Bijih aluminium utama. Bijih aluminium

DALAM industri moden mendapat populariti yang paling tinggi bauksit. Aluminium adalah logam yang paling biasa daripada semua logam yang wujud di bumi hari ini. Di samping itu, ia memegang tempat ketiga dalam ranking dari segi jumlah deposit di dalam perut Bumi. Juga, aluminium adalah logam yang paling ringan. Bijih aluminium adalah batu yang berfungsi sebagai bahan dari mana logam itu diperoleh. Aluminium mempunyai sifat kimia dan fizikal tertentu yang memungkinkan untuk menyesuaikan penggunaannya ke kawasan aktiviti manusia yang berbeza sama sekali. Oleh itu, aluminium telah menemui aplikasinya yang meluas dalam industri seperti kejuruteraan mekanikal, automotif, pembinaan, dalam pengeluaran pelbagai bekas dan pembungkusan, kejuruteraan elektrik, dan lain-lain. barangan pengguna. Hampir setiap perkakas rumah yang digunakan oleh manusia setiap hari mengandungi aluminium dalam satu kuantiti atau kuantiti yang lain.

Terdapat sejumlah besar mineral di mana kehadiran logam ini pernah ditemui. Para saintis telah membuat kesimpulan bahawa logam ini boleh diekstrak daripada lebih daripada 250 mineral. Walau bagaimanapun, tidak menguntungkan untuk mengekstrak logam dari semua bijih, oleh itu, di antara semua varieti yang ada, terdapat bijih aluminium yang paling berharga, dari mana logam itu diperolehi. Ini adalah: bauksit, nepheline, dan alunit. Daripada semua bijih aluminium, kandungan aluminium maksimum terdapat dalam bauksit. Ia mengandungi kira-kira 50% daripada aluminium oksida. Sebagai peraturan, deposit bauksit terletak terus di permukaan bumi dalam kuantiti yang mencukupi.

Bauksit ialah batu legap yang berwarna merah atau kelabu. Sampel bauksit terkuat pada skala mineralogi dinilai pada 6 mata. Mereka datang dalam ketumpatan yang berbeza dari 2900 hingga 3500 kg/m3, yang secara langsung bergantung kepada komposisi kimia.

Bijih bauksit dibezakan oleh komposisi kimia kompleks mereka, yang termasuk aluminium hidroksida, besi dan oksida silikon, serta dari 40% hingga 60% alumina, yang merupakan bahan mentah utama untuk pengeluaran aluminium. Perlu dikatakan bahawa zon khatulistiwa dan tropika bumi adalah kawasan utama yang terkenal dengan deposit bijih bauksit.

Untuk nukleasi bauksit, penyertaan beberapa komponen adalah perlu, termasuk hidrat alumina monohidrat, boehmite, diaspora, serta pelbagai mineral besi hidroksida bersama-sama dengan oksida besi. Luluhawa batuan berasid, beralkali, dan dalam beberapa kes batu asas, serta pengendapan perlahan alumina di bahagian bawah takungan, membawa kepada pembentukan bijih bauksit.

Daripada dua tan alumina, aluminium ternyata separuh daripada - 1 tan. Dan untuk dua tan alumina adalah perlu untuk mengekstrak kira-kira 4.5 tan bauksit. Aluminium juga boleh didapati daripada nephelines dan alunites.

Yang pertama, bergantung pada gred mereka, boleh mengandungi dari 22% hingga 25% alumina. Manakala alunit adalah lebih rendah sedikit daripada bauksit, dan terdiri daripada 40% aluminium oksida.

Bijih aluminium Rusia

Persekutuan Rusia berada di kedudukan ke-7 di antara semua negara di dunia dari segi jumlah bijih aluminium yang dilombong. Perlu diingat bahawa bahan mentah ini berada di wilayah itu negara Rusia dilombong dalam kuantiti yang besar. Walau bagaimanapun, negara mengalami kekurangan logam ini yang ketara, dan tidak dapat menyediakannya dalam jumlah yang diperlukan untuk membekalkan industri secara mutlak. Inilah sebab keutamaan mengapa Rusia perlu membeli bijih aluminium dari negara lain, serta membangunkan deposit dengan bijih mineral berkualiti rendah.

Terdapat kira-kira 50 deposit di negeri ini, nombor terhebat yang terletak di bahagian Eropah di negeri itu. Walau bagaimanapun, Radynkskoye adalah deposit tertua bijih aluminium di Rusia. Lokasinya ialah wilayah Leningrad. Ia terdiri daripada bauksit, yang sejak zaman purba telah menjadi bahan utama dan tidak boleh diganti dari mana aluminium kemudiannya dihasilkan.

Jadual 1. Mendapan bauksit terbesar di Rusia

Nama	Kandungan %		Peratusan daripada jumlah rizab	Tahap pembangunan perindustrian
	AL 2 O 3	SiO2
"Little Red Riding Hood" Severouralsk	53.7	3.7	3.1	Dalam pembangunan
Kalinskoye, Severouralsk	56.0	2.6	3.6	Dalam pembangunan
Cheremuzovskoye, wilayah Sverdlosk	54.2	4.0	11.0	Dalam pembangunan
Novo-Kalinskoye, Severouralsk	55.0	3.1	7.0	Dalam pembangunan
Iksinskoe, st. Navolok	53.5	17.4	11.4	Dalam pembangunan
Vezhayu-Vorykvinskoye. Republik Komi	49.2	0.1	11.3	Sebagai persediaan
Vislovskoye, Belgorod	49.1	7.9	12.1	Dalam simpanan

Pengeluaran aluminium di Rusia

Pada awal abad kedua puluh, kemunculan industri aluminium berlaku di Rusia. Pada tahun 1932, kilang pengeluaran aluminium pertama muncul di Volkhov. Dan sudah pada 14 Mei tahun yang sama, syarikat itu berjaya menerima kumpulan logam buat kali pertama. Setiap tahun, deposit bijih aluminium baru telah dibangunkan di wilayah negeri dan kapasiti baru telah digunakan, yang telah berkembang dengan ketara semasa Perang Dunia Kedua. Tempoh pasca perang untuk negara ditandai dengan pembukaan perusahaan baru, aktiviti utamanya adalah pengeluaran barangan perkilangan, bahan utama yang aloi aluminium. Pada masa yang sama, kilang alumina Pikalevsky telah mula beroperasi.

Rusia terkenal dengan pelbagai kilangnya, terima kasih kepada negara yang menghasilkan aluminium. Daripada jumlah ini, UC Rusal dianggap yang terbesar, bukan sahaja dalam negara Rusia, tetapi di seluruh dunia. Beliau berjaya menghasilkan kira-kira 3.603 juta tan aluminium pada 2015, dan pada 2012 syarikat itu mencapai 4.173 juta tan logam.

Bijih aluminium menduduki tempat yang istimewa dalam industri moden. Terima kasih kepada fizikal tertentu dan sifat kimia aluminium digunakan dalam banyak cabang aktiviti manusia. Pembuatan automotif, kejuruteraan mekanikal, pembinaan, dan pengeluaran banyak barangan pengguna dan perkakas rumah tidak lagi boleh dilakukan tanpa menggunakan jenis logam bukan ferus ini. Perlombongan aluminium adalah proses yang kompleks dan intensif buruh.

Ciri-ciri bijih aluminium

Bijih ialah pembentukan mineral semula jadi yang mengandungi logam atau mineral tertentu. DALAM bentuk tulen Hampir tiada aluminium dalam alam semula jadi, jadi ia dilombong daripada bijih aluminium. DALAM kerak bumi kandungannya kira-kira 9%. Hari ini, terdapat kira-kira 250 jenis sebatian mineral yang termasuk aluminium, tetapi tidak semuanya menguntungkan untuk diproses. Jenis bijih berikut dianggap paling berharga untuk industri aluminium:

• bauksit;
• alunit;
• nepheline

bauksit Ia paling kerap digunakan sebagai bahan mentah untuk perlombongan logam, kerana ia mengandungi sehingga 60% aluminium oksida. Komposisi ini juga termasuk silikon dan oksida besi, kuarza, magnesium, natrium dan lain-lain unsur kimia dan sambungan. Bergantung kepada komposisi mereka, bauksit mempunyai ketumpatan yang berbeza. Warna batu kebanyakannya merah atau kelabu. Untuk menghasilkan 1 tan aluminium, 4.5 tan bauksit diperlukan.

Alunite bijih tidak jauh di belakang bauksit, kerana ia mengandungi sehingga 40% alumina - pembekal utama aluminium. Ia mempunyai struktur berliang dan mempunyai banyak kekotoran. Perlombongan aluminium hanya menguntungkan apabila jumlah kuantiti alunit adalah bersamaan dengan gabungan bahan tambahan.

Ia adalah batu alkali yang berasal dari igneus. Mereka menduduki tempat ketiga dari segi kandungan aluminium oksida. Daripada gred pertama bijih nepheline, 25% atau lebih alumina boleh diproses. Dari gred kedua - sehingga 25%, tetapi tidak kurang daripada 22%. Semua sebatian mineral yang mengandungi aluminium oksida kurang daripada nilai ini tidak mempunyai nilai industri.

Kaedah perlombongan aluminium

Aluminium adalah logam yang agak muda, pertama kali dilombong lebih kurang satu abad yang lalu. Sepanjang masa, teknologi perlombongan aluminium sentiasa dipertingkatkan, dengan mengambil kira semua sifat kimia dan fizikal.

Pengeluaran logam hanya mungkin dari alumina, untuk pembentukan bijih yang dihancurkan kepada keadaan serbuk dan dipanaskan dengan stim. Dengan cara ini adalah mungkin untuk menyingkirkan kebanyakan silikon dan meninggalkan bahan mentah yang optimum untuk peleburan seterusnya.

Bijih aluminium dilombong menggunakan kaedah lubang terbuka jika kejadiannya cetek. Bauksit dan nepheline, kerana strukturnya yang padat, biasanya dipotong menggunakan pelombong permukaan menggunakan kaedah pengilangan. Alunit tergolong dalam beberapa batu longgar, oleh itu penggali kuari adalah optimum untuk penyingkirannya. Yang terakhir segera memuatkan batu ke trak pembuangan untuk pengangkutan selanjutnya.

Selepas pengekstrakan bahan mentah utama, beberapa peringkat pemprosesan batuan wajib diikuti untuk mendapatkan alumina:

1. Pengangkutan ke bengkel persediaan, di mana peralatan menghancurkan menghancurkan batu kepada pecahan kira-kira 110 mm.
2. Bahan mentah yang disediakan bersama dengan komponen tambahan dihantar untuk diproses selanjutnya.
3. Batu itu disinter dalam relau. Jika perlu, bijih aluminium dilarutkan. Ini menghasilkan larutan aluminat cecair.
4. Peringkat seterusnya ialah penguraian. Akibatnya, pulpa aluminat terbentuk, yang dihantar untuk pengasingan dan penyejatan cecair.
5. Pembersihan daripada lebihan alkali dan pengkalsinan ketuhar.

Hasilnya ialah alumina kering, sedia untuk pengeluaran aluminium. Peringkat akhir rawatan hidrolisis digunakan. Selain kaedah yang diterangkan di atas, aluminium juga dilombong menggunakan kaedah lombong. Ini adalah bagaimana batu itu dipotong dari lapisan bumi.

Tapak perlombongan aluminium di Rusia

Dalam ranking dunia dari segi pengeluaran bijih aluminium, Rusia menduduki tempat ketujuh. Kira-kira 50 deposit telah diterokai di seluruh wilayah, antaranya masih terdapat deposit yang belum dibangunkan. Rizab bijih terkaya tertumpu di Wilayah Leningrad dan di Ural, di mana salah satu lombong "aluminium" paling dalam beroperasi. Kedalaman yang terakhir mencapai 1550 meter.

Walaupun metalurgi bukan ferus yang dibangunkan secara meluas, dan pengeluaran aluminium khususnya, jumlah yang terhasil tidak mencukupi untuk membekalkan industri seluruh negara. Oleh itu, Rusia terpaksa mengimport alumina dari negara lain. Keperluan ini juga disebabkan oleh kualiti bijih yang lebih rendah. Salah satu deposit yang paling menguntungkan di Ural menghasilkan bauksit dengan kandungan alumina 50%. Di Itali, batu dilombong yang mengandungi 64% aluminium oksida.

Kira-kira 80% daripada jumlah jisim bijih aluminium di Rusia dilombong secara tertutup di lombong. Cukup banyak deposit terletak di Belgorod, Arkhangelsk, wilayah Sverdlovsk, serta Republik Komi. Selain bauksit, bijih nepheline juga dilombong. Keuntungan pengeluaran logam jenis ini kurang, tetapi hasilnya sebahagiannya mengimbangi kekurangan bahan mentah negara.

Tempat istimewa dalam industri aluminium diduduki oleh pengeluaran logam daripada bahan kitar semula. Kaedah ini menjimatkan tenaga dan sumber bijih dengan ketara, dan mengurangkan tahap kerosakan yang disebabkan persekitaran. Di sini Rusia agak ketinggalan di belakang negara lain, tetapi prestasi kebanyakan perusahaan domestik meningkat dengan ketara setiap tahun.

Pengeluaran bijih aluminium dunia

Sepanjang seratus tahun yang lalu, tahap pengeluaran bijih aluminium telah meningkat ke tahap yang luar biasa. Jika pada tahun 1913 jumlah global batuan adalah kira-kira 550 ribu tan, hari ini angka ini melebihi 190 juta tan. Kira-kira 30 negara sedang melombong bijih aluminium. Guinea menduduki kedudukan utama ( Afrika Barat), di mana banyak deposit tertumpu dengan rizab bersamaan 28% daripada bahagian dunia.

Dari segi jumlah pengeluaran bijih langsung, China sepatutnya berada di kedudukan pertama. Oleh itu, negara "matahari terbenam" menghasilkan lebih daripada 80 juta tan bahan mentah setahun. Lima teratas adalah seperti berikut:

• China- 86 juta tan;
• Australia- 82 juta tan;
• Brazil- 31 juta tan;
• Guinea- 20 juta tan;
• India- 15 juta tan.

Seterusnya ialah Jamaica dengan 9.7 juta tan dan, akhirnya, Rusia, yang jumlah pengeluaran bijih aluminiumnya ialah 6-7 juta tan. Peneraju dalam industri aluminium telah berubah selama bertahun-tahun.

Bijih itu pertama kali dilombong di Perancis, di bandar Box, kerana jenis bijih yang paling biasa dipanggil bauksit. Tidak lama kemudian mereka boleh berbangga dengan prestasi yang lebih baik Eropah Barat Dan Amerika Utara. Setengah abad kemudian, pemimpin yang tidak dipertikaikan menjadi Amerika Latin. Kini Afrika, Australia, China dan negara maju lain telah mendahului.

Logam bukan ferus adalah sebahagian daripada industri moden. Tanpa mereka, pembangunan banyak industri tidak akan dapat dicapai. Aluminium, sebagai logam ringan, tahan lama dan berfungsi, dianggap sebagai bahan struktur utama pada masa kini.

Berbanding dengan logam tradisional (keluli, tembaga, gangsa), aluminium adalah logam muda. Cara moden Pengeluarannya hanya dibangunkan pada tahun 1886, dan sebelum itu ia sangat jarang berlaku. Skala industri Logam "bersayap" bermula hanya pada abad ke-20. Hari ini, ia adalah salah satu bahan yang dicari dalam pelbagai industri daripada elektronik kepada industri angkasa dan penerbangan.

Bijih aluminium mula-mula diperolehi dalam bentuk logam keperakan pada tahun 1825 dalam jumlah hanya beberapa miligram, dan sebelum kemunculan pengeluaran besar-besaran logam ini lebih mahal daripada emas. Sebagai contoh, salah satu mahkota diraja Sweden mengandungi aluminium, dan D. I. Mendeleev menerima hadiah mahal daripada British pada tahun 1889 - penimbang yang diperbuat daripada aluminium.

Apakah bahan mentah yang diperlukan untuk menghasilkan bijih aluminium? Bagaimanakah salah satu bahan yang paling penting pada zaman kita dihasilkan?

Logam perak itu sendiri diperoleh secara langsung daripada alumina. Bahan mentah ini adalah aluminium oksida (Al2O3), diperoleh daripada bijih:

• bauksit;
• Alunitov;
• Nepheline syenites.

Sumber bahan permulaan yang paling biasa ialah bauksit, yang dianggap sebagai bijih aluminium utama.

Walaupun sejarah penemuan lebih 130 tahun, masih belum dapat memahami asal usul bijih aluminium. Ada kemungkinan bahawa hanya di setiap rantau bahan mentah terbentuk di bawah pengaruh keadaan tertentu. Dan ini menyukarkan untuk mendapatkan satu teori sejagat tentang pembentukan bauksit. Terdapat tiga hipotesis utama tentang asal usul bahan mentah aluminium:

1. Mereka terbentuk kerana pembubaran beberapa jenis batu kapur sebagai produk sisa.
2. Bauksit diperolehi hasil daripada luluhawa batuan purba dengan pengangkutan dan pemendapan selanjutnya.
3. Bijih adalah hasil daripada proses kimia penguraian garam besi, aluminium dan titanium, dan jatuh sebagai sedimen.

Walau bagaimanapun, bijih alunit dan nepheline telah terbentuk di bawah keadaan yang berbeza daripada bauksit. Yang pertama terbentuk di bawah keadaan aktiviti hidroterma dan gunung berapi aktif. Yang kedua - pada suhu tinggi magma

Akibatnya, alunit biasanya mempunyai struktur berliang yang rapuh. Ia mengandungi sehingga 40% pelbagai sebatian aluminium oksida. Tetapi, sebagai tambahan kepada bijih aluminium itu sendiri, deposit, sebagai peraturan, mengandungi bahan tambahan, yang menjejaskan keuntungan perlombongan mereka. Ia dianggap menguntungkan untuk membangunkan deposit dengan nisbah 50 peratus alunit kepada bahan tambahan.

Nephelines biasanya diwakili oleh sampel kristal, yang, sebagai tambahan kepada aluminium oksida, mengandungi bahan tambahan dalam bentuk pelbagai kekotoran. Bergantung kepada komposisi, bijih jenis ini dikelaskan kepada jenis. Yang terkaya mengandungi sehingga 90% nephelines, kadar kedua 40-50% jika mineral lebih miskin daripada penunjuk ini, maka ia tidak dianggap perlu untuk membangunkannya.

Mempunyai idea tentang asal usul mineral, penerokaan geologi boleh menentukan dengan tepat lokasi deposit bijih aluminium. Juga, keadaan pembentukan, yang mempengaruhi komposisi dan struktur mineral, menentukan kaedah pengekstrakan. Sekiranya deposit itu dianggap menguntungkan, pembangunannya ditubuhkan.

Bauksit adalah sebatian kompleks oksida aluminium, besi dan silikon (dalam bentuk pelbagai kuarza), titanium, serta dengan campuran kecil natrium, zirkonium, kromium, fosforus dan lain-lain.

yang paling banyak harta yang penting dalam pengeluaran aluminium adalah "pembukaan" bauksit. Iaitu, betapa mudahnya untuk memisahkan bahan tambahan silikon yang tidak diperlukan daripadanya untuk mendapatkan bahan mentah untuk peleburan logam.

Asas untuk menghasilkan aluminium ialah alumina. Untuk membentuknya, bijih dikisar menjadi serbuk halus dan dipanaskan dengan stim, memisahkan kebanyakan silikon. Dan jisim ini akan menjadi bahan mentah untuk peleburan.

Untuk mendapatkan 1 tan aluminium, anda memerlukan kira-kira 4-5 tan bauksit, dari mana, selepas pemprosesan, kira-kira 2 tan alumina terbentuk, dan hanya kemudian anda boleh mendapatkan logam.

Teknologi untuk pembangunan deposit aluminium. Kaedah perlombongan bijih aluminium

Apabila kedalaman kejadian batu galas aluminium tidak ketara, ia dilombong menggunakan perlombongan terbuka. Tetapi proses memotong lapisan bijih bergantung pada jenis dan strukturnya.

• Mineral kristal (biasanya bauksit atau nepheline) disingkirkan dengan pengilangan. Pelombong mineral digunakan untuk tujuan ini. Bergantung pada model, mesin sedemikian boleh memotong lapisan sehingga 600 mm tebal. Ketebalan batu dibangunkan secara beransur-ansur, membentuk rak selepas melalui satu lapisan.

Ini dilakukan untuk memastikan kedudukan selamat kabin pengendali dan gear larian, yang sekiranya berlaku keruntuhan yang tidak dijangka akan berada pada jarak yang selamat.

• Batu galas aluminium yang longgar menghalang penggunaan pengilangan. Oleh kerana kelikatannya menyumbat bahagian pemotongan mesin. Selalunya, jenis batu ini boleh dipotong menggunakan jengkaut perlombongan, yang segera memuatkan bijih ke trak pembuangan untuk pengangkutan selanjutnya.

Pengangkutan bahan mentah adalah bahagian yang berasingan daripada keseluruhan proses. Biasanya, apabila boleh, loji pengayaan cuba dibina berhampiran tapak perlombongan. Ini membolehkan penggunaan penghantar tali pinggang untuk membekalkan bijih untuk pemprosesan. Tetapi, lebih kerap, bahan mentah yang dirampas diangkut dengan trak pembuangan sampah.
Peringkat seterusnya ialah pengayaan dan penyediaan batuan untuk mendapatkan alumina.

1. Bijih dialihkan menggunakan penghantar tali pinggang ke bengkel penyediaan bahan mentah, di mana beberapa alat penghancur boleh digunakan, menghancurkan mineral satu demi satu kepada pecahan lebih kurang 110 mm.
2. Bahagian kedua bengkel persediaan membekalkan bijih yang disediakan dan bahan tambahan tambahan untuk pemprosesan selanjutnya.

1. Peringkat penyediaan seterusnya ialah mensinter batu dalam relau.

Juga pada peringkat ini, adalah mungkin untuk memproses bahan mentah dengan larut lesap dengan alkali yang kuat. Hasilnya ialah larutan aluminat cecair (pemprosesan hidrometalurgi).

1. Larutan aluminat melalui peringkat penguraian. Pada peringkat ini, pulpa aluminat diperoleh, yang seterusnya dihantar untuk pengasingan dan penyejatan komponen cecair.
2. Selepas itu jisim ini dibersihkan daripada alkali yang tidak perlu dan dihantar untuk pengkalsinan dalam ketuhar. Hasil daripada rantaian ini, alumina kering terbentuk, yang diperlukan untuk pengeluaran aluminium melalui rawatan hidrolisis.

Proses teknologi yang kompleks memerlukan sejumlah besar bahan api dan batu kapur, serta elektrik. Ini adalah faktor utama di lokasi peleburan aluminium - berhampiran pertukaran pengangkutan yang baik, dan kehadiran deposit berdekatan sumber yang diperlukan.

Walau bagaimanapun, terdapat juga kaedah pengekstrakan perlombongan, apabila batu dipotong dari lapisan mengikut prinsip perlombongan arang batu. Selepas itu bijih dihantar ke loji yang serupa untuk pengayaan dan pengekstrakan aluminium.

Salah satu adits "aluminium" terdalam terletak di Ural di Rusia, kedalamannya mencapai 1550 meter!

Mendapan aluminium utama tertumpu di kawasan dengan iklim tropika, dan kebanyakan daripada 73% deposit ditemui hanya di 5 negara: Guinea, Brazil, Jamaica, Australia dan India. Daripada jumlah ini, Guinea mempunyai rizab terkaya, lebih daripada 5 bilion tan (28% daripada bahagian dunia).

Jika kita membahagikan rizab dan jumlah pengeluaran, kita boleh mendapatkan gambar berikut:

Tempat pertama – Afrika (Guinea).

Tempat ke-2 - Amerika.

Tempat ke-3 – Asia.

Tempat ke-4 – Australia.

ke-5 - Eropah.

Lima negara teratas dalam pengeluaran bijih aluminium dibentangkan dalam jadual

Juga, pengeluar utama bijih aluminium termasuk: Jamaica (9.7 juta tan), Rusia (6.6), Kazakhstan (4.2), Guyana (1.6).

Di negara kita terdapat beberapa deposit kaya bijih aluminium, tertumpu di Ural dan di rantau Leningrad. Tetapi kaedah utama mengekstrak bauksit di negara kita adalah kaedah lombong tertutup yang lebih intensif buruh, yang mengekstrak kira-kira 80% daripada jumlah jisim bijih di Rusia.

Pemimpin dalam pembangunan lapangan - syarikat saham bersama"Sevuralboxytruda", JSC Baksitogorsk Alumina, Lombong Bauksit Ural Selatan. Walau bagaimanapun, rizab mereka kehabisan. Akibatnya, Rusia terpaksa mengimport kira-kira 3 juta tan alumina setahun.

Secara keseluruhan, 44 deposit pelbagai bijih aluminium (bauksit, nepheline) telah diterokai di negara ini, yang menurut anggaran, sepatutnya cukup untuk 240 tahun, dengan keamatan perlombongan seperti hari ini.

Import alumina adalah disebabkan oleh kualiti rendah bijih dalam deposit, sebagai contoh, bauksit dengan komposisi alumina 50% dilombong di deposit Red Cap, manakala di Itali batu dengan 64% aluminium oksida diekstrak, dan di China. 61%.

Pada asasnya, sehingga 60% bahan mentah bijih digunakan untuk menghasilkan aluminium. Walau bagaimanapun, komposisi yang kaya memungkinkan untuk mengekstrak daripadanya unsur kimia lain: titanium, kromium, vanadium dan logam bukan ferus lain, yang diperlukan terutamanya sebagai bahan tambahan mengaloi untuk meningkatkan kualiti keluli.

Seperti yang dinyatakan di atas, rantaian teknologi untuk menghasilkan aluminium semestinya melalui peringkat pembentukan alumina, yang juga digunakan sebagai fluks dalam metalurgi ferus.

Komposisi unsur yang kaya dalam bijih aluminium juga digunakan untuk menghasilkan cat mineral. Juga, simen alumina dihasilkan melalui peleburan - jisim yang cepat mengeras, kuat.

Satu lagi bahan yang diperoleh daripada bauksit ialah electrocorundum. Ia diperoleh dengan mencairkan bijih dalam relau elektrik. Ia adalah bahan yang sangat keras, kedua selepas berlian, menjadikannya popular sebagai pelelas.

Juga, dalam proses mendapatkan logam tulen, sisa terbentuk - lumpur merah. Skandium unsur diekstrak daripadanya, yang digunakan dalam pengeluaran aloi aluminium-skandium, yang dalam permintaan dalam industri automotif, sains roket, pengeluaran pemacu elektrik, dan peralatan sukan.

Pembangunan pengeluaran moden memerlukan jumlah aluminium yang semakin meningkat. Walau bagaimanapun, ia tidak selalu menguntungkan untuk membangunkan deposit atau mengimport alumina dari luar negara. Oleh itu, peleburan logam menggunakan bahan kitar semula semakin banyak digunakan.

Sebagai contoh, negara seperti Amerika Syarikat, Jepun, Jerman, Perancis, dan UK kebanyakannya menghasilkan aluminium sekunder, berjumlah sehingga 80% daripada peleburan global.

Logam sekunder jauh lebih murah berbanding dengan logam primer, yang pengeluarannya memerlukan 20,000 kW tenaga/1 tan.

Hari ini, aluminium, yang diperoleh daripada pelbagai bijih, adalah salah satu bahan yang paling popular untuk menghasilkan produk tahan lama dan ringan yang tahan terhadap kakisan. Tiada alternatif kepada logam itu masih ditemui, dan dalam dekad akan datang jumlah perlombongan dan peleburan bijih hanya akan meningkat.

Dalam industri moden, bijih aluminium adalah bahan mentah yang paling popular. Perkembangan pesat sains dan teknologi telah memungkinkan untuk meluaskan skop aplikasinya. Apakah bijih aluminium dan di mana ia dilombong diterangkan dalam artikel ini.

Kepentingan industri aluminium

Aluminium dianggap sebagai logam yang paling biasa. Ia menduduki tempat ketiga dari segi jumlah deposit dalam kerak bumi. Aluminium juga dikenali oleh semua orang sebagai unsur dalam jadual berkala, yang tergolong dalam logam ringan.

Bijih aluminium adalah bahan mentah semula jadi yang mana ia dilombong terutamanya daripada bauksit, yang mengandungi aluminium oksida (alumina) dalam bilangan terbesar- dari 28 hingga 80%. Batu-batu lain - alunit, nepheline dan nepheline-apatite juga digunakan sebagai bahan mentah untuk pengeluaran aluminium, tetapi ia lebih berkualiti dan mengandungi alumina yang kurang ketara.

Aluminium menduduki tempat pertama dalam metalurgi bukan ferus. Hakikatnya ialah kerana ciri-cirinya ia digunakan dalam banyak industri. Oleh itu, logam ini digunakan dalam kejuruteraan pengangkutan, pengeluaran pembungkusan, pembinaan, dan untuk pembuatan pelbagai barangan pengguna. Aluminium juga digunakan secara meluas dalam kejuruteraan elektrik.

Untuk memahami kepentingan aluminium untuk manusia, cukup untuk melihat dengan lebih dekat barangan rumah yang kita gunakan setiap hari. Banyak barangan isi rumah diperbuat daripada aluminium: ini adalah bahagian untuk peralatan elektrik (peti sejuk, mesin basuh dll.), hidangan, peralatan sukan, cenderahati, elemen dalaman. Aluminium sering digunakan untuk pengeluaran jenis yang berbeza bekas dan pembungkusan. Contohnya, tin atau bekas kerajang pakai buang.

Jenis bijih aluminium

Aluminium terdapat dalam lebih daripada 250 mineral. Daripada jumlah ini, yang paling berharga untuk industri ialah bauksit, nepheline dan alunit. Mari kita lihat mereka dengan lebih terperinci.

Bijih bauksit

Aluminium tidak terdapat dalam alam semula jadi dalam bentuk tulennya. Ia terutamanya diperoleh daripada bijih aluminium - bauksit. Ia adalah mineral yang kebanyakannya terdiri daripada aluminium hidroksida, serta besi dan oksida silikon. Oleh kerana kandungan alumina yang tinggi (40 hingga 60%), bauksit digunakan sebagai bahan mentah untuk pengeluaran aluminium.

Sifat fizikal bijih aluminium:

• galian legap merah dan kelabu pelbagai warna;
• kekerasan sampel terkuat ialah 6 pada skala mineralogi;
• Ketumpatan bauksit, bergantung kepada komposisi kimia, berkisar antara 2900-3500 kg/m³.

Mendapan bijih bauksit tertumpu di khatulistiwa dan zon tropika tanah. Lebih banyak deposit purba terletak di Rusia.

Bagaimanakah bijih aluminium bauksit terbentuk?

Bauksit terbentuk daripada alumina monohidrat, boehmite dan diaspora, trihidrat hidrargilit dan mineral berkaitan hidroksida dan oksida besi.

Bergantung pada komposisi unsur pembentuk alam semula jadi, tiga kumpulan bijih bauksit dibezakan:

1. Bauksit monohidrat - mengandungi alumina dalam bentuk monohidrat.
2. Trihidrat - mineral tersebut terdiri daripada alumina dalam bentuk trihidrat.
3. Campuran - kumpulan ini termasuk bijih aluminium sebelumnya dalam kombinasi.

Endapan bahan mentah terbentuk akibat luluhawa batuan berasid, beralkali, dan kadangkala asas atau akibat pemendapan beransur-ansur kuantiti alumina yang banyak di dasar laut dan tasik.

Bijih Alunit

Deposit jenis ini mengandungi sehingga 40% aluminium oksida. Bijih alunit terbentuk dalam lembangan air dan zon pantai di bawah keadaan aktiviti hidroterma dan gunung berapi yang sengit. Contoh deposit tersebut ialah Tasik Zaglinskoe di Lesser Caucasus.

Batu itu berliang. Terutamanya terdiri daripada kaolinit dan hidromika. Bijih dengan kandungan alunit lebih daripada 50% adalah kepentingan industri.

Nepheline

Ini adalah bijih aluminium yang berasal dari igneus. Ia adalah batuan beralkali kristal sepenuhnya. Bergantung kepada komposisi dan ciri teknologi pemprosesan menghasilkan beberapa gred bijih nepheline:

• gred pertama - 60-90% nepheline; ia mengandungi lebih daripada 25% alumina; pemprosesan dijalankan dengan pensinteran;
• gred kedua - 40-60% nepheline, jumlah alumina sedikit lebih rendah - 22-25%; pengayaan diperlukan semasa pemprosesan;
• gred ketiga ialah mineral nepheline, yang tidak mempunyai nilai industri.

Pengeluaran bijih aluminium dunia

Bijih aluminium pertama kali dilombong pada separuh pertama abad ke-19 di tenggara Perancis, berhampiran bandar Box. Di sinilah nama bauksit berasal. Pada mulanya ia berkembang pada kadar yang perlahan. Tetapi apabila manusia menghargai bijih aluminium yang berguna untuk pengeluaran, skop penggunaan aluminium berkembang dengan ketara. Banyak negara telah mula mencari deposit di wilayah mereka. Oleh itu, pengeluaran bijih aluminium dunia mula meningkat secara beransur-ansur. Nombor mengesahkan fakta ini. Oleh itu, jika pada tahun 1913 jumlah bijih global yang dilombong adalah 540 ribu tan, maka pada tahun 2014 ia adalah lebih daripada 180 juta tan.

Bilangan negara yang melombong bijih aluminium juga meningkat secara beransur-ansur. Hari ini terdapat kira-kira 30 daripadanya Tetapi sejak 100 tahun yang lalu, negara dan wilayah terkemuka sentiasa berubah. Oleh itu, pada awal abad ke-20, pemimpin dunia dalam pengekstrakan bijih aluminium dan pengeluarannya ialah Amerika Utara dan Eropah Barat. Kedua-dua wilayah ini menyumbang kira-kira 98% daripada pengeluaran global. Beberapa dekad kemudian, dari segi penunjuk kuantitatif industri aluminium, Amerika Latin dan Kesatuan Soviet. Dan sudah pada tahun 1950-1960-an, Amerika Latin menjadi peneraju dari segi pengeluaran. Dan pada tahun 1980-1990an. terdapat kejayaan pesat dalam aluminium dan Afrika. Dalam trend global semasa, negara terkemuka utama dalam pengeluaran aluminium ialah Australia, Brazil, China, Guinea, Jamaica, India, Rusia, Suriname, Venezuela dan Greece.

Deposit bijih di Rusia

Dari segi pengeluaran bijih aluminium, Rusia menduduki tempat ketujuh dalam ranking dunia. Walaupun deposit bijih aluminium di Rusia menyediakan negara dengan logam dalam kuantiti yang banyak, ia tidak mencukupi untuk membekalkan industri sepenuhnya. Oleh itu, negara terpaksa membeli bauksit dari negara lain.

Secara keseluruhan, terdapat 50 deposit bijih di Rusia. Jumlah ini termasuk kedua-dua tempat di mana mineral itu dilombong dan deposit yang belum dibangunkan.

Kebanyakan rizab bijih terletak di bahagian Eropah di negara itu. Di sini mereka terletak di Sverdlovsk, Arkhangelsk, wilayah Belgorod, di Republik Komi. Semua wilayah ini mengandungi 70% daripada jumlah rizab bijih terbukti negara.

Bijih aluminium di Rusia masih dilombong daripada deposit bauksit lama. Kawasan tersebut termasuk padang Radynskoye di rantau Leningrad. Juga, disebabkan kekurangan bahan mentah, Rusia menggunakan bijih aluminium lain, yang depositnya berbeza kualiti paling teruk deposit mineral. Tetapi mereka masih sesuai untuk tujuan perindustrian. Oleh itu, di Rusia, bijih nepheline dilombong dalam kuantiti yang banyak, yang juga memungkinkan untuk mendapatkan aluminium.

Bauksit adalah bijih utama untuk pengeluaran aluminium. Pembentukan mendapan dikaitkan dengan proses luluhawa dan pemindahan bahan, yang, sebagai tambahan kepada aluminium hidroksida, juga mengandungi unsur kimia lain. Teknologi pengekstrakan logam menyediakan proses yang kos efektif pengeluaran perindustrian tanpa menghasilkan sisa.

Ciri-ciri mineral bijih

Nama bahan mentah mineral untuk perlombongan aluminium berasal dari nama kawasan di Perancis di mana deposit pertama ditemui. Bauksit terdiri daripada aluminium hidroksida; ia mengandungi mineral tanah liat, oksida besi dan hidroksida sebagai bendasing.

Oleh penampilan Bauksit ialah batu berbatu, dan jarang seperti tanah liat, batu yang seragam atau berlapis dalam tekstur. Bergantung kepada bentuk kejadian di kerak bumi, ia boleh menjadi padat atau berliang. Mineral dikelaskan mengikut strukturnya:

• klastik - konglomerat, kerikil, batu pasir, pelitik;
• konkrit - kekacang, oolitik.

Sebahagian besar batuan dalam bentuk kemasukan mengandungi pembentukan oolitik besi atau alumina oksida. Bijih bauksit biasanya berwarna coklat atau bata, tetapi terdapat endapan warna putih, merah, kelabu, dan kuning.

Mineral utama untuk pembentukan bijih ialah:

• diaspora;
• hidrogoetit;
• goethite;
• boehmite;
• tapak gibbsite;
• kaolinit;
• ilmenit;
• aluminohematit;
• kalsit;
• siderit;
• mika.

Terdapat bauksit platform, pulau geosinklin dan lautan. Mendapan bijih aluminium terbentuk hasil daripada pengangkutan hasil luluhawa batuan, diikuti dengan pemendapan dan pembentukan sedimen.

Bauksit industri mengandungi 28-60% alumina. Apabila menggunakan bijih, nisbah yang terakhir kepada silikon tidak boleh lebih rendah daripada 2-2.5.

Deposit dan pengekstrakan bahan mentah

Bahan mentah utama untuk pengeluaran aluminium perindustrian di Persekutuan Rusia adalah bauksit, bijih nepheline dan pekatnya, tertumpu di Semenanjung Kola.

Deposit bauksit di Rusia dicirikan oleh bahan mentah berkualiti rendah dan keadaan perlombongan dan perlombongan geologi yang sukar. Terdapat 44 deposit yang diterokai di negeri ini, yang mana hanya satu perempat daripadanya dieksploitasi.

Pengeluaran utama bauksit dijalankan oleh JSC Sevuralboxytruda. Walaupun rizab bahan mentah bijih, bekalan perusahaan pemprosesan adalah tidak sekata. Selama 15 tahun, terdapat kekurangan nephelines dan bauksit, yang membawa kepada import alumina.

Rizab bauksit dunia tertumpu di 18 negara yang terletak di kawasan tropika dan zon subtropika. Lokasi bauksit kualiti tertinggi adalah terhad kepada kawasan luluhawa batu aluminosilikat dalam keadaan lembap. Di kawasan inilah sebahagian besar bekalan bahan mentah global terletak.

Rizab terbesar tertumpu di Guinea. Australia mendahului dunia dalam pengekstrakan bahan mentah bijih. Brazil mempunyai 6 bilion tan rizab, Vietnam mempunyai 3 bilion tan, rizab bauksit India berbeza berkualiti tinggi, berjumlah 2.5 bilion tan, Indonesia - 2 bilion tan. Sebahagian besar bijih tertumpu di kedalaman negara-negara ini.

Bauksit dilombong dengan kaedah terbuka dan bawah tanah. Proses pemprosesan bahan mentah bergantung kepada komposisi kimianya dan melibatkan pelaksanaan kerja secara berperingkat.

Pada peringkat pertama, alumina terbentuk di bawah pengaruh reagen kimia, dan pada peringkat kedua, komponen logam diekstrak daripadanya dengan elektrolisis daripada garam fluorida cair.

Beberapa kaedah digunakan untuk membentuk alumina:

• pensinteran;
• hidrokimia;
• digabungkan.

Penggunaan kaedah bergantung kepada kepekatan aluminium dalam bijih. Bauksit berkualiti rendah diproses dengan cara yang kompleks. Campuran soda, batu kapur dan bauksit yang diperoleh hasil daripada pensinteran dilarutkan dengan larutan. Logam hidroksida yang terbentuk hasil daripada rawatan kimia diasingkan dan tertakluk kepada penapisan.

Aplikasi sumber mineral

Penggunaan bauksit dalam pelbagai cabang pengeluaran perindustrian adalah disebabkan oleh fleksibiliti bahan mentah dalam komposisi mineralnya dan sifat fizikal. Bauksit ialah bijih dari mana aluminium dan alumina diekstrak.

Penggunaan bauksit dalam metalurgi ferus sebagai fluks apabila peleburan keluli perapian terbuka bertambah baik spesifikasi teknikal produk.

Dalam pengeluaran elektrokorundum, sifat bauksit digunakan untuk membentuk bahan tahan api super (korundum sintetik) hasil daripada peleburan dalam relau elektrik dengan penyertaan antrasit sebagai agen pengurangan dan pemfailan besi.

Bauksit mineral dengan kandungan besi yang rendah digunakan dalam pembuatan simen tahan api dan cepat mengeras. Selain aluminium, besi, titanium, galium, zirkonium, kromium, niobium dan TR (unsur nadir bumi) diekstrak daripada bahan mentah bijih.

Bauksit digunakan untuk penghasilan cat, pelelas, dan penyerap. Bijih dengan kandungan besi yang rendah digunakan dalam pembuatan sebatian refraktori.