Алюминиевая руда: серебристый, но не серебро. Где много алюминия

Полученный алюминий называют промышленным или нелегированным алюминием. Содержание чистого металла в нем составляет не менее 99%. Он потребляется электронной промышленностью и необходим для производства теплообменников, нагревательных приборов и осветительных приборов.

Как и где добывают алюминий

Мы часто используем алюминиевую фольгу в наших домах, готовим из алюминиевой посуды и пьем газированные напитки из алюминиевых банок. Многие люди задумываются о физических и химических свойствах алюминия. Не секрет, что этот легкий серебристый металл пользуется большим спросом в самых разных отраслях промышленности, от пищевой до космической. Однако не многие знают, как добывается алюминий в природе и насколько сложен процесс добычи.

Алюминий считается активным металлом. Благодаря высокой реакционной способности, его атомы могут образовывать соединения с другими веществами. В чистом виде этот «крылатый металл» редко встречается на Земле в естественных условиях. Основным сырьем, используемым в производстве чистого алюминия, является глинозем. Это сырье представляет собой промышленный оксид алюминия Al203, белый кристаллический порошок. Сырьем является алюминиевая руда. Он содержится в земной коре в количестве около 9%.

Виды и свойства алюминиевой руды

Бокситовые опилки.

В мире существует множество различных типов алюминиевых руд. Три типа наиболее часто используются производителями алюминия во всем мире.

Бокситы имеют самое высокое содержание глинозема (от 40% до 60%) по сравнению с глиноземом и облачными породами, что предъявляет более высокие требования к производству алюминия. Эта алюминиевая руда состоит из гидрата оксида алюминия, оксида железа и оксида кремния. Если порода содержит более 50 % оксида алюминия, она считается высококачественной. Боксит может быть твердым или хрупким, плотным или ломким. Цвет варьируется в зависимости от примесей. Красноватый кирпичный и красновато-коричневый цвета «доказывают» наличие оксида железа. Более светлые цвета (розовый, серовато-белый) указывают на низкое содержание оксида железа. При добыче 4-5 тонн бокситов получается 2 тонны глинозема, а конечный результат — 1 тонна алюминия. Бокситовая руда измельчается в порошок, а силикатные добавки отделяются паром для получения конечного сырья, которое затем растворяется.

За 130-летнюю историю открытия алюминия ученые так и не смогли понять происхождение алюминиевой руды и, в частности, бокситов. Будь то остатки от растворения некоторых известняков, отложения от разложения алюминия, железа и титана или бокситы, образовавшиеся в результате эрозии, переноса и осаждения древних пород.

В отличие от бокситов, на которых базируется вся мировая алюминиевая промышленность, алюмит и дымчатый камень не так популярны среди производителей «крылатого металла».

Альцит образуется под воздействием гидротермальной и вулканической деятельности и поэтому имеет пористую структуру. Они содержат до 40% соединений оксида алюминия и различные добавки.

Касумисеки — это щелочное образование, возникшее в результате высокой температуры магмы. Он признан самым бедным по содержанию глинозема и поэтому не вызывает большого интереса у шахтеров. Только 25% глинозема получается из монокристаллических образцов, поэтому его извлечение не выгодно.

Способы добычи алюминия

Алюминий — относительно новый металл. Методы производства были разработаны в 1886 году, но промышленное производство началось только в начале 20-го века. С годами технология добычи алюминия совершенствовалась. Современная разведка быстро выявляет месторождения алюминиевых руд, понимая происхождение и условия формирования, влияющие на структуру и синтез минералов. Если месторождение признано рентабельным, определяется способ добычи алюминиевой руды.

В случае неглубоких месторождений алюминиевой руды добыча ведется открытым способом. Выбор метода зависит от типа и структуры минерала.

• Кристаллические породы (бокситы и нефелины)– срезают фрезерным методом с помощью карьерного комбайна. В зависимости от модели машины, за один раз можно снять пласт толщиной 60 см. Для безопасности оператора комбайна, толща породы разрабатывается постепенно, образуя полки после полного прохода одного слоя.
• Рыхлые породы (алуниты) – срезают карьерными экскаваторами, сразу же грузят в самосвалы для дальнейшей транспортировки.

