Ang aluminyo ay isang metal na pinahiran ng isang mapurol na silver oxide na pelikula, ang mga katangian na tumutukoy sa katanyagan nito: lambot, kagaanan, kalagkitan, mataas na lakas, paglaban sa kaagnasan, electrical conductivity at kakulangan ng toxicity. Sa moderno mataas na teknolohiya Ang paggamit ng aluminyo ay binibigyan ng nangungunang lugar bilang isang istruktura, multifunctional na materyal.
Ang pinakamalaking halaga para sa industriya bilang pinagmumulan ng aluminyo ay natural na hilaw na materyales - bauxite, isang bahagi ng bato sa anyo ng bauxite, alunite at nepheline.
Mga uri ng ores na naglalaman ng alumina
Mahigit sa 200 mineral ang kilala na naglalaman ng aluminyo.
Tanging ang naturang bato lamang ang itinuturing na pinagmumulan ng hilaw na materyal, na maaaring matugunan ang mga sumusunod na kinakailangan:
- Ang mga likas na hilaw na materyales ay dapat magkaroon ng mataas na nilalaman ng mga aluminum oxide;
- Ang deposito ay dapat sumunod sa pagiging posible ng ekonomiya ng pag-unlad ng industriya nito.
- Ang bato ay dapat maglaman ng hilaw na materyales ng aluminyo sa isang anyo upang makuha sa purong anyo sa pamamagitan ng mga kilalang pamamaraan.
Tampok ng natural na bato ng bauxite
Ang mga likas na deposito ng bauxite, nephelines, alunites, clays, at kaolins ay maaaring magsilbi bilang isang raw material source. Ang mga Bauxite ay ang pinaka-puspos ng mga aluminyo compound. Ang mga clay at kaolin ay ang pinakakaraniwang mga bato na may makabuluhang nilalaman ng alumina. Ang mga deposito ng mga mineral na ito ay nasa ibabaw ng lupa.
Bauxite sa kalikasan ay umiiral lamang sa anyo ng isang binary compound ng isang metal na may oxygen. Ang tambalang ito ay nakuha mula sa natural na bundok ores sa anyo ng bauxite, na binubuo ng mga oxide ng ilang mga elemento ng kemikal: aluminyo, potasa, sodium, magnesiyo, bakal, titan, silikon, posporus.
Depende sa deposito, ang mga bauxite ay naglalaman ng 28 hanggang 80% alumina sa kanilang komposisyon. Ito ang pangunahing hilaw na materyal para sa pagkuha ng isang natatanging metal. Ang kalidad ng bauxite bilang isang hilaw na materyal para sa aluminyo ay nakasalalay sa nilalaman ng alumina sa loob nito. Tinutukoy nito ang pisikal ari-arian bauxite:
- Ang mineral ay isang nakatagong istrukturang mala-kristal o nasa isang amorphous na estado. Maraming mineral ang may solidified na anyo ng mga hydrogel na simple o kumplikadong komposisyon.
- Ang kulay ng mga bauxite sa iba't ibang punto ng pagkuha ay mula sa halos puti hanggang pula na madilim na kulay. May mga deposito na may itim na kulay ng mineral.
- Ang density ng mga mineral na naglalaman ng aluminyo ay nakasalalay sa kanilang komposisyong kemikal at humigit-kumulang 3,500 kg/m3.
- Tinutukoy ng kemikal na komposisyon at istraktura ng bauxite ang solid ari-arian mineral. Ang pinakamahirap na mineral ay nakikilala sa pamamagitan ng katigasan ng 6 na yunit sa sukat na pinagtibay sa mineralogy.
- Bilang isang natural na mineral, ang bauxite ay may isang bilang ng mga impurities, kadalasan ito ay mga oxides ng iron, calcium, magnesium, manganese, impurities ng titanium at phosphorus compounds.
Ang mga bauxites, kaolin, clay ay naglalaman ng mga impurities ng iba pang mga compound sa kanilang komposisyon, na, sa panahon ng pagproseso ng mga hilaw na materyales, ay inilabas sa magkahiwalay na mga industriya.
Sa Russia lamang ang mga deposito na may mga deposito ng mga bato, kung saan ang alumina ay isang mas mababang konsentrasyon, ginagamit.
Kamakailan lamang, nagsimulang makuha ang alumina mula sa mga nepheline, na, bilang karagdagan sa alumina, ay naglalaman ng mga oxide ng mga metal tulad ng potasa, sodium, silikon at, hindi gaanong mahalaga, alum na bato, alunite.
Mga pamamaraan para sa pagproseso ng aluminyo na naglalaman ng mga mineral
Ang teknolohiya para sa pagkuha ng purong alumina mula sa aluminyo ore ay hindi nagbago mula nang matuklasan ang metal na ito. Ang mga kagamitan sa paggawa nito ay pinabuting, na ginagawang posible na makakuha ng purong aluminyo. Ang mga pangunahing yugto ng produksyon para sa pagkuha ng purong metal:
- Pagkuha ng mineral mula sa mga nabuong deposito.
- Ang pangunahing pagproseso mula sa mga basurang bato upang mapataas ang konsentrasyon ng alumina ay isang proseso ng benepisyasyon.
- Pagkuha ng purong alumina, electrolytic na pagbabawas ng aluminyo mula sa mga oxide nito.
Ang proseso ng produksyon ay nagtatapos sa isang metal na may konsentrasyon na 99.99%.
Pagkuha at pagpapayaman ng alumina
Ang alumina o aluminyo oksido ay hindi umiiral sa kalikasan sa kanilang dalisay na anyo. Ito ay nakuha mula sa aluminyo ores gamit ang hydrochemical pamamaraan.
Mga deposito ng aluminyo ore sa mga deposito kadalasang sumasabog, na nagbibigay ng isang site para sa pagkuha nito sa lalim na humigit-kumulang 20 metro, mula sa kung saan ito pinili at inilunsad sa proseso ng karagdagang pagproseso;
- Gamit ang mga espesyal na kagamitan (mga screen, classifier), ang mineral ay dinudurog at pinagsunod-sunod, itinatapon ang basurang bato (tailings). Sa yugtong ito ng pagpapayaman ng alumina, ginagamit ang mga pamamaraan ng paghuhugas at screening, bilang ang pinaka-kapaki-pakinabang sa ekonomiya.
- Ang purified ore na nanirahan sa ilalim ng planta ng konsentrasyon ay halo-halong may pinainit na masa ng caustic soda sa isang autoclave.
- Ang halo ay dumaan sa isang sistema ng mga daluyan ng bakal na may mataas na lakas. Ang mga sisidlan ay nilagyan ng steam jacket na nagpapanatili ng kinakailangang temperatura. Ang presyon ng singaw ay pinananatili sa antas ng 1.5-3.5 MPa hanggang sa kumpletong paglipat ng mga compound ng aluminyo mula sa pinayaman na bato patungo sa sodium aluminate sa isang superheated na solusyon ng sodium hydroxide.
- Pagkatapos ng paglamig, ang likido ay dumaan sa isang yugto ng pagsasala, bilang isang resulta kung saan ang isang solidong precipitate ay pinaghihiwalay at isang supersaturated na purong aluminate na solusyon ay nakuha. Kapag ang mga residu ng aluminum hydroxide mula sa nakaraang cycle ay idinagdag sa nagresultang solusyon, ang agnas ay pinabilis.
- Para sa panghuling pagpapatuyo ng alumina hydrate, isang pamamaraan ng calcination ang ginagamit.
Electrolytic produksyon ng purong aluminyo
Ang purong aluminyo ay nakuha gamit ang isang tuluy-tuloy na proseso kung saan ang calcined aluminum pumapasok sa yugto ng electrolytic reduction.
Ang mga modernong electrolyzer ay kumakatawan sa isang aparato na binubuo ng mga sumusunod na bahagi:
- Gawa sa bakal na pambalot na nilagyan ng mga bloke ng karbon at mga plato. Sa panahon ng operasyon, ang isang siksik na pelikula ng solidified electrolyte ay nabuo sa ibabaw ng bath body, na pinoprotektahan ang lining mula sa pagkasira ng electrolyte melt.
- Isang layer ng tinunaw na aluminyo sa ilalim ng paliguan, 10–20 cm ang kapal, ang nagsisilbing cathode sa setup na ito.
- Ang kasalukuyang ay ibinibigay sa aluminyo na natunaw sa pamamagitan ng mga bloke ng carbon at naka-embed na mga bakal na bakal.
- Ang mga anod, na sinuspinde sa isang bakal na kuwadro na may mga bakal na pin, ay binibigyan ng mga pamalo na konektado sa isang mekanismo ng pag-aangat. Habang ito ay nasusunog, ang anode ay lumulubog, at ang mga rod ay ginagamit bilang isang elemento para sa pagbibigay ng kasalukuyang.
- Sa mga workshop, ang mga electrolyzer ay naka-install nang sunud-sunod sa ilang mga hilera (dalawa o apat na mga hilera).
Karagdagang paglilinis ng aluminyo sa pamamagitan ng pagdadalisay
Kung ang aluminyo na nakuha mula sa mga electrolyzer ay hindi nakakatugon sa mga huling kinakailangan, ito ay sasailalim sa karagdagang paglilinis sa pamamagitan ng pagpino.
Sa industriya, ang prosesong ito ay isinasagawa sa isang espesyal na electrolyser, na naglalaman ng tatlong likidong layer:
- Ibaba - refinable aluminyo na may pagdaragdag ng humigit-kumulang 35% na tanso, nagsisilbing anode. Ang tanso ay naroroon upang gawing mas mabigat ang layer ng aluminyo, ang tanso ay hindi natutunaw sa haluang metal ng anode, ang density nito ay dapat lumampas sa 3000 kg/m3.
- Ang gitnang layer ay pinaghalong fluoride at chlorides ng barium, calcium, aluminyo na may natutunaw na punto na humigit-kumulang 730°C.
- Itaas na layer - purong pinong aluminyo isang melt na natutunaw sa anode layer at tumataas. Ito ay nagsisilbing cathode sa circuit na ito. Ang kasalukuyang ay ibinibigay ng isang graphite electrode.
Sa panahon ng electrolysis, ang mga impurities ay nananatili sa anode layer at electrolyte. Ang ani ng purong aluminyo ay 95-98%. Ang pagbuo ng mga deposito na naglalaman ng aluminyo ay binibigyan ng isang nangungunang lugar sa pambansang ekonomiya, dahil sa mga katangian ng aluminyo, na kasalukuyang sumasakop sa pangalawang lugar pagkatapos ng bakal sa modernong industriya.
Sa modernong industriya, ang aluminyo ore ay ang pinaka-demand na hilaw na materyal. Ang mabilis na pag-unlad ng agham at teknolohiya ay nagpalawak ng saklaw ng aplikasyon nito. Ano ang aluminyo ore at kung saan ito mina ay inilarawan sa artikulong ito.
Pang-industriya na halaga ng aluminyo
Ang aluminyo ay itinuturing na pinakakaraniwang metal. Sa bilang ng mga deposito sa crust ng lupa, ito ay nasa ikatlo. Ang aluminyo ay kilala rin sa lahat bilang isang elemento sa periodic table, na nabibilang sa mga light metal.
Ang aluminyo ore ay isang likas na hilaw na materyal kung saan nakuha ang metal na ito. Pangunahing ito ay mina mula sa mga bauxite, na naglalaman ng mga aluminum oxides (alumina) sa pinakamalaking halaga - mula 28 hanggang 80%. Ang iba pang mga bato - alunite, nepheline at nepheline-apatite ay ginagamit din bilang mga hilaw na materyales para sa produksyon ng aluminyo, ngunit ang mga ito ay mas mahina ang kalidad at naglalaman ng mas kaunting alumina.
Sa non-ferrous metalurhiya, ang aluminyo ay sumasakop sa unang lugar. Ang katotohanan ay dahil sa mga katangian nito ay ginagamit ito sa maraming industriya. Kaya, ang metal na ito ay ginagamit sa transport engineering, packaging production, construction, para sa paggawa ng iba't ibang mga consumer goods. Ang aluminyo ay malawak ding ginagamit sa electrical engineering.
Upang maunawaan ang kahalagahan ng aluminyo para sa sangkatauhan, sapat na tingnang mabuti ang mga gamit sa bahay na ginagamit natin araw-araw. Maraming gamit sa bahay ay gawa sa aluminyo: ito ay mga bahagi para sa mga de-koryenteng kasangkapan (refrigerator, washing machine atbp.), mga pinggan, kagamitan sa palakasan, souvenir, mga elemento sa loob. Ang aluminyo ay kadalasang ginagamit sa paggawa iba't ibang uri mga lalagyan at packaging. Halimbawa, mga lata o mga disposable foil na lalagyan.
Mga uri ng aluminyo ores
Ang aluminyo ay matatagpuan sa higit sa 250 mineral. Sa mga ito, ang pinakamahalaga para sa industriya ay bauxite, nepheline at alunite. Pag-usapan natin ang mga ito nang mas detalyado.
bauxite ore
Ang aluminyo ay hindi matatagpuan sa kalikasan sa dalisay nitong anyo. Ito ay pangunahing nakuha mula sa aluminyo ore - bauxite. Ito ay isang mineral na karamihan ay binubuo ng aluminum hydroxides, pati na rin ang mga oxide ng iron at silicon. Dahil sa mataas na nilalaman ng alumina (mula 40 hanggang 60%), ang bauxite ay ginagamit bilang isang hilaw na materyal para sa paggawa ng aluminyo.
Mga pisikal na katangian ng aluminyo ore:
- opaque mineral ng pula at kulay-abo na kulay ng iba't ibang kulay;
- ang tigas ng pinakamatibay na sample ay 6 sa mineralogical scale;
- ang density ng mga bauxite, depende sa komposisyon ng kemikal, ay umaabot sa 2900-3500 kg/m³.
Ang mga deposito ng bauxite ore ay puro sa ekwador at tropikal na sona lupa. Higit pang mga sinaunang deposito ang matatagpuan sa teritoryo ng Russia.
Paano nabuo ang bauxite aluminum ore
Ang mga bauxite ay nabuo mula sa monohydrate alumina hydrate, boehmite at diaspore, trihydrate hydrate - hydrargillite at kasamang mineral hydroxide at iron oxide.
Depende sa komposisyon ng mga elementong bumubuo ng kalikasan, mayroong tatlong grupo ng mga bauxite ores:
- Monohydrate bauxite - naglalaman ng alumina sa isang anyong tubig.
- Trihydrate - ang mga naturang mineral ay binubuo ng alumina sa isang tatlong-tubig na anyo.
- Mixed - kasama sa grupong ito ang mga dating aluminum ores na pinagsama.
Ang mga deposito ng mga hilaw na materyales ay nabuo bilang isang resulta ng weathering ng acidic, alkaline, at kung minsan ay mga pangunahing bato, o bilang isang resulta ng unti-unting pag-deposito ng isang malaking halaga ng alumina sa ilalim ng dagat at lawa.
Alunite ores
Ang ganitong uri ng mga deposito ay naglalaman ng hanggang 40% aluminum oxide. Ang alunite ore ay nabuo sa water basin at coastal zone sa ilalim ng mga kondisyon ng matinding hydrothermal at volcanic activity. Ang isang halimbawa ng naturang mga deposito ay ang Lake Zaglinskoe sa Lesser Caucasus.
Ang lahi ay buhaghag. Pangunahing binubuo ito ng mga kaolinite at hydromicas. Ang pang-industriya na interes ay mineral na may alunite na nilalaman na higit sa 50%.
Nepheline
Ito ay isang aluminyo ore ng igneous pinagmulan. Ito ay isang full-crystalline alkaline rock. Depende sa komposisyon at mga teknolohikal na tampok ng pagproseso, maraming mga uri ng nepheline ore ay nakikilala:
- unang baitang - 60–90% nepheline; naglalaman ito ng higit sa 25% alumina; ang pagproseso ay isinasagawa sa pamamagitan ng sintering;
- ang pangalawang grado - 40-60% nepheline, ang halaga ng alumina ay bahagyang mas mababa - 22-25%; ang pagpapayaman ay kinakailangan sa panahon ng pagproseso;
- ang ikatlong baitang ay nepheline minerals, na walang halaga sa industriya.
Pandaigdigang produksyon ng mga aluminyo ores
Sa unang pagkakataon, ang aluminyo ore ay minahan noong unang kalahati ng ika-19 na siglo sa timog-silangan ng France, malapit sa bayan ng Box. Dito nagmula ang pangalang bauxite. Sa una, ang sangay ng industriya na ito ay umunlad sa mabagal na bilis. Ngunit nang pahalagahan ng sangkatauhan kung anong uri ng aluminyo ore ang kapaki-pakinabang para sa produksyon, ang saklaw ng aluminyo ay lumawak nang malaki. Maraming mga bansa ang nagsimulang maghanap ng mga deposito sa kanilang mga teritoryo. Kaya, ang produksyon ng mundo ng mga aluminyo ores ay nagsimulang unti-unting tumaas. Kinumpirma ng mga numero ang katotohanang ito. Kaya, kung noong 1913 ang pandaigdigang dami ng mined na ore ay 540 libong tonelada, kung gayon noong 2014 ito ay higit sa 180 milyong tonelada.
Unti-unti ding tumaas ang bilang ng mga bansang gumagawa ng aluminum ore. Ngayon ay may humigit-kumulang 30 sa kanila. Ngunit sa nakalipas na 100 taon, ang mga nangungunang bansa at rehiyon ay patuloy na nagbabago. Kaya, sa simula ng ika-20 siglo, ang mga pinuno ng mundo sa pagkuha ng aluminyo ore at ang produksyon nito ay Hilagang Amerika at Kanlurang Europa. Ang dalawang rehiyong ito ay umabot sa halos 98% ng pandaigdigang produksyon. Pagkalipas ng ilang dekada, naging pinuno ang mga bansa sa mga tuntunin ng dami ng mga tagapagpahiwatig ng industriya ng aluminyo. ng Silangang Europa, Latin America at Uniong Sobyet. At noong 1950s at 1960s, ang Latin America ay naging pinuno sa mga tuntunin ng produksyon. At noong 1980s-1990s. nagkaroon ng mabilis na tagumpay sa industriya ng aluminyo sa Australia at Africa. Sa kasalukuyang trend ng mundo, ang pangunahing mga bansa sa pagmimina ng aluminyo ay ang Australia, Brazil, China, Guinea, Jamaica, India, Russia, Suriname, Venezuela at Greece.
Mga deposito ng ore sa Russia
Sa mga tuntunin ng paggawa ng mga aluminyo ores, ang Russia ay nasa ikapitong ranggo sa ranggo sa mundo. Kahit na ang mga deposito ng mga aluminyo ores sa Russia ay nagbibigay sa bansa ng metal sa malalaking dami, hindi ito sapat upang ganap na matustusan ang industriya. Samakatuwid, ang estado ay napipilitang bumili ng bauxite sa ibang mga bansa.
Sa kabuuan, 50 deposito ng ore ay matatagpuan sa teritoryo ng Russia. Kasama sa bilang na ito ang parehong mga lugar kung saan mina ang mineral, at mga deposito na hindi pa nabubuo.
Karamihan sa mga reserbang mineral ay matatagpuan sa bahagi ng Europa ng bansa. Narito sila ay matatagpuan sa Sverdlovsk, Arkhangelsk, rehiyon ng Belgorod, sa Komi Republic. Ang lahat ng mga rehiyong ito ay naglalaman ng 70% ng lahat ng na-explore na reserbang mineral ng bansa.
Ang mga aluminyo ores sa Russia ay mina pa rin sa mga lumang deposito ng bauxite. Kasama sa mga lugar na ito ang larangan ng Radynskoye sa rehiyon ng Leningrad. Gayundin, dahil sa kakulangan ng mga hilaw na materyales, ang Russia ay gumagamit ng iba pang mga aluminyo ores, ang mga deposito kung saan ay ang pinakamasamang kalidad ng mga deposito ng mineral. Ngunit ang mga ito ay angkop pa rin para sa mga layuning pang-industriya. Kaya, sa Russia, ang mga nepheline ores ay mina sa malalaking dami, na ginagawang posible ring makakuha ng aluminyo.
Ang Pranses na lungsod ng Les Baux-de-Provence, na matatagpuan sa timog ng bansa, ay naging tanyag sa pagbibigay ng pangalan sa mineral na bauxite. Doon na noong 1821 natuklasan ng inhinyero ng pagmimina na si Pierre Berthier ang mga deposito ng hindi kilalang mineral. Kinailangan ng isa pang 40 taon ng pananaliksik at pagsubok upang matuklasan ang mga posibilidad ng isang bagong lahi at makilala ito bilang promising para sa industriyal na produksyon ng aluminyo, na sa mga taong iyon ay lumampas sa presyo ng ginto.
Mga katangian at pinagmulan
Ang Bauxite ay isang pangunahing aluminyo ore. Halos lahat ng aluminyo na ginawa ng mundo ay na-convert mula sa kanila. Ang batong ito ay isang pinagsama-samang hilaw na materyal na may kumplikado at magkakaibang istraktura.
Bilang mga pangunahing bahagi, kabilang dito ang mga aluminum oxide at hydroxides. Ang mga iron oxide ay nagsisilbi rin bilang mineral na bumubuo ng mineral. At kabilang sa mga impurities na madalas na matatagpuan:
- silikon (kinakatawan ng kuwarts, kaolinit at opal);
- titan (bilang rutile);
- mga compound ng calcium at magnesium;
- mga elemento ng bihirang lupa;
- mika;
- sa maliit na halaga ng gallium, chromium, vanadium, zirconium, niobium, phosphorus, potassium, sodium at pyrite.
Sa pinagmulan, ang mga bauxite ay lateritic at karst (sedimentary). Ang una, mataas ang kalidad, ay nabuo sa klima ng mahalumigmig na tropiko bilang isang resulta ng isang malalim na pagbabagong kemikal ng mga silicate na bato (ang tinatawag na laterization). Ang huli ay may mas mababang kalidad, ang mga ito ay produkto ng weathering, paglipat at pagtitiwalag ng mga layer ng luad sa mga bagong lugar.
Ang mga bauxite ay nag-iiba sa:
- Pisikal na kalagayan (mabato, makalupa, buhaghag, maluwag, parang luwad).
- Istraktura (sa anyo ng mga fragment at mga gisantes).
- Mga tampok na texture (na may homogenous o layered na komposisyon).
- Densidad (nag-iiba mula 1800 hanggang 3200 kg/m³).
Mga katangian ng kemikal at pisikal
Ang mga kemikal na katangian ng mga bauxite ay may malawak na hanay na nauugnay sa variable na komposisyon ng materyal. Gayunpaman, ang kalidad ng mga minahan na mineral ay pangunahing tinutukoy ng ratio ng nilalaman ng alumina at silica. Kung mas malaki ang halaga ng una at mas kaunti sa pangalawa, mas malaki ang pang-industriyang halaga. mahalaga katangian ng kemikal Isinasaalang-alang ng mga inhinyero ng pagmimina ang tinatawag na "pagbubukas", iyon ay, kung gaano kadali ang pagkuha ng mga aluminum oxide mula sa materyal na ore.
Sa kabila ng katotohanan na ang mga bauxite ay walang pare-parehong komposisyon, ang kanilang mga pisikal na katangian ay nabawasan sa mga sumusunod na tagapagpahiwatig:
| 1 | Kulay | kayumanggi, orange, brick, pink, pula; mas madalas na kulay abo, dilaw, puti at itim |
| 2 | mga ugat | kadalasang puti, ngunit kung minsan maaari silang mabahiran ng mga dumi ng bakal |
| 3 | Shine | Mapurol at makalupa |
| 4 | Aninaw | Malabo |
| 5 | Specific gravity | 2-2.5 kg/cm³ |
| 6 | Katigasan | 1-3 sa Mohs mineralogical scale (para sa paghahambing, ang brilyante ay may 10). Dahil sa lambot na ito, ang bauxite ay kahawig ng luad. Ngunit hindi tulad ng huli, kapag idinagdag ang tubig, hindi sila bumubuo ng isang homogenous na plastic mass. |
Kapansin-pansin, ang pisikal na katayuan ay walang kinalaman sa pagiging kapaki-pakinabang at halaga ng bauxite. Ito ay dahil sa ang katunayan na ang mga ito ay naproseso sa isa pang materyal, ang mga katangian na kung saan ay naiiba nang malaki mula sa orihinal na bato.
Mga reserba at produksyon ng mundo
Sa kabila ng katotohanan na ang pangangailangan para sa aluminyo ay patuloy na tumataas, ang mga reserba ng pangunahing mineral nito ay sapat upang matugunan ang pangangailangang ito sa loob ng ilang higit pang mga siglo, ngunit hindi kukulangin sa 100 taon ng produksyon.
Ang US Geological Survey ay naglathala ng data ayon sa kung saan ang mga mapagkukunan ng bauxite sa mundo ay umaabot sa 55-75 bilyong tonelada. Bukod dito, karamihan sa kanila ay puro sa Africa (32%). Oceania account para sa 23%, ang Caribbean at Timog Amerika 21%, kontinente ng Asia 18%, iba pang rehiyon 6%.
Ang pagpapatupad ng proseso ng paggamit ng aluminyo ay nagbibigay din ng inspirasyon sa optimismo, na magpapabagal sa pag-ubos ng mga likas na reserba ng pangunahing aluminyo ore (at sa parehong oras ay makatipid sa pagkonsumo ng kuryente).
Ang nangungunang sampung bansa sa pagmimina ng bauxite, na kinakatawan ng parehong US Geological Survey, ay ganito ang hitsura noong 2016.
| 1 | Australia | 82 000 |
| 2 | Tsina | 65 000 |
| 3 | Brazil | 34 500 |
| 4 | India | 25 000 |
| 5 | Guinea | 19 700 |
| 6 | Jamaica | 8 500 |
| 7 | Russia | 5 400 |
| 8 | Kazakhstan | 4 600 |
| 9 | Saudi Arabia | 4 000 |
| 10 | Greece | 1 800 |
Idineklara ng Vietnam ang sarili nitong napaka-promising, na nagtatapos sa 2016 na may bilang na 1,500 libo. metrikong tonelada. Ngunit ang Malaysia, na pumangatlo noong 2015, ay binawasan nang husto ang pagbuo ng bauxite dahil sa pag-asa ng mahigpit na mga batas sa kapaligiran at ngayon ay nasa ika-15 na ranggo sa ranggo sa mundo.
Ang mga bauxites ay mina, bilang panuntunan, sa mga minahan ng open pit. Upang makakuha ng isang gumaganang platform, ang layer ng mineral ay sumabog sa lalim na 20 cm, at pagkatapos ay pinili. Ang mga piraso ng mineral ay dinurog at pinagsunod-sunod: ang mga basurang bato (ang tinatawag na "tailings") ay nahuhugasan ng daloy ng tubig sa paghuhugas, at ang mga siksik na fragment ng mineral ay nananatili sa ilalim ng planta ng konsentrasyon.
Ang pinaka sinaunang mga deposito ng bauxite sa Russia ay nagmula sa Precambrian. Matatagpuan ang mga ito sa Silangang Sayans (deposito ng Bokson). Ang mas batang aluminyo ore, mula sa Middle at Upper Devonian, ay matatagpuan sa Northern at Southern Urals, sa mga rehiyon ng Arkhangelsk, Leningrad at Belgorod.
Industrial Application
Ang mga mined na bauxite ay nahahati ayon sa kanilang kasunod na komersyal na paggamit sa metalurhiko, abrasive, kemikal, semento, refractory, atbp.
Ang kanilang pangunahing gamit, na bumubuo ng 85% ng pag-unlad ng mundo, ay upang magsilbi bilang isang hilaw na materyal para sa produksyon ng alumina (alumina).
Ang teknolohikal na kadena ay ganito ang hitsura: ang bauxite ay pinainit ng caustic soda, pagkatapos ay sinala, ang isang solidong nalalabi ay namuo at ito ay na-calcine. Ang produktong ito ay anhydrous alumina, ang penultimate transformation sa aluminum production cycle.
Pagkatapos nito, nananatili itong isawsaw sa isang paliguan ng tinunaw na natural o sintetikong cryolite at, sa pamamagitan ng electrolytic reduction, ihiwalay ang metal mismo.
Ang unang nakatuklas ng teknolohiyang ito noong 1860 ay ang French chemist na si Henri Saint-Clair Deville. Pinalitan nito ang isang magastos na proseso kung saan ang aluminyo ay ginawa sa isang vacuum mula sa potassium at sodium.
Ang susunod na mahalagang paggamit ng bauxite ay bilang abrasive.
Kung ang alumina ay na-calcined, ang resulta ay synthetic corundum, isang napakatigas na materyal na may factor na 9 sa Mohs scale. Ito ay durog, pinaghiwalay at pagkatapos ay ipinakilala sa komposisyon. papel de liha at iba't ibang polishing powder at suspension.
Sintered, pinulbos at pinagsama sa mga bilog na butil, ang bauxite ay isa ring mahusay na sandblasting abrasive. Ito ay mainam para sa paggamot sa ibabaw at, dahil sa spherical na hugis nito, binabawasan ang pagkasira sa sandblasting equipment.
Ang isa pang mahalagang layunin ng bauxite ay ang lumahok bilang proppant (isang materyal na hindi nagpapahintulot na magsara ang mga espesyal na nilikhang pagkakamali) sa proseso ng paggawa ng langis sa pamamagitan ng hydraulic fracturing. Sa kasong ito, ang ginagamot na bauxite rock particle ay lumalaban sa haydroliko na presyon at pinapayagan ang mga bali na manatiling bukas hangga't kinakailangan upang makapaglabas ng langis.
Ang mga bauxites ay kailangan din para sa paglikha ng mga refractory na produkto. Ang nasusunog na alumina ay maaaring makatiis ng mga temperatura hanggang sa 1780 C. Ang ari-arian na ito ay ginagamit kapwa para sa paggawa ng mga brick at kongkreto, at para sa paglikha ng mga kagamitan para sa industriya ng metalurhiko, espesyal na salamin at kahit na damit na lumalaban sa sunog.
Konklusyon
Ang mga chemist at technologist ay patuloy na naghahanap ng sapat na mga pamalit para sa bauxite, na hindi magiging mas mababa sa kanilang mga katangian. Ginawang posible ng mga pag-aaral na malaman na ang mga clay materials, ash mula sa power plants at oil shale ay maaaring gamitin para sa produksyon ng alumina.
Gayunpaman, ang halaga ng buong teknolohikal na kadena ay maraming beses na mas mataas. Ang Silicon carbide ay gumana nang maayos bilang isang nakasasakit at sintetikong mullite bilang isang refractory. Inaasahan ng mga siyentipiko na bago ang oras ng kumpletong pagkahapo mga likas na yaman mahahanap ang kapalit na katumbas ng bauxite.
Sa modernong industriya, ang aluminyo ore ay ang pinaka-demand na hilaw na materyal. Ang mabilis na pag-unlad ng agham at teknolohiya ay nagpalawak ng saklaw ng aplikasyon nito. Ano ang aluminyo ore at kung saan ito mina ay inilarawan sa artikulong ito.
Pang-industriya na halaga ng aluminyo
Ang aluminyo ay itinuturing na pinakakaraniwang metal. Sa bilang ng mga deposito sa crust ng lupa, ito ay nasa ikatlo. Ang aluminyo ay kilala rin sa lahat bilang isang elemento sa periodic table, na nabibilang sa mga light metal.
Ang aluminyo ore ay isang likas na hilaw na materyal na kung saan ito ay nakuha. Pangunahing ito ay mina mula sa mga bauxite, na naglalaman ng mga aluminum oxides (alumina) sa pinakamalaking halaga - mula 28 hanggang 80%. Ang iba pang mga bato - alunite, nepheline at nepheline-apatite ay ginagamit din bilang mga hilaw na materyales para sa produksyon ng aluminyo, ngunit ang mga ito ay mas mahina ang kalidad at naglalaman ng mas kaunting alumina.
Sa non-ferrous metalurhiya, ang aluminyo ay sumasakop sa unang lugar. Ang katotohanan ay dahil sa mga katangian nito ay ginagamit ito sa maraming industriya. Kaya, ang metal na ito ay ginagamit sa transport engineering, packaging production, construction, para sa paggawa ng iba't ibang mga consumer goods. Ang aluminyo ay malawak ding ginagamit sa electrical engineering.
Upang maunawaan ang kahalagahan ng aluminyo para sa sangkatauhan, sapat na tingnang mabuti ang mga gamit sa bahay na ginagamit natin araw-araw. Ang isang pulutong ng mga gamit sa bahay ay gawa sa aluminyo: ito ay mga bahagi para sa mga de-koryenteng kasangkapan (refrigerator, washing machine, atbp.), Mga pinggan, kagamitan sa palakasan, souvenir, mga elemento ng interior. Ang aluminyo ay kadalasang ginagamit para sa paggawa ng iba't ibang uri ng mga lalagyan at packaging. Halimbawa, mga lata o mga disposable foil na lalagyan.
Mga uri ng aluminyo ores
Ang aluminyo ay matatagpuan sa higit sa 250 mineral. Sa mga ito, ang pinakamahalaga para sa industriya ay bauxite, nepheline at alunite. Pag-usapan natin ang mga ito nang mas detalyado.
bauxite ore
Ang aluminyo ay hindi matatagpuan sa kalikasan sa dalisay nitong anyo. Ito ay pangunahing nakuha mula sa aluminyo ore - bauxite. Ito ay isang mineral na karamihan ay binubuo ng aluminum hydroxides, pati na rin ang mga oxide ng iron at silicon. Dahil sa mataas na nilalaman ng alumina (mula 40 hanggang 60%), ang bauxite ay ginagamit bilang isang hilaw na materyal para sa paggawa ng aluminyo.
Mga pisikal na katangian ng aluminyo ore:
- opaque mineral ng pula at kulay-abo na kulay ng iba't ibang kulay;
- ang tigas ng pinakamatibay na sample ay 6 sa mineralogical scale;
- ang density ng mga bauxite, depende sa komposisyon ng kemikal, ay umaabot sa 2900-3500 kg/m³.
Ang mga deposito ng bauxite ore ay puro sa ekwador at tropikal na mga sona ng daigdig. Higit pang mga sinaunang deposito ang matatagpuan sa teritoryo ng Russia.
Paano nabuo ang bauxite aluminum ore
Ang mga bauxite ay nabuo mula sa monohydrate alumina hydrate, boehmite at diaspore, trihydrate hydrate - hydrargillite at kasamang mineral hydroxide at iron oxide.
Depende sa komposisyon ng mga elementong bumubuo ng kalikasan, mayroong tatlong grupo ng mga bauxite ores:
- Monohydrate bauxite - naglalaman ng alumina sa isang monohydrate form.
- Trihydrate - ang mga naturang mineral ay binubuo ng alumina sa isang tatlong-tubig na anyo.
- Mixed - kasama sa grupong ito ang mga dating aluminum ores na pinagsama.
Ang mga deposito ng mga hilaw na materyales ay nabuo bilang isang resulta ng weathering ng acidic, alkaline, at kung minsan ay mga pangunahing bato, o bilang isang resulta ng unti-unting pag-deposito ng isang malaking halaga ng alumina sa ilalim ng dagat at lawa.
Alunite ores
Ang ganitong uri ng mga deposito ay naglalaman ng hanggang 40% aluminum oxide. Ang alunite ore ay nabuo sa water basin at coastal zone sa ilalim ng mga kondisyon ng matinding hydrothermal at volcanic activity. Ang isang halimbawa ng naturang mga deposito ay ang Lake Zaglinskoye sa Lesser Caucasus.
Ang lahi ay buhaghag. Pangunahing binubuo ito ng mga kaolinite at hydromicas. Ang pang-industriya na interes ay mineral na may alunite na nilalaman na higit sa 50%.
Nepheline
Ito ay isang aluminyo ore ng igneous pinagmulan. Ito ay isang full-crystalline alkaline rock. Depende sa komposisyon at mga teknolohikal na tampok ng pagproseso, maraming mga uri ng nepheline ore ay nakikilala:
- unang baitang - 60-90% nepheline; naglalaman ito ng higit sa 25% alumina; ang pagproseso ay isinasagawa sa pamamagitan ng sintering;
- ang pangalawang grado - 40-60% nepheline, ang halaga ng alumina ay bahagyang mas mababa - 22-25%; ang pagpapayaman ay kinakailangan sa panahon ng pagproseso;
- ang ikatlong baitang ay nepheline minerals, na walang halaga sa industriya.
Pandaigdigang produksyon ng mga aluminyo ores
Sa unang pagkakataon, ang aluminyo ore ay minahan noong unang kalahati ng ika-19 na siglo sa timog-silangan ng France, malapit sa bayan ng Box. Dito nagmula ang pangalang bauxite. Sa una, ang pag-unlad na ito ay mabagal. Ngunit nang pahalagahan ng sangkatauhan kung anong uri ng aluminyo ore ang kapaki-pakinabang para sa produksyon, ang saklaw ng aluminyo ay lumawak nang malaki. Maraming mga bansa ang nagsimulang maghanap ng mga deposito sa kanilang mga teritoryo. Kaya, ang produksyon ng mundo ng mga aluminyo ores ay nagsimulang unti-unting tumaas. Kinumpirma ng mga numero ang katotohanang ito. Kaya, kung noong 1913 ang pandaigdigang dami ng mined na ore ay 540 libong tonelada, kung gayon noong 2014 ito ay higit sa 180 milyong tonelada.
Unti-unti ding tumaas ang bilang ng mga bansang gumagawa ng aluminum ore. Ngayon ay may humigit-kumulang 30 sa kanila. Ngunit sa nakalipas na 100 taon, ang mga nangungunang bansa at rehiyon ay patuloy na nagbabago. Kaya, sa simula ng ika-20 siglo, ang Hilagang Amerika at Kanlurang Europa ang mga pinuno ng mundo sa pagkuha ng aluminyo ore at ang produksyon nito. Ang dalawang rehiyong ito ay umabot sa halos 98% ng pandaigdigang produksyon. Pagkalipas ng ilang dekada, ang Latin America at ang Unyong Sobyet ay naging mga pinuno sa mga tuntunin ng mga tagapagpahiwatig ng dami ng industriya ng aluminyo. At noong 1950s at 1960s, ang Latin America ay naging pinuno sa mga tuntunin ng produksyon. At noong 1980-1990s. nagkaroon ng mabilis na tagumpay sa aluminyo at Africa. Sa kasalukuyang trend ng mundo, ang pangunahing mga bansa sa pagmimina ng aluminyo ay ang Australia, Brazil, China, Guinea, Jamaica, India, Russia, Suriname, Venezuela at Greece.
Mga deposito ng ore sa Russia
Sa mga tuntunin ng paggawa ng mga aluminyo ores, ang Russia ay nasa ikapitong ranggo sa ranggo sa mundo. Kahit na ang mga deposito ng mga aluminyo ores sa Russia ay nagbibigay sa bansa ng metal sa malalaking dami, hindi ito sapat upang ganap na matustusan ang industriya. Samakatuwid, ang estado ay napipilitang bumili ng bauxite sa ibang mga bansa.
Sa kabuuan, 50 deposito ng ore ay matatagpuan sa teritoryo ng Russia. Kasama sa bilang na ito ang parehong mga lugar kung saan mina ang mineral, at mga deposito na hindi pa nabubuo.
Karamihan sa mga reserbang mineral ay matatagpuan sa bahagi ng Europa ng bansa. Dito matatagpuan ang mga ito sa mga rehiyon ng Sverdlovsk, Arkhangelsk, Belgorod, sa Republika ng Komi. Ang lahat ng mga rehiyong ito ay naglalaman ng 70% ng lahat ng na-explore na reserbang mineral ng bansa.
Ang mga aluminyo ores sa Russia ay mina pa rin sa mga lumang deposito ng bauxite. Kasama sa mga lugar na ito ang larangan ng Radynskoye sa rehiyon ng Leningrad. Gayundin, dahil sa kakulangan ng mga hilaw na materyales, ang Russia ay gumagamit ng iba pang mga aluminyo ores, ang mga deposito kung saan ay ang pinakamasamang kalidad ng mga deposito ng mineral. Ngunit ang mga ito ay angkop pa rin para sa mga layuning pang-industriya. Kaya, sa Russia, ang mga nepheline ores ay mina sa malalaking dami, na ginagawang posible ring makakuha ng aluminyo.
Ang aluminyo ay isang metal na pinahiran ng isang mapurol na silver oxide na pelikula, ang mga katangian na tumutukoy sa katanyagan nito: lambot, kagaanan, kalagkitan, mataas na lakas, paglaban sa kaagnasan, electrical conductivity at kakulangan ng toxicity. Sa modernong mataas na teknolohiya, ang paggamit ng aluminyo ay binibigyan ng nangungunang lugar bilang isang istruktura, multifunctional na materyal.
Ang pinakamalaking halaga para sa industriya bilang pinagmumulan ng aluminyo ay natural na hilaw na materyales - bauxite, isang bahagi ng bato sa anyo ng bauxite, alunite at nepheline.
Mga uri ng ores na naglalaman ng alumina
Mahigit sa 200 mineral ang kilala na naglalaman ng aluminyo.
Tanging ang naturang bato lamang ang itinuturing na pinagmumulan ng hilaw na materyal, na maaaring matugunan ang mga sumusunod na kinakailangan:
Tampok ng natural na bato ng bauxite
Ang mga likas na deposito ng bauxite, nephelines, alunites, clays, at kaolins ay maaaring magsilbi bilang isang raw material source. Ang mga Bauxite ay ang pinaka-puspos ng mga aluminyo compound. Ang mga clay at kaolin ay ang pinakakaraniwang mga bato na may makabuluhang nilalaman ng alumina. Ang mga deposito ng mga mineral na ito ay nasa ibabaw ng lupa.
Bauxite sa kalikasan ay umiiral lamang sa anyo ng isang binary compound ng isang metal na may oxygen. Ang tambalang ito ay nakuha mula sa natural na bundok ores sa anyo ng bauxite, na binubuo ng mga oxide ng ilang mga elemento ng kemikal: aluminyo, potasa, sodium, magnesiyo, bakal, titan, silikon, posporus.
Depende sa deposito, ang mga bauxite ay naglalaman ng 28 hanggang 80% alumina sa kanilang komposisyon. Ito ang pangunahing hilaw na materyal para sa pagkuha ng isang natatanging metal. Ang kalidad ng bauxite bilang isang hilaw na materyal para sa aluminyo ay nakasalalay sa nilalaman ng alumina sa loob nito. Tinutukoy nito ang pisikal ari-arian bauxite:
Ang mga bauxites, kaolin, clay ay naglalaman ng mga impurities ng iba pang mga compound sa kanilang komposisyon, na, sa panahon ng pagproseso ng mga hilaw na materyales, ay inilabas sa magkahiwalay na mga industriya.
Sa Russia lamang ang mga deposito na may mga deposito ng mga bato, kung saan ang alumina ay isang mas mababang konsentrasyon, ginagamit.
Kamakailan lamang, nagsimulang makuha ang alumina mula sa mga nepheline, na, bilang karagdagan sa alumina, ay naglalaman ng mga oxide ng mga metal tulad ng potasa, sodium, silikon at, hindi gaanong mahalaga, alum na bato, alunite.
Mga pamamaraan para sa pagproseso ng aluminyo na naglalaman ng mga mineral
Ang teknolohiya para sa pagkuha ng purong alumina mula sa aluminyo ore ay hindi nagbago mula nang matuklasan ang metal na ito. Ang mga kagamitan sa paggawa nito ay pinabuting, na ginagawang posible na makakuha ng purong aluminyo. Ang mga pangunahing yugto ng produksyon para sa pagkuha ng purong metal:
- Pagkuha ng mineral mula sa mga nabuong deposito.
- Ang pangunahing pagproseso mula sa mga basurang bato upang mapataas ang konsentrasyon ng alumina ay isang proseso ng benepisyasyon.
- Pagkuha ng purong alumina, electrolytic na pagbabawas ng aluminyo mula sa mga oxide nito.
Ang proseso ng produksyon ay nagtatapos sa isang metal na may konsentrasyon na 99.99%.
Pagkuha at pagpapayaman ng alumina
Ang alumina o aluminyo oksido ay hindi umiiral sa kalikasan sa kanilang dalisay na anyo. Ito ay nakuha mula sa aluminyo ores gamit ang hydrochemical pamamaraan.
Mga deposito ng aluminyo ore sa mga deposito kadalasang sumasabog, na nagbibigay ng isang site para sa pagkuha nito sa lalim na humigit-kumulang 20 metro, mula sa kung saan ito pinili at inilunsad sa proseso ng karagdagang pagproseso;
- Gamit ang mga espesyal na kagamitan (mga screen, classifier), ang mineral ay dinudurog at pinagsunod-sunod, itinatapon ang basurang bato (tailings). Sa yugtong ito ng pagpapayaman ng alumina, ginagamit ang mga pamamaraan ng paghuhugas at screening, bilang ang pinaka-kapaki-pakinabang sa ekonomiya.
- Ang purified ore na nanirahan sa ilalim ng planta ng konsentrasyon ay halo-halong may pinainit na masa ng caustic soda sa isang autoclave.
- Ang halo ay dumaan sa isang sistema ng mga daluyan ng bakal na may mataas na lakas. Ang mga sisidlan ay nilagyan ng steam jacket na nagpapanatili ng kinakailangang temperatura. Ang presyon ng singaw ay pinananatili sa antas ng 1.5-3.5 MPa hanggang sa kumpletong paglipat ng mga compound ng aluminyo mula sa pinayaman na bato patungo sa sodium aluminate sa isang superheated na solusyon ng sodium hydroxide.
- Pagkatapos ng paglamig, ang likido ay dumaan sa isang yugto ng pagsasala, bilang isang resulta kung saan ang isang solidong precipitate ay pinaghihiwalay at isang supersaturated na purong aluminate na solusyon ay nakuha. Kapag ang mga residu ng aluminum hydroxide mula sa nakaraang cycle ay idinagdag sa nagresultang solusyon, ang agnas ay pinabilis.
- Para sa panghuling pagpapatuyo ng alumina hydrate, isang pamamaraan ng calcination ang ginagamit.
Electrolytic produksyon ng purong aluminyo
Ang purong aluminyo ay nakuha gamit ang isang tuluy-tuloy na proseso kung saan ang calcined aluminum pumapasok sa yugto ng electrolytic reduction.
Ang mga modernong electrolyzer ay kumakatawan sa isang aparato na binubuo ng mga sumusunod na bahagi:
Karagdagang paglilinis ng aluminyo sa pamamagitan ng pagdadalisay
Kung ang aluminyo na nakuha mula sa mga electrolyzer ay hindi nakakatugon sa mga huling kinakailangan, ito ay sasailalim sa karagdagang paglilinis sa pamamagitan ng pagpino.
Sa industriya, ang prosesong ito ay isinasagawa sa isang espesyal na electrolyser, na naglalaman ng tatlong likidong layer:
Sa panahon ng electrolysis, ang mga impurities ay nananatili sa anode layer at electrolyte. Ang ani ng purong aluminyo ay 95-98%. Ang pagbuo ng mga deposito na naglalaman ng aluminyo ay binibigyan ng isang nangungunang lugar sa pambansang ekonomiya, dahil sa mga katangian ng aluminyo, na kasalukuyang sumasakop sa pangalawang lugar pagkatapos ng bakal sa modernong industriya.
Ang aluminyo ay isa sa pinakasikat at hinahangad na mga metal. Sa anong industriya hindi ito idinagdag sa komposisyon ng ilang partikular na item. Simula sa instrumentation at nagtatapos sa aviation. Ang mga katangian ng magaan, nababaluktot at hindi kinakaing unti-unti na metal na ito ay dumating sa panlasa ng medyo maraming mga industriya.
Ang aluminyo mismo (isang medyo aktibong metal) ay halos hindi matatagpuan sa kalikasan sa dalisay nitong anyo at mina mula sa alumina, ang kemikal na formula kung saan ay Al 2 O 3. Ngunit ang direktang paraan upang makakuha ng alumina ay, sa turn, aluminyo ore.
Mga Pagkakaiba ng Saturation
Talaga, mayroon lamang tatlong uri ng mga ores na kailangan mong magtrabaho kung ikaw ay nagmimina ng aluminyo. Oo, ibinigay elemento ng kemikal napaka, napakakaraniwan, at maaari rin itong matagpuan sa iba pang mga compound (mayroong mga dalawa at kalahating daan sa kanila). Gayunpaman, ang pinaka kumikita, dahil sa napakataas na konsentrasyon, ay ang pagkuha mula sa mga bauxite, alunites at nephelines.
Ang mga nepheline ay mga alkaline formation na lumitaw bilang resulta ng mataas na temperatura ng magma. Mula sa isang yunit ng mineral na ito, hanggang 25% ng alumina ang gagawin bilang pangunahing hilaw na materyal. Gayunpaman, ang aluminyo ore na ito ay itinuturing na pinakamahirap para sa mga minero. Ang lahat ng mga compound na naglalaman ng alumina sa mas maliit na dami kaysa sa mga nepheline ay malinaw na kinikilala bilang hindi kumikita.
Nabuo ang mga alunite sa panahon ng bulkan gayundin sa mga aktibidad ng hydrothermal. Naglalaman ang mga ito ng hanggang 40% ng naturang kinakailangang alumina, bilang "ginintuang kahulugan" sa ating trinidad ng ores.
At ang unang lugar, na may record na nilalaman ng aluminum oxide sa anyo ng limampung porsyento o higit pa, ay natanggap ng bauxite! Ang mga ito ay nararapat na itinuturing na pangunahing pinagmumulan ng alumina. Gayunpaman, tungkol sa kanilang pinagmulan, ang mga siyentipiko ay hindi pa rin makakarating sa tanging tamang desisyon.
Alinman sila ay lumipat mula sa kanilang orihinal na lugar na pinanggalingan at idineposito pagkatapos na ang mga sinaunang bato ay nalatag, o sila ay naging isang sediment pagkatapos matunaw ang ilang mga limestone, o sila ay karaniwang naging resulta ng pagkabulok ng bakal, aluminyo at titanium salts, pagkakaroon ng pinaulanan. Sa pangkalahatan, ang pinagmulan ay hindi pa rin alam. Ngunit ang katotohanan na ang mga bauxite ang pinaka kumikita ay tiyak na.
Mga pamamaraan para sa pagkuha ng aluminyo
Ang mga kinakailangang ores ay minahan sa dalawang paraan.
Sa mga tuntunin ng open-pit na pagmimina ng hinahangad na Al 2 O 3 sa mga deposito ng aluminyo, ang tatlong pangunahing ores ay nahahati sa dalawang grupo.
Ang bauxite at nepheline, bilang mga istrukturang mas mataas ang density, ay giniling gamit ang isang surface miner. Siyempre, ang lahat ay nakasalalay sa tagagawa at modelo ng makina, ngunit, sa karaniwan, nagagawa nitong mag-alis ng hanggang 60 sentimetro ng bato sa isang pagkakataon. Pagkatapos ng kumpletong pagpasa ng isang layer, ang tinatawag na istante ay ginawa. Ang pamamaraang ito ay nag-aambag sa ligtas na presensya ng combine operator sa kanyang lugar. Kung sakaling bumagsak, ang undercarriage at ang taksi na may operator ay magiging ligtas.
Sa pangalawang grupo ay may mga alunite, na, dahil sa kanilang pagkaluwag, ay mina ng mga mining excavator na may kasunod na pagbabawas sa mga dump truck.
Ang isang radikal na kakaibang paraan ay ang paglusot sa minahan. Dito ang prinsipyo ng pagkuha ay kapareho ng sa minahan ng karbon. Sa pamamagitan ng paraan, ang pinakamalalim na minahan ng aluminyo sa Russia ay ang matatagpuan sa Urals. Ang lalim ng minahan ay 1550m.!
Pagproseso ng nakuhang ore
Dagdag pa, anuman ang napiling paraan ng pagkuha, ang nakuha na mga mineral ay ipinadala sa mga pagawaan ng pagproseso, kung saan ang mga espesyal na pandurog ay sisirain ang mga mineral sa mga praksyon, mga 110 milimetro ang laki.
Ang susunod na hakbang ay upang makakuha ng karagdagang chem. additives at transportasyon sa susunod na yugto, na kung saan ay ang sintering ng bato sa furnaces.
Ang pagkakaroon ng nakapasa sa agnas at pagkakaroon ng aluminate pulp sa labasan mula dito, ipapadala namin ang pulp para sa paghihiwalay at pagpapatuyo nito mula sa likido.
Sa huling yugto, ang nangyari ay nalinis ng alkalis at muling ipinadala sa pugon. Oras na ito - para sa calcination. Ang huling ng lahat ng mga aksyon ay ang parehong tuyong alumina, na kinakailangan upang makakuha ng aluminyo sa pamamagitan ng hydrolysis.
Kahit na ang pagsira sa minahan ay itinuturing na isang mas mahirap na paraan, ngunit ito ay hindi gaanong pinsala. kapaligiran, paano bukas na pamamaraan. Kung ikaw ay para sa kapaligiran, alam mo kung ano ang pipiliin.
Pagmimina ng aluminyo sa mundo
Sa puntong ito, maaari nating sabihin na ang mga tagapagpahiwatig para sa mga pakikipag-ugnayan sa aluminyo sa buong mundo ay nahahati sa dalawang listahan. Kasama sa unang listahan ang mga bansang nagmamay-ari ng pinakamalaking likas na reserba ng aluminyo, ngunit, marahil, hindi lahat ng mga kayamanan na ito ay may oras upang maproseso. At sa pangalawang listahan ay ang mga pinuno ng mundo sa direktang pagkuha ng aluminyo ore.
Kaya, sa mga tuntunin ng natural (bagaman hindi sa lahat ng dako, sa ngayon, natanto) kayamanan, ang sitwasyon ay ang mga sumusunod:
- Guinea
- Brazil
- Jamaica
- Australia
- India
Ang mga bansang ito ay masasabing may pinakamaraming Al 2 O 3 sa mundo. Ang mga ito ay nagkakahalaga ng 73 porsiyento ng kabuuan. Ang natitirang mga reserba ay nakakalat sa buong lugar ang globo hindi sa ganoong kalaking halaga. Ang Guinea, na matatagpuan sa Africa, ay sa buong mundo ang pinakamalaking deposito ng mga aluminyo ores sa mundo. Siya ay "pinutol" ng 28%, na higit pa sa isang-kapat ng mga pandaigdigang deposito ng mineral na ito.
At ganito ang mga bagay sa mga proseso ng pagmimina ng aluminum ore:
- Ang China ay nasa unang lugar at gumagawa ng 86.5 milyong tonelada;
- Ang Australia ay isang bansa ng mga kakaibang hayop na may 81.7 milyon nito. tonelada sa pangalawang lugar;
- Brazil - 30.7 milyong tonelada;
- Ang Guinea, bilang pinuno sa mga tuntunin ng mga reserba, ay nasa ikaapat na lugar lamang sa mga tuntunin ng produksyon - 19.7 milyong tonelada;
- India - 14.9 milyong tonelada.
Gayundin, ang Jamaica ay maaaring idagdag sa listahang ito, na may kakayahang gumawa ng 9.7 milyong tonelada at Russia, na may bilang na 6.6 milyong tonelada.
Aluminum sa Russia
Tungkol sa paggawa ng aluminyo sa Russia, lamang Rehiyon ng Leningrad at, siyempre, ang mga Urals, bilang isang tunay na pantry ng mga mineral. Ang pangunahing paraan ng pagkuha ay akin. Nagmimina sila ng apat na ikalimang bahagi ng lahat ng mineral ng bansa. Sa kabuuan, sa teritoryo ng Federation mayroong higit sa apat na dosenang mga deposito ng nepheline at bauxite, ang mapagkukunan nito ay tiyak na magiging sapat kahit para sa aming mga apo sa tuhod.
Gayunpaman, ang Russia ay nag-import din ng alumina mula sa ibang mga bansa. Ito ay dahil ang mga lokal na sangkap (halimbawa, ang Red Riding Hood ay nagdeposito sa Rehiyon ng Sverdlovsk) naglalaman lamang ng kalahati ng alumina. Samantalang ang mga lahi ng Intsik o Italyano ay puspos ng Al 2 O 3 ng animnapung porsyento o higit pa.
Sa pagbabalik-tanaw sa ilan sa mga paghihirap sa pagmimina ng aluminyo sa Russia, makatuwirang isipin ang tungkol sa paggawa ng pangalawang aluminyo, tulad ng ginawa ng UK, Germany, USA, France at Japan.
Paglalapat ng aluminyo
Tulad ng nabanggit na namin sa simula ng artikulo, ang hanay ng mga aplikasyon ng aluminyo at mga compound nito ay napakalawak. Kahit na sa mga yugto ng pagkuha mula sa bato, ito ay lubhang kapaki-pakinabang. Sa ore mismo, halimbawa, mayroon ding maliit na halaga ng iba pang mga metal, tulad ng vanadium, titanium at chromium, na kapaki-pakinabang para sa mga proseso ng steel alloying. Sa yugto ng alumina, mayroon ding benepisyo, dahil ang alumina ay ginagamit sa ferrous metalurgy bilang isang pagkilos ng bagay.
Ang metal mismo ay ginagamit sa paggawa ng mga thermal equipment, cryogenic na teknolohiya, ay kasangkot sa paglikha ng isang bilang ng mga haluang metal sa metalurhiya, ay naroroon sa industriya ng salamin, rocketry, aviation, at maging sa industriya ng pagkain, bilang isang additive E173 .
Kaya, isang bagay lamang ang tiyak. Sa loob ng maraming taon, ang pangangailangan ng sangkatauhan para sa aluminyo, gayundin sa mga compound nito, ay hindi mawawala. Na, nang naaayon, ay nagsasalita lamang tungkol sa paglago ng produksyon nito.
