Un minereu care conține aluminiu. Bauxită

Bauxita este principalul minereu pentru producția de aluminiu. Formarea depozitelor este asociată cu procesul de intemperii și transfer de material, în care, pe lângă hidroxidii de aluminiu, există și alte elemente chimice. Tehnologia de extracție a metalelor oferă un proces de producție industrial profitabil din punct de vedere economic, fără generarea de deșeuri.

Caracteristicile minereului

Denumirea materiei prime minerale pentru exploatarea aluminiului provine de la numele zonei din Franța unde au fost descoperite pentru prima dată zăcămintele. Bauxita constă din hidroxizi de aluminiu, ca impurități conține minerale argiloase, oxizi și hidroxizi de fier.

De aspect bauxita este o rocă pietroasă, și mai rar asemănătoare argilei, care este omogenă sau stratificată în textură. În funcție de forma de apariție în scoarța terestră, acestea sunt dense sau poroase. Mineralele sunt clasificate în funcție de structura lor:

• detrital - conglomerat, pietriș, gresie, pelitic;
• noduli - leguminoase, oolitice.

Masa de bază a rocii sub formă de incluziuni conține formațiuni oolitice de oxizi de fier sau alumină. Minereul de bauxita este de obicei de culoare maro sau caramida, dar exista depozite de nuante de alb, rosu, gri, galben.

Principalele minerale pentru formarea minereului sunt:

• diaspora;
• hidrogoetit;
• goethit;
• boehmit;
• gibbsite;
• caolinit;
• ilmenit;
• hematită de alumină;
• calcit;
• siderit;
• mica.

Distingeți platforma de bauxită, insulele geosinclinale și oceanice. Depozitele de minereu de aluminiu s-au format ca urmare a transferului produselor meteorologice ale rocilor cu depunerea și sedimentarea lor ulterioară.

Bauxitele industriale conțin 28-60% alumină. Când se utilizează minereu, raportul dintre acesta din urmă și siliciu nu trebuie să fie mai mic de 2-2,5.

Depozite și extracție de materii prime

Principalele materii prime pentru producția industrială de aluminiu în Federația Rusă sunt bauxitele, minereurile nefeline și concentratele acestora, concentrate în Peninsula Kola.

Zăcămintele de bauxită din Rusia se caracterizează prin calitatea scăzută a materiilor prime și condițiile de extracție miniere și geologice dificile. Există 44 de zăcăminte explorate în stat, dintre care doar un sfert este exploatat.

Principala producție de bauxită este realizată de SA „Sevuralboksitruda”. În ciuda rezervelor de materii prime minereu, aprovizionarea întreprinderilor de procesare este inegală. De 15 ani, există un deficit de nefeline și bauxite, ceea ce duce la importul de alumină.

Rezervele mondiale de bauxită sunt concentrate în 18 țări situate în zonele tropicale și zone subtropicale. Amplasarea bauxitei de cea mai înaltă calitate este limitată la zonele de intemperii ale rocilor aluminosilicate din condiții umede. În aceste zone se află cea mai mare parte a ofertei globale de materii prime.

Cele mai mari rezerve sunt concentrate în Guineea. În ceea ce privește extracția materiilor prime minereu din lume, campionatul aparține Australiei. Brazilia are 6 miliarde de tone de rezerve, Vietnamul are 3 miliarde de tone, rezervele de bauxită din India diferă calitate superioară, se ridică la 2,5 miliarde de tone, Indonezia - 2 miliarde de tone. Cea mai mare parte a minereului este concentrată în intestinele acestor țări.

Bauxitele sunt exploatate prin minerit în cariera deschisă și subterană. Proces tehnologic prelucrarea materiilor prime depinde de compoziția sa chimică și prevede executarea treptată a lucrărilor.

În prima etapă, sub influența reactanților chimici, se formează alumina, iar în a doua etapă, o componentă metalică este extrasă din aceasta prin electroliză dintr-o topitură de săruri de fluor.

Se folosesc mai multe metode pentru a forma alumina:

• sinterizarea;
• hidrochimic;
• combinate.

Aplicarea tehnicilor depinde de concentrația de aluminiu din minereu. Bauxita de calitate scăzută este procesată într-un mod complex. Încărcătura obținută ca urmare a sinterizării din sifon de calcar și bauxită este levigată cu o soluție. Hidroxidul metalic format în urma tratamentului chimic este separat și supus filtrării.

Aplicarea resurselor minerale

Utilizarea bauxitei în diverse ramuri ale producției industriale se datorează versatilității materiei prime în ceea ce privește compoziția minerală și proprietățile fizice. Bauxita este un minereu din care sunt extrase aluminiul și alumina.

Utilizarea bauxitei în metalurgia feroasă ca flux în topirea oțelului cu focar deschis se îmbunătățește specificații produse.

La fabricarea electrocorindonului, proprietățile bauxitei sunt utilizate pentru a forma un material ultrarezistent, refractar (corindon sintetic), ca urmare a topirii în cuptoare electrice, cu participarea antracitului ca agent reducător și pilitură de fier.

Bauxita minerală cu un conținut scăzut de fier este utilizată la fabricarea cimenturilor refractare, cu întărire rapidă. Pe lângă aluminiu, fier, titan, galiu, zirconiu, crom, niobiu și TR (elementele pământurilor rare) sunt extrase din materii prime minereu.

Bauxitele sunt folosite pentru producerea vopselelor, abrazivelor, adsorbanților. La fabricarea compozițiilor refractare se utilizează minereu cu un conținut scăzut de fier.

Aluminiul este unul dintre cele mai populare și căutate metale. În ce industrie nu se adaugă la compoziția anumitor articole. Începând de la instrumentare și terminând cu aviația. Proprietățile acestui metal ușor, flexibil și necoroziv au ajuns pe gustul multor industrii.

Aluminiul în sine (frumos metal activ) V formă pură practic nu se găsește în natură și este extras din alumină, a cărei formulă chimică este Al 2 O 3. Dar modalitatea directă de obținere a aluminei este, la rândul său, minereul de aluminiu.

Diferențele de saturație

Practic, există doar trei tipuri de minereuri cu care trebuie să lucrați dacă extrageți aluminiu. Da, acest element chimic este foarte, foarte comun și poate fi găsit și în alți compuși (sunt aproximativ două sute și jumătate). Totuși, cea mai profitabilă, datorită concentrației foarte mari, va fi extracția din bauxite, alunite și nefeline.

Nefelinele sunt formațiuni alcaline care au apărut ca urmare a temperaturii ridicate a magmei. Dintr-o unitate din acest minereu, până la 25% din alumină va fi produsă ca materie primă principală. Cu toate acestea, acest minereu de aluminiu este considerat cel mai sărac pentru mineri. Toți compușii care conțin alumină în cantități chiar mai mici decât nefelinele sunt în mod evident recunoscuți ca neprofitabili.

Alunitele s-au format în timpul activităților vulcanice și hidrotermale. Conțin până la 40% din astfel de alumină necesară, fiind „mijlocul de aur” din trinitatea noastră de minereuri.

Iar primul loc, cu un conținut record de oxid de aluminiu sub formă de cincizeci la sută sau mai mult, este primit de bauxită! Ele sunt considerate pe bună dreptate principala sursă de alumină. Cu toate acestea, în ceea ce privește originea lor, oamenii de știință încă nu pot lua singura decizie corectă.

Fie au migrat din locul lor inițial de origine și s-au depus după ce rocile antice au suferit intemperii, fie s-au dovedit a fi un sediment după dizolvarea unor calcare, fie au devenit, în general, rezultatul descompunerii sărurilor de fier, aluminiu și titan, având precipitat. În general, originea este încă necunoscută. Dar faptul că bauxitele sunt cele mai profitabile este deja cert.

Metode de extragere a aluminiului

Minereurile necesare sunt extrase în două moduri.

În ceea ce privește exploatarea în cariera deschisă a râvnitului Al 2 O 3 în zăcăminte de aluminiu, cele trei minereuri principale sunt împărțite în două grupe.

Bauxita și nefelina, ca structuri cu densitate mai mare, sunt măcinate cu ajutorul unui miner de suprafață. Desigur, totul depinde de producător și de modelul mașinii, dar, în medie, este capabil să îndepărteze până la 60 de centimetri de rocă la un moment dat. După trecerea completă a unui strat, se realizează așa-numitul raft. Această metodă contribuie la prezența în siguranță a operatorului combinei în locul său. În cazul unei prăbușiri, atât trenul de rulare, cât și cabina cu operatorul vor fi în siguranță.

În a doua grupă se află alunitele, care, datorită slăbiciunii lor, sunt extrase de excavatoare miniere cu descărcare ulterioară pe basculante.

O modalitate radical diferită este de a sparge mină. Aici principiul extracției este același ca în mina de cărbune. Apropo, cea mai adâncă mină de aluminiu din Rusia este cea situată în Urali. Adâncimea minei este de 1550 m.!

Prelucrarea minereului obținut

Mai departe, indiferent de metoda de extracție aleasă, mineralele obținute sunt trimise la ateliere de prelucrare, unde concasoare speciale vor sparge mineralele în fracții, de aproximativ 110 milimetri dimensiune.

Următorul pas este obținerea chimică suplimentară. aditivi și transport la următoarea etapă, care este sinterizarea rocii în cuptoare.

Trecută descompunerea și obținând pulpă de aluminat la ieșire din aceasta, vom trimite pulpa spre separare și uscare din lichid.

În etapa finală, ceea ce s-a întâmplat este curățat de alcalii și trimis din nou la cuptor. De data aceasta - pentru calcinare. Finalul tuturor acțiunilor va fi aceeași alumină uscată, care este necesară pentru a obține aluminiu prin hidroliză.

Deși străpungerea minei este considerată o modalitate mai dificilă, dar face mai puțin rău. mediu inconjurator decât metoda deschisă. Dacă ești pentru mediu, știi ce să alegi.

Exploatarea aluminiului în lume

În acest moment, putem spune că indicatorii pentru interacțiunile cu aluminiul din întreaga lume sunt împărțiți în două liste. Prima listă va include țările care dețin cele mai mari rezerve naturale de aluminiu, dar, poate, nu toate aceste bogății au timp de procesat. Și în a doua listă se află liderii mondiali în extracția directă a minereului de aluminiu.

Deci, în ceea ce privește bogăția naturală (deși nu peste tot, până acum, realizată) situația este următoarea:

1. Guineea
2. Brazilia
3. Jamaica
4. Australia
5. India

Se poate spune că aceste țări au marea majoritate a Al 2 O 3 din lume. Ele reprezintă 73 la sută din total. Restul rezervelor sunt împrăștiate peste tot globul nu în sume atât de generoase. Guineea, care este situată în Africa, într-un sens global - cel mai mare depozit minereurile de aluminiu din lume. Ea „taie” 28%, ceea ce reprezintă chiar mai mult de un sfert din depozitele globale ale acestui mineral.

Și așa stau lucrurile cu procesele de extragere a minereului de aluminiu:

1. China este pe primul loc și produce 86,5 milioane de tone;
2. Australia este o țară a animalelor ciudate, cu 81,7 milioane. tone pe locul doi;
3. Brazilia - 30,7 milioane de tone;
4. Guineea, fiind lider la rezerve, se află abia pe locul patru la producție - 19,7 milioane de tone;
5. India - 14,9 milioane de tone.

De asemenea, pe această listă se mai poate adăuga și Jamaica, capabilă să producă 9,7 milioane de tone și Rusia, cu cifra sa de 6,6 milioane de tone.

Aluminiu în Rusia

În ceea ce privește producția de aluminiu în Rusia, numai Regiunea Leningradși, desigur, Uralii, ca o adevărată cămară de minerale. Principala metodă de extracție este a mea. Ei extrag patru cincimi din tot minereul țării. În total, pe teritoriul Federației există peste patru duzini de zăcăminte de nefelină și bauxită, a căror resursă va fi cu siguranță suficientă chiar și pentru stră-strănepoții noștri.

Cu toate acestea, Rusia importă și alumină din alte țări. Acest lucru se datorează faptului că substanțele locale (de exemplu, Scufița Roșie se depun în Regiunea Sverdlovsk) conțin doar jumătate din alumină. În timp ce rasele chinezești sau italiene sunt saturate cu Al 2 O 3 cu șaizeci la sută sau mai mult.

Privind înapoi la unele dintre dificultățile cu mineritul de aluminiu din Rusia, este logic să ne gândim la producția de aluminiu secundar, așa cum au făcut Marea Britanie, Germania, SUA, Franța și Japonia.

Aplicarea aluminiului

După cum am menționat deja la începutul articolului, gama de aplicații ale aluminiului și compușilor săi este extrem de largă. Chiar și în stadiile de extracție din rocă, este extrem de util. În minereul în sine, de exemplu, există și cantități mici de alte metale, precum vanadiu, titan și crom, utile pentru procesele de aliere a oțelului. În stadiul de alumină, există și un beneficiu, deoarece alumina este utilizată în metalurgia feroasă ca flux.

Metalul în sine este folosit la fabricarea echipamentelor termice, a tehnologiei criogenice, este implicat în crearea unui număr de aliaje în metalurgie, este prezent în industria sticlei, rachete, aviație și chiar în industria alimentară, ca aditiv E173 .

Deci, un singur lucru este sigur. Pentru încă mulți ani, nevoia omenirii de aluminiu, precum și de compușii săi, nu va dispărea. Care, în consecință, vorbește doar despre creșterea producției sale.

Cuprins [-]

Aluminiul este un metal acoperit cu o peliculă de oxid de argint plictisitor, ale cărui proprietăți îi determină popularitatea: moliciune, ușurință, ductilitate, rezistență ridicată, rezistență la coroziune, conductivitate electrică și lipsă de toxicitate. În tehnologiile moderne de înaltă, utilizarea aluminiului are un loc de frunte ca material structural, multifuncțional. Cea mai mare valoare pentru industrie ca sursă de aluminiu o reprezintă materiile prime naturale - bauxită, o componentă a rocii sub formă de bauxită, alunită și nefelină.

Soiuri de minereuri care conțin alumină

Sunt cunoscute peste 200 de minerale care conțin aluminiu. Doar o astfel de rocă este considerată sursă de materie primă, care poate îndeplini următoarele cerințe:

• Materiile prime naturale trebuie să aibă un conținut ridicat de oxizi de aluminiu;
• Depozitul trebuie să respecte fezabilitatea economică a dezvoltării sale industriale.
• Roca trebuie să conțină materie primă de aluminiu într-o formă care să fie extrasă în formă pură prin metode cunoscute.

Caracteristica rocii naturale de bauxită

Depozitele naturale de bauxite, nefeline, alunite, argile și caolini pot servi drept sursă de materie primă. Bauxitele sunt cele mai saturate cu compuși de aluminiu. Argilele și caolinii sunt cele mai comune roci cu un conținut semnificativ de alumină. Depozitele acestor minerale se află pe suprafața pământului. Bauxităîn natură există numai sub formă de compus binar al unui metal cu oxigen. Acest compus este obținut din munte natural minereuri sub formă de bauxită, constând din oxizi ai mai multor elemente chimice: aluminiu, potasiu, sodiu, magneziu, fier, titan, siliciu, fosfor. În funcție de depozit, bauxitele conțin în compoziția lor de la 28 la 80% alumină. Aceasta este principala materie primă pentru obținerea unui metal unic. Calitatea bauxitei ca materie primă pentru aluminiu depinde de conținutul de alumină din acesta. Aceasta definește fizicul proprietăți bauxită:

• Mineralul este o structură cristalină latentă sau se află într-o stare amorfă. Multe minerale au forme solidificate de hidrogeluri de compoziție simplă sau complexă.
• Culoarea bauxitelor în diferite puncte de extracție variază de la aproape alb la culori închise roșii. Există depozite cu o culoare neagră a mineralului.
• Densitatea mineralelor care conțin aluminiu depinde de compoziția lor chimică și este de aproximativ 3.500 kg/m3.
• Compoziția chimică și structura bauxitei determină solidul proprietăți mineral. Cele mai dure minerale se disting printr-o duritate de 6 unități pe scara adoptată în mineralogie.
• Ca mineral natural, bauxita are o serie de impurități, cel mai adesea acestea sunt oxizi de fier, calciu, magneziu, mangan, impurități ale compușilor de titan și fosfor.

Bauxite, caolini, argile conțin impurități ale altor compuși în compoziția lor, care, în timpul prelucrării materiilor prime, sunt eliberate în industrii separate. Numai în Rusia sunt folosite depozite cu depozite de roci, în care alumina este o concentrație mai mică. Recent, alumina a început să fie obținută din nefeline, care, pe lângă alumină, conțin oxizi ai unor metale precum potasiu, sodiu, siliciu și, nu mai puțin valoroase, piatră de alaun, alunită.

Metode de prelucrare a mineralelor care conțin aluminiu

Tehnologia de obținere a aluminei pure din minereul de aluminiu nu s-a schimbat de la descoperirea acestui metal. Echipamentul său de producție este îmbunătățit, ceea ce face posibilă obținerea de aluminiu pur. Principalele etape de producție pentru obținerea metalului pur:

• Extragerea minereului din zăcăminte dezvoltate.
• Prelucrarea primară din roci sterile în scopul creșterii concentrației de alumină este un proces de valorificare.
• Obținerea de alumină pură, reducerea electrolitică a aluminiului din oxizii săi.

Procesul de producție se încheie cu un metal cu o concentrație de 99,99%.

Extracția și îmbogățirea aluminei

Alumina sau oxizii de aluminiu nu există în natură în forma lor pură. Este extras din minereurile de aluminiu prin metode hidrochimice. Zăcăminte de minereu de aluminiu în zăcăminte de obicei exploda, oferind un loc pentru extragerea acestuia la o adâncime de aproximativ 20 de metri, de unde este selectat și lansat în procesul de prelucrare ulterioară;

• Folosind echipamente speciale (sicre, clasificatoare), minereul este zdrobit și sortat, aruncând roca sterilă (decantare). În această etapă de îmbogățire cu alumină, se folosesc metode de spălare și cernere, ca fiind cele mai benefice din punct de vedere economic.
• Minereul purificat depus la fundul instalației de concentrare este amestecat cu o masă încălzită de sodă caustică într-o autoclavă.
• Amestecul este trecut printr-un sistem de vase din oțel de înaltă rezistență. Vasele sunt echipate cu o manta de abur care mentine temperatura necesara. Presiunea aburului se menține la nivelul de 1,5-3,5 MPa până la trecerea completă a compușilor de aluminiu de la roca îmbogățită la aluminatul de sodiu într-o soluție de hidroxid de sodiu supraîncălzită.
• După răcire, lichidul trece printr-o etapă de filtrare, care are ca rezultat separarea sediment solidşi obţinerea unei soluţii suprasaturate de aluminat pur. Atunci când la soluția rezultată se adaugă reziduuri de hidroxid de aluminiu din ciclul anterior, descompunerea este accelerată.
• Pentru uscarea finală a hidratului de alumină se utilizează o procedură de calcinare.

Producția electrolitică de aluminiu pur

Aluminiul pur este obținut printr-un proces continuu prin care aluminiul calcinat intră în stadiul de reducere electrolitică. Electrolizoarele moderne reprezintă un dispozitiv format din următoarele părți:

• Fabricat din carcasă de oțel căptușită cu blocuri și plăci de cărbune. În timpul funcționării, pe suprafața corpului băii se formează o peliculă densă de electrolit solidificat, care protejează căptușeala de distrugerea de către topirea electrolitului.
• Un strat de aluminiu topit în partea de jos a băii, de 10–20 cm grosime, servește drept catod în această configurație.
• Curentul este furnizat topiturii de aluminiu prin blocuri de carbon și tije de oțel încorporate.
• Anozii, suspendați pe un cadru de fier cu știfturi de oțel, sunt prevăzuți cu tije legate la un mecanism de ridicare. Pe măsură ce arde, anodul se scufundă, iar tijele sunt folosite ca element de alimentare cu curent.
• În ateliere, electrolizoarele sunt instalate secvenţial pe mai multe rânduri (două sau patru rânduri).

Purificare suplimentară a aluminiului prin rafinare

Dacă aluminiul extras din electrolizoare nu îndeplinește cerințele finale, acesta este supus unei epurări suplimentare prin rafinare. În industrie, acest proces se realizează într-un electrolizor special, care conține trei straturi de lichid:

• Partea de jos - aluminiu rafinabil cu adaos de aproximativ 35% cupru, servește ca anod. Cuprul este prezent pentru a face stratul de aluminiu mai greu, cuprul nu se dizolvă în aliajul anod, densitatea sa ar trebui să depășească 3000 kg/m3.
• Stratul mijlociu este un amestec de fluoruri și cloruri de bariu, calciu, aluminiu cu un punct de topire de aproximativ 730°C.
• Strat superior - aluminiu rafinat pur o topitură care se dizolvă în stratul anodic și se ridică. Acesta servește drept catod în acest circuit. Curentul este furnizat de un electrod de grafit.

În timpul electrolizei, impuritățile rămân în stratul anodic și electrolit. Randamentul de aluminiu pur este de 95–98%. Dezvoltarea depozitelor care conțin aluminiu are un loc de frunte în economie nationala, datorită proprietăților aluminiului, care în prezent ocupă locul al doilea după fier în industria modernă.

În industria modernă, minereul de aluminiu este cea mai solicitată materie primă. Dezvoltarea rapidă a științei și tehnologiei a extins domeniul de aplicare a acesteia. Ce este minereul de aluminiu și unde este extras este descris în acest articol.

Valoarea industrială a aluminiului

Aluminiul este considerat cel mai comun metal. După numărul de depozite din scoarța terestră, se află pe locul trei. Aluminiul este, de asemenea, cunoscut de toată lumea ca un element din tabelul periodic, care aparține metalelor ușoare.

Minereul de aluminiu este o materie primă naturală din care se obține acest metal. Este extras în principal din bauxite, care conțin oxizi de aluminiu (alumină). cel mai– de la 28 la 80%. Alte roci - alunita, nefelina si nefelina-apatita sunt si ele folosite ca materii prime pentru productia de aluminiu, dar sunt de o calitate mai slaba si contin mult mai putina alumina.

În metalurgia neferoasă, aluminiul ocupă primul loc. Faptul este că, datorită caracteristicilor sale, este folosit în multe industrii. Deci, acest metal este utilizat în ingineria transporturilor, producția de ambalaje, construcții, pentru fabricarea diverselor bunuri de consum. Aluminiul este, de asemenea, utilizat pe scară largă în inginerie electrică.

Pentru a înțelege importanța aluminiului pentru umanitate, este suficient să aruncăm o privire mai atentă la articolele de uz casnic pe care le folosim în fiecare zi. O mulțime de articole de uz casnic sunt fabricate din aluminiu: acestea sunt piese pentru aparate electrice (frigider, mașină de spălat, etc.), vase, echipamente sportive, suveniruri, elemente de interior. Aluminiul este adesea folosit pentru a face tipuri diferite containere și ambalaje. De exemplu, conserve sau recipiente din folie de unică folosință.

Tipuri de minereuri de aluminiu

Aluminiul se găsește în peste 250 de minerale. Dintre acestea, cele mai valoroase pentru industrie sunt bauxita, nefelina și alunita. Să ne oprim asupra lor mai detaliat.

minereu de bauxită

Aluminiul nu se găsește în natură în forma sa pură. Se obține în principal din minereu de aluminiu - bauxită. Este un mineral care constă în principal din hidroxizi de aluminiu, precum și din oxizi de fier și siliciu. Din cauza conținut grozav alumina (de la 40 la 60%) bauxite sunt folosite ca materii prime pentru producerea aluminiului.

Proprietățile fizice ale minereului de aluminiu:

• minerale opace de culoare roșie și gri de diferite nuanțe;
• duritatea celor mai durabile probe este de 6 pe scara mineralogică;
• densitatea bauxitelor, în funcție de compoziția chimică, variază între 2900-3500 kg/m³.

Depozitele de minereu de bauxita sunt concentrate in ecuatorial si zona tropicala Pământ. Mai multe zăcăminte antice sunt situate pe teritoriul Rusiei.

Cum se formează minereul de aluminiu de bauxită

Bauxitele sunt formate din hidrat de alumină monohidrat, boehmit și diasporă, hidrat trihidrat - hidrargilit și mineralele însoțitoare hidroxid și oxid de fier.

În funcție de compoziția elementelor care formează natura, există trei grupuri de minereuri de bauxită:

1. Bauxite monohidrat - conțin alumină într-o formă de apă.
2. Trihidrat - astfel de minerale constau din alumină într-o formă de trei apă.
3. Mixt - acest grup include minereurile de aluminiu anterioare în combinație.

Depozitele de materii prime se formează ca urmare a intemperiilor rocilor acide, alcaline și uneori bazice sau ca urmare a depunerii treptate a unei cantități mari de alumină pe fundul mării și al lacului.

Minereuri de alunită

Acest tip de depozite conține până la 40% oxid de aluminiu. Minereul de alunită se formează în bazinul acvatic și zonele de coastă în condiții de activitate hidrotermală și vulcanică intensă. Un exemplu de astfel de depozite este Lacul Zaglinskoe din Caucazul Mic.

Rasa este poroasă. Se compune în principal din caoliniți și hidromice. De interes industrial sunt minereurile cu un conținut de alunită de peste 50%.

Nefelina

Este un minereu de aluminiu de origine magmatică. Este o rocă alcalină complet cristalină. În funcție de compoziția și caracteristicile tehnologice ale prelucrării, se disting mai multe soiuri de minereu de nefelină:

• clasa întâi - 60–90% nefelină; conține mai mult de 25% alumină; prelucrarea se realizează prin sinterizare;
• clasa a doua - 40-60% nefelină, cantitatea de alumină este puțin mai mică - 22-25%; îmbogățirea este necesară în timpul procesării;
• clasa a treia este mineralele nefeline, care nu au valoare industrială.

Producția mondială de minereuri de aluminiu

Pentru prima dată, minereul de aluminiu a fost extras în prima jumătate a secolului al XIX-lea în sud-estul Franței, lângă orașul Box. De aici provine denumirea de bauxită. La început, această ramură a industriei s-a dezvoltat într-un ritm lent. Dar când omenirea a apreciat ce fel de minereu de aluminiu este util pentru producție, domeniul de aplicare al aluminiului s-a extins semnificativ. Multe țări au început să caute depozite pe teritoriile lor. Astfel, producția mondială de minereuri de aluminiu a început să crească treptat. Cifrele confirmă acest fapt. Deci, dacă în 1913 volumul global de minereu extras a fost de 540 de mii de tone, atunci în 2014 a fost de peste 180 de milioane de tone.

Numărul țărilor producătoare de minereu de aluminiu a crescut, de asemenea, treptat. Astăzi sunt aproximativ 30. Dar în ultimii 100 de ani, țările și regiunile lider s-au schimbat constant. Deci, la începutul secolului al XX-lea, liderii mondiali în extracția minereului de aluminiu și producția acestuia erau America de NordȘi Europa de Vest. Aceste două regiuni au reprezentat aproximativ 98% din producția globală. Câteva decenii mai târziu, țările au devenit lideri în ceea ce privește indicatorii cantitativi ai industriei aluminiului. a Europei de Est, America Latină și Uniunea Sovietică. Și deja în anii 1950 și 1960, America Latină a devenit lider în ceea ce privește producția. Și în anii 1980-1990. a avut loc o descoperire rapidă în industria aluminiului în Australia și Africa. În tendința globală actuală, principalele țări extractive de aluminiu sunt Australia, Brazilia, China, Guineea, Jamaica, India, Rusia, Surinam, Venezuela și Grecia.

Zăcăminte de minereu în Rusia

În ceea ce privește producția de minereuri de aluminiu, Rusia se află pe locul șapte în clasamentul mondial. Deși zăcămintele de minereuri de aluminiu din Rusia oferă țării metal în cantități mari, nu este suficient pentru a furniza pe deplin industria. Prin urmare, statul este obligat să cumpere bauxită din alte țări.

În total, 50 de zăcăminte de minereu sunt situate pe teritoriul Rusiei. Acest număr include atât locurile în care mineralul este extras, cât și zăcămintele care nu au fost încă dezvoltate.

Majoritatea rezervelor de minereu sunt situate în partea europeană a țării. Aici sunt situate în regiunile Sverdlovsk, Arhangelsk, Belgorod, în Republica Komi. Toate aceste regiuni conțin 70% din toate rezervele de minereu explorate ale țării.

Minereurile de aluminiu din Rusia sunt încă extrase în vechile zăcăminte de bauxită. Aceste zone includ câmpul Radynskoye din regiunea Leningrad. De asemenea, din cauza deficitului de materii prime, Rusia folosește și alte minereuri de aluminiu, ale căror zăcăminte sunt zăcăminte minerale de cea mai proastă calitate. Dar sunt încă potrivite pentru scopuri industriale. Deci, în Rusia, minereurile de nefelină sunt extrase în cantități mari, ceea ce face posibilă și obținerea de aluminiu.

Bauxita este principalul minereu pentru producția de aluminiu. Formarea depozitelor este asociată cu procesul de intemperii și transfer de material, în care, pe lângă hidroxidii de aluminiu, există și alte elemente chimice. Tehnologia de extracție a metalelor oferă un proces de producție industrial profitabil din punct de vedere economic, fără generarea de deșeuri.

Bauxita este principalul minereu pentru producția de aluminiu

Caracteristicile minereului

Denumirea materiei prime minerale pentru exploatarea aluminiului provine de la numele zonei din Franța unde au fost descoperite pentru prima dată zăcămintele. Bauxita constă din hidroxizi de aluminiu, ca impurități conține minerale argiloase, oxizi și hidroxizi de fier.

În aparență, bauxita este pietroasă și, mai rar, asemănătoare argilei, roca este omogenă sau stratificată în textură. În funcție de forma de apariție în scoarța terestră, acestea sunt dense sau poroase. Mineralele sunt clasificate în funcție de structura lor:

• detrital - conglomerat, pietriș, gresie, pelitic;
• noduli - leguminoase, oolitice.

Masa de bază a rocii sub formă de incluziuni conține formațiuni oolitice de oxizi de fier sau alumină. Minereul de bauxita este de obicei de culoare maro sau caramida, dar exista depozite de nuante de alb, rosu, gri, galben.

Principalele minerale pentru formarea minereului sunt:

• diaspora;
• hidrogoetit;
• goethit;
• boehmit;
• gibbsite;
• caolinit;
• ilmenit;
• hematită de alumină;
• calcit;
• siderit;
• mica.

Distingeți platforma de bauxită, insulele geosinclinale și oceanice. Depozitele de minereu de aluminiu s-au format ca urmare a transferului produselor meteorologice ale rocilor cu depunerea și sedimentarea lor ulterioară.

Bauxitele industriale conțin 28-60% alumină. Când se utilizează minereu, raportul dintre acesta din urmă și siliciu nu trebuie să fie mai mic de 2-2,5.

Galerie: piatra de bauxita (25 fotografii)

Bauxita (video)

Depozite și extracție de materii prime

Principalele materii prime pentru producția industrială de aluminiu în Federația Rusă sunt bauxitele, minereurile nefeline și concentratele acestora, concentrate în Peninsula Kola.

Zăcămintele de bauxită din Rusia se caracterizează prin calitatea scăzută a materiilor prime și condițiile de extracție miniere și geologice dificile. Există 44 de zăcăminte explorate în stat, dintre care doar un sfert este exploatat.

Principala producție de bauxită este realizată de SA „Sevuralboksitruda”. În ciuda rezervelor de materii prime minereu, aprovizionarea întreprinderilor de procesare este inegală. De 15 ani, există un deficit de nefeline și bauxite, ceea ce duce la importul de alumină.

Rezervele mondiale de bauxită sunt concentrate în 18 țări situate în zone tropicale și subtropicale. Amplasarea bauxitei de cea mai înaltă calitate este limitată la zonele de intemperii ale rocilor de aluminosilicat în condiții umede. În aceste zone se află cea mai mare parte a ofertei globale de materii prime.

Cele mai mari rezerve sunt concentrate în Guineea. În ceea ce privește extracția materiilor prime minereu din lume, campionatul aparține Australiei. Brazilia are 6 miliarde de tone de rezerve, Vietnam - 3 miliarde de tone, rezervele de bauxită din India, care sunt de înaltă calitate, sunt de 2,5 miliarde de tone, Indonezia - 2 miliarde de tone. Cea mai mare parte a minereului este concentrată în intestinele acestor țări.

Bauxitele sunt exploatate prin minerit în cariera deschisă și subterană. Procesul tehnologic de prelucrare a materiilor prime depinde de compoziția sa chimică și prevede executarea treptată a lucrărilor.

În prima etapă, sub influența reactanților chimici, se formează alumina, iar în a doua etapă, o componentă metalică este extrasă din aceasta prin electroliză dintr-o topitură de săruri de fluor.

Se folosesc mai multe metode pentru a forma alumina:

• sinterizarea;
• hidrochimic;
• combinate.

Aplicarea tehnicilor depinde de concentrația de aluminiu din minereu. Bauxita de calitate scăzută este procesată într-un mod complex. Încărcătura obținută ca urmare a sinterizării din sifon de calcar și bauxită este levigată cu o soluție. Hidroxidul metalic format în urma tratamentului chimic este separat și supus filtrării.

Linie de procesare a bauxitei (video)

Aplicarea resurselor minerale

Utilizarea bauxitei în diverse ramuri ale producției industriale se datorează versatilității materiei prime în ceea ce privește compoziția minerală și proprietățile fizice. Bauxita este un minereu din care sunt extrase aluminiul și alumina.

Utilizarea bauxitei în metalurgia feroasă ca flux în topirea oțelului cu focar deschis îmbunătățește caracteristicile tehnice ale produselor.

La fabricarea electrocorindonului, proprietățile bauxitei sunt utilizate pentru a forma un material ultrarezistent, refractar (corindon sintetic), ca urmare a topirii în cuptoare electrice, cu participarea antracitului ca agent reducător și pilitură de fier.

Bauxita minerală cu un conținut scăzut de fier este utilizată la fabricarea cimenturilor refractare, cu întărire rapidă. Pe lângă aluminiu, fier, titan, galiu, zirconiu, crom, niobiu și TR (elementele pământurilor rare) sunt extrase din materii prime minereu.

Bauxitele sunt folosite pentru producerea vopselelor, abrazivelor, adsorbanților. La fabricarea compozițiilor refractare se utilizează minereu cu un conținut scăzut de fier.

În industria modernă, minereul de aluminiu a câștigat cea mai mare popularitate. Aluminiul este cel mai comun metal dintre toate metalele care există astăzi pe pământ. În plus, el se află pe locul trei în clasament în ceea ce privește numărul de depozite în intestinele Pământului. De asemenea, aluminiul este cel mai ușor metal. Minereul de aluminiu este o rocă care servește drept material din care se obține metalul. Aluminiul are anumite proprietăți chimice și fizice care fac posibilă adaptarea aplicării sale la domenii complet diferite ale activității umane. Astfel, aluminiul și-a găsit aplicația largă în industrii precum inginerie, automobile, construcții, în producția de diverse containere și ambalaje, inginerie electrică și alte bunuri de larg consum. Aproape fiecare aparat electrocasnic folosit zilnic de o persoană conține aluminiu într-o cantitate sau alta.

Exploatarea aluminiului

Există un număr mare de minerale, în compoziția cărora s-a descoperit odată prezența acestui metal. Oamenii de știință au ajuns la concluzia că acest metal poate fi extras din peste 250 de minerale. Cu toate acestea, nu este profitabilă extragerea metalului din absolut toate minereurile, prin urmare, printre toată diversitatea existentă, se numără cele mai valoroase minereuri de aluminiu, din care se obține metalul. Acestea sunt: ​​bauxite, nefeline și, de asemenea, alunite. Dintre toate minereurile de aluminiu, conținutul maxim de aluminiu este notat în bauxite. În ele se află aproximativ 50% din oxizii de aluminiu. De regulă, depozitele de bauxită sunt situate direct pe suprafața pământului in cantitati suficiente. Bauxita este o rocă opaca de culoare roșie sau gri. Cele mai puternice probe de bauxită la scara mineralogică sunt estimate la 6 puncte. Ele vin în densități diferite de la 2900 la 3500 kg/m3, care depinde direct de compoziția chimică. Minereurile de bauxită se disting prin complexitatea lor compoziție chimică, care include hidroxizi de aluminiu, oxizi de fier și siliciu, precum și de la 40% la 60% din alumină, care este principala materie primă pentru producția de aluminiu. Merită spus că centurile terestre ecuatoriale și tropicale sunt zona principală, care este renumită pentru zăcămintele de minereu de bauxită. Formarea bauxitei necesită participarea mai multor componente, inclusiv monohidrat de alumină, boehmit, diasporă și diferite minerale de hidroxid de fier împreună cu oxid de fier. Intemperii rocilor acide, alcaline și, în unele cazuri, bazice, precum și depunerea lentă a aluminei la fundul rezervoarelor, duce la formarea minereului de bauxită. Din două tone de alumină de aluminiu se obține jumătate - 1 tonă. Și pentru două tone de alumină, este necesar să extragi aproximativ 4,5 tone de bauxită. Aluminiul poate fi obținut și din nefeline și alunite. Primele, în funcție de gradul lor, pot conține de la 22% până la 25% alumină. În timp ce alunitele sunt ușor inferioare bauxitelor, iar 40% constau din oxid de aluminiu.

Minereuri de aluminiu din Rusia

Federația Rusă se află pe linia a 7-a a ratingului între toate țările lumii în ceea ce privește cantitatea de minereuri de aluminiu extrase. Trebuie remarcat faptul că această materie primă în teritoriu statul rus produs in cantitati uriase. Cu toate acestea, țara se confruntă cu o penurie semnificativă a acestui metal și nu este în măsură să-l furnizeze în cantitatea necesară pentru aprovizionarea absolută a industriei. Acesta este motivul principal pentru care Rusia trebuie să achiziționeze minereuri de aluminiu din alte țări, precum și să dezvolte zăcăminte cu minereuri minerale de calitate scăzută. În stat există aproximativ 50 de zăcăminte, dintre care cel mai mare număr se află în partea europeană a statului. Cu toate acestea, Radynkskoe este cel mai vechi zăcământ de minereu de aluminiu din Rusia. Locația sa este regiunea Leningrad. Este format din bauxite, care din cele mai vechi timpuri au fost materialul principal și indispensabil din care se produce ulterior aluminiul.

Producția de aluminiu în Rusia

La începutul secolului al XX-lea, industria aluminiului a luat naștere în Rusia. În 1932 a apărut la Volhov prima fabrică de producție pentru producția de aluminiu. Și deja pe 14 mai a aceluiași an, întreprinderea a reușit să obțină pentru prima dată un lot de metal. În fiecare an, pe teritoriul statului au fost dezvoltate noi zăcăminte de minereuri de aluminiu și au fost puse în funcțiune noi capacități, care au fost extinse semnificativ în timpul celui de-al Doilea Război Mondial. Perioada postbelică pentru țară a fost marcată de deschiderea de noi întreprinderi, a căror activitate principală era producția de produse fabricate, materialul principal pentru care erau aliajele de aluminiu. În același timp, a fost pusă în funcțiune întreprinderea de alumină Pikalevsky. Rusia este renumită pentru varietatea de fabrici, datorită cărora țara produce aluminiu. Dintre acestea, cea mai mare scară nu numai din statul rus, ci din întreaga lume este UC Rusal. A reușit să producă aproximativ 3,603 milioane de tone de aluminiu în 2015, iar în 2012 întreprinderea a ajuns la 4,173 milioane de tone de metal.

Aluminiu / Aluminiu (Al), 13

1,61 (scara Pauling)

Primul: 577,5 (5,984) kJ/mol (eV) al doilea: 1816,7 (18,828) kJ/mol (eV)

Solid

2,6989 g/cm³

660°C, 933,5K

2518,82°C, 2792K

10,75 kJ/mol

284,1 kJ/mol

24,35 24,2 J/(K mol)

10,0 cm³/mol

feţe cubice centrate

(300 K) 237 W/(m K)

simbol cod

Indică faptul că aluminiul poate fi reciclat Aluminiu- un element din grupa a 13-a din tabelul periodic al elementelor chimice (conform clasificării învechite - un element din subgrupa principală a grupei III), din a treia perioadă, cu număr atomic 13. Este desemnat prin simbolul Al ( lat. Aluminiu). Aparține grupului de metale ușoare. Cel mai comun metal și al treilea element chimic cel mai răspândit din scoarța terestră (după oxigen și siliciu). substanță simplă aluminiu- metal paramagnetic usor de culoare alb-argintiu, usor turnat, turnat, prelucrat. Aluminiul are o conductivitate termică și electrică ridicată, rezistență la coroziune datorită formării rapide a peliculelor puternice de oxid care protejează suprafața de interacțiuni ulterioare.

Poveste

Aluminiul a fost obținut pentru prima dată de fizicianul danez Hans Oersted în 1825 prin acțiunea amalgamului de potasiu asupra clorurii de aluminiu, urmată de distilarea mercurului. Numele elementului este derivat din lat. alamenul- alaun. Înainte de descoperirea unei metode industriale de producere a aluminiului, acest metal era mai scump decât aurul. În 1889, britanicii, dorind să-l onoreze pe marele chimist rus D. I. Mendeleev cu un dar bogat, i-au dăruit cântare din aur și aluminiu.

Chitanță

Aluminiul formează o legătură chimică puternică cu oxigenul. În comparație cu alte metale, recuperarea aluminiului din minereu este mai dificilă datorită reactivității sale ridicate și temperatura ridicata topirea majorității minereurilor sale (cum ar fi bauxita). Reducerea directă cu carbon nu poate fi utilizată deoarece puterea de reducere a aluminiului este mai mare decât cea a carbonului. O reducere indirectă este posibilă pentru a obține un produs intermediar Al4C3, care se descompune la 1900-2000 ° C cu formarea de aluminiu. Această metodă este în curs de dezvoltare, dar pare a fi mai avantajoasă decât procesul Hall-Héroult, deoarece necesită mai puțină energie și generează mai puțin CO2. Metoda modernă obținând, procesul Hall-Héroult a fost dezvoltat independent de americanul Charles Hall și francezul Paul Héroux în 1886. Constă în dizolvarea oxidului de aluminiu Al2O3 într-o topitură de criolit Na3AlF6, urmată de electroliză folosind electrozi de cocs consumabil sau anod de grafit. Această metodă de obținere necesită cantități foarte mari de energie electrică și, prin urmare, a primit aplicare industrială abia în secolul al XX-lea. Producția a 1000 kg de aluminiu brut necesită 1920 kg de alumină, 65 kg de criolit, 35 kg de fluorură de aluminiu, 600 kg de electrozi de grafit anodic și aproximativ 17 MWh de energie electrică (~61 GJ). metoda de laborator Producția de aluminiu a fost propusă de Friedrich Wöhler în 1827 prin reducerea clorurii de aluminiu anhidru cu potasiu metal (reacția are loc atunci când este încălzită fără acces la aer):

AlCl3+3K→3KCl+Al(stil de afișare (mathsf (AlCl_(3)+3Krightarrow 3KCl+Al)))

Proprietăți fizice

Microstructură din aluminiu pe suprafața gravată a unui lingot, puritate de 99,9998%, dimensiunea sectorului vizibil de aproximativ 55×37 mm

• Metal alb-argintiu, ușor
• densitate - 2712 kg/m³
• punctul de topire pentru aluminiu tehnic - 658 °C, pentru aluminiu de înaltă puritate - 660 °C
• căldură specifică de topire - 390 kJ/kg
• punctul de fierbere - 2500 ° C
• căldură specifică de evaporare - 10,53 MJ/kg
• capacitate termica specifica - 897 J/kg K
• rezistența la tracțiune a aluminiului turnat - 10-12 kg/mm², deformabil - 18-25 kg/mm², aliaje - 38-42 kg/mm²
• Duritate Brinell - 24…32 kgf/mm²
• Ductilitate ridicată: pentru tehnic - 35%, pentru curat - 50%, rulat foaie subțireși chiar folie
• Modulul Young - 70 GPa
• Aluminiul are conductivitate electrică ridicată (37 106 S/m) și conductivitate termică (203,5 W/(m K)), 65% din conductibilitatea electrică a cuprului, are o reflectivitate ridicată a luminii.
• Paramagnet slab.
• Coeficient de temperatură de dilatare liniară 24,58 10−6 K−1 (20…200 °C).
• Rezistivitate 0,0262..0,0295 Ohm mm²/m
• Coeficientul de temperatură al rezistenței electrice este 4,3·10−3 K−1. Aluminiul intră într-o stare supraconductivă la o temperatură de 1,2 kelvin.

Aluminiul formează aliaje cu aproape toate metalele. Cele mai cunoscute sunt aliajele cu cupru și magneziu (duralumin) și siliciu (siliciu).

Fiind în natură

Prevalența

În ceea ce privește prevalența în scoarța terestră, ea ocupă locul 1 în rândul metalelor și locul 3 în rândul elementelor, al doilea doar după oxigen și siliciu. Concentrația de masă a aluminiului în scoarța terestră, conform diverșilor cercetători, este estimată la 7,45 până la 8,14%.

Compuși naturali de aluminiu

În natură, aluminiul, datorită activității sale chimice ridicate, apare aproape exclusiv sub formă de compuși. Unele dintre mineralele naturale de aluminiu sunt:

• Bauxite - Al2O3 H2O (cu amestecuri de SiO2, Fe2O3, CaCO3)
• Nefeline - KNa34
• Alunite - (Na,K)2S04Al2(SO4)34Al(OH)3
• Alumină (amestecuri de caolini cu nisip SiO2, calcar CaCO3, magnezit MgCO3)
• Corindon (safir, rubin, smirghel) - Al2O3
• Feldspați - (K,Na)2O Al2O3 6SiO2, Ca
• Caolinit - Al2O3 2SiO2 2H2O
• Beril (smarald, acvamarin) - 3BeO Al2O3 6SiO2
• Crisoberil (alexandrit) - BeAl2O4.

Cu toate acestea, într-un anume specific condiţii reducătoare(orificiile vulcanilor) au fost găsite urme de aluminiu metalic nativ. În apele naturale, aluminiul se găsește sub formă de compuși chimici cu toxicitate scăzută, cum ar fi fluorura de aluminiu. Tipul de cation sau anion depinde în primul rând de aciditate mediu acvatic. Concentrațiile de aluminiu în corpurile de apă rusești variază de la 0,001 la 10 mg/l. ÎN apa de mare concentrația sa este de 0,01 mg/l.

Izotopi ai aluminiului

Aluminiul natural constă aproape în întregime din singurul izotop stabil, 27Al, cu urme neglijabile de 26Al, cel mai lung izotop radioactiv cu un timp de înjumătățire de 720 de mii de ani, format în atmosferă în timpul divizării nucleelor ​​de argon de către protonii 40Ar. raze cosmice cu energii mari.

Proprietăți chimice

În condiții normale, aluminiul este acoperit cu o peliculă subțire și puternică de oxid și, prin urmare, nu reacționează cu agenții oxidanți clasici: cu H2O, O2, HNO3 (fără încălzire), H2SO4, dar reacționează cu HCl. Din acest motiv, aluminiul nu este practic supus coroziunii și, prin urmare, este solicitat pe scară largă de industria modernă. Cu toate acestea, atunci când filmul de oxid este distrus (de exemplu, la contactul cu soluții de sare de amoniu NH +, alcalii fierbinți sau ca rezultat al amalgamării), aluminiul acționează ca un metal reducător activ. Este posibil să se prevină formarea unui film de oxid prin adăugarea de metale precum galiu, indiu sau staniu la aluminiu. În acest caz, suprafața aluminiului este umezită de eutectici cu punct de topire scăzut pe baza acestor metale. Reacționează ușor cu substanțe simple:

• cu oxigen pentru a forma alumină:

4Al+3O2→2Al2O3(stil de afișare (mathsf (4Al+3O_(2)săgeată la dreapta 2Al_(2)O_(3))))

• cu halogeni (cu excepția fluorului), formând clorură, bromură sau iodură de aluminiu:

2Al+3Hal2→2AlHal3(Hal=Cl,Br,I)(stil de afișare (mathsf (2Al+3Hal_(2)săgeată dreapta 2AlHal_(3)(Hal=Cl,Br,I))))

• reacţionează cu alte nemetale atunci când este încălzit:

• cu fluor, formând fluorură de aluminiu:

2Al+3F2→2AlF3(stil de afișare (mathsf (2Al+3F_(2)săgeată la dreapta 2AlF_(3))))

• cu sulf, formând sulfură de aluminiu:

2Al+3S→Al2S3(stil de afișare (mathsf (2Al+3Srightarrow Al_(2)S_(3))))

• cu azot pentru a forma nitrură de aluminiu:

2Al+N2→2AlN(stil de afișare (mathsf (2Al+N_(2)săgeată la dreapta 2AlN)))

• cu carbon, formând carbură de aluminiu:

4Al+3C→Al4C3(stil de afișare (mathsf (4Al+3Crightarrow Al_(4)C_(3))))

Sulfura de aluminiu și carbura de aluminiu sunt complet hidrolizate: Al2S3+6H2O→2Al(OH)3+3H2S(stil de afișare (mathsf (Al_(2)S_(3))+6H_(2)Orightarrow 2Al(OH)_(3)+3H_( 2) S))) Al4C3+12H2O→4Al(OH)3+3CH4(stil de afișare (mathsf (Al_(4)C_(3)+12H_(2)Săgeată la dreapta) 4Al(OH))_(3)+3CH_(4)) )) Cu substanțe complexe:

• cu apă (după îndepărtarea peliculei de oxid de protecție, de exemplu, prin amalgamare sau prin soluții alcaline fierbinți):

2Al+6H2O→2Al(OH)3+3H2(stil de afișare (mathsf (2Al+6H_(2)Săgeată la dreapta 2Al(OH))_(3)+3H_(2))))

• cu alcalii (cu formarea de tetrahidroxoaluminați și alți aluminați):

2Al+2NaOH+6H2O→2Na+3H2(stil de afișare (mathsf (2Al+2NaOH+6H_(2)Săgeată la dreapta 2Na+3H_(2)))) 2Al+6NaOH→2Na3AlO3+3H2(stil de afișare (mathsf (2Al+6NaOH_3) )AlO_(3)+3H_(2))))

• Usor solubil in acizi clorhidric si sulfuric diluat:

2Al+6HCl→2AlCl3+3H2(stil de afișare (mathsf (2Al+6HClrightarrow 2AlCl_(3)+3H_(2))))) 2Al+3H2SO4→Al2(SO4)3+3H2(stil de afișare (mathsf (2Al+3H_(2)SO_) (4)săgeată la dreapta Al_(2)(SO_(4))_(3)+3H_(2))))

• Când este încălzit, se dizolvă în acizi - agenți de oxidare care formează săruri solubile de aluminiu:

8Al+15H2SO4→4Al2(SO4)3+3H2S+12H2O(stil de afișare (mathsf (8Al+15H_(2)SO_(4)săgeată dreapta 4Al_(2))(SO_(4))_(3)+3H_(2)S+ 12H_ (2)O))) Al+6HNO3→Al(NO3)3+3NO2+3H2O(stil de afișare (mathsf (Al+6HNO_(3)săgeată la dreapta) Al(NO_(3))_(3)+3NO_(2)+ 3H_ (2)O)))

• reface metalele din oxizii lor (aluminotermie):

8Al+3Fe3O4→4Al2O3+9Fe(stil de afișare (mathsf (8Al+3Fe_(3)O_(4)săgeată la dreapta 4Al_(2)O_(3)+9Fe))) 2Al+Cr2O3→Al2O3+2Cr(stil de afișare (mathsf_(2Al+Cr_) (2)O_(3)săgeată la dreapta Al_(2)O_(3)+2Cr)))

Productie si piata

Producția de aluminiu în milioane de tone Nu există informații sigure despre producția de aluminiu înainte de secolul al XIX-lea. (Aparând uneori cu referire la Istoria naturală a lui Pliniu, afirmația că aluminiul era cunoscut sub împăratul Tiberiu se bazează pe o interpretare greșită a sursei). În 1825, fizicianul danez Hans Christian Oersted a primit câteva miligrame de aluminiu metalic, iar în 1827 Friedrich Wöhler a reușit să izoleze boabe de aluminiu, care, totuși, au fost imediat acoperite cu o peliculă subțire de oxid de aluminiu în aer. Până la sfârșitul secolului al XIX-lea, aluminiul nu a fost produs la scară industrială. Abia în 1854, Henri Sainte-Clair Deville (cercetările sale au fost finanțate de Napoleon al III-lea, în speranța că aluminiul va fi de folos armatei sale) a inventat prima metodă de producție industrială a aluminiului, bazată pe deplasarea aluminiului de către sodiu metalic din dublu. clorura de sodiu si aluminiu NaCl AlCl3. În 1855 s-a obţinut primul lingou de metal cu o greutate de 6-8 kg. Pentru 36 de ani de aplicare, din 1855 până în 1890, s-au obținut 200 de tone de metal aluminiu prin metoda Saint-Clair Deville. În 1856, a obținut și aluminiu prin electroliza unei topituri de clorură de sodiu-aluminiu. În 1885, în orașul german Gmelingem a fost construită o fabrică de producție de aluminiu, care funcționează după tehnologia propusă de Nikolai Beketov. Tehnologia lui Beketov nu era mult diferită de metoda Deville, dar era mai simplă și consta în interacțiunea dintre criolit (Na3AlF6) și magneziu. În cinci ani, această fabrică a produs aproximativ 58 de tone de aluminiu - mai mult de un sfert din producția mondială de metal prin mijloace chimice în perioada 1854-1890. Metoda, inventată aproape simultan de Charles Hall în SUA și Paul Héroux în Franța (1886) și bazată pe producerea de aluminiu prin electroliza aluminei dizolvate în criolitul topit, a pus bazele metodei moderne de producere a aluminiului. De atunci, datorită îmbunătățirii ingineriei electrice, producția de aluminiu s-a îmbunătățit. Oamenii de știință ruși K. I. Bayer, D. A. Penyakov, A. N. Kuznetsov, E. I. Jukovski și A. A. Yakovkin au avut o contribuție notabilă la dezvoltarea producției de alumină.Prima fabrică de aluminiu din Rusia a fost construită în 1932. an în orașul Volhov. Industria metalurgică a URSS în 1939 a produs 47,7 mii tone de aluminiu, alte 2,2 mii tone au fost importate. Al doilea Razboi mondial a stimulat semnificativ producția de aluminiu. Deci, în 1939, producția sa globală, cu excepția URSS, era de 620 de mii de tone, dar până în 1943 a crescut la 1,9 milioane de tone. Până în 1956, în lume erau produse 3,4 milioane de tone de aluminiu primar, în 1965 - 5,4 milioane de tone. , în 1980 - 16,1 milioane de tone, în 1990 - 18 milioane de tone. În 2007, în lume au fost produse 38 de milioane de tone de aluminiu primar, iar în 2008 - 39,7 milioane de tone. :

1. RPC China (în 2007 a produs 12,60 milioane de tone, iar în 2008 - 13,50 milioane de tone)
2. Rusia Rusia (3,96/4,20)
3. Canada Canada (3,09/3,10)
4. SUA SUA (2,55/2,64)
5. Australia Australia (1,96/1,96)
6. Brazilia Brazilia (1,66/1,66)
7. India India (1,22/1,30)
8. Norvegia Norvegia (1,30/1,10)
9. EAU EAU (0,89/0,92)
10. Bahrain Bahrain (0,87/0,87)
11. Africa de Sud Africa de Sud (0,90/0,85)
12. Islanda Islanda (0,40/0,79)
13. Germania Germania (0,55/0,59)
14. Venezuela Venezuela (0,61/0,55)
15. Mozambic Mozambic (0,56/0,55)
16. Tadjikistan Tadjikistan (0,42/0,42)

În 2016, pe piața mondială au fost produse 59 de milioane de tone de aluminiu, rezerva este de 2,224 milioane de tone, iar producția medie zilnică este de 128,6 mii tone (2013,7). În Rusia, monopolul producției de aluminiu este compania rusă de aluminiu, care reprezintă aproximativ 13% din piața mondială a aluminiului și 16% din alumină. Rezervele mondiale de bauxită sunt practic nelimitate, adică sunt incomensurabile cu dinamica cererii. Capacitățile existente pot produce până la 44,3 milioane de tone de aluminiu primar pe an. De asemenea, trebuie luat în considerare faptul că în viitor unele dintre aplicațiile din aluminiu pot fi reorientate spre utilizarea, de exemplu, a materialelor compozite. Prețurile pentru aluminiu (la licitațiile burselor internaționale de mărfuri) din 2007 până în 2015 au fost în medie de 1253-3291 de dolari pe tonă.

Aplicație

Folosit pe scară largă ca material structural. Principalele avantaje ale aluminiului în această capacitate sunt ușurința, ductilitatea pentru ștanțare, rezistența la coroziune (în aer, aluminiul este acoperit instantaneu cu o peliculă puternică de Al2O3, care împiedică oxidarea ulterioară a acestuia), conductivitate termică ridicată, netoxicitatea compușilor săi. În special, aceste proprietăți au făcut aluminiul extrem de popular în fabricarea de vase de gătit, folie de aluminiu în industria alimentară și pentru ambalare. Primele trei proprietăți au făcut din aluminiu principala materie primă în industria aviației și aerospațială (recent a fost înlocuită încet cu materiale compozite, în principal fibră de carbon). Principalul dezavantaj al aluminiului ca material structural este rezistența sa scăzută, prin urmare, pentru a-l întări, este de obicei aliat cu o cantitate mică de cupru și magneziu (aliajul se numește duraluminiu). Conductivitatea electrică a aluminiului este de numai 1,7 ori mai mică decât cea a cuprului, în timp ce aluminiul este de aproximativ 4 ori mai ieftin pe kilogram, dar, datorită densității de 3,3 ori mai mici, pentru a obține o rezistență egală, are nevoie de aproximativ 2 ori mai puțină greutate. Prin urmare, este utilizat pe scară largă în inginerie electrică pentru fabricarea firelor, ecranarea acestora și chiar în microelectronică atunci când depunerea conductorilor pe suprafața cristalelor de microcircuit. Conductivitatea electrică mai mică a aluminiului (3,7 107 S/m) comparativ cu cuprul (5,84 107 S/m), pentru a menține aceeași rezistență electrică, este compensată de o creștere a ariei secțiunii transversale a conductorilor de aluminiu. Dezavantajul aluminiului ca material electric este formarea unei pelicule puternice de oxid dielectric pe suprafața sa, care îngreunează lipirea și, datorită deteriorării rezistenței de contact, provoacă o încălzire crescută la conexiunile electrice, care, la rândul său, afectează negativ fiabilitatea contactului electric și starea de izolare. Prin urmare, în special, cea de-a 7-a ediție a Regulilor de instalare electrică, adoptată în 2002, interzice utilizarea conductorilor de aluminiu cu o secțiune transversală mai mică de 16 mm².

• Datorită complexului de proprietăți, este utilizat pe scară largă în echipamentele termice.
• Aluminiul și aliajele sale nu devin fragile la temperaturi foarte scăzute. Din acest motiv, este utilizat pe scară largă în tehnologia criogenică. Cu toate acestea, există un caz cunoscut de dobândire a fragilității de către țevile criogenice din aliaj de aluminiu datorită îndoirii lor pe miezuri de cupru în timpul dezvoltării RN Energia.
• Reflexivitatea ridicată, combinată cu costul scăzut și ușurința depunerii în vid, face din aluminiu materialul optim pentru realizarea oglinzilor.
• În producția de materiale de construcție ca agent de formare a gazelor.
• Aluminizarea conferă rezistență la coroziune și la calcar oțelului și altor aliaje, de exemplu, supapele de motor cu piston, paletele turbinei, platformele de ulei, echipamentele de schimb de căldură și înlocuiește, de asemenea, galvanizarea.
• Sulfura de aluminiu este folosită pentru a produce hidrogen sulfurat.
• Cercetările sunt în curs de dezvoltare pentru a dezvolta aluminiul spumat ca material deosebit de puternic și ușor.

Ca restaurator

• Ca component al termitei, amestecuri pentru aluminotermie.
• în pirotehnică.
• Aluminiul este folosit pentru a recupera metalele rare din oxizii sau halogenurile lor.
• Utilizare limitată ca protector pentru protecția anodică.

Aliaje pe bază de aluminiu

Ca material structural, nu se folosește de obicei aluminiu pur, ci diferite aliaje pe baza acestuia. Denumirea seriei de aliaje din acest articol este dată pentru SUA (standard H35.1 ANSI) și conform GOST Rusia. În Rusia, standardele principale sunt GOST 1583 „Aliaje de aluminiu turnat. Specificații” și GOST 4784 „Aluminiu și aliaje de aluminiu forjat. Marci. Există, de asemenea, marcajul UNS și standardul internațional pentru aliajele de aluminiu și marcarea acestora ISO R209 b.

• Aluminiu-magneziu Al-Mg (ANSI: seria 5xxx pentru aliaje forjate și 5xx.x pentru aliaje pentru piese turnate modelate; GOST: AMg). Aliajele sistemului Al-Mg se caracterizează printr-o combinație de rezistență satisfăcătoare, ductilitate bună, sudabilitate foarte bună și rezistență la coroziune. În plus, aceste aliaje se caracterizează prin rezistență ridicată la vibrații.

În aliajele acestui sistem, care conțin până la 6% Mg, se formează un sistem eutectic de Al3Mg2 care se îmbină cu o soluție solidă pe bază de aluminiu. Cele mai utilizate în industrie sunt aliajele cu conținut de magneziu de la 1 la 5%. O creștere a conținutului de Mg din aliaj crește semnificativ rezistența acestuia. Fiecare procent de magneziu crește rezistența la rupere a aliajului cu 30 MPa, iar limita de curgere cu 20 MPa. În acest caz, alungirea relativă scade ușor și este în intervalul 30-35%. Aliajele cu un conținut de magneziu de până la 3% (din masă) sunt stabile din punct de vedere structural la temperaturi ridicate și încăperi chiar și într-o stare semnificativ prelucrată la rece. Pe măsură ce concentrația de magneziu în stare de întărire la lucru crește, structura aliajului devine instabilă. În plus, o creștere a conținutului de magneziu peste 6% duce la o deteriorare a rezistenței la coroziune a aliajului. Pentru a îmbunătăți caracteristicile de rezistență ale sistemului Al-Mg, aliajele sunt aliate cu crom, mangan, titan, siliciu sau vanadiu. Ei încearcă să evite pătrunderea cuprului și a fierului în aliajele acestui sistem, deoarece le reduc rezistența la coroziune și sudarea.

• Aluminiu-mangan Al-Mn (ANSI: seria 3xxx; GOST: AMts). Aliajele acestui sistem au rezistență bună, ductilitate și lucrabilitate, rezistență ridicată la coroziune și sudabilitate bună.

Principalele impurități din aliajele sistemului Al-Mn sunt fierul și siliciul. Ambele elemente reduc solubilitatea manganului în aluminiu. Pentru a obține o structură cu granulație fină, aliajele acestui sistem sunt aliate cu titan. Prezența unei cantități suficiente de mangan asigură stabilitatea structurii metalice prelucrate la rece la temperaturi ridicate și camere.

• Aluminiu-cupru Al-Cu (Al-Cu-Mg) (ANSI: seria 2xxx, 2xx.x; GOST: AM). Proprietățile mecanice ale aliajelor acestui sistem în stare de întărire termică ajung și uneori depășesc, proprietăți mecanice oțeluri cu conținut scăzut de carbon. Aceste aliaje sunt de înaltă tehnologie. Cu toate acestea, au și un dezavantaj semnificativ - rezistență scăzută la coroziune, ceea ce duce la necesitatea utilizării straturilor de protecție.

Manganul, siliciul, fierul și magneziul pot fi folosiți ca dopanți. Mai mult, acesta din urmă are cea mai puternică influență asupra proprietăților aliajului: aliajul cu magneziu crește semnificativ rezistența la tracțiune și limita de curgere. Adăugarea de siliciu la aliaj crește capacitatea acestuia de a îmbătrâni artificial. Aliarea cu fier și nichel crește rezistența la căldură a aliajelor din seria a doua. Întărirea prin muncă a acestor aliaje după călire accelerează îmbătrânirea artificială și, de asemenea, crește rezistența și rezistența la coroziune prin stres.

• Aliaje ale sistemului Al-Zn-Mg (Al-Zn-Mg-Cu) (ANSI: seria 7xxx, 7xx.x). Aliajele acestui sistem sunt apreciate pentru rezistența lor foarte mare și buna lucrabilitate. Reprezentantul sistemului - aliajul 7075 este cel mai puternic dintre toate aliajele de aluminiu. Efectul unei întăriri atât de ridicate se realizează datorită solubilității ridicate a zincului (70%) și magneziului (17,4%) la temperaturi ridicate, care scade brusc la răcire.

Cu toate acestea, un dezavantaj semnificativ al acestor aliaje este rezistența extrem de scăzută la coroziune la stres. Rezistența la coroziune a aliajelor sub stres poate fi crescută prin aliarea cu cupru. Este imposibil să nu remarcăm regularitatea descoperită în anii 60: prezența litiului în aliaje încetinește natural și accelerează îmbătrânirea artificială. În plus, prezența litiului reduce greutatea specifică a aliajului și crește semnificativ modulul de elasticitate al acestuia. Ca urmare a acestei descoperiri, au fost dezvoltate noi sisteme de aliaje Al-Mg-Li, Al-Cu-Li și Al-Mg-Cu-Li.

• Aliajele aluminiu-siliciu (silici) sunt cele mai potrivite pentru turnare. Cazurile diferitelor mecanisme sunt adesea turnate din ele.
• Aliaje complexe pe bază de aluminiu: aviație.

Aluminiu ca aditiv în alte aliaje

Aluminiul este o componentă importantă a multor aliaje. De exemplu, în bronzurile de aluminiu, componentele principale sunt cuprul și aluminiul. În aliajele de magneziu, aluminiul este cel mai adesea folosit ca aditiv. Pentru fabricarea spiralelor în încălzitoarele electrice se utilizează Fechral (Fe, Cr, Al) (împreună cu alte aliaje). Adăugarea de aluminiu la așa-numitele „oțeluri cu tăiere liberă” facilitează prelucrarea acestora, oferind o rupere clară a piesei finite din bară la sfârșitul procesului.

Bijuterii

Când aluminiul era foarte scump, se făceau din el o varietate de bijuterii. Așadar, Napoleon al III-lea a comandat nasturi de aluminiu, iar în 1889 lui Mendeleev i s-au prezentat cântare cu boluri din aur și aluminiu. Moda bijuteriilor din aluminiu a dispărut imediat când au apărut noi tehnologii pentru producția sa, care au redus costul de mai multe ori. Acum, aluminiul este uneori folosit la fabricarea de bijuterii. În Japonia, aluminiul este folosit la fabricarea bijuteriilor tradiționale, înlocuind argintul.

Tacâmuri

La ordinul lui Napoleon al III-lea s-au realizat tacâmuri din aluminiu, care i-au fost servite la cine de gală lui și celor mai onorati invitați. Alți oaspeți au folosit în același timp aparate din aur și argint. Apoi tacâmurile din aluminiu s-au răspândit, de-a lungul timpului, utilizarea ustensilelor de bucătărie din aluminiu a scăzut semnificativ, dar și acum ele pot fi încă văzute doar în unele unități de catering - în ciuda declarațiilor unor experți despre nocivitatea aluminiului pentru sănătatea umană. În plus, astfel de dispozitive își pierd în cele din urmă aspectul atractiv din cauza zgârieturilor și formei din cauza moliciunii aluminiului. Ustensilele pentru armată sunt din aluminiu: linguri, bowler, baloane.

Fabricarea sticlei

Fluorul, fosfatul și oxidul de aluminiu sunt utilizate în fabricarea sticlei.

industria alimentară

Aluminiul este înregistrat ca aditiv alimentar E173.

industria militară

Ieftinitatea și greutatea metalului au dus la utilizarea pe scară largă în producția de manual brate miciîn special puști și pistoale de asalt.

Aluminiul și compușii săi în rachete

Aluminiul și compușii săi sunt utilizați ca propulsor de înaltă performanță în propulsoarele bipropulsante și ca propulsor în propulsoarele solide. Următorii compuși de aluminiu sunt de cel mai mare interes practic ca combustibil pentru rachete:

• Aluminiu sub formă de pulbere ca combustibil în combustibilii solizi pentru rachete. Se mai foloseste si sub forma de pulbere si suspensii in hidrocarburi.
• hidrură de aluminiu.
• boran de aluminiu.
• Trimetilaluminiu.
• Trietilaluminiu.
• Tripropilaluminiu.

Trietilaluminiul (de obicei amestecat cu trietilbor) este, de asemenea, utilizat pentru aprinderea chimică (ca combustibil de pornire) în motoarele de rachetă, deoarece se aprinde spontan în oxigen gazos. Propulsorii de hidrură de aluminiu, în funcție de oxidant, au următoarele caracteristici:

Energia aluminiului

Energia aluminiului folosește aluminiul ca purtător de energie secundar universal. Aplicațiile sale în această calitate sunt:

• Oxidarea aluminiului în apă pentru a produce hidrogen și energie termică.
• Oxidarea aluminiului cu oxigen atmosferic pentru producerea de energie electrică în generatoare electrochimice aer-aluminiu.

Aluminiul în cultura mondială

• În romanul lui N. G. Chernyshevsky „Ce să faci?” (1862-1863) unul dintre personajele principale își descrie visul într-o scrisoare - o viziune asupra viitorului în care oamenii trăiesc, se relaxează și lucrează în clădiri cu mai multe etaje din sticlă și aluminiu; podelele, tavanele și mobilierul sunt realizate din aluminiu (pe vremea lui N. G. Chernyshevsky, aluminiul tocmai începea să fie descoperit).
• Aluminium Cucumbers este imaginea și titlul cântecului din 1987 al lui Viktor Tsoi.

Toxicitate

În ciuda distribuției sale largi în natură, nicio ființă vie nu folosește aluminiul în metabolism - este un metal mort. Are un efect ușor toxic, dar mulți compuși anorganici de aluminiu solubili în apă rămân în stare dizolvată. perioadă lungă de timpși poate avea efecte dăunătoare asupra oamenilor și animalelor cu sânge cald prin apă potabilă. Cele mai toxice sunt clorurile, nitrații, acetații, sulfații etc. Pentru om, următoarele doze de compuși ai aluminiului (mg/kg greutate corporală) au efect toxic la ingerare:

• acetat de aluminiu - 0,2-0,4;
• hidroxid de aluminiu - 3,7-7,3;
• aluminiu alaun - 2,9.

Acţionează în primul rând asupra sistem nervos(se acumulează în țesutul nervos, ducând la tulburări severe ale funcției sistemului nervos central). Cu toate acestea, proprietatea neurotoxică a aluminiului a fost studiată încă de la mijlocul anilor 1960, deoarece acumularea metalului în corpul uman este împiedicată de mecanismul excreției acestuia. În condiții normale, până la 15 mg dintr-un element pe zi pot fi excretate prin urină. În consecință, cel mai mare efect negativ se observă la persoanele cu funcție excretorie renală afectată. Standardul pentru conținutul de aluminiu în apa potabilă din Rusia este de 0,2 mg/l. În același timp, acest MPC poate fi crescut la 0,5 mg/l de către medicul sanitar-șef de stat pentru teritoriul relevant pentru un anumit sistem de alimentare cu apă. Potrivit unor studii biologice, aportul de aluminiu în corpul uman a fost considerat un factor în dezvoltarea bolii Alzheimer, dar aceste studii au fost ulterior criticate, iar concluzia despre legătura dintre unul și celălalt a fost infirmată. Compușii de aluminiu pot stimula, de asemenea, cancerul de sân atunci când sunt utilizate antiperspirante cu clorură de aluminiu. Dar există mai puține dovezi științifice care să susțină acest lucru decât contrariul.

Vezi si

• Anodizare
• Oxidare
• Aluminiu. al treisprezecelea element
• Institutul Internațional al Aluminiului

Note

1. Michael E. Wieser, Norman Holden, Tyler B. Coplen, John K. Böhlke, Michael Berglund, Willi A. Brand, Paul De Bièvre, Manfred Gröning, Robert D. Loss, Juris Meija, Takafumi Hirata, Thomas Prohaska, Ronny Schoenberg, Glenda O'Connor, Thomas Walczyk, Shige Yoneda, Xiang-Kun Zhu. Greutăți atomice ale elementelor 2011 (Raport tehnic IUPAC) // Chimie pură și aplicată. - 2013. - Vol. 85, nr. 5. - P. 1047-1078. - DOI:10.1351/PAC-REP-13-03-02.
2. Enciclopedie chimică. În 5 volume / Ed.: Knunyants I. L. (ed. șef). - M.: Enciclopedia Sovietică, 1988. - T. 1. - S. 116. - 623 p. - 100.000 de exemplare.
3. Harry H. Binder: Lexikon der Chemischen Elemente. S. Hirzel Verlag, Stuttgart 1999, ISBN 3-7776-0736-3.
4. aluminiu. Dicţionar de etimologie online. etymonline.com. Preluat la 3 mai 2010.
5. Fialkov, Yu. Al nouălea semn. - M.: Detgiz, 1963. - S. 133.
6. Lecția numărul 49
7. Reciclarea și prelucrarea aluminiului pentru conservarea energiei și durabilitate. - ASM International, 2007. - P. 198. - ISBN 0-87170-859-0.
8. Scurtă enciclopedie chimică. T. 1 (A-E). - M.: Enciclopedia Sovietică. 1961.
9. Koronovsky N. V., Yakushova A. F. Fundamentele Geologiei.
10. Oleinikov B. V. și colab. Aluminiul este un mineral nou din clasa elementelor native // ​​Zapiski VMO. - 1984, partea CXIII, nr. 2, p. 210-215. .
11. J.P. Riley și Skirrow G. Chemical Oceanography V. 1, 1965.
12. Fundamentele energiei hidrogenului / Ed. V. A. Moshnikov și E. I. Terukova .. - Sankt Petersburg: Editura Universității Electrotehnice din Sankt Petersburg „Leti”, 2010. - 288 p. - ISBN 978-5-7629-1096-5.
13. Lidin R. A., Molochko V. A., Andreeva L. L. Reacții substante anorganice: carte de referință / Ed. R. A. Lidina. - Ed. a II-a, revizuită. si suplimentare - M.: Butarda, 2007. - S. 16. - 637 p. - ISBN 978-5-358-01303-2.
14. Enciclopedie: bijuterii, bijuterii, pietre de bijuterii. Metale pretioase. Aluminiu prețios.
15. „Argintul” din lut.
16. REZUMAT DE MĂRFURI MINERALE 2009.
17. C34 Starea curenta producția și consumul global și intern de aluminiu
18. Rezervele de aluminiu sunt în creștere în lume.
19. Producția de aluminiu primar în lume și în Rusia.
20. Graficul istoric al prețurilor pentru aluminiu. Preluat la 8 iunie 2015.
21. Kitco - Metale de bază - Metale industriale - Cupru, aluminiu, nichel, zinc, plumb - diagrame, prețuri, grafice, cotații, Cu, Ni, Zn, Al, Pb.
22. Efectul elementelor de aliere asupra proprietăților aliajelor de aluminiu.
23. Baykov D. I. și alții. Aliaje de aluminiu sudabile. - L.: Sudpromgiz, 1959. - 236 p.
24. Fapte despre aluminiu.
25. Pușcă de asalt Heckler-Koch HK416 (Germania) | Știri economice.
26. Tara Perfection D.O.O. - Siguranța de care poți conta.
27. Sarner S. Chimia combustibililor pentru rachete \u003d Chimia propulsorului / Per. din engleza. E. P. Golubkova, V. K. Starkov, V. N. Shemanina; ed. V. A. Ilyinsky. - M.: Mir, 1969. - S. 111. - 488 p.
28. Zhuk A. Z., Kleimenov B. V., Fortov V. E., Sheindlin A. E. Mașină electrică pe combustibil din aluminiu. - M: Nauka, 2012. - 171 p. - ISBN 978-5-02-037984-8.
29. castraveți de aluminiu
30. Shcherbatykh I., dulgher D.O.(mai 2007). Rolul metalelor în etiologia bolii Alzheimer // J. Alzheimers Dis. 11(2): 191-205.
31. Rondeau V., Commenges D., Jacqmin-Gadda H., Dartigues J. F.(iulie 2000). Relația dintre concentrațiile de aluminiu din apa potabilă și boala Alzheimer: un studiu de urmărire de 8 ani // Am. J. epidemiol. 152(1): 59-66.
32. Rondeau V.(2002). O revizuire a studiilor epidemiologice pe aluminiu și silice în legătură cu boala Alzheimer și tulburările asociate // Rev. Mediul. Sănătate 17(2): 107-121.
33. Martyn C. N., Coggon D. N., Inskip H., Lacey R. F., Young W. F.(mai 1997). Concentrațiile de aluminiu în apa potabilă și riscul bolii Alzheimer // Epidemiology 8 (3): 281-286.
34. Graves A. B., Rosner D., Echeverria D., Mortimer J. A., Larson E. B.(septembrie 1998). Expunerea profesională la solvenți și aluminiu și riscul estimat de apariție a bolii Alzheimer // Occup. Mediul. Med. 55(9): 627-633.
35. Antiperspirante/Deodorante și cancer de sân.
36. clorură de aluminiu hexahidrat.

Legături

• Aluminiu // Dicţionar enciclopedic Brockhaus și Efron: în 86 de volume (82 de volume și 4 suplimentare). - Sankt Petersburg, 1890-1907.
• Aluminiu pe Webelements
• Aluminiu la Biblioteca Populară a Elementelor Chimice
• Aluminiu în depozite
• Istoria, producția și utilizările aluminiului
• Alekseev A. I., Valov M. Yu., Yuzvyak Z. Criterii pentru calitatea sistemelor de apă: Tutorial. - Sankt Petersburg: KHIMIZDAT, 2002. ISBN 5-93808-043-6
• GN 2.1.5.1315-03 Concentrații maxime admise (MPC) de substanțe chimice în apa corpurilor de apă pentru consumul de apă potabilă și menajeră.
• GOST R 55375-2012. Aluminiu primar și aliaje pe baza acestuia. Timbre
• Documentar „Aluminiu”

Eu, Sm, Li, Cs, Rb, K, Ra, Ba, Sr, Ca, Na, Ac, La, Ce, Pr, Nd, Pm, Gd, Tb, Mg, Y, Dy, Am, Ho, Er, Tm, Lu, Sc, Pu, Th, Np, U, Hf, Be, Al, Ti, Zr, Yb, Mn, V, Nb, Pa, Cr, Zn, Ga, Fe, Cd, In, Tl, Co, Ni, Te, Mo, Sn, pb, H2, W, Sb, Bi, Ge, Re, Cu, Tc, Te, Rh, Po, Hg, Ag, Pd, Os, Ir, Pt, Au

Aluminiul este un metal acoperit cu o peliculă de oxid de argint plictisitor, ale cărui proprietăți îi determină popularitatea: moliciune, ușurință, ductilitate, rezistență ridicată, rezistență la coroziune, conductivitate electrică și lipsă de toxicitate. În tehnologiile moderne de înaltă, utilizarea aluminiului are un loc de frunte ca material structural, multifuncțional.

Cea mai mare valoare pentru industrie ca sursă de aluminiu o reprezintă materiile prime naturale - bauxită, o componentă a rocii sub formă de bauxită, alunită și nefelină.

Soiuri de minereuri care conțin alumină

Sunt cunoscute peste 200 de minerale care conțin aluminiu.

Doar o astfel de rocă este considerată sursă de materie primă, care poate îndeplini următoarele cerințe:

Caracteristica rocii naturale de bauxită

Depozitele naturale de bauxite, nefeline, alunite, argile și caolini pot servi drept sursă de materie primă. Bauxitele sunt cele mai saturate cu compuși de aluminiu. Argilele și caolinii sunt cele mai comune roci cu un conținut semnificativ de alumină. Depozitele acestor minerale se află pe suprafața pământului.

Bauxităîn natură există numai sub formă de compus binar al unui metal cu oxigen. Acest compus este obținut din munte natural minereuri sub formă de bauxită, constând din oxizi ai mai multor elemente chimice: aluminiu, potasiu, sodiu, magneziu, fier, titan, siliciu, fosfor.

În funcție de depozit, bauxitele conțin în compoziția lor de la 28 la 80% alumină. Aceasta este principala materie primă pentru obținerea unui metal unic. Calitatea bauxitei ca materie primă pentru aluminiu depinde de conținutul de alumină din acesta. Aceasta definește fizicul proprietăți bauxită:

Bauxite, caolini, argile conțin impurități ale altor compuși în compoziția lor, care, în timpul prelucrării materiilor prime, sunt eliberate în industrii separate.

Numai în Rusia sunt folosite depozite cu depozite de roci, în care alumina este o concentrație mai mică.

Recent, alumina a început să fie obținută din nefeline, care, pe lângă alumină, conțin oxizi ai unor metale precum potasiu, sodiu, siliciu și, nu mai puțin valoroase, piatră de alaun, alunită.

Metode de prelucrare a mineralelor care conțin aluminiu

Tehnologia de obținere a aluminei pure din minereul de aluminiu nu s-a schimbat de la descoperirea acestui metal. Echipamentul său de producție este îmbunătățit, ceea ce face posibilă obținerea de aluminiu pur. Principalele etape de producție pentru obținerea metalului pur:

• Extragerea minereului din zăcăminte dezvoltate.
• Prelucrarea primară din roci sterile în scopul creșterii concentrației de alumină este un proces de valorificare.
• Obținerea de alumină pură, reducerea electrolitică a aluminiului din oxizii săi.

Procesul de producție se încheie cu un metal cu o concentrație de 99,99%.

Extracția și îmbogățirea aluminei

Alumina sau oxizii de aluminiu nu există în natură în forma lor pură. Este extras din minereurile de aluminiu prin metode hidrochimice.

Zăcăminte de minereu de aluminiu în zăcăminte de obicei exploda, oferind un loc pentru extragerea acestuia la o adâncime de aproximativ 20 de metri, de unde este selectat și lansat în procesul de prelucrare ulterioară;

• Folosind echipamente speciale (sicre, clasificatoare), minereul este zdrobit și sortat, aruncând roca sterilă (decantare). În această etapă de îmbogățire cu alumină, se folosesc metode de spălare și cernere, ca fiind cele mai benefice din punct de vedere economic.
• Minereul purificat depus la fundul instalației de concentrare este amestecat cu o masă încălzită de sodă caustică într-o autoclavă.
• Amestecul este trecut printr-un sistem de vase din oțel de înaltă rezistență. Vasele sunt echipate cu o manta de abur care mentine temperatura necesara. Presiunea aburului se menține la nivelul de 1,5-3,5 MPa până la trecerea completă a compușilor de aluminiu de la roca îmbogățită la aluminatul de sodiu într-o soluție de hidroxid de sodiu supraîncălzită.
• După răcire, lichidul trece printr-o etapă de filtrare, în urma căreia se separă un precipitat solid și se obține o soluție suprasaturată de aluminat pur. Atunci când la soluția rezultată se adaugă reziduuri de hidroxid de aluminiu din ciclul anterior, descompunerea este accelerată.
• Pentru uscarea finală a hidratului de alumină se utilizează o procedură de calcinare.

Producția electrolitică de aluminiu pur

Aluminiul pur este obținut printr-un proces continuu prin care aluminiul calcinat intră în stadiul de reducere electrolitică.

Electrolizoarele moderne reprezintă un dispozitiv format din următoarele părți:

Purificare suplimentară a aluminiului prin rafinare

Dacă aluminiul extras din electrolizoare nu îndeplinește cerințele finale, acesta este supus unei epurări suplimentare prin rafinare.

În industrie, acest proces se realizează într-un electrolizor special, care conține trei straturi de lichid:

În timpul electrolizei, impuritățile rămân în stratul anodic și electrolit. Randamentul de aluminiu pur este de 95–98%. Dezvoltarea zăcămintelor care conțin aluminiu i se acordă un loc de frunte în economia națională, datorită proprietăților aluminiului, care ocupă în prezent locul doi după fier în industria modernă.

Disponibil un numar mare de minerale și roci care conțin aluminiu, dar doar câteva dintre ele pot fi folosite pentru a obține aluminiu metalic. Bauxita este cea mai utilizată materie primă din aluminiu. , și mai întâi, un produs intermediar, alumina (Al 2 0 3), este extras din minereuri și apoi se obține aluminiu metalic din alumină prin mijloace electrolitice. Cât mai curând posibil. se utilizează nefelin-syenit (vezi nefelin sienit) , precum și roci nefelin-apatite, care servesc simultan ca sursă de fosfați. Rocile de alunită pot servi ca materie primă minerală pentru producția de aluminiu (vezi Alunite) , lave de leucit (leucit mineral), labradorit, anortozit , argile și caolini cu conținut ridicat de alumină, șisturi de cianită, silimanită și andaluzită.

În țările capitaliste și în curs de dezvoltare, practic doar bauxita este folosită pentru obținerea aluminiului. In URSS, pe langa bauxita, rocile nefelina-syenita si nefelina-apatita au capatat o mare importanta practica.

Mare enciclopedia sovietică. - M.: Enciclopedia Sovietică. 1969-1978 .

• monopolurile aluminiului
• Aliaje de aluminiu

Vedeți ce este „minereu de aluminiu” în alte dicționare:

minereuri de aluminiu- (a. minereuri de aluminiu; n. Aluminiumerze, Aluerze; f. minerais d aluminium; and. minerales de aluminio) formațiuni minerale naturale care conțin aluminiu în astfel de compuși și concentrații, la care sunt industriale. utilizare tehnica..... Enciclopedia Geologică

MINEREURI DE ALUMINIU- roci, materii prime pentru producerea aluminiului. În cea mai mare parte, bauxită; La minereuri de aluminiu includ, de asemenea, sienite nefeline, alunite, roci de apatită nefeline etc. Dicţionar enciclopedic mare

minereuri de aluminiu- roci, materii prime pentru producerea aluminiului. Mai ales bauxite; minereurile de aluminiu mai includ sienite nefeline, alunita, roci de apatita nefelina etc. * * * MEREURI DE ALUMINIU MEREURI DE ALUMINIU, roci, materii prime pentru obtinerea... ... Dicţionar enciclopedic

minereuri de aluminiu- minereuri care conțin Al în astfel de compuși și concentrații la care utilizarea lor industrială este posibilă din punct de vedere tehnic și fezabilă din punct de vedere economic. Cele mai răspândite ca materii prime Al sunt bauxita, alunita și ... ...

MINEREURI DE ALUMINIU- Corn. roci, materii prime pentru producerea aluminiului. În principal bauxită; către A. r. includ, de asemenea, sienite nefeline, alunite, roci de apatită nefeline etc. Științele naturii. Dicţionar enciclopedic

minereuri de metale feroase- minereurile, care constituie baza de materie primă a MC; inclusiv minereurile de Fe, Mn și Cr (vezi Minereuri de fier, minereuri de mangan și minereuri de crom); Vezi și: minereuri minereuri comercializabile minereuri de siderit... Dicţionar Enciclopedic de Metalurgie

minereuri de metale neferoase- minereuri care sunt materii prime pentru CM, inclusiv un grup extins de minereuri Al, polimetalice (conținând Pb, Zn și alte metale), Cu, Ni, Co, Sn, W, Mo, Ti. O caracteristică specifică a minereurilor de metale neferoase este complexul lor ... ... Dicţionar Enciclopedic de Metalurgie

minereuri de pământ rare- formațiuni minerale naturale care conțin REM sub formă de minerale proprii sau impurități izomorfe în alte minerale. Izv > 70 de minerale REE proprii și aproximativ 280 de minerale, în care REM sunt incluse ca... Dicţionar Enciclopedic de Metalurgie

minereuri de metale rare- formațiuni naturale care conțin RE sub formă de minerale independente sau impurități izomorfe din alte minereuri și minerale filonate în cantități suficiente pentru extracția lor industrială rentabilă. RE este considerat a fi ...... Dicţionar Enciclopedic de Metalurgie

minereuri de metale radioactive- formațiuni minerale naturale care conțin metale radioactive (U, Th etc.) în astfel de compuși și concentrații la care extracția lor este posibilă din punct de vedere tehnic și fezabilă economic. Valoare industriala ...... Dicţionar Enciclopedic de Metalurgie