تعداد زیادی کانی و سنگ حاوی آلومینیوم وجود دارد، اما تنها تعداد کمی از آنها را می توان برای به دست آوردن آلومینیوم فلزی استفاده کرد. بوکسیت پرمصرف ترین ماده خام آلومینیوم است. , و ابتدا یک محصول میانی به نام آلومینا (Al 2 0 3) از سنگ معدن استخراج می شود و سپس آلومینیوم فلزی از آلومینا به روش الکترولیتی به دست می آید. هر چه سریعتر. نفلین سینیت استفاده می شود (نفلین سینیت را ببینید) , و همچنین سنگ های نفلین آپاتیت، که به طور همزمان به عنوان منبع فسفات عمل می کنند. سنگ های آلونیت می توانند به عنوان یک ماده خام معدنی برای تولید آلومینیوم استفاده شوند (به آلونیت مراجعه کنید) , گدازه های لوسیتی (لوسیت معدنی)، لابرادوریت، آنورتوزیت , خاک رس و کائولن با آلومینا بالا، کیانیت، سیلیمانیت و شیست آندالوزیت.

در کشورهای سرمایه داری و در حال توسعه عملا فقط از بوکسیت برای به دست آوردن آلومینیوم استفاده می شود. در اتحاد جماهیر شوروی، علاوه بر بوکسیت، سنگ های نفلین سینیت و نفلین آپاتیت اهمیت عملی زیادی پیدا کرده اند.

دایره المعارف بزرگ شوروی. - م.: دایره المعارف شوروی. 1969-1978 .

• انحصارات آلومینیوم
• آلیاژهای آلومینیوم

ببینید "سنگ معدن آلومینیوم" در فرهنگ های دیگر چیست:

سنگ معدن آلومینیوم- (a. سنگ معدن آلومینیوم؛ n. Aluminiumerze، Aluerze؛ f. minerais d آلومینیوم؛ و. minerales de aluminio) تشکیلات معدنی طبیعی حاوی آلومینیوم در چنین ترکیبات و غلظت هایی که در آنها صنعتی هستند. استفاده فنی...... دایره المعارف زمین شناسی

سنگ معدن آلومینیوم- سنگ، مواد اولیه برای تولید آلومینیوم. عمدتا بوکسیت؛ سنگ معدن آلومینیوم نیز شامل نفلین سینیت، آلونیت، سنگ آپاتیت نفلین و غیره است. فرهنگ لغت دایره المعارفی بزرگ

سنگ معدن آلومینیوم- سنگ، مواد اولیه برای تولید آلومینیوم. عمدتا بوکسیت؛ سنگ معدن آلومینیوم نیز شامل نفلین سینیت، آلونیت، سنگ آپاتیت نفلین و غیره است. فرهنگ لغت دایره المعارفی

سنگ معدن آلومینیوم- سنگ معدن های حاوی Al در چنین ترکیبات و غلظت هایی که استفاده صنعتی از آنها از نظر فنی امکان پذیر و از نظر اقتصادی امکان پذیر باشد. گسترده ترین مواد اولیه به عنوان آل بوکسیت، آلونیت و ....

سنگ معدن آلومینیوم- شیپور. سنگ، مواد اولیه برای تولید آلومینیوم. در اصل بوکسیت؛ به A.r. همچنین شامل سینیت های نفلین، آلونیت، سنگ های نفلین آپاتیت و غیره است. علوم طبیعی. فرهنگ لغت دایره المعارفی

سنگ معدن فلزات آهنی- سنگ معدن، که پایه مواد خام ChM هستند. از جمله سنگ معدن آهن، منگنز و کروم (به سنگ معدن آهن، سنگ معدن منگنز و سنگ معدن کروم مراجعه کنید). همچنین ببینید: سنگ معدن قابل فروش سنگ معدن سنگ معدن سیدریت… فرهنگ لغت دایره المعارف متالورژی

سنگ معدن فلزات غیر آهنی- سنگ معدن هایی که مواد خام برای CM هستند، از جمله گروه وسیعی از سنگ های Al، چند فلزی (حاوی سرب، روی و سایر فلزات)، مس، نیکل، کو، Sn، W، Mo، Ti. ویژگی خاص سنگ معدن فلزات غیرآهنی پیچیده بودن آنهاست. فرهنگ لغت دایره المعارف متالورژی

سنگ معدن خاکی کمیاب- تشکیلات معدنی طبیعی حاوی REM به شکل کانی های خود یا ناخالصی های هم شکل در برخی کانی های دیگر. Izv > 70 کانی REE خود و حدود 280 کانی که REM به عنوان… فرهنگ لغت دایره المعارف متالورژی

سنگ معدن فلزات کمیاب- سازندهای طبیعی حاوی RE به شکل کانی های مستقل یا ناخالصی های هم شکل در سایر کانی ها و کانی های رگه ای به مقدار کافی برای استخراج صنعتی مقرون به صرفه آنها. RE در نظر گرفته می شود ...... فرهنگ لغت دایره المعارف متالورژی

سنگ معدن فلزات رادیواکتیو- تشکیلات معدنی طبیعی حاوی فلزات رادیواکتیو (U، Th و غیره) در چنین ترکیبات و غلظت هایی که استخراج آنها از نظر فنی ممکن و از نظر اقتصادی امکان پذیر باشد. ارزش صنعتی ...... فرهنگ لغت دایره المعارف متالورژی