Добыча алюминия в России ведется в основном закрытым способом. На долю этого метода приходится 80% от общего веса алюминиевой руды в нашей стране.

Металлический алюминий — мечта для многих отраслей промышленности. Он может противостоять эрозии, является проводником электричества и почти в три раза тверже железа. Он не магнитен и легко образует сплавы с другими металлами.

Руда добывается двумя способами.

Что касается поверхностной добычи на алюминиевых месторождениях, то она является желанной₂o₃и три основные руды делятся на две группы.

Боксит и нефелин разрезаются методом измельчения с использованием карьеров как более плотной структуры. В среднем за один раз можно удалить до 60 см породы, хотя это, конечно, зависит от производителя и модели машины. После полного прохождения одного слоя создается полка SO -CALLED. Этот метод способствует повышению безопасности оператора, находящегося в кресле оператора береговой машины. В случае обрушения и рама, и кабина с оператором остаются в безопасности.

Вторая группа включает алунит, который добывается поверхностными шахтерами и отбраковывается грузовиками из-за их правонарушений.

Радикально иной подход — открыть шахту. Здесь действуют те же принципы добычи, что и при добыче угля. Кстати, самая глубокая алюминиевая шахта в России — это шахта на Урале. Глубина шахты составляет 1550 метров!

Обработка полученной руды

Кроме того, независимо от выбранного метода добычи, минералы отправляются в лабораторию для обработки. Там специальные дробилки разбивают минералы на фракции менее 110 мм.

Следующим шагом является получение дополнительных химических добавок и перевод их на следующий этап. Это пожаротушение печной породы.

После прохождения через разложение и доведения глиняной пасты до выхода, жидкость отделяется и высушивается.

На последнем этапе полученную щелочь очищают и отправляют обратно в печь. На этот раз он попадает в печь. На последнем этапе получают сухой глинозем, который необходим для производства алюминия путем гидролиза.

Проходка в скважине считается более тяжелым методом, но менее вредным для окружающей среды, чем метод открытой резки. Если вы выступаете за сохранение окружающей среды, вы знаете, что выбрать.

Добыча алюминия в мире

На данный момент всемирный индекс взаимодействия алюминия можно разделить на две директории. Первый список — это страны с самыми большими запасами природного алюминия, но они могут оказаться не в состоянии справиться со всем этим богатством. Второй список — это как раз мировые лидеры по непосредственной добыче алюминиевой руды.

Таким образом, с точки зрения физиков (чего еще не было сделано), ситуация выглядит следующим образом.

Можно сказать, что в этих странах сосредоточено большинство ал₂o₃Во всем мире. Составляет 73% от общего числа. Остальные акции разбросаны по всему миру. В Гвинее, расположенной в Африке, находится крупнейший в мире алюминиевый рудник. Она завоевала 28% — более четверти мирового месторождения.

Вот как происходит процесс добычи алюминиевой руды.

1. Китай – на первом месте и добывает 86,5 млн. тонн;
2. Австралия – страна диковинных животных со своими 81,7млн. тонн на втором месте;
3. Бразилия – 30,7 млн. тонн;
4. Гвинея, будучи лидером по запасам, в плане добычи лишь на четвертом месте – 19,7 млн. тонн;
5. Индия – 14,9 млн. тонн.

В этот список также можно добавить Ямайку, которая может производить 9,7 млн тонн, и Россию с 6,6 млн тонн.

Горно-обогатительные комбинаты, осуществляющие основную переработку сырья, обычно строятся рядом с рудником. Транспорт используется для перевозки руды на обогатительную фабрику. Если обогатительная установка находится далеко от природных месторождений, сырье транспортируется грузовиками.

Виды алюминиевого лома: где содержится алюминий?

Алюминий — один из самых популярных материалов, обладающий уникальными техническими характеристиками и широким спектром промышленного применения. Металл устойчив к коррозии и высоким температурам. Его мягкость позволяет изготавливать изделия различных форм и конфигураций и создавать соединительные элементы. Его высокий коэффициент пластичности упрощает обработку и помогает ускорить некоторые производственные процессы, связанные с высокими температурами. Замена алюминия происходит за счет использования надежного вторичного сырья в металлоломе, готовых устройствах, транспортных аксессуарах и электронике.

Где содержится сам алюминий? Можно ли получить материал в домашних условиях?

В природе алюминий встречается в особом минеральном соединении, в котором сочетаются две фракции серной кислоты. Это действие приводит к окислению легко обрезанного минерала. Образование алюминия происходит естественным образом — алюминий содержится в тканях животных/растений как природный микроэлемент.

Каменистая оболочка Земли также образована глинами и силикатами. Бокситы становятся все более распространенным способом добычи природных веществ. Их месторождения находятся в тропических и субтропических условиях. В России для этих целей широко используются непериновые руды. Например, его находят в шахтах Кемеровской области.

Основные источники переработанного алюминия:.

• кухонная посуда;
• столовые приборы, произведенные методом литья или штамповки металла;
• разные виды строительных материалов, обладающие показателями легкости и стойкости к внешним действиям;
• В опорных панелях, на стройках;
• В ломе бытовой техники;
• В отдельных частях транспортных средств и периферического оборудования: шасси, литые диски, детали двигателя.

Область применения переработанного алюминия включает следующие аспекты

• банки, тара разных конфигураций, пищевая упаковочная продукция;
• строительная сфера;
• автомобилестроение;
• металлическая мебель и ее производные;
• детали для разных устройств и механизмов.

Алюминий активно перерабатывается для производства новых изделий и элементов. В пищевой промышленности используется широко переработанное сырье. Старые коробки, банки и консервные банки могут быть переработаны. Они повторно используются для производства новых продуктов, которые могут быть использованы для размещения продуктов питания.

Переработанный алюминий широко используется в производстве мебели, строительных материалов, авиации и машиностроении. Необычным использованием переработанных материалов является создание сложных алюминиевых панелей для последующего инвестирования в строительство и аксессуаров для них. Мебельные и напольные алюминиевые Т-профили также могут быть изготовлены из переработанных после потребления материалов. Переработанный алюминий также используется для снижения содержания стали в кислороде при отоплении и производстве компонентов для пластиковых окон.

Большинство алюминиевых изделий также может быть изготовлено из вторичного сырья, поскольку в некоторых отраслях промышленности оно имеет еще большую ценность. Конечные свойства напрямую зависят от типа предлагаемых фрагментов, общего количества примесей и других факторов. Высокие цены на вторичный алюминий позволяют потребителям активно использовать эту услугу в своих целях.

Недорогие методы были введены в начале 20-го века. В 1911 году в Дюрене, Франция, была произведена первая партия металла. Он был назван в честь этого города. Затем алюминий вошел в категорию ювелирных изделий.

Технология разработки алюминиевых залежей

Бокситы, имеющие самую высокую концентрацию глинозема, играют самую важную роль в производстве алюминия. Боксит сам по себе является сложной горной породой, и его добыча основана на различных первичных методах.

• открытый — считается основным и наиболее популярным методом, который используется, если алюминиевая руда залегает неглубоко (чаще всего это именно бокситы);
• подземный (иначе — шахтный) способ. Этот метод извлечения алюминиевой руды схож по принципу с добычей каменного угля в шахтах (отсюда название).

При выборе метода обработки месторождений алюминиевой руды учитываются такие факторы, как тип месторождения и геологические условия месторождения (например, горизонтальные или наклонные).

Процесс резки глинистой земли также во многом зависит от ее типа и структуры. Ниже перечислены два наиболее распространенных метода.

1. Срезка фрезерным способом, когда на помощь приходят карьерные комбайны. Благодаря этим машинам (различным также по своим свойствам в зависимости от модели) происходит срез пласта, толщина которого может достигать 600 мм. Алюминиевые породы обрабатываются таким образом постепенно. После снятия каждого слоя образуются так называемые «полки».
2. Альтернативой фрезерной разработки алюминиевой руды, в особенности рыхлой, является работа карьерных экскаваторов. Этот способ применяется, если необходимо сразу погрузить руду на самосвалы с целью дальнейшей транспортировки.

Способы добычи алюминиевой руды

Алюминий не может быть извлечен непосредственно из руды очень быстро. Поэтому добыча драгоценных металлов осуществляется на разных этапах.

1. Добывание глинозема (окись алюминия) из алюминиевых руд с последующей транспортировкой при помощи самосвалов на обогатительные комбинаты.
2. Получение алюминия из глинозема — самая сложная и трудоемкая часть процесса:

• минералы измельчают при помощи дробильных аппаратов;
• затем спекают в печах;
• впоследствии происходит выщелачивание при помощи крепких щелочей — период обработки сырья. Стоит отметить, что добывание глинозема может осуществляться различными способами: кислотным, электролитическим и щелочным. Наиболее популярный метод именно щелочной, его использовали еще в 18 в.;
• декомпозиция, т. е. процесс, в котором полученная алюминатная пульпа попадает на сепарацию, где жидкая составляющая выпаривается;
• рафинирование алюминия, иначе — очищение от лишних щелочей;
• прокаливание в печах — завершающий этап.

Сухой глинозем — это результат сложной задачи. Из этого сырья извлекается чистый алюминий, который подвергается гидролизу.

Для производства одной тонны чистого алюминия необходимо добыть две тонны глинозема. Это количество алюминия содержится примерно в 4-4,5 тоннах бокситов. Количество алунита или нефелина должно быть еще больше. Легко сделать вывод, что добыча и производство алюминия — это сложный, энергозатратный и дорогостоящий процесс.

Применение алюминиевой руды

Сегодня трудно представить себе мир без алюминия. Спектр применения настолько широк, что мы не осознаем, насколько важен этот металл в нашей жизни.

Алюминий широко используется в машиностроении, автомобильной, авиационной, строительной и стекольной промышленности, а также в производстве электроприборов и других мелких потребительских товаров (например, фольги).

Особенно интересен тот факт, что алюминий также присутствует в нашей жизни в качестве пищевой добавки с кодом E173. Как пищевой фактор, он разрешен во многих странах, в том числе и в России. Он чаще всего используется в кондитерской промышленности, поскольку придает изделиям красивый серебристый цвет. Однако он не является безопасной добавкой — врачи рекомендуют есть его умеренно и осторожно.

Алюминиевая руда имеет богатый состав, из алюминия извлекают другие химические вещества. В основном это основные металлы, которые в дальнейшем используются для улучшения качества стали, а также титан, ванадий и хром.

Глинозем класса люкс также полезен в черной металлургии, где он используется в качестве расходного материала.

При плавлении добытой из бокситов руды в электрической печи получается другой материал, называемый электрохондием. Он особенно ценен своей жестокостью (второй алмаз) и востребован как абразив.

В процессе добычи алюминия также образуются отходы, называемые красными шламами. Они содержат элементы скандала. Он особенно востребован во многих отраслях промышленности, как тяжелой (автомобилестроение, ракетостроение), так и легкой (электроприводы, спортивное оборудование).

Это соединения цинка с алюминием (до 6%), магния (2-2,5%) и меди (до 1,5%). В состав этих же сплавов входят титан, кремний, марганец, хром и железо. Эти добавки не превышают 0,5%, но способствуют улучшению свойств сплава.

ЗАПАСЫ И ДОБЫЧА

По обилию в земной коре он занимает первое место среди трех позиций между металлами и элементами, уступая только кислороду и кремнию. По данным различных исследователей, большая концентрация алюминия в земной коре оценивается между 7,45 и 8,14%. Процесс Холла-Геру, современный метод производства, был независимо разработан американцем Чарльзом Холлом и французом Полем Геру в 1886 году.₂o₃ Холодная пресс-форма na₃альф.₆ последующий электролиз с использованием растущих расходных материалов из кокса или тонера. Промышленность не использовала этот метод производства до 20-го века, поскольку он очень энергоэффективен.