βιομηχανικές τους. χρήση τεχνικά ...... Γεωλογική εγκυκλοπαίδεια

ΜΕΤΑΛΛΕΥΜΑ ΑΛΟΥΜΙΝΙΟΥ- πετρώματα, πρώτες ύλες για την παραγωγή αλουμινίου. Κυρίως βωξίτης? Τα μεταλλεύματα αλουμινίου περιλαμβάνουν επίσης συενίτες νεφελίνης, αλουνίτη, νεφελίνη, πετρώματα απατίτη κ.λπ. Μεγάλο Εγκυκλοπαιδικό Λεξικό

μεταλλεύματα αλουμινίου- πετρώματα, πρώτες ύλες για την παραγωγή αλουμινίου. Κυρίως βωξίτης? Τα μεταλλεύματα αλουμινίου περιλαμβάνουν επίσης συενίτες νεφελίνης, αλουνίτη, νεφελίνη, πετρώματα απατίτη κ.λπ. εγκυκλοπαιδικό λεξικό

μεταλλεύματα αλουμινίου- μεταλλεύματα που περιέχουν Al σε τέτοιες ενώσεις και συγκεντρώσεις στις οποίες η βιομηχανική χρήση τους είναι τεχνικά εφικτή και οικονομικά εφικτή. Οι πιο διαδεδομένες ως πρώτες ύλες Al είναι ο βωξίτης, ο αλουνίτης και ... ...

ΜΕΤΑΛΛΕΥΜΑ ΑΛΟΥΜΙΝΙΟΥ- σφυρηλάτηση. πετρώματα, πρώτες ύλες για την παραγωγή αλουμινίου. Στο κεντρικό. βωξίτης; προς Α. σ. περιλαμβάνουν επίσης πετρώματα νεφελίνης συενίτη, αλουνίτη, νεφελίνη, απατίτη κ.λπ. Φυσικές Επιστήμες. εγκυκλοπαιδικό λεξικό

μεταλλεύματα σιδηρούχων μετάλλων- μεταλλεύματα, τα οποία αποτελούν τη βάση της πρώτης ύλης του ChM. συμπεριλαμβανομένων των μεταλλευμάτων Fe, Mn και Cr (Βλ Σιδηρομετάλλευμα, μεταλλεύματα μαγγανίου και μεταλλεύματα χρωμίου). Δείτε επίσης: Εμπορικά μεταλλεύματα μεταλλεύματα σιδερίτη ... Εγκυκλοπαιδικό Λεξικό Μεταλλουργίας

μεταλλεύματα μη σιδηρούχων μετάλλων- μεταλλεύματα που αποτελούν πρώτες ύλες για CM, συμπεριλαμβανομένης μιας εκτεταμένης ομάδας μεταλλευμάτων Al, πολυμεταλλικών (που περιέχουν Pb, Zn και άλλα μέταλλα), Cu, Ni, Co, Sn, W, Mo, Ti. Συγκεκριμένο χαρακτηριστικόσύνθετα μεταλλεύματά τους από μη σιδηρούχα μέταλλα ... ... Εγκυκλοπαιδικό Λεξικό Μεταλλουργίας

μεταλλεύματα σπάνιων γαιών- φυσικοί ορυκτοί σχηματισμοί που περιέχουν μέταλλα σπάνιων γαιών με τη μορφή δικών τους ορυκτών ή ισομορφικές ακαθαρσίες σε ορισμένα άλλα ορυκτά. Από > 70 δικά ορυκτά σπάνιων γαιών και περίπου 280 ορυκτά, στα οποία περιλαμβάνονται μέταλλα σπάνιων γαιών ως ... Εγκυκλοπαιδικό Λεξικό Μεταλλουργίας

σπάνια μεταλλεύματα- φυσικοί σχηματισμοί που περιέχουν RE υπό μορφή ανεξάρτητων ορυκτών ή ισόμορφων ακαθαρσιών σε άλλα μεταλλεύματα και ορυκτά φλεβών σε ποσότητες επαρκείς για την επικερδή βιομηχανική εξόρυξή τους. Το RE θεωρείται ότι είναι ...... Εγκυκλοπαιδικό Λεξικό Μεταλλουργίας

μεταλλεύματα ραδιενεργών μετάλλων- φυσικούς ορυκτούς σχηματισμούς που περιέχουν ραδιενεργά μέταλλα (U, Th, κ.λπ.) σε τέτοιες ενώσεις και συγκεντρώσεις στις οποίες η εξόρυξή τους είναι τεχνικά δυνατή και οικονομικά εφικτή. Βιομηχανική αξία...... Εγκυκλοπαιδικό Λεξικό Μεταλλουργίας

Σε σύγκριση με τα παραδοσιακά μέταλλα (χάλυβας, χαλκός, μπρούτζος), το αλουμίνιο είναι ένα νέο μέταλλο. Η σύγχρονη μέθοδος απόκτησής του αναπτύχθηκε μόλις το 1886 και πριν από αυτό ήταν πολύ σπάνια. Η βιομηχανική κλίμακα του «φτερωτού» μετάλλου ξεκίνησε μόλις τον 20ο αιώνα. Σήμερα, είναι ένα από τα πιο περιζήτητα υλικά σε διάφορες βιομηχανίες, από τα ηλεκτρονικά μέχρι την αεροδιαστημική και τις αεροπορικές βιομηχανίες.

Για πρώτη φορά, το μετάλλευμα αλουμινίου με τη μορφή αργυρού μετάλλου ελήφθη το 1825 σε όγκο μόνο μερικών χιλιοστόγραμμα και πριν από την εμφάνιση της μαζικής παραγωγής, αυτό το μέταλλο ήταν πιο ακριβό από τον χρυσό. Για παράδειγμα, ένα από τα βασιλικά στέμματα της Σουηδίας περιείχε αλουμίνιο και ο DI Mendeleev το 1889 έλαβε ένα ακριβό δώρο από τους Βρετανούς - ζυγαριά από και αλουμίνιο.

Ποιες πρώτες ύλες χρειάζονται για την απόκτηση μεταλλεύματος αλουμινίου; Πώς παράγεται ένα από τα πιο απαραίτητα υλικά στην εποχή μας;

Απευθείας το ίδιο το μέταλλο ασήμι λαμβάνεται από αλουμίνα. Αυτή η πρώτη ύλη είναι το οξείδιο του αργιλίου (Al2O3) που λαμβάνεται από μεταλλεύματα:

• Βωξίτης;
• Αλουνίτες;
• Νεφελίνη συενίτες.

Η πιο κοινή πηγή πρώτης ύλης είναι ο βωξίτης και θεωρούνται το κύριο μετάλλευμα αλουμινίου.

Παρά τα περισσότερα από 130 χρόνια ιστορίας ανακάλυψης, δεν έχει καταστεί ακόμη δυνατό να κατανοηθεί η προέλευση του μεταλλεύματος αλουμινίου. Είναι πιθανό ότι, απλώς σε κάθε περιοχή, οι πρώτες ύλες σχηματίστηκαν υπό την επίδραση ορισμένων συνθηκών. Και αυτό δημιουργεί δυσκολίες στην εξαγωγή μιας καθολικής θεωρίας για το σχηματισμό του βωξίτη. Υπάρχουν τρεις κύριες υποθέσεις για την προέλευση των πρώτων υλών αλουμινίου:

1. Σχηματίστηκαν ως αποτέλεσμα της διάλυσης ορισμένων τύπων ασβεστόλιθου ως υπολειμματικού προϊόντος.
2. Ο βωξίτης ήταν το αποτέλεσμα της διάβρωσης των αρχαίων πετρωμάτων με την περαιτέρω μεταφορά και εναπόθεσή τους.
3. Το μετάλλευμα είναι αποτέλεσμα χημικής αποσύνθεσης αλάτων σιδήρου, αλουμινίου και τιτανίου και καταβυθίζεται.

Ωστόσο, τα μεταλλεύματα αλουνίτη και νεφελίνης σχηματίστηκαν υπό διαφορετικές συνθήκες από τον βωξίτη. Τα πρώτα σχηματίστηκαν υπό συνθήκες ενεργού υδροθερμικής και ηφαιστειακής δραστηριότητας. Το δεύτερο - στο υψηλές θερμοκρασίεςμάγμα.

Ως αποτέλεσμα, οι αλουνίτες έχουν γενικά μια εύθραυστη πορώδη δομή. Περιέχουν έως και 40% από διάφορες ενώσεις οξειδίων του αλουμινίου. Αλλά, εκτός από το ίδιο το μετάλλευμα που φέρει αλουμίνα, τα κοιτάσματα, κατά κανόνα, περιέχουν πρόσθετα, τα οποία επηρεάζουν την κερδοφορία της εξόρυξής τους. Θεωρείται κερδοφόρο να αναπτυχθεί το κοίτασμα με αναλογία αλουνίτη προς πρόσθετο 50%.

Η νεφελίνη αντιπροσωπεύεται συνήθως από κρυσταλλικά δείγματα, τα οποία, εκτός από το οξείδιο του αλουμινίου, περιέχουν πρόσθετα με τη μορφή διαφόρων ακαθαρσιών. Ανάλογα με τη σύνθεση, αυτός ο τύπος μεταλλεύματος ταξινομείται ανά τύπο. Οι πλουσιότεροι έχουν στη σύνθεσή τους έως και 90% νεφελίνη, δεύτερης κατηγορίας 40-50%, εάν τα ορυκτά είναι φτωχότερα από αυτούς τους δείκτες, τότε δεν θεωρείται απαραίτητη η ανάπτυξή τους.

Έχοντας μια ιδέα για την προέλευση των ορυκτών, η γεωλογική εξερεύνηση μπορεί να προσδιορίσει με αρκετή ακρίβεια τη θέση των κοιτασμάτων μεταλλευμάτων αλουμινίου. Επίσης, οι συνθήκες σχηματισμού που επηρεάζουν τη σύνθεση και τη δομή των ορυκτών καθορίζουν τις μεθόδους εξόρυξης. Εάν η κατάθεση θεωρείται κερδοφόρα, αρχίζουν να την αναπτύσσουν.

Ο βωξίτης είναι μια σύνθετη ένωση οξειδίων του αλουμινίου, του σιδήρου και του πυριτίου (με τη μορφή διάφορων χαλαζία), του τιτανίου, καθώς και με μια μικρή ανάμειξη νατρίου, ζιρκονίου, χρωμίου, φωσφόρου και άλλων.

Η σημαντικότερη ιδιότητα στην παραγωγή αλουμινίου είναι η «διάσπαση» του βωξίτη. Δηλαδή, πόσο εύκολο θα είναι να διαχωριστούν τα περιττά πρόσθετα πυριτίου από αυτό για να ληφθεί μια πρώτη ύλη για την τήξη μετάλλων.

Η βάση για την απόκτηση αλουμινίου είναι η αλουμίνα. Για να σχηματιστεί, το μετάλλευμα αλέθεται σε λεπτή σκόνη και θερμαίνεται με ατμό, διαχωρίζοντας το μεγαλύτερο μέρος του πυριτίου. Και ήδη αυτή η μάζα θα είναι πρώτη ύλη για τήξη.

Για να ληφθεί 1 τόνος αλουμινίου, θα απαιτηθούν περίπου 4-5 τόνοι βωξίτη, από τον οποίο, μετά την επεξεργασία, σχηματίζονται περίπου 2 τόνοι αλουμίνας και μόνο τότε μπορεί να ληφθεί μέταλλο.

Τεχνολογία ανάπτυξης κοιτασμάτων αλουμινίου. Μέθοδοι εξόρυξης μεταλλεύματος αλουμινίου

Με ασήμαντο βάθος εμφάνισης αλουμινοφόρων πετρωμάτων, εξορύσσονται ανοιχτό δρόμο... Όμως, η ίδια η διαδικασία κοπής στρωμάτων μεταλλεύματος θα εξαρτηθεί από τον τύπο και τη δομή του.

• Τα κρυσταλλικά ορυκτά (συνήθως βωξίτης ή νεφελίνη) αφαιρούνται με άλεση. Για αυτό, χρησιμοποιούνται ανθρακωρύχοι επιφάνειας. Ανάλογα με το μοντέλο, ένα τέτοιο μηχάνημα μπορεί να κόψει ένα στρώμα πάχους έως 600 mm. Ο βραχώδης όγκος αναπτύσσεται σταδιακά, σχηματίζοντας ένα ράφι μετά το πέρασμα ενός στρώματος.

Αυτό γίνεται για να διατηρηθεί μια ασφαλής θέση για την καμπίνα και το σασί του χειριστή, τα οποία θα βρίσκονται σε απόσταση ασφαλείας σε περίπτωση απρόβλεπτης κατάρρευσης.

• Τα χαλαρά πετρώματα που φέρουν αλουμίνιο αποκλείουν τη χρήση ανάπτυξης φρεζαρίσματος. Επειδή το ιξώδες τους φράζει το τμήμα κοπής της μηχανής. Τις περισσότερες φορές, αυτοί οι τύποι βράχων μπορούν να κοπούν με τη βοήθεια εκσκαφέων εξόρυξης, οι οποίοι φορτώνουν αμέσως το μετάλλευμα σε ανατρεπόμενα φορτηγά για περαιτέρω μεταφορά.

Μεταφορά πρώτων υλώνΑποτελεί ξεχωριστό μέρος της όλης διαδικασίας. Συνήθως εργοστάσια επεξεργασίαςαν είναι δυνατόν, προσπαθούν να στήσουν κοντά στην ανάπτυξη. Αυτό επιτρέπει τη χρήση μεταφορικών ταινιών για την τροφοδοσία του μεταλλεύματος στον εμπλουτισμό. Όμως, συχνότερα, οι κατασχεθείσες πρώτες ύλες μεταφέρονται με ανατρεπόμενα φορτηγά.
Το επόμενο στάδιο, ο εμπλουτισμός και η προετοιμασία του πετρώματος για την παραγωγή αλουμίνας.

1. Το μετάλλευμα μεταφέρεται με έναν ιμάντα μεταφοράς στο εργαστήριο παρασκευής πρώτων υλών, όπου μπορούν να χρησιμοποιηθούν πολλές συσκευές σύνθλιψης, συνθλίβοντας ορυκτά εναλλάξ σε κλάσμα περίπου 110 mm.
2. Το δεύτερο τμήμα του προπαρασκευαστηρίου πραγματοποιεί την προμήθεια παρασκευασμένου μεταλλεύματος και πρόσθετων πρόσθετων για περαιτέρω επεξεργασία.

1. Το επόμενο στάδιο προετοιμασίας είναι η πυροσυσσωμάτωση του πετρώματος σε φούρνους.

Επίσης σε αυτό το στάδιο είναι δυνατή η επεξεργασία των πρώτων υλών με έκπλυση με ισχυρά αλκάλια. Το αποτέλεσμα είναι ένα υγρό διάλυμα αργιλικού (υδρομεταλλουργική επεξεργασία).

1. Το διάλυμα αργιλικού διέρχεται από ένα στάδιο αποσύνθεσης. Σε αυτό το στάδιο, λαμβάνεται ένας πολτός αργιλικού, ο οποίος με τη σειρά του αποστέλλεται στον διαχωρισμό και την εξάτμιση του υγρού συστατικού.
2. Μετά από αυτό, αυτή η μάζα καθαρίζεται από περιττά αλκάλια και αποστέλλεται για φρύξη σε φούρνους. Ως αποτέλεσμα μιας τέτοιας αλυσίδας, σχηματίζεται ξηρή αλουμίνα, η οποία είναι απαραίτητη για την παραγωγή αλουμινίου με επεξεργασία υδρόλυσης.

Μια πολύπλοκη τεχνολογική διαδικασία απαιτεί μεγάλη ποσότητα καυσίμου και ασβεστόλιθου, καθώς και ηλεκτρική ενέργεια. Αυτός είναι ο κύριος παράγοντας για τη θέση των χυτηρίων αλουμινίου - κοντά σε μια καλή διασταύρωση κυκλοφορίας και τη θέση των απαραίτητων πόρων κοντά.

Ωστόσο, υπάρχει και μια μέθοδος εξόρυξης ορυχείου, όταν ο βράχος από τις ραφές κόβεται σύμφωνα με την αρχή της εξόρυξης άνθρακα. Στη συνέχεια, το μετάλλευμα αποστέλλεται σε παρόμοιες εγκαταστάσεις παραγωγής για τον εμπλουτισμό και την εξόρυξη αλουμινίου.

Ένα από τα βαθύτερα "αλουμινένια" πρόσθετα βρίσκεται στα Ουράλια στη Ρωσία, το βάθος του φτάνει τα 1550 μέτρα!

Τα κύρια κοιτάσματα αλουμινίου συγκεντρώνονται σε περιοχές με τροπικό κλίμα και τα περισσότερα απόΤο 73% των καταθέσεων βρίσκεται μόνο σε 5 χώρες: Γουινέα, Βραζιλία, Τζαμάικα, Αυστραλία και Ινδία. Η Γουινέα έχει τα πλουσιότερα αποθέματα άνω των 5 δισεκατομμυρίων τόνων (28% του παγκόσμιου μεριδίου).

Αν διαιρέσουμε τα αποθέματα και τους όγκους ανά παραγωγή, τότε μπορούμε να πάρουμε την ακόλουθη εικόνα:

1η θέση - Αφρική (Γουινέα).

2η θέση - Αμερική.

3η θέση - Ασία.

4η θέση - Αυστραλία.

5η - Ευρώπη.

Οι πέντε κορυφαίοι ηγέτες χωρών στην εξόρυξη μεταλλεύματος αλουμινίου παρουσιάζονται στον πίνακα

Επίσης, οι κύριοι παραγωγοί μεταλλευμάτων αλουμινίου είναι: Τζαμάικα (9,7 εκατ. τόνοι), Ρωσία (6,6), Καζακστάν (4,2), Γουιάνα (1,6).

Υπάρχουν αρκετά πλούσια κοιτάσματα μεταλλευμάτων αλουμινίου στη χώρα μας, συγκεντρωμένα στα Ουράλια και στην περιοχή του Λένινγκραντ. Όμως, η κύρια μέθοδος εξόρυξης βωξίτη στη χώρα μας είναι μια πιο εντατική μέθοδος κλειστού ορυχείου, η οποία εξάγει περίπου το 80% της συνολικής μάζας μεταλλευμάτων στη Ρωσία.

Ηγετικά στελέχη στην ανάπτυξη κοιτασμάτων είναι η Sevuralboksitruda Joint Stock Company, η Baksitogorsk Alumina JSC, τα ορυχεία βωξίτη του Νότιου Ουράλ. Ωστόσο, τα αποθέματά τους εξαντλούνται. Ως αποτέλεσμα, η Ρωσία πρέπει να εισάγει περίπου 3 εκατομμύρια τόνους αλουμίνας ετησίως.

Συνολικά στο έδαφος της χώρας έχουν εξερευνηθεί 44 κοιτάσματα διαφόρων μεταλλευμάτων αλουμινίου (βωξίτης, νεφελίνης), τα οποία, σύμφωνα με εκτιμήσεις, θα επαρκούν για 240 χρόνια, με την ίδια εξορυκτική ένταση όπως σήμερα.

Η εισαγωγή αλουμίνας οφείλεται στη χαμηλή ποιότητα του μεταλλεύματος στα κοιτάσματα, για παράδειγμα, στο κοίτασμα Krasnaya Shapochka εξορύσσεται βωξίτης με σύνθεση 50% αλουμίνας, ενώ στην Ιταλία εξορύσσεται πέτρωμα με 64% οξείδιο του αλουμινίου και στην Κίνα, 61%.

Βασικά, έως και το 60% των πρώτων υλών μεταλλεύματος χρησιμοποιείται για την παραγωγή αλουμινίου. Ωστόσο, η πλούσια σύνθεση καθιστά δυνατή την εξαγωγή από αυτό και άλλων χημικών στοιχείων: τιτάνιο, χρώμιο, βανάδιο και άλλα μη σιδηρούχα μέταλλα, τα οποία είναι απαραίτητα κυρίως ως πρόσθετα κραμάτων για τη βελτίωση της ποιότητας του χάλυβα.

Όπως προαναφέρθηκε, η τεχνολογική αλυσίδα παραγωγής αλουμινίου περνά αναγκαστικά από το στάδιο του σχηματισμού αλουμίνας, η οποία χρησιμοποιείται και ως ροές στη σιδηρούχα μεταλλουργία.

Η πλούσια σύνθεση στοιχείων στο μετάλλευμα αλουμινίου χρησιμοποιείται επίσης για την παραγωγή ορυκτών χρωμάτων. Επίσης, η μέθοδος τήξης χρησιμοποιείται για την παραγωγή τσιμέντου αλουμίνας - μια στερεή μάζα που στερεοποιείται γρήγορα.

Ένα άλλο υλικό που λαμβάνεται από τον βωξίτη είναι η αλουμίνα. Λαμβάνεται με τήξη μεταλλεύματος σε ηλεκτρικούς κλιβάνους. Είναι μια πολύ σκληρή ουσία, δεύτερη μετά το διαμάντι, γεγονός που το καθιστά περιζήτητο ως λειαντικό.

Επίσης, κατά τη διαδικασία λήψης καθαρού μετάλλου, σχηματίζονται απόβλητα - κόκκινη λάσπη. Από αυτό εξάγεται ένα στοιχείο - σκάνδιο, το οποίο χρησιμοποιείται στην παραγωγή κραμάτων αλουμινίου-σκανδίου, τα οποία έχουν ζήτηση στην αυτοκινητοβιομηχανία, την πυραυλική βιομηχανία, την παραγωγή ηλεκτρικών μηχανισμών κίνησης και τον αθλητικό εξοπλισμό.

Η ανάπτυξη της σύγχρονης παραγωγής απαιτεί όλο και περισσότερο αλουμίνιο. Ωστόσο, δεν είναι πάντα επικερδές η ανάπτυξη κοιτασμάτων ή η εισαγωγή αλουμίνας από το εξωτερικό. Ως εκ τούτου, η τήξη μετάλλων με τη χρήση δευτερογενών πρώτων υλών χρησιμοποιείται όλο και περισσότερο.

Για παράδειγμα, χώρες όπως οι ΗΠΑ, η Ιαπωνία, η Γερμανία, η Γαλλία, η Μεγάλη Βρετανία παράγουν κυρίως δευτερογενές αλουμίνιο, αντιπροσωπεύοντας έως και το 80% της παγκόσμιας τήξης σε όγκο.

Το δευτερογενές μέταλλο είναι πολύ φθηνότερο σε σύγκριση με το πρωτογενές, για το οποίο δαπανώνται 20.000 kW ενέργειας / 1 τόνος.

Σήμερα, το αλουμίνιο που λαμβάνεται από διάφορα μεταλλεύματα είναι ένα από τα πιο απαιτητικά υλικά που καθιστούν δυνατή την απόκτηση ανθεκτικών και ελαφρών προϊόντων που δεν επιδέχονται διάβρωση. Δεν έχουν βρεθεί ακόμη εναλλακτικές λύσεις για το μέταλλο, και τις επόμενες δεκαετίες, οι όγκοι εξόρυξης και τήξης μεταλλεύματος θα αυξηθούν μόνο.