اطلاعات مختصر تاریخی.حدود 1900 سال پیش، پلینی بزرگ برای اولین بار زاج را که برای رنگرزی پارچه ها استفاده می شد، زاج نامید. پس از 1500 سال، پاراسلسوس طبیعت‌شناس سوئیسی دریافت که آلوم حاوی اکسید آلومینیوم است. برای اولین بار، آلومینیوم خالص توسط دانشمند دانمارکی G. Oersted در سال 1825 از بوکسیت استخراج شد. در سال 1865، شیمیدان روسی N. Beketov آلومینیوم را با جابجایی آن با منیزیم از کرایولیت مذاب (Na 3 AlF 6) بدست آورد. این روش در اواخر قرن نوزدهم در آلمان و فرانسه کاربرد صنعتی پیدا کرد. در اواسط قرن نوزدهم. آلومینیوم یک فلز کمیاب و حتی گرانبها به حساب می آمد. در حال حاضر آلومینیوم از نظر تولید جهانی پس از آهن در رتبه دوم قرار دارد.

ژئوشیمی.آلومینیوم یکی از فراوان ترین عناصر در پوسته زمین است. کلارک آن 8.05 درصد است. در شرایط طبیعی، تنها با یک ایزوتوپ 27Al نشان داده می شود.

در شرایط درون زا، آلومینیوم عمدتاً در سنگ های قلیایی حاوی نفلین و لوسیت و همچنین در برخی از انواع سنگ های اساسی (آنورتوزیت ها و غیره) متمرکز می شود. توده های قابل توجهی از آلومینیوم در ارتباط با فرآیندهای آلونیتیزاسیون مرتبط با پردازش هیدروترمال سازندهای آتشفشانی اسیدی انباشته شده است. بیشترین تجمع آلومینیوم در پوسته‌های هوازدگی باقی‌مانده و رسوب‌شده سنگ‌های اسیدی، قلیایی و بازی مشاهده می‌شود.

در فرآیند رسوبی، آلومینا حل می‌شود و فقط در pH اسیدی منتقل می‌شود< 4) или сильно щелочных (pH >9.5) راه حل ها. رسوب هیدروکسیدهای آلومینیوم در pH = 4.1 شروع می شود. در حضور SiO 2، حلالیت Al 2 O 3 افزایش می یابد و در حضور CO 2 کاهش می یابد. کلوئیدی Al 2 O 3 پایداری کمتری دارد و سریعتر از SiO 2 کلوئیدی منعقد می شود. بنابراین، در روند مهاجرت مشترک آنها، این عناصر از هم جدا می شوند. به دلیل تحرک ژئوشیمیایی متفاوت ترکیبات آلومینیوم، آهن و منگنز، تمایز آنها در ناحیه ساحلی حوضه های رسوبی رخ می دهد. نزدیکتر به ساحل، بوکسیت ها انباشته می شوند، در قسمت بالایی قفسه - سنگ معدن آهن، و در پایین قفسه - سنگ معدن منگنز. هیدروکسیدهای آلومینیوم ظرفیت جذب قابل توجهی دارند. در کانی هایی که بوکسیت ها را تشکیل می دهند، آهن، V، کروم، روی، منگنز، مس، اسن، تیتانیم، ب، منیزیم، روی، فسفر و غیره به طور مداوم در مقادیر مختلف وجود دارند.

کانی شناسی. آلومینیوم بخشی از حدود 250 ماده معدنی است. با این حال، تنها تعداد کمی از آنها دارای اهمیت صنعتی هستند: دیاسپور و بوهمیت، گیبسیت (هیدرارژیلیت)، نفلین، لوسیت، آلونیت، آندالوزیت، کیانیت، سیلیمانیت و غیره.

دیاسپورا HAlO 2 (محتوای Al 2 O 3 85٪) در یک سنگونی لوزی متبلور می شود، عادت کریستال ها لایه ای، جدولی، سوزنی شکل، سنگدانه ها برگ، کریپتوکریستالی، استالاکتیت مانند است. رنگ این ماده معدنی سفید، مایل به خاکستری، با مخلوطی از منگنز یا آهن است - خاکستری، صورتی، قهوه ای، شیشه ای تا براق الماس، سختی 6.5-7، وزن مخصوص 3.36 گرم در سانتی متر 3.

بوهمیت AlOOH - یک تغییر چند شکلی دیاسپور (به نام بوهم)، کریستال های لایه ای، دانه های کریپتوکریستالی، لوبیا شکل، رنگ سفید، سختی 3.5-4، وزن مخصوص ~ 3 گرم بر سانتی متر 3. توسط دگرسانی هیدروترمال نفلین تشکیل شده است.

گیبسایت (هیدرارژیلیت) Al (OH) 3 (Al 2 O 3 64.7%) در یک سیستم تک کلینیک متبلور می شود، کمتر در یک سیستم تری کلینیک، کریستال ها شبه هگزاگونال، لایه ای و ستونی هستند، سنگدانه ها چینی مانند، خاکی، متخلخل، کرم مانند، گره های کروی، سختی 2.5-3، وزن مخصوص 2.4 g/cm3.

نفلین Na (Al 2 O 3 34%) در سیستم کریستالی شش ضلعی متبلور می شود، کریستال ها منشوری، ستونی کوتاه، جدولی ضخیم، بی رنگ، خاکستری، قرمز گوشتی، براق از شیشه تا چرب، سختی 5.5-6، وزن مخصوص 2.6 گرم هستند. /cm 3.

لوسیت K (Al 2 O 3 23.5%) - قاب سیلیکات، ایزوساختار با آنالسیم. بلورها - چهار ضلعی، دوازده وجهی. رنگ ماده معدنی سفید، خاکستری، سختی 5.5-6، وزن مخصوص 2.5 گرم بر سانتی متر 3 است.

آلونیت KAl 3 (OH) 6 2 (Al 2 O 3 37 %) در همگامی مثلثی متبلور می شود، کریستال ها جدولی، لوزی شکل یا عدسی شکل هستند، سنگدانه ها متراکم و دانه ای هستند. رنگ کانی سفید، خاکستری، زرد، قهوه ای، شیشه ای تا مرواریدی، سختی 3.5-4، وزن مخصوص 2.9 گرم بر سانتی متر مکعب است. در پوسته هوازدگی، جایی که H 2 SO 4 فراوان است، رخ می دهد.

اندلسی Al 2 O (در استان اندلس، اسپانیا) یکی از سه اصلاح چند شکلی سیلیکات آلومینیوم (اندالوزیت، کیانیت و سیلیمانیت) است که در کمترین فشار و دما تشکیل می شود. آلومینیوم اندکی با آهن و منگنز جایگزین شده است. در یک سیستم لوزی شکل، کریستال های ستونی، فیبری، دانه های دانه ای و ستونی درخشان، رنگ صورتی، درخشش شیشه ای، سختی 6.5-7، وزن مخصوص 3.1 گرم بر سانتی متر مکعب متبلور می شود.

مهمترین سنگ معدن آلومینیوم بوکسیت ها است - سنگی متشکل از هیدروکسیدهای آلومینیوم، اکسیدها و هیدروکسیدهای آهن و منگنز، کوارتز، اوپال، آلومینوسیلیکات ها و غیره. با توجه به ترکیب معدنی، بوکسیت ها دیاسپور، بوهمیت، گیبسیت و همچنین متمایز می شوند. مجتمع، متشکل از دو یا سه ماده معدنی ذکر شده. آلومینا آمورف که بخشی از کانی های آلومینیوم صنعتی است به مرور زمان دچار پیری می شود و در نتیجه به بوهمیت تبدیل می شود و دومی به گیبسیت تبدیل می شود.

کاربرد در صنعت.آلومینیوم به دلیل سبکی (تراکم 2.7 گرم بر سانتی متر مکعب)، هدایت الکتریکی بالا، مقاومت در برابر خوردگی بالا و استحکام مکانیکی کافی (به ویژه در آلیاژهای مس، منیزیم، سی، منگنز، نیکل، روی و غیره) کاربرد وسیعی در صنایع مختلف زمینه های اصلی کاربرد آلومینیوم و آلیاژهای آن عبارتند از: خودرو، کشتی، هواپیما و مهندسی مکانیک. ساخت و ساز (سازه های باربر)؛ تولید مواد بسته بندی (ظروف، فویل)؛ مهندسی برق (سیم، کابل)؛ تولید لوازم خانگی؛ صنعت دفاعی

منابع و ذخایر.ماده اولیه اصلی صنعت آلومینیوم جهان بوکسیت است. بوکسیت‌های مناسب شامل سنگ‌های آلومینیومی حاوی حداقل 28 درصد Al 2 O 3 هستند. آلومینیوم همچنین از سنگ معدن نفلین و آلونیت به دست می آید. یک روش الکتریکی برای تولید آلومینیوم از سیلیمانیت، آندالوزیت، شیست کریستالی کیانیت و گنیس و سایر منابع غیر بوکسیتی آلومینا ایجاد شده است. بوکسیت ها، به عنوان یک قاعده، رسوبات منطقه ای را تشکیل می دهند که به سطح می آیند یا فقط کمی روی آنها قرار می گیرند، در نتیجه تشخیص آنها و تعیین ویژگی های تجاری رسوبات کار نسبتاً ساده ای است.

منابع جهانی بوکسیت بین 55 تا 75 میلیارد تن تخمین زده می شود که حدود 33 درصد آن در آمریکای جنوبی و مرکزی، 27 درصد در آفریقا، 17 درصد در آسیا، 13 درصد در استرالیا و اقیانوسیه و تنها 10 درصد در اروپا و شمال متمرکز شده است. آمریکا. آمریکا

مجموع ذخایر بوکسیت در جهان 62.2 میلیارد تن و ذخایر اثبات شده 31.4 میلیارد تن می باشد و شش کشور برتر دارای بیشترین ذخایر عبارتند از گینه، استرالیا، برزیل، جامائیکا، هند و اندونزی (جدول 8). این کشورها تامین کنندگان اصلی بوکسیت گیبسیت به بازار جهانی هستند. سایر کشورهای تولید کننده بوکسیت مانند چین و یونان از بوکسیت های بوهمیت-دیاسپور استفاده می کنند. روسیه ذخایر بوکسیت کافی برای مصرف داخلی ندارد و سهم آن در تراز جهانی این ماده خام کمتر از 1 درصد است.

ذخایر با ذخایر بوکسیت بیش از 500 میلیون تن منحصر به فرد، بزرگ - 500-50 میلیون تن، متوسط ​​- 50-15 میلیون تن و کوچک - کمتر از 15 میلیون تن است.

معدن و تولید.تولید جهانی بوکسیت 1995-2000 تولیدکنندگان اصلی بوکسیت استرالیا، گینه، جامائیکا، برزیل و چین بودند. حجم استخراج این نوع مواد خام معدنی در روسیه حدود 4 تا 5 میلیون تن بود در حالی که در استرالیا 43 میلیون تن بود.در استرالیا بزرگترین شرکت معدنی است. « آلکان آلومینیوم».

در روسیه، توسعه و تولید بوکسیت در ذخایر OJSC Urals انجام می شود سوورالبوکسی‌ترودا (SUBR)و JSC معادن بوکسیت اورال جنوبی (SBR)، جایی که ذخایر اکتشاف شده می تواند عملکرد معادن را برای 25 تا 40 سال تضمین کند. استخراج بوکسیت ها به روش معدن از اعماق زیاد انجام می شود.

تولید آلومینا در جهان از منابع مختلف مواد خام معدنی در سال های 1995-2000 43 تا 45 میلیون تن در استرالیا که بدون شک رهبر جهانی است، تولید کنندگان اصلی آلومینا شرکت ها هستند. « الکوآ» , « رینولدز فلزات» و « کومالکو» .

فلزشناسی و دوران تشکیل سنگ معدن.مساعدترین شرایط برای تشکیل نهشته‌های بوکسیت در مراحل اولیه مرحله ژئوسنکلینال، زمانی که ذخایر ژئوسنکلینال کانی‌های آلومینا تشکیل شد، و همچنین در مرحله سکو، زمانی که نهشته‌های لاتریتی و رسوبی ظاهر شدند، به وجود آمد.

بوکسیت سنگ معدن اصلی برای تولید آلومینیوم است. تشکیل رسوبات با فرآیند هوازدگی و انتقال مواد همراه است که در آن علاوه بر هیدروکسیدهای آلومینیوم، عناصر شیمیایی دیگری نیز وجود دارد. فناوری استخراج فلزات یک فرآیند تولید صنعتی سودآور اقتصادی را بدون تولید زباله فراهم می کند.

ویژگی های کانی سنگ معدن

نام ماده اولیه معدنی معدن آلومینیوم از نام منطقه ای در فرانسه می آید که برای اولین بار این ذخایر کشف شد. بوکسیت از هیدروکسیدهای آلومینیوم تشکیل شده است، به عنوان ناخالصی حاوی مواد معدنی خاک رس، اکسیدهای آهن و هیدروکسیدها است.

از نظر ظاهری، بوکسیت سنگی است و کمتر رسی مانند، سنگ همگن یا لایه لایه است. بسته به شکل وقوع در پوسته زمین، متراکم یا متخلخل هستند. مواد معدنی بر اساس ساختارشان به صورت زیر طبقه بندی می شوند:

• آواری - کنگلومرا، شن، ماسه سنگ، پلیتیک؛
• گره ها - حبوبات، اولیتیک.

توده زمینی سنگ به شکل آخال ها حاوی تشکیلات اولیتی از اکسیدهای آهن یا آلومینا است. سنگ معدن بوکسیت معمولاً به رنگ قهوه ای یا آجری است، اما نهشته هایی از سایه های سفید، قرمز، خاکستری، زرد وجود دارد.

مواد معدنی اصلی برای تشکیل سنگ معدن عبارتند از:

• دیاسپورا
• هیدروگوتیت؛
• گوتیت؛
• بوهمیت
• gibbsite;
• کائولینیت؛
• ایلمنیت
• هماتیت آلومینا؛
• کلسیت
• سیدریت
• میکا

سکوی بوکسیت، جزایر ژئوسنکلینال و اقیانوسی را تشخیص دهید. کانسارهای سنگ آلومینیوم در نتیجه انتقال محصولات هوازدگی سنگ ها با رسوب و رسوب بعدی آنها تشکیل شد.

بوکسیت های صنعتی حاوی 60-28 درصد آلومینا هستند. هنگام استفاده از سنگ معدن، نسبت دومی به سیلیکون نباید کمتر از 2-2.5 باشد.

کانسارها و استخراج مواد اولیه

مواد اولیه اصلی برای تولید صنعتی آلومینیوم در فدراسیون روسیه بوکسیت ها، سنگ معدن نفلین و کنسانتره آنها است که در شبه جزیره کولا متمرکز شده اند.

ذخایر بوکسیت در روسیه با کیفیت پایین مواد خام و شرایط دشوار استخراج معدن و زمین شناسی مشخص می شود. 44 ذخایر اکتشاف شده در این ایالت وجود دارد که تنها یک چهارم آنها مورد بهره برداری قرار می گیرد.

تولید اصلی بوکسیت توسط JSC "Sevuralboksitruda" انجام می شود. با وجود ذخایر مواد خام سنگ معدن، عرضه شرکت های فرآوری نابرابر است. 15 سال است که کمبود نفلین و بوکسیت وجود دارد که منجر به واردات آلومینا می شود.

ذخایر جهانی بوکسیت در 18 کشور واقع در مناطق گرمسیری و نیمه گرمسیری متمرکز است. محل بوکسیت با بالاترین کیفیت محدود به مناطق هوازدگی سنگ های آلومینوسیلیکات در شرایط مرطوب است. در این مناطق است که بخش عمده ای از عرضه جهانی مواد اولیه قرار دارد.

بزرگترین ذخایر در گینه متمرکز شده است. از نظر استخراج مواد اولیه سنگ معدن در جهان، مسابقات قهرمانی متعلق به استرالیا است. برزیل دارای 6 میلیارد تن ذخایر، ویتنام دارای 3 میلیارد تن، ذخایر بوکسیت هند، که کیفیت بالایی دارند، 2.5 میلیارد تن است، اندونزی - 2 میلیارد تن است. بخش عمده سنگ معدن در روده این کشورها متمرکز شده است.

بوکسیت ها از معادن روباز و زیرزمینی استخراج می شوند. فرآیند تکنولوژیکی پردازش مواد خام به ترکیب شیمیایی آن بستگی دارد و اجرای مرحله ای کار را فراهم می کند.

در مرحله اول تحت تأثیر معرف های شیمیایی آلومینا تشکیل می شود و در مرحله دوم با الکترولیز از مذاب نمک های فلوراید یک جزء فلزی از آن استخراج می شود.

چندین روش برای تشکیل آلومینا استفاده می شود:

• تف جوشی
• هیدروشیمیایی;
• ترکیب شده.

کاربرد تکنیک ها به غلظت آلومینیوم در سنگ معدن بستگی دارد. بوکسیت با کیفیت پایین به روش پیچیده ای فرآوری می شود. بار به دست آمده در نتیجه پخت از سودا و بوکسیت سنگ آهک با محلول شسته می شود. هیدروکسید فلزی که در نتیجه عملیات شیمیایی تشکیل شده است جدا شده و تحت فیلتراسیون قرار می گیرد.

کاربرد منابع معدنی

استفاده از بوکسیت در شاخه های مختلف تولید صنعتی به دلیل تطبیق پذیری ماده اولیه از نظر ترکیب معدنی و خواص فیزیکی آن است. بوکسیت سنگ معدنی است که از آن آلومینیوم و آلومینا استخراج می شود.

استفاده از بوکسیت در متالورژی آهنی به عنوان یک شار در ذوب فولاد کوره باز باعث بهبود ویژگی های فنی محصولات می شود.

در ساخت الکتروکوندوم، از خواص بوکسیت برای تشکیل یک ماده نسوز و فوق العاده مقاوم (کروندوم مصنوعی) در نتیجه ذوب شدن در کوره های الکتریکی با مشارکت آنتراسیت به عنوان عامل کاهنده و براده های آهن استفاده می شود.

بوکسیت معدنی با محتوای آهن کم در ساخت سیمان های نسوز و با سخت شدن سریع استفاده می شود. علاوه بر آلومینیوم، آهن، تیتانیوم، گالیم، زیرکونیوم، کروم، نیوبیم و TR (عناصر خاکی کمیاب) از مواد خام سنگ معدن استخراج می شود.

بوکسیت ها برای تولید رنگ، ساینده، جاذب استفاده می شود. سنگ معدن با محتوای آهن کم در ساخت ترکیبات دیرگداز استفاده می شود.

سنگ معدن آلومینیوم از جایگاه ویژه ای در صنعت مدرن برخوردار است. به دلیل خواص فیزیکی و شیمیایی خاصی، آلومینیوم در بسیاری از شاخه های فعالیت های انسانی مورد استفاده قرار می گیرد. خودروسازی، مهندسی مکانیک، ساخت و ساز، ساخت بسیاری از کالاهای مصرفی و لوازم خانگی بدون استفاده از این نوع فلزات غیرآهنی دیگر امکان پذیر نیست. استخراج آلومینیوم پیچیده ترین و کار فشرده ترین فرآیند است.

ویژگی های سنگ معدن آلومینیوم

سنگ معدن یک سازند معدنی طبیعی است که حاوی فلز یا کانی خاصی است. عملا آلومینیوم خالص در طبیعت وجود ندارد، بنابراین از سنگ معدن آلومینیوم استخراج می شود. در پوسته زمین، محتوای آن حدود 9٪ است. امروزه حدود 250 نوع ترکیب معدنی از جمله آلومینیوم وجود دارد، اما همه آنها در فرآوری مفید نیستند. انواع سنگ معدن زیر با ارزش ترین برای صنعت آلومینیوم در نظر گرفته می شود:

• بوکسیت؛
• آلونیت
• نفلین

بوکسیتاغلب به عنوان ماده خام برای استخراج فلزات استفاده می شود، زیرا حاوی حداکثر 60٪ اکسید آلومینیوم است. ترکیب دیگر شامل اکسیدهای سیلیکون و آهن، کوارتز، منیزیم، سدیم و سایر عناصر و ترکیبات شیمیایی است. بسته به ترکیب، بوکسیت ها چگالی متفاوتی دارند. رنگ سنگ عمدتا قرمز یا خاکستری است. برای تولید 1 تن آلومینیوم به 4.5 تن بوکسیت نیاز است.

آلونیتسنگ معدن فاصله زیادی با بوکسیت ندارد، زیرا حاوی 40٪ آلومینا است - تامین کننده اصلی آلومینیوم. ساختار متخلخل دارد و ناخالصی های زیادی دارد. استخراج آلومینیوم تنها زمانی سودآور است که مقدار کل آلونیت ها معادل مقدار کل مواد افزودنی باشد.

این سنگ قلیایی با منشا آذرین است. با توجه به محتوای اکسیدهای آلومینیوم رتبه سوم را به خود اختصاص می دهند. از درجه اول سنگ نفلین می توان از 25 درصد یا بیشتر آلومینا فرآوری کرد. از کلاس دوم - تا 25٪، اما نه کمتر از 22٪. تمام ترکیبات معدنی حاوی اکسیدهای آلومینیوم کمتر از این مقدار ارزش صنعتی ندارند.

روش های استخراج آلومینیوم

آلومینیوم یک فلز نسبتا جوان است که برای اولین بار کمی بیش از یک قرن پیش استخراج شد. در طول زمان، تکنولوژی استخراج آلومینیوم با در نظر گرفتن تمام خواص شیمیایی و فیزیکی به طور مداوم بهبود یافته است.

به دست آوردن فلز فقط از آلومینا امکان پذیر است که برای تشکیل آن سنگ معدن به حالت پودر خرد شده و با بخار گرم می شود. به این ترتیب می توان بیشتر سیلیکون را از بین برد و مواد اولیه بهینه را برای ذوب بعدی باقی گذاشت.

استخراج سنگ معدن آلومینیوم در صورتی که عمق وقوع کم باشد به روش باز انجام می شود. بوکسیت ها و نفلین ها به دلیل ساختار متراکم معمولاً با ماینر سطحی و به روش آسیاب بریده می شوند. آلونیت ها به تعدادی از سنگ های سست تعلق دارند، بنابراین یک بیل معدنی برای حذف آن بهینه است. دومی بلافاصله سنگ را برای حمل و نقل بیشتر روی کامیون های کمپرسی بار می کند.

پس از استخراج مواد اولیه اولیه، چندین مرحله اجباری فرآوری سنگ برای به دست آوردن آلومینا دنبال می شود:

1. حمل و نقل به کارگاه آماده سازی، جایی که سنگ توسط سنگ شکن ها به کسری حدود 110 میلی متر خرد می شود.
2. مواد اولیه آماده شده همراه با اجزای اضافی برای پردازش بیشتر ارسال می شود.
3. سنگ در کوره پخته می شود. در صورت لزوم، سنگ آلومينيوم شسته مي شود. به این ترتیب محلول آلومینات مایع به دست می آید.
4. مرحله بعدی تجزیه است. در نتیجه یک خمیر آلومینات تشکیل می شود که برای جداسازی و تبخیر مایع فرستاده می شود.
5. تمیز کردن قلیاهای اضافی و کلسینه کردن کوره.

در نتیجه آلومینا خشک آماده برای تولید آلومینیوم به دست می آید. مرحله نهایی درمان هیدرولیز است. علاوه بر روشی که در بالا توضیح داده شد، آلومینیوم نیز به روش معدن استخراج می شود. بنابراین سنگ از لایه های زمین بریده می شود.

مکان های استخراج آلومینیوم در روسیه

در رتبه بندی جهانی از نظر تولید سنگ معدن آلومینیوم، روسیه در رتبه هفتم قرار دارد. حدود 50 کانسار در سراسر قلمرو اکتشاف شده است که در میان آنها هنوز ذخایر توسعه نیافته وجود دارد. غنی ترین ذخایر سنگ معدن در منطقه لنینگراد و اورال متمرکز است، جایی که یکی از عمیق ترین معادن "آلومینیوم" در آنجا کار می کند. عمق دومی به 1550 متر می رسد.

علیرغم توسعه گسترده متالورژی غیرآهنی و به ویژه تولید آلومینیوم، حجم به دست آمده برای تامین صنعت کل کشور کافی نیست. بنابراین روسیه مجبور به واردات آلومینا از کشورهای دیگر است. این نیاز نیز به دلیل کیفیت پایین سنگ معدن است. یکی از سودآورترین ذخایر در اورال بوکسیت با 50 درصد آلومینا تولید می کند. در ایتالیا، این سنگ استخراج می شود که حاوی 64 درصد اکسید آلومینیوم است.

حدود 80 درصد از کل جرم سنگ معدن آلومینیوم در روسیه به روش بسته در معادن استخراج می شود. ذخایر بسیار زیادی در مناطق بلگورود، آرخانگلسک، سوردلوفسک و همچنین جمهوری کومی قرار دارند. علاوه بر بوکسیت، سنگ معدن نفلین نیز استخراج می شود. سودآوری این نوع تولید فلزات کمتر است، اما همچنان نتیجه تا حدودی کمبود مواد اولیه در کشور را جبران می کند.

جایگاه ویژه ای در صنعت آلومینیوم تولید فلز از مواد اولیه ثانویه است. این روش به طور قابل توجهی باعث صرفه جویی در انرژی و منابع معدنی می شود و سطح آسیب وارده به محیط زیست را کاهش می دهد. در اینجا، روسیه تا حدودی از سایر کشورها عقب است، اما عملکرد اکثر شرکت های داخلی هر سال به طور قابل توجهی بهبود می یابد.

تولید جهانی سنگ معدن آلومینیوم

در طول صد سال گذشته، سطح استخراج سنگ معدن آلومینیوم به سطوح باورنکردنی افزایش یافته است. اگر در سال 1913 حجم جهانی سنگ تقریباً 550 هزار تن بود، امروزه این رقم از 190 میلیون تن فراتر رفته است. حدود 30 کشور در حال حاضر مشغول استخراج سنگ معدن آلومینیوم هستند. موقعیت پیشرو توسط گینه (غرب آفریقا) اشغال شده است، جایی که بسیاری از ذخایر با ذخایری معادل 28٪ از سهم جهان متمرکز شده اند.

از نظر استخراج مستقیم سنگ معدن، چین باید در رتبه اول قرار گیرد. بنابراین، کشور "غروب خورشید" بیش از 80 میلیون تن مواد خام در سال تولید می کند. پنج نفر برتر به این شکل هستند:

• چین- 86 میلیون تن؛
• استرالیا- 82 میلیون تن؛
• برزیل- 31 میلیون تن؛
• گینه- 20 میلیون تن؛
• هندوستان- 15 میلیون تن.

جامائیکا با رقم 9.7 میلیون تن و در نهایت روسیه که حجم کل تولید سنگ آلومینیم آن 6 تا 7 میلیون تن است. رهبران صنعت آلومینیوم در طول سال ها تغییر کرده اند.

برای اولین بار این سنگ معدن در فرانسه در شهر باکس استخراج شد که به همین دلیل رایج ترین نوع سنگ معدن بوکسیت نامیده می شود. به زودی اروپای غربی و آمریکای شمالی می توانند بهترین عملکرد را داشته باشند. نیم قرن بعد، آمریکای لاتین رهبر بلامنازع شد. اکنون آفریقا، استرالیا، چین و دیگر کشورهای توسعه یافته مطرح شده اند.

فلزات غیرآهنی بخشی جدایی ناپذیر از صنعت مدرن هستند. بدون آنها، توسعه بسیاری از صنایع ممکن نبود. آلومینیوم به عنوان یک فلز سبک، مستحکم و کاربردی، یکی از مصالح ساختاری کلیدی زمان حاضر به شمار می رود.

آلومینیوم یکی از فلزات محبوب و پرطرفدار است. در کدام صنعت به ترکیب اقلام خاصی اضافه نمی شود. شروع از ابزار دقیق و پایان دادن به هوانوردی. خواص این فلز سبک، انعطاف پذیر و غیر خورنده به مذاق بسیاری از صنایع خوش آمد.

خود آلومینیوم (فلز نسبتاً فعال) عملاً هرگز به شکل خالص در طبیعت یافت نمی شود و از آلومینا استخراج می شود که فرمول شیمیایی آن Al 2 O 3 است. اما راه مستقیم برای بدست آوردن آلومینا به نوبه خود سنگ معدن آلومینیوم است.

تفاوت های اشباع

اساساً اگر در حال استخراج آلومینیوم هستید، تنها سه نوع سنگ معدن وجود دارد که باید با آنها کار کنید. بله، این عنصر شیمیایی بسیار بسیار رایج است و در ترکیبات دیگر نیز یافت می شود (حدود دویست و نیم از آنها وجود دارد). اما سودآورترین آنها به دلیل غلظت بسیار بالا، استخراج از بوکسیت ها، آلونیت ها و نفلین ها خواهد بود.

نفلین ها سازندهای قلیایی هستند که در نتیجه دمای بالای ماگما ظاهر می شوند. از یک واحد این سنگ معدن تا 25 درصد آلومینا به عنوان ماده اولیه اصلی تولید خواهد شد. با این حال، این سنگ معدن آلومینیوم فقیرترین سنگ معدن برای معدنچیان در نظر گرفته می شود. همه ترکیبات حاوی آلومینا در مقادیر کمتر از نفلین به وضوح به عنوان زیان آور شناخته می شوند.

آلونیت ها در طول فعالیت های آتشفشانی و همچنین هیدروترمال تشکیل شدند. آنها حاوی حداکثر 40 درصد از چنین آلومینا ضروری هستند که "میانگین طلایی" در سه گانه سنگ معدن ما است.

و رتبه اول با رکورد اکسید آلومینیوم به صورت پنجاه درصد یا بیشتر توسط بوکسیت ها دریافت می شود! آنها به درستی منبع اصلی آلومینا در نظر گرفته می شوند. با این حال، با توجه به منشأ آنها، دانشمندان هنوز نمی توانند تنها تصمیم درست را بگیرند.

یا از محل اصلی خود مهاجرت کرده و پس از هوازدگی سنگ‌های باستانی ته نشین شده‌اند، یا پس از حل شدن برخی از سنگ‌های آهک به صورت رسوب در آمده‌اند، یا عموماً نتیجه تجزیه نمک‌های آهن، آلومینیوم و تیتانیوم بوده‌اند. رسوب کرد. به طور کلی، منشاء هنوز ناشناخته است. اما این واقعیت که بوکسیت ها بیشترین سود را دارند از قبل قطعی شده است.

روش های استخراج آلومینیوم

سنگ معدن لازم به دو صورت استخراج می شود.

از نظر استخراج روباز Al 2 O 3 در کانسارهای آلومینیوم، سه کانه اصلی به دو گروه تقسیم می شوند.

بوکسیت و نفلین به عنوان ساختارهای با چگالی بالاتر با استفاده از ماینر سطحی آسیاب می شوند. البته همه چیز به سازنده و مدل دستگاه بستگی دارد، اما به طور متوسط ​​می تواند تا 60 سانتی متر سنگ را در یک زمان حذف کند. پس از عبور کامل یک لایه، به اصطلاح قفسه ساخته می شود. این روش به حضور ایمن اپراتور کمباین در محل خود کمک می کند. در صورت ریزش، هم زیرانداز و هم کابین با اپراتور ایمن خواهند بود.

در گروه دوم آلونیت ها وجود دارند که به دلیل سستی آنها توسط بیل های معدنی استخراج می شوند و سپس در کامیون های کمپرسی تخلیه می شوند.

یک راه کاملاً متفاوت، شکستن معدن است. در اینجا اصل استخراج مانند معدن زغال سنگ است. به هر حال، عمیق ترین معدن آلومینیوم در روسیه معدنی است که در اورال واقع شده است. عمق معدن 1550 متر است.

فرآوری سنگ معدن به دست آمده

علاوه بر این، صرف نظر از روش استخراج انتخاب شده، مواد معدنی به دست آمده به کارگاه های فرآوری فرستاده می شوند، جایی که سنگ شکن های ویژه مواد معدنی را به قطعاتی در اندازه حدود 110 میلی متر می شکنند.

مرحله بعدی بدست آوردن مواد شیمیایی اضافی است. افزودنی ها و انتقال به مرحله بعدی یعنی پخت سنگ در کوره ها.

پس از عبور از تجزیه و به دست آوردن خمیر آلومینات در خروجی از آن، خمیر را برای جداسازی و خشک کردن آن از مایع می فرستیم.

در مرحله نهایی، آنچه اتفاق افتاده است از مواد قلیایی پاک می شود و دوباره به کوره فرستاده می شود. این بار - برای کلسینه کردن. نهایی تمام اقدامات همان آلومینا خشک خواهد بود که برای بدست آوردن آلومینیوم از طریق هیدرولیز لازم است.

اگر چه پانچ مین روش سخت تری تلقی می شود، اما آسیب کمتری نسبت به روش باز به محیط زیست وارد می کند. اگر طرفدار محیط زیست هستید، می دانید چه چیزی را انتخاب کنید.

استخراج آلومینیوم در جهان

در این مرحله می توان گفت که شاخص های تعامل با آلومینیوم در سراسر جهان به دو لیست تقسیم می شوند. فهرست اول شامل کشورهایی می شود که بزرگترین ذخایر طبیعی آلومینیوم را در اختیار دارند، اما شاید همه این ثروت ها زمان لازم برای پردازش نداشته باشند. و در فهرست دوم رهبران جهان در استخراج مستقیم سنگ معدن آلومینیوم قرار دارند.

بنابراین، از نظر ثروت طبیعی (اگرچه نه در همه جا، تا کنون، تحقق یافته) وضعیت به شرح زیر است:

1. گینه
2. برزیل
3. جامائیکا
4. استرالیا
5. هندوستان

می توان گفت که این کشورها دارای اکثریت قریب به اتفاق Al 2 O 3 در جهان هستند. آنها 73 درصد از کل را تشکیل می دهند. بقیه ذخایر در مقادیر نه چندان سخاوتمندانه در سراسر جهان پراکنده شده اند. گینه که در آفریقا قرار دارد، در سطح جهان بزرگترین ذخیره سنگ معدن آلومینیوم در جهان است. او 28٪ را "قطع" کرد که حتی بیش از یک چهارم ذخایر جهانی این ماده معدنی است.

و شرایط در مورد فرآیندهای استخراج سنگ معدن آلومینیوم به این صورت است:

1. چین در رتبه اول قرار دارد و 86.5 میلیون تن تولید می کند.
2. استرالیا کشوری با حیوانات عجیب و غریب با 81.7 میلیون نفر است. تن در رتبه دوم؛
3. برزیل - 30.7 میلیون تن؛
4. گینه، که از نظر ذخایر پیشرو است، از نظر تولید تنها در رتبه چهارم قرار دارد - 19.7 میلیون تن.
5. هند - 14.9 میلیون تن.

همچنین جامائیکا با توان تولید 9.7 میلیون تن و روسیه با رقم 6.6 میلیون تن به این فهرست اضافه می شوند.

آلومینیوم در روسیه

با توجه به تولید آلومینیوم در روسیه، تنها منطقه لنینگراد و البته اورال، به عنوان یک انبار واقعی مواد معدنی، می توانند از شاخص های خاصی ببالند. روش اصلی استخراج من است. آنها چهار پنجم کل سنگ معدن کشور را استخراج می کنند. در مجموع ، بیش از چهار ده ذخایر نفلین و بوکسیت در قلمرو فدراسیون وجود دارد که قطعاً منابع آنها حتی برای نوه های ما نیز کافی خواهد بود.

با این حال، روسیه از کشورهای دیگر نیز آلومینا وارد می کند. این به این دلیل است که مواد محلی (به عنوان مثال، رسوب کلاه قرمزی در منطقه Sverdlovsk) تنها حاوی نیمی از آلومینا هستند. در حالی که نژادهای چینی یا ایتالیایی شصت درصد یا بیشتر با Al 2 O 3 اشباع شده اند.

با نگاهی به برخی از مشکلات استخراج آلومینیوم در روسیه، منطقی است که در مورد تولید آلومینیوم ثانویه فکر کنیم، مانند بریتانیا، آلمان، ایالات متحده آمریکا، فرانسه و ژاپن.

کاربرد آلومینیوم

همانطور که قبلاً در ابتدای مقاله ذکر کردیم، دامنه کاربردهای آلومینیوم و ترکیبات آن بسیار گسترده است. حتی در مراحل استخراج از سنگ نیز بسیار مفید است. به عنوان مثال، در خود سنگ معدن، مقادیر کمی از فلزات دیگر مانند وانادیوم، تیتانیوم و کروم نیز وجود دارد که برای فرآیندهای آلیاژسازی فولاد مفید هستند. در مرحله آلومینا نیز یک مزیت وجود دارد، زیرا آلومینا در متالورژی آهنی به عنوان شار استفاده می شود.

خود این فلز در تولید تجهیزات حرارتی، فناوری برودتی، در ایجاد تعدادی آلیاژ در متالورژی نقش دارد، در صنایع شیشه، موشک، هوانوردی و حتی در صنایع غذایی به عنوان یک افزودنی E173 وجود دارد. .

بنابراین، تنها یک چیز قطعی است. برای سالیان متمادی نیاز بشر به آلومینیوم و همچنین ترکیبات آن از بین نخواهد رفت. که بر این اساس فقط از رشد تولید آن صحبت می کند.