ალუმინის მადნების გამოყენება. ალუმინის საბადო რა მზადდება ალუმინის მადნისაგან

ალუმინი არის ვერცხლის მქრქალი ოქსიდის ფირით დაფარული მეტალი, რომლის თვისებები განსაზღვრავს მის პოპულარობას: რბილობა, სიმსუბუქე, ელასტიურობა, მაღალი სიმტკიცე, კოროზიის წინააღმდეგობა, ელექტროგამტარობა და ტოქსიკურობის ნაკლებობა. თანამედროვე მაღალ ტექნოლოგიებში ალუმინის გამოყენებას წამყვანი ადგილი ეთმობა, როგორც სტრუქტურულ, მრავალფუნქციურ მასალას.

მრეწველობის, როგორც ალუმინის წყაროს უდიდესი ღირებულება ბუნებრივი ნედლეულია - ბოქსიტიკლდის კომპონენტი ბოქსიტის, ალუნიტის და ნეფელინის სახით.

ალუმინის შემცველი მადნების ჯიშები

ცნობილია 200-ზე მეტი მინერალი, რომლებიც შეიცავს ალუმინს.

ნედლეულის წყაროდ ითვლება მხოლოდ კლდე, რომელიც აკმაყოფილებს შემდეგ მოთხოვნებს:

ბუნებრივი კლდის ბოქსიტის თავისებურება

ბოქსიტის, ნეფელინის, ალუნიტის, თიხის და კაოლინის ბუნებრივი საბადოები შეიძლება გახდეს ნედლეულის წყარო. ბოქსიტი ყველაზე მეტად გაჯერებულია ალუმინის ნაერთებით. თიხები და კაოლინები ყველაზე გავრცელებული ქანებია ალუმინის მნიშვნელოვანი შემცველობით. ამ მინერალების საბადოები გვხვდება დედამიწის ზედაპირზე.

ბოქსიტიბუნებაში არსებობს მხოლოდ ლითონის ორობითი ნაერთის სახით ჟანგბადთან. ეს ნაერთი მოპოვებულია ბუნებრივი მთიდან მადანიბოქსიტის სახით, რომელიც შედგება რამდენიმე ოქსიდისგან ქიმიური ელემენტები: ალუმინი, კალიუმი, ნატრიუმი, მაგნიუმი, რკინა, ტიტანი, სილიციუმი, ფოსფორი.

საბადოდან გამომდინარე, ბოქსიტი შეიცავს 28-დან 80% ალუმინს. ეს არის მთავარი ნედლეული უნიკალური ლითონის მისაღებად. ბოქსიტის, როგორც ალუმინის ნედლეულის ხარისხი დამოკიდებულია ალუმინის შემცველობაზე. ეს განსაზღვრავს ფიზიკურს თვისებებიბოქსიტი:

ბოქსიტები, კაოლინები და თიხები შეიცავს სხვა ნაერთების მინარევებს, რომლებიც ნედლეულის გადამუშავების დროს იყოფა ცალკეულ ინდუსტრიებად.

მხოლოდ რუსეთში იყენებენ საბადოებს კლდის საბადოებით, რომლებიც შეიცავს ალუმინის დაბალ კონცენტრაციას.

თან ცოტა ხნის წინალუმინის მიღება დაიწყო ნეფელინებისგან, რომლებიც, ალუმინის გარდა, შეიცავს ლითონების ოქსიდებს, როგორიცაა კალიუმი, ნატრიუმი, სილიციუმი და არანაკლებ ღირებული ალუმინის ქვა, ალუნიტი.

ალუმინის შემცველი მინერალების დამუშავების მეთოდები

სუფთა ალუმინის წარმოების ტექნოლოგია ალუმინის საბადოარ შეცვლილა ამ ლითონის აღმოჩენის შემდეგ. ის იხვეწება წარმოების აღჭურვილობა, რაც იძლევა სუფთა ალუმინის მიღების საშუალებას. სუფთა ლითონის მოპოვების ძირითადი წარმოების ეტაპები:

განვითარებული საბადოებიდან მადნის მოპოვება.
პირველადი დამუშავებანარჩენი ქანებიდან ალუმინის კონცენტრაციის გაზრდის მიზნით - გამდიდრების პროცესი.
სუფთა ალუმინის მომზადება, ალუმინის ელექტროლიტური რედუქცია მისი ოქსიდებიდან.

წარმოების პროცესი მთავრდება მეტალით 99,99% კონცენტრაციით.

ალუმინის მოპოვება და ათვისება

ალუმინის ან ალუმინის ოქსიდები, in სუფთა ფორმაბუნებაში არ არსებობს. იგი მოპოვებულია ალუმინის მადნებიდან ჰიდროქიმიური მეთოდებით.

ალუმინის მადნის საბადოები საბადოებში ჩვეულებრივ აფეთქდესმისი მოპოვების ადგილის უზრუნველყოფა დაახლოებით 20 მეტრის სიღრმეზე, საიდანაც ხდება მისი შერჩევა და შემდგომი დამუშავების პროცესში გაშვება;

სპეციალური აღჭურვილობის (ეკრანები, კლასიფიკატორები) გამოყენებით ხდება მადნის დამსხვრევა და დახარისხება, ნარჩენი ქანების (ნარჩენების) გადაყრა. ალუმინის გამდიდრების ამ ეტაპზე გამოიყენება რეცხვისა და სკრინინგის მეთოდები, როგორც ყველაზე ეკონომიურად მომგებიანი.
საკონცენტრაციო ქარხნის ფსკერზე დასახლებული გაწმენდილი მადანი ურევენ ავტოკლავში კაუსტიკური სოდას გაცხელებულ მასას.
ნარევი გადის მაღალი სიმტკიცის ფოლადის ჭურჭლის სისტემაში. გემები აღჭურვილია ორთქლის ჟაკეტით, რომელიც ინარჩუნებს საჭირო ტემპერატურას. ორთქლის წნევა შენარჩუნებულია 1,5-3,5 მპა-ზე, სანამ ალუმინის ნაერთები გამდიდრებული კლდიდან მთლიანად გადავა ნატრიუმის ალუმინატზე ზედმეტად გახურებულ ნატრიუმის ჰიდროქსიდის ხსნარში.
გაგრილების შემდეგ სითხე გადის ფილტრაციის სტადიას, რის შედეგადაც ხდება გამოყოფა მყარი ნალექიდა ზეგაჯერებული სუფთა ალუმინის ხსნარის მიღება. მიღებულ ხსნარში წინა ციკლის ალუმინის ჰიდროქსიდის ნარჩენების დამატებით, დაშლა აჩქარებულია.
ალუმინის ოქსიდის ჰიდრატის საბოლოო გაშრობისთვის გამოიყენება კალცინაციის პროცედურა.

სუფთა ალუმინის ელექტროლიტური წარმოება

სუფთა ალუმინი იწარმოება უწყვეტი პროცესის გამოყენებით, რომელიც აწარმოებს კალცინირებულ ალუმინს გადადის ელექტროლიტური რედუქციის ეტაპზე.

თანამედროვე ელექტროლიზატორები არის მოწყობილობა, რომელიც შედგება შემდეგი ნაწილებისგან:

ალუმინის დამატებითი გაწმენდა გადამუშავებით

თუ ელექტროლიზატორებიდან მოპოვებული ალუმინი არ აკმაყოფილებს საბოლოო მოთხოვნებს, იგი ექვემდებარება დამატებით გაწმენდას გადამუშავებით.

ინდუსტრიაში ეს პროცესი ხორციელდება სპეციალურ ელექტროლიზატორში, რომელიც შეიცავს სამ თხევად ფენას:

ელექტროლიზის პროცესში მინარევები რჩება ანოდის შრეში და ელექტროლიტში. სუფთა ალუმინის გამოსავლიანობაა 95-98%. წამყვანი ადგილი უკავია ალუმინის შემცველი საბადოების განვითარებას ეროვნული ეკონომიკაალუმინის თვისებების წყალობით, რომელიც ამჟამად მეორე ადგილზეა რკინის შემდეგ თანამედროვე ინდუსტრიაში.

ალუმინის საბადომ ყველაზე დიდი პოპულარობა მოიპოვა თანამედროვე ინდუსტრიაში. ალუმინი ყველაზე გავრცელებული ლითონია დღეს დედამიწაზე არსებული ყველა ლითონისგან. გარდა ამისა, იგი მესამე ადგილს იკავებს რეიტინგში დედამიწის ნაწლავებში დეპოზიტების რაოდენობის მიხედვით. ასევე, ალუმინი არის ყველაზე მსუბუქი ლითონი. ალუმინის საბადო არის კლდე, რომელიც ემსახურება როგორც მასალას, საიდანაც ლითონი მიიღება. ალუმინს აქვს გარკვეული ქიმიური და ფიზიკური თვისებები, რაც შესაძლებელს ხდის მისი გამოყენების ადაპტირებას სრულიად განსხვავებულ სფეროებში ადამიანის საქმიანობა. ამრიგად, ალუმინის იპოვა თავისი ფართო გამოყენება ისეთ ინდუსტრიებში, როგორიცაა მანქანათმშენებლობა, ავტომობილები, მშენებლობა, სხვადასხვა კონტეინერებისა და შეფუთვის წარმოებაში, ელექტრო ინჟინერია და სხვა. სამომხმარებლო საქონელი. თითქმის ყველა საყოფაცხოვრებო ტექნიკა, რომელსაც ადამიანი იყენებს ყოველდღიურად, შეიცავს ალუმინს ამა თუ იმ რაოდენობით.

არსებობს მინერალების დიდი რაოდენობა, რომლებშიც ერთხელ აღმოაჩინეს ამ ლითონის არსებობა. მეცნიერებმა დაასკვნეს, რომ ამ ლითონის მოპოვება შესაძლებელია 250-ზე მეტი მინერალიდან. თუმცა, აბსოლუტურად ყველა მადნიდან ლითონის მოპოვება არ არის მომგებიანი, ამიტომ ყველა არსებულ ჯიშს შორის არის ყველაზე ძვირფასი ალუმინის მადნები, საიდანაც მიიღება ლითონი. ესენია: ბოქსიტი, ნეფელინი და ალუნიტი. ალუმინის ყველა საბადოდან, ალუმინის მაქსიმალური შემცველობა ბოქსიტშია. ისინი შეიცავს დაახლოებით 50% ალუმინის ოქსიდებს. როგორც წესი, ბოქსიტის საბადოები უშუალოდ მდებარეობს დედამიწის ზედაპირისაკმარისი რაოდენობით.

ბოქსიტი არის გაუმჭვირვალე კლდე, რომელსაც აქვს წითელი ან ნაცრისფერი ფერი. მინერალოგიურ შკალაზე ყველაზე ძლიერი ბოქსიტის ნიმუშები შეფასებულია 6 ქულით. ისინი მოდის სხვადასხვა სიმკვრივით 2900-დან 3500 კგ/მ3-მდე, რაც პირდაპირ დამოკიდებულია ქიმიური შემადგენლობა.

ბოქსიტის მადნები გამოირჩევა რთული ქიმიური შემადგენლობით, რომელიც მოიცავს ალუმინის ჰიდროქსიდებს, რკინისა და სილიციუმის ოქსიდებს, ასევე ალუმინის 40%-დან 60%-მდე, რომელიც წარმოადგენს ძირითად ნედლეულს ალუმინის წარმოებისთვის. აღსანიშნავია, რომ დედამიწის ეკვატორული და ტროპიკული ზონები არის ძირითადი ადგილები, რომლებიც ცნობილია ბოქსიტის მადნის საბადოებით.

ბოქსიტის ნუკლეაციისთვის აუცილებელია რამდენიმე კომპონენტის მონაწილეობა, მათ შორის მონოჰიდრატი ალუმინის ჰიდრატი, ბოემიტი, დიასპორა, აგრეთვე რკინის ჰიდროქსიდის სხვადასხვა მინერალები რკინის ოქსიდთან ერთად. მჟავე, ტუტე და ზოგ შემთხვევაში ძირითადი ქანების გამოფიტვა, ისევე როგორც ალუმინის ნელი დალექვა წყალსაცავების ფსკერზე, იწვევს ბოქსიტის მადნის წარმოქმნას.

ორი ტონა ალუმინისგან ალუმინი ნახევარი გამოდის - 1 ტონა. ხოლო ორი ტონა ალუმინისთვის საჭიროა დაახლოებით 4,5 ტონა ბოქსიტის მოპოვება. ალუმინის მიღება ასევე შესაძლებელია ნეფელინებისა და ალუნიტებისგან.

პირველი, მათი კლასიდან გამომდინარე, შეიძლება შეიცავდეს ალუმინის 22%-დან 25%-მდე. ალუნიტები ოდნავ ჩამორჩებიან ბოქსიტებს და შედგება 40% ალუმინის ოქსიდისგან.

რუსეთის ალუმინის საბადოები

რუსეთის ფედერაცია მსოფლიოს ყველა ქვეყანას შორის მე-7 ადგილზეა ალუმინის მადნის მოპოვების რაოდენობით. აღსანიშნავია, რომ ეს ნედლეული კოლოსალური რაოდენობით მოიპოვება რუსეთის სახელმწიფოს ტერიტორიაზე. თუმცა, ქვეყანა განიცდის ამ ლითონის მნიშვნელოვან დეფიციტს და ვერ უზრუნველყოფს მას იმ მოცულობით, რომელიც აუცილებელია მრეწველობის აბსოლუტური მიწოდებისთვის. ეს არის პრიორიტეტული მიზეზი, რის გამოც რუსეთს უწევს ალუმინის მადნების შეძენა სხვა ქვეყნებიდან, ასევე განავითაროს საბადოები დაბალი ხარისხის მინერალური მადნებით.

შტატში დაახლოებით 50 დეპოზიტია, უდიდესი რიცხვირომელიც მდებარეობს სახელმწიფოს ევროპულ ნაწილში. თუმცა, რადინკსკოი არის ალუმინის საბადოების უძველესი საბადო რუსეთში. მისი ადგილმდებარეობა არის ლენინგრადის რეგიონი. იგი შედგება ბოქსიტისაგან, რომელიც უძველესი დროიდან არის მთავარი და შეუცვლელი მასალა, საიდანაც შემდგომში ალუმინი იწარმოება.

ცხრილი 1. ბოქსიტის უდიდესი საბადოები რუსეთში

სახელი	კონტენტი %		მთლიანი რეზერვების პროცენტი	ინდუსტრიული განვითარების ხარისხი
	AL 2 O 3	SiO2
"წითელქუდა" სევეროურალსკი	53.7	3.7	3.1	განვითარებაში
კალინსკოე, სევეროურალსკი	56.0	2.6	3.6	განვითარებაში
ჩერემუზოვსკოე, სვერდლოსკის ოლქი	54.2	4.0	11.0	განვითარებაში
ნოვო-კალინსკოე, სევეროურალსკი	55.0	3.1	7.0	განვითარებაში
იკსინსკოე, ქ. ნავოლოკი	53.5	17.4	11.4	განვითარებაში
ვეჟაიუ-ვორიკვინსკოე. კომის რესპუბლიკა	49.2	0.1	11.3	მომზადებაში
ვისლოვსკოე, ბელგოროდი	49.1	7.9	12.1	რეზერვში

ალუმინის წარმოება რუსეთში

მეოცე საუკუნის დასაწყისში რუსეთში ალუმინის ინდუსტრიის გაჩენა მოხდა. 1932 წელს ვოლხოვში გამოჩნდა ალუმინის პირველი ქარხანა. და უკვე იმავე წლის 14 მაისს კომპანიამ მოახერხა პირველად მიეღო ლითონის პარტია. ყოველწლიურად სახელმწიფოს ტერიტორიაზე მუშავდებოდა ალუმინის მადნის ახალი საბადოები და ამოქმედდა ახალი სიმძლავრეები, რომლებიც საგრძნობლად გაფართოვდა მეორე მსოფლიო ომის დროს. ომისშემდგომი პერიოდი ქვეყნისთვის აღინიშნა ახალი საწარმოების გახსნით, რომელთა ძირითადი საქმიანობა წარმოებული პროდუქციის წარმოება იყო, რომლის ძირითადი მასალა იყო ალუმინის შენადნობები. პარალელურად ექსპლუატაციაში შევიდა პიკალევსკის ალუმინის ქარხანა.

რუსეთი ცნობილია თავისი მრავალფეროვანი ქარხნებით, რომლის წყალობითაც ქვეყანა აწარმოებს ალუმინს. მათგან UC Rusal ითვლება ყველაზე დიდად, არა მხოლოდ რუსეთის სახელმწიფოში, არამედ მთელ მსოფლიოში. მან 2015 წელს მოახერხა დაახლოებით 3,603 მილიონი ტონა ალუმინის წარმოება, ხოლო 2012 წელს კომპანიამ მიაღწია 4,173 მილიონი ტონა ლითონის.

ალუმინის შემცველი მადნების ჯიშები

ცნობილია 200-ზე მეტი მინერალი, რომლებიც შეიცავს ალუმინს.

ბუნებრივ ნედლეულს უნდა ჰქონდეს ალუმინის ოქსიდების მაღალი შემცველობა;
საბადო უნდა შეესაბამებოდეს მისი სამრეწველო განვითარების ეკონომიკურ მიზანშეწონილობას.
კლდე უნდა შეიცავდეს ალუმინის ნედლეულს ისეთი სახით, რომელიც შეიძლება მისი სუფთა სახით მოპოვება ცნობილი მეთოდებით.

ბუნებრივი კლდის ბოქსიტის თავისებურება

ბოქსიტიბუნებაში არსებობს მხოლოდ ლითონის ორობითი ნაერთის სახით ჟანგბადთან. ეს ნაერთი მოპოვებულია ბუნებრივი მთიდან მადანიბოქსიტის სახით, რომელიც შედგება რამდენიმე ქიმიური ელემენტის ოქსიდებისგან: ალუმინი, კალიუმი, ნატრიუმი, მაგნიუმი, რკინა, ტიტანი, სილიციუმი, ფოსფორი.

მინერალს აქვს ფარული კრისტალური სტრუქტურა ან არის ამორფულ მდგომარეობაში. ბევრ მინერალს აქვს მარტივი ან რთული შემადგენლობის ჰიდროგელების გამაგრებული ფორმები.
ბოქსიტის ფერი სხვადასხვა სამთო ადგილას მერყეობს თითქმის თეთრიდან წითამდე მუქი ფერები. არის დეპოზიტები შავი ფერიმინერალური.
ალუმინის შემცველი მინერალების სიმკვრივე დამოკიდებულია მათ ქიმიურ შემადგენლობაზე და შეადგენს დაახლოებით 3500 კგ/მ3.
ბოქსიტის ქიმიური შემადგენლობა და სტრუქტურა განსაზღვრავს მყარს თვისებებიმინერალური. უძლიერეს მინერალებს აქვთ 6 ერთეული სიმტკიცე მინერალოგიაში მიღებული მასშტაბით.
როგორც ბუნებრივ მინერალს, ბოქსიტს აქვს მრავალი მინარევები, ყველაზე ხშირად ეს არის რკინის, კალციუმის, მაგნიუმის, მანგანუმის ოქსიდები და ტიტანისა და ფოსფორის ნაერთების მინარევები.

ცოტა ხნის წინ ალუმინის მიღება დაიწყეს ნეფელინებისგან, რომლებიც ალუმინის გარდა შეიცავს ლითონების ოქსიდებს, როგორიცაა კალიუმი, ნატრიუმი, სილიციუმი და არანაკლებ ღირებული ალუმინის ქვა, ალუნიტი.

ალუმინის შემცველი მინერალების დამუშავების მეთოდები

ალუმინის საბადოდან სუფთა ალუმინის წარმოების ტექნოლოგია ამ ლითონის აღმოჩენის შემდეგ არ შეცვლილა. მისი წარმოების აღჭურვილობა იხვეწება, რაც მას სუფთა ალუმინის წარმოების საშუალებას აძლევს. სუფთა ლითონის მოპოვების ძირითადი წარმოების ეტაპები:

განვითარებული საბადოებიდან მადნის მოპოვება.
ნარჩენი ქანების პირველადი დამუშავება ალუმინის კონცენტრაციის გაზრდის მიზნით არის გამდიდრების პროცესი.
სუფთა ალუმინის მომზადება, ალუმინის ელექტროლიტური რედუქცია მისი ოქსიდებიდან.

წარმოების პროცესი მთავრდება მეტალით 99,99% კონცენტრაციით.

ალუმინის მოპოვება და ათვისება

ალუმინის ან ალუმინის ოქსიდები ბუნებაში არ არსებობს მათი სუფთა სახით. იგი მოპოვებულია ალუმინის მადნებიდან ჰიდროქიმიური მეთოდებით.

სპეციალური აღჭურვილობის (ეკრანები, კლასიფიკატორები) გამოყენებით ხდება მადნის დამსხვრევა და დახარისხება, ნარჩენი ქანების (ნარჩენების) გადაყრა. ალუმინის გამდიდრების ამ ეტაპზე გამოიყენება რეცხვისა და სკრინინგის მეთოდები, როგორც ყველაზე ეკონომიურად მომგებიანი.
საკონცენტრაციო ქარხნის ფსკერზე დასახლებული გაწმენდილი მადანი ურევენ ავტოკლავში კაუსტიკური სოდას გაცხელებულ მასას.
ნარევი გადის მაღალი სიმტკიცის ფოლადის ჭურჭლის სისტემაში. გემები აღჭურვილია ორთქლის ჟაკეტით, რომელიც ინარჩუნებს საჭირო ტემპერატურას. ორთქლის წნევა შენარჩუნებულია 1,5-3,5 მპა-ზე, სანამ ალუმინის ნაერთები გამდიდრებული კლდიდან მთლიანად გადავა ნატრიუმის ალუმინატზე ზედმეტად გახურებულ ნატრიუმის ჰიდროქსიდის ხსნარში.
გაციების შემდეგ სითხე გადის ფილტრაციის ეტაპს, რის შედეგადაც ხდება მყარი ნალექის გამოყოფა და ზეგაჯერებული სუფთა ალუმინის ხსნარის მიღება. მიღებულ ხსნარში წინა ციკლის ალუმინის ჰიდროქსიდის ნარჩენების დამატებით, დაშლა აჩქარებულია.
ალუმინის ოქსიდის ჰიდრატის საბოლოო გაშრობისთვის გამოიყენება კალცინაციის პროცედურა.

სუფთა ალუმინის ელექტროლიტური წარმოება

დამზადებულია ნახშირის ბლოკებითა და ფილებით გაფორმებული ფოლადის გარსაცმისგან. ექსპლუატაციის დროს, აბაზანის სხეულის ზედაპირზე წარმოიქმნება გაყინული ელექტროლიტის მკვრივი ფილმი, რომელიც იცავს გარსს ელექტროლიტის დნობის მიერ განადგურებისგან.
ამ ინსტალაციის კათოდად ემსახურება გამდნარი ალუმინის ფენა აბაზანის ბოლოში, 10-20 სმ სისქით.
დენი მიეწოდება ალუმინის დნობას ნახშირბადის ბლოკებით და ჩაშენებული ფოლადის ღეროებით.
ანოდები, რომლებიც შეჩერებულია რკინის ჩარჩოზე ფოლადის ქინძისთავებით, უზრუნველყოფილია ამწევ მექანიზმთან დაკავშირებული წნელებით. წვის მიმდინარეობისას ანოდი მოძრაობს ქვემოთ და ღეროები გამოიყენება დენის მიწოდების ელემენტად.
სახელოსნოებში ელექტროლიზატორები დამონტაჟებულია თანმიმდევრულად რამდენიმე რიგში (ორი ან ოთხი რიგი).

ალუმინის დამატებითი გაწმენდა გადამუშავებით

ქვედა - დახვეწილი ალუმინი დაახლოებით 35% სპილენძის დამატებით, ემსახურება როგორც ანოდს. სპილენძი არის იმისთვის, რომ ალუმინის ფენა არ იხსნება ანოდის შენადნობში;
შუა ფენა არის ბარიუმის, კალციუმის და ალუმინის ფტორიდების და ქლორიდების ნაზავი, დნობის წერტილით დაახლოებით 730 ° C.
ზედა ფენა - სუფთა დახვეწილი ალუმინიდნობა, რომელიც იხსნება ანოდის ფენაში და მაღლა იწევს. ის ემსახურება როგორც კათოდი ამ წრეში. დენი მიეწოდება გრაფიტის ელექტროდს.

ელექტროლიზის პროცესში მინარევები რჩება ანოდის შრეში და ელექტროლიტში. სუფთა ალუმინის გამოსავლიანობაა 95-98%. ალუმინის შემცველი საბადოების განვითარებას წამყვანი ადგილი უკავია ეროვნულ ეკონომიკაში, ალუმინის თვისებების წყალობით, რომელიც ამჟამად მეორე ადგილზეა რკინის შემდეგ თანამედროვე ინდუსტრიაში.

თანამედროვე ინდუსტრიაში ალუმინის საბადო ყველაზე პოპულარული ნედლეულია. მეცნიერებისა და ტექნოლოგიების სწრაფმა განვითარებამ შესაძლებელი გახადა მისი გამოყენების სფეროს გაფართოება. რა არის ალუმინის საბადო და სად არის მოპოვებული, აღწერილია ამ სტატიაში.

ალუმინის სამრეწველო მნიშვნელობა

ალუმინი ითვლება ყველაზე გავრცელებულ ლითონად. დეპოზიტების რაოდენობის მიხედვით დედამიწის ქერქიის მესამე ადგილს იკავებს. ალუმინი ასევე ცნობილია ყველასთვის, როგორც პერიოდული ცხრილის ელემენტი, რომელიც მიეკუთვნება მსუბუქ ლითონებს.

ალუმინის საბადო არის ბუნებრივი ნედლეული, საიდანაც მიიღება ეს ლითონი. იგი ძირითადად მოპოვებულია ბოქსიტიდან, რომელიც შეიცავს ალუმინის ოქსიდებს (ალუმინს). ყველაზე დიდი რიცხვი– 28-დან 80%-მდე. სხვა ქანები - ალუნიტი, ნეფელინი და ნეფელინ-აპატიტი ასევე გამოიყენება როგორც ნედლეული ალუმინის წარმოებისთვის, მაგრამ ისინი უხარისხოა და საგრძნობლად ნაკლებ ალუმინს შეიცავს.

ალუმინი პირველ ადგილზეა ფერადი მეტალურგიაში. ფაქტია, რომ მისი მახასიათებლების გამო იგი გამოიყენება მრავალ ინდუსტრიაში. ამრიგად, ეს ლითონი გამოიყენება სატრანსპორტო ინჟინერიაში, შეფუთვის წარმოებაში, მშენებლობაში და სხვადასხვა სამომხმარებლო საქონლის წარმოებაში. ალუმინი ასევე ფართოდ გამოიყენება ელექტროტექნიკაში.

იმისათვის, რომ გავიგოთ ალუმინის მნიშვნელობა კაცობრიობისთვის, საკმარისია ყურადღებით დავაკვირდეთ საყოფაცხოვრებო ნივთებს, რომლებსაც ყოველდღიურად ვიყენებთ. ბევრი საყოფაცხოვრებო ნივთი დამზადებულია ალუმინისგან: ეს არის ნაწილები ელექტრო ტექნიკისთვის (მაცივარი, სარეცხი მანქანაა.შ.), კერძები, სპორტული ინვენტარი, სუვენირები, ინტერიერის ელემენტები. წარმოებისთვის ხშირად გამოიყენება ალუმინი სხვადასხვა სახისკონტეინერები და შეფუთვა. მაგალითად, ქილა ან ფოლგის ერთჯერადი კონტეინერები.

ალუმინის საბადოების სახეები

ალუმინი გვხვდება 250-ზე მეტ მინერალში. მათგან ყველაზე ძვირფასი ინდუსტრიისთვის არის ბოქსიტი, ნეფელინი და ალუნიტი. მოდით შევხედოთ მათ უფრო დეტალურად.

ბოქსიტის საბადო

ალუმინი ბუნებაში არ გვხვდება მისი სუფთა სახით. ძირითადად მიიღება ალუმინის მადნიდან - ბოქსიტიდან. ეს არის მინერალი, რომელიც ძირითადად შედგება ალუმინის ჰიდროქსიდებისგან, ასევე რკინისა და სილიციუმის ოქსიდებისგან. ალუმინის მაღალი შემცველობის გამო (40-დან 60%-მდე), ბოქსიტი გამოიყენება როგორც ნედლეული ალუმინის წარმოებისთვის.

ალუმინის მადნის ფიზიკური თვისებები:

სხვადასხვა ჩრდილის წითელი და ნაცრისფერი ფერების გაუმჭვირვალე მინერალი;
უძლიერესი ნიმუშების სიმტკიცე არის 6 მინერალოგიურ შკალაზე;
ბოქსიტის სიმკვრივე, ქიმიური შემადგენლობის მიხედვით, 2900-3500 კგ/მ³ მერყეობს.

ბოქსიტის საბადოები კონცენტრირებულია ეკვატორულ და ტროპიკული ზონამიწა. უფრო უძველესი საბადოები მდებარეობს რუსეთში.

როგორ წარმოიქმნება ბოქსიტის ალუმინის საბადო?

ბოქსიტი წარმოიქმნება მონოჰიდრატი ალუმინის ჰიდრატის, ბოემიტისა და დიასპორის, ტრიჰიდრატის ჰიდრატის - ჰიდრარგილიტისა და მასთან დაკავშირებული მინერალების ჰიდროქსიდისა და რკინის ოქსიდისგან.

ბუნების ფორმირების ელემენტების შემადგენლობიდან გამომდინარე, განასხვავებენ ბოქსიტის მადნების სამ ჯგუფს:

მონოჰიდრატი ბოქსიტი - შეიცავს ალუმინს მონოჰიდრატის სახით.
ტრიჰიდრატი - ასეთი მინერალები შედგება ალუმინის ტრიჰიდრატის სახით.
შერეული - ამ ჯგუფში შედის წინა ალუმინის მადნები კომბინაციაში.

ნედლეულის საბადოები წარმოიქმნება მჟავე, ტუტე და ზოგჯერ ფუძე ქანების ამინდის გამო, ან ზღვისა და ტბის ფსკერებზე დიდი რაოდენობით ალუმინის თანდათანობითი დეპონირების შედეგად.

ალუნიტის მადნები

ამ ტიპის საბადო შეიცავს 40%-მდე ალუმინის ოქსიდს. ალუნიტის მადანი წარმოიქმნება წყლის აუზებსა და სანაპირო ზონებში ინტენსიური ჰიდროთერმული და ვულკანური აქტივობის პირობებში. ასეთი საბადოების მაგალითია ზაგლინსკოეს ტბა მცირე კავკასიაში.

კლდე ფოროვანია. ძირითადად შედგება კაოლინიტებისა და ჰიდრომიკებისგან. სამრეწველო ინტერესს წარმოადგენს მადანი 50%-ზე მეტი ალუნიტის შემცველობით.

ნეფელინი

ეს არის ცეცხლგამძლე წარმოშობის ალუმინის საბადო. ეს არის სრულად კრისტალური ტუტე კლდე. დამუშავების შემადგენლობისა და ტექნოლოგიური მახასიათებლების მიხედვით, განასხვავებენ ნეფელინის მადნის რამდენიმე ხარისხს:

პირველი კლასი – 60–90% ნეფელინი; შეიცავს 25%-ზე მეტ ალუმინს; დამუშავება ხორციელდება აგლომერაციის გზით;
მეორე კლასი – 40–60% ნეფელინი, ალუმინის რაოდენობა ოდნავ ნაკლებია – 22–25%; დამუშავებისას საჭიროა გამდიდრება;
მესამე კლასი არის ნეფელინის მინერალები, რომლებიც არ წარმოადგენენ რაიმე სამრეწველო ღირებულებას.

ალუმინის მადნების მსოფლიო წარმოება

ალუმინის საბადო პირველად მოიპოვეს XIX საუკუნის პირველ ნახევარში საფრანგეთის სამხრეთ-აღმოსავლეთით, ქალაქ ბოქსთან. სწორედ აქედან მოდის სახელი ბოქსიტი. ეს ინდუსტრია პირველად განვითარდა ნელი ტემპით. მაგრამ როდესაც კაცობრიობამ დააფასა, რომელი ალუმინის საბადო იყო გამოსადეგი წარმოებისთვის, ალუმინის გამოყენების სფერო მნიშვნელოვნად გაფართოვდა. ბევრმა ქვეყანამ დაიწყო საბადოების ძებნა მათ ტერიტორიაზე. ამრიგად, ალუმინის მადნების მსოფლიო წარმოება თანდათანობით გაიზარდა. ციფრები ამ ფაქტს ადასტურებს. ამრიგად, თუ 1913 წელს მოპოვებული მადნის გლობალური მოცულობა იყო 540 ათასი ტონა, მაშინ 2014 წელს ეს იყო 180 მილიონ ტონაზე მეტი.

თანდათან გაიზარდა ალუმინის მადნის მომპოვებელი ქვეყნების რაოდენობაც. დღეს დაახლოებით 30 მათგანია, მაგრამ ბოლო 100 წლის განმავლობაში, წამყვანი ქვეყნები და რეგიონები მუდმივად იცვლებოდნენ. ამრიგად, მე-20 საუკუნის დასაწყისში მსოფლიო ლიდერები იყვნენ ალუმინის მადნის მოპოვებითა და მისი წარმოებით. ჩრდილოეთ ამერიკადა დასავლეთ ევროპა. ეს ორი რეგიონი შეადგენდა გლობალური წარმოების დაახლოებით 98%-ს. რამდენიმე ათეული წლის შემდეგ ქვეყნები ლიდერები გახდნენ ალუმინის ინდუსტრიის რაოდენობრივი მაჩვენებლების მხრივ. აღმოსავლეთ ევროპა, ლათინური ამერიკადა საბჭოთა კავშირი. და უკვე 1950-1960-იან წლებში ლათინური ამერიკა გახდა ლიდერი წარმოების თვალსაზრისით. და 1980-1990-იან წლებში. ავსტრალიასა და აფრიკაში ალუმინის ინდუსტრიაში სწრაფი გარღვევა მოხდა. ამჟამინდელი გლობალური ტენდენციის მიხედვით, ალუმინის წარმოებაში წამყვანი ქვეყნები არიან ავსტრალია, ბრაზილია, ჩინეთი, გვინეა, იამაიკა, ინდოეთი, რუსეთი, სურინამი, ვენესუელა და საბერძნეთი.

მადნის საბადოები რუსეთში

ალუმინის მადნის წარმოების თვალსაზრისით, რუსეთი მეშვიდე ადგილზეა მსოფლიო რეიტინგში. მიუხედავად იმისა, რომ რუსეთში ალუმინის მადნის საბადოები ქვეყანას დიდი რაოდენობით ლითონს აწვდის, ეს არ არის საკმარისი ინდუსტრიის სრულად მიწოდებისთვის. ამიტომ სახელმწიფო იძულებულია ბოქსიტი სხვა ქვეყნებიდან იყიდოს.

მთლიანობაში, რუსეთში 50 საბადოა. ეს რიცხვი მოიცავს როგორც მინერალის მოპოვების ადგილებს, ასევე საბადოებს, რომლებიც ჯერ არ არის განვითარებული.

მადნის მარაგების უმეტესობა მდებარეობს ქვეყნის ევროპულ ნაწილში. აქ ისინი მდებარეობენ სვერდლოვსკში, არხანგელსკი, ბელგოროდის რეგიონი, კომის რესპუბლიკაში. ყველა ეს რეგიონი შეიცავს ქვეყნის მთლიანი დადასტურებული მადნის მარაგის 70%-ს.

რუსეთში ალუმინის საბადოები კვლავ მოიპოვება ძველი ბოქსიტის საბადოებიდან. ასეთი ტერიტორიები მოიცავს რადინსკოეს ველს ლენინგრადის რეგიონი. ასევე, ნედლეულის დეფიციტის გამო, რუსეთი იყენებს ალუმინის სხვა საბადოებს, რომელთა საბადოები უხარისხო მინერალური საბადოებია. მაგრამ ისინი მაინც შესაფერისია სამრეწველო მიზნებისთვის. ამრიგად, რუსეთში დიდი რაოდენობით მოიპოვება ნეფელინის მადნები, რაც ასევე შესაძლებელს ხდის ალუმინის მოპოვებას.

საფრანგეთის ქალაქი Les Baux de Provence, რომელიც მდებარეობს ქვეყნის სამხრეთით, ცნობილი გახდა მინერალური ბოქსიტის სახელის მინიჭებით. სწორედ იქ 1821 წელს აღმოაჩინა სამთო ინჟინერმა პიერ ბერტიემ უცნობი მადნის საბადოები. კიდევ 40 წელი დასჭირდა კვლევასა და ტესტირებას ახალი კლდის შესაძლებლობების აღმოსაჩენად და ალუმინის სამრეწველო წარმოებისთვის პერსპექტიულად აღიარებისთვის, რომელიც იმ წლებში ოქროს ფასს აჭარბებდა.

მახასიათებლები და წარმოშობა

ბოქსიტი არის პირველადი ალუმინის საბადო. მათგან გარდაიქმნება თითქმის მთელი ალუმინი, რომელიც ოდესმე წარმოებულა მსოფლიოში. ეს კლდე არის კომპოზიტური ნედლეული, რომელიც ხასიათდება რთული და ჰეტეროგენული სტრუქტურით.

მასში შედის ალუმინის ოქსიდები და ჰიდროქსიდები, როგორც მისი ძირითადი კომპონენტები. რკინის ოქსიდები ასევე ემსახურება როგორც მადნის ფორმირების მინერალებს. და ყველაზე გავრცელებულ მინარევებს შორის:

სილიციუმი (გამოსახულია კვარცი, კაოლინიტი და ოპალი);
ტიტანი (რუტილის სახით);
კალციუმის და მაგნიუმის ნაერთები;
იშვიათი დედამიწის ელემენტები;
მიკა;
მცირე რაოდენობით გალიუმი, ქრომი, ვანადიუმი, ცირკონიუმი, ნიობიუმი, ფოსფორი, კალიუმი, ნატრიუმი და პირიტი.

წარმოშობის მიხედვით ბოქსიტები არის ლატერიტული და კარსტული (დანალექი). პირველი, მაღალხარისხოვანი, ჩამოყალიბდა ნოტიო ტროპიკების კლიმატში სილიკატური ქანების ღრმა ქიმიური გარდაქმნის შედეგად (ე.წ. ლატერიზაცია). ეს უკანასკნელი უფრო დაბალი ხარისხისაა, ისინი წარმოადგენენ თიხის ფენების ახალ ადგილებში დაბინძურების, გადატანისა და დეპონირების პროდუქტს.

ბოქსიტები განსხვავდება:

ფიზიკური მდგომარეობა (კლდოვანი, მიწიერი, ფოროვანი, ფხვიერი, თიხის მსგავსი).
სტრუქტურა (ფრაგმენტების და ბარდის სახით).
ტექსტურული მახასიათებლები (ერთგვაროვანი ან ფენიანი კომპოზიციით).
სიმკვრივე (მერყეობს 1800-დან 3200 კგ/მ³-მდე).

ქიმიური და ფიზიკური თვისებები

ბოქსიტის ქიმიურ თვისებებს აქვს ფართო სპექტრი, რომელიც დაკავშირებულია მასალის ცვლად შემადგენლობასთან. თუმცა, მოპოვებული მინერალების ხარისხი, პირველ რიგში, ალუმინისა და სილიციუმის შემცველობის თანაფარდობით განისაზღვრება. როგორ მეტი რაოდენობითპირველი და ნაკლები მეორე, მით უფრო დიდია სამრეწველო ღირებულება. მნიშვნელოვანი ქიმიური თვისებასამთო ინჟინრები განიხილავენ ეგრეთ წოდებულ „ამტვრევადობას“, ანუ რამდენად ადვილად შეიძლება ალუმინის ოქსიდების მოპოვება მადნის მასალისგან.

იმისდა მიუხედავად, რომ ბოქსიტს არ აქვს მუდმივი შემადგენლობა, მისი ფიზიკური თვისებები ჩამოყალიბებულია შემდეგ მაჩვენებლებზე:

1	ფერი	ყავისფერი, ნარინჯისფერი, აგურის, ვარდისფერი, წითელი; ნაკლებად ხშირად ნაცრისფერი, ყვითელი, თეთრი და შავი
2	ვენები	ჩვეულებრივ თეთრი, მაგრამ ზოგჯერ ისინი შეიძლება შეღებილი იყოს რკინის მინარევებით
3	ბრწყინავს	მოსაწყენი და მიწიერი
4	გამჭვირვალობა	გაუმჭვირვალე
5	სპეციფიკური სიმძიმე	2-2,5 კგ/სმ³
6	სიხისტე	1-3 მოჰსის მინერალოგიურ შკალაზე (შედარებისთვის ალმასს აქვს 10). ამ რბილობის გამო ბოქსიტი თიხას წააგავს. მაგრამ ამ უკანასკნელისგან განსხვავებით, წყლის დამატებისას ისინი არ ქმნიან ერთგვაროვან პლასტმასის მასას

მაინტერესებს რა ფიზიკური მდგომარეობაარანაირი კავშირი არ აქვს ბოქსიტის სარგებლიანობასთან და ღირებულებასთან. ეს აიხსნება იმით, რომ ისინი მუშავდება სხვა მასალად, რომლის თვისებები მნიშვნელოვნად განსხვავდება ორიგინალური კლდისგან.

მსოფლიო რეზერვები და წარმოება

იმისდა მიუხედავად, რომ ალუმინზე მოთხოვნა მუდმივად იზრდება, მისი პირველადი მადნის მარაგი საკმარისია ამ მოთხოვნილების დასაკმაყოფილებლად კიდევ რამდენიმე საუკუნის განმავლობაში, მაგრამ არანაკლებ 100 წლის განმავლობაში.

აშშ-ის გეოლოგიურმა სამსახურმა გამოაქვეყნა მონაცემები, რომლის მიხედვითაც მსოფლიოში ბოქსიტის რესურსი 55-75 მილიარდ ტონას შეადგენს. უფრო მეტიც, მათი უმეტესობა აფრიკაშია თავმოყრილი (32%). ოკეანია შეადგენს 23%-ს, კარიბის და სამხრეთ ამერიკა 21%, აზიის კონტინენტი 18%, სხვა რეგიონები 6%.

ალუმინის გადამუშავების პროცესის დანერგვა ასევე შთააგონებს ოპტიმიზმს, რაც შეანელებს პირველადი ალუმინის მადნის ბუნებრივი მარაგების ამოწურვას (და ამავდროულად დაზოგავს ენერგიის მოხმარებას).

ბოქსიტის მოპოვების ქვეყნების ტოპ ათეული, რომელსაც იგივე აშშ-ის გეოლოგიური სამსახური წარმოადგენს, ასე გამოიყურებოდა 2016 წელს.

1	ავსტრალია	82 000
2	ჩინეთი	65 000
3	ბრაზილია	34 500
4	ინდოეთი	25 000
5	გვინეა	19 700
6	იამაიკა	8 500
7	რუსეთი	5 400
8	ყაზახეთი	4 600
9	საუდის არაბეთი	4 000
10	საბერძნეთი	1 800

ვიეტნამი თავს ძალიან პერსპექტიულად იჩენს და 2016 წელი 1500 ათასი მეტრიკული ტონა მაჩვენებლით დაასრულა. მაგრამ მალაიზია, რომელიც 2015 წელს მესამე იყო, მკვეთრად შეამცირა ბოქსიტის განვითარება მკაცრი გარემოსდაცვითი კანონების მოლოდინების გამო და დღეს მსოფლიო რეიტინგში მე-15 ადგილზეა.

ბოქსიტი ჩვეულებრივ მოიპოვება კარიერებში ღია მეთოდი. სამუშაო პლატფორმის მისაღებად მადნის ფენას აფეთქებენ 20 სანტიმეტრის სიღრმეზე და შემდეგ აშორებენ. მინერალის ნაჭრები იჭრება და დალაგებულია: ნარჩენი ქანები (ე.წ. „კუდები“) ირეცხება სარეცხი წყლის ნაკადით, ხოლო მკვრივი მადნის ფრაგმენტები რჩება გადამამუშავებელი ქარხნის ფსკერზე.

ყველაზე უძველესი ბოქსიტის საბადოები რუსეთში თარიღდება პრეკამბრიული ეპოქით. ისინი განლაგებულია აღმოსავლეთ საიან მთებში (ბოქსონსკოეს ველი). უფრო ახალგაზრდა ალუმინის საბადო, რომელიც თარიღდება შუა და ზემო დევონური პერიოდით, გვხვდება ჩრდილოეთ და სამხრეთ ურალი, არხანგელსკის, ლენინგრადის და ბელგოროდის რაიონებში.

სამრეწველო აპლიკაცია

მოპოვებული ბოქსიტები მათი შემდგომი კომერციული გამოყენების მიხედვით იყოფა მეტალურგიულ, აბრაზიულ, ქიმიურ, ცემენტად, ცეცხლგამძლე და ა.შ.

მათი ძირითადი გამოყენება, რომელიც მსოფლიო წარმოების 85%-ს შეადგენს, არის ალუმინის (ალუმინის ოქსიდი) წარმოებისთვის ნედლეულის გამოყენება.

ტექნოლოგიური ჯაჭვი ასე გამოიყურება: ბოქსიტს აცხელებენ კაუსტიკური სოდით, შემდეგ ფილტრავენ, მყარ ნარჩენს აყრიან და კალცინებენ. ეს პროდუქტი არის უწყლო ალუმინა, ალუმინის წარმოების ციკლის ბოლო ტრანსფორმაცია.

შემდეგ რჩება მხოლოდ მისი ჩაძირვა გამდნარი ბუნებრივი ან სინთეზური კრიოლიტის აბაზანაში და, ელექტროლიტური შემცირების გზით, თავად ლითონის იზოლირება.

პირველი, ვინც ეს ტექნოლოგია 1860 წელს აღმოაჩინა, იყო ფრანგი ქიმიკოსი ანრი სენ-კლერ დევილი. მან შეცვალა ძვირადღირებული პროცესი, რომლის დროსაც ალუმინი იწარმოებოდა ვაკუუმში კალიუმის და ნატრიუმისგან.

ბოქსიტის გამოყენების შემდეგი მნიშვნელოვანი სფეროა როგორც აბრაზიული.

როდესაც ალუმინა კალცინირებულია, შედეგი არის სინთეზური კორუნდი, ძალიან მყარი მასალა, რომლის რეიტინგი 9-ია Mohs-ის მასშტაბით. მას ატეხენ, აცალკევებენ და შემდეგ უმატებენ ქვიშასა და სხვადასხვა გასაპრიალებელ ფხვნილებსა და სუსპენზიებს.

აგლომერირებული, ფხვნილი და მრგვალ გრანულებად შერწყმული ბოქსიტი ასევე შესანიშნავი ქვიშის აბრაზიულია. იდეალურია ზედაპირული დამუშავებისთვის და თავისი სფერული ფორმის გამო ამცირებს ქვიშის აფეთქების მოწყობილობას.

ბოქსიტის კიდევ ერთი მნიშვნელოვანი დანიშნულებაა ჰიდრავლიკური გატეხვის გამოყენებით ნავთობის წარმოების პროცესში მონაწილეობა, როგორც საყრდენი (მასალა, რომელიც ხელს უშლის სპეციალურად შექმნილი ხარვეზების დახურვას). ამ შემთხვევაში, დამუშავებული ბოქსიტის ქანების ნაწილაკები წინააღმდეგობას უწევს ჰიდრავლიკურ წნევას და ბზარებს საშუალებას აძლევს დარჩეს ღია იმდენ ხანს, სანამ ნავთობის გაჟონვაა საჭირო.

ბოქსიტი ასევე შეუცვლელია ცეცხლგამძლე პროდუქტების შესაქმნელად. დამწვარი ალუმინას შეუძლია გაუძლოს ტემპერატურას 1780 C-მდე. ეს თვისება გამოიყენება როგორც აგურის და ბეტონის წარმოებისთვის, ასევე მეტალურგიული მრეწველობის აღჭურვილობის, სპეციალური მინის და ცეცხლგამძლე ტანსაცმლის შესაქმნელად.

დასკვნა

ქიმიკოსები და ტექნოლოგები მუდმივად ეძებენ ბოქსიტის ადეკვატურ შემცვლელებს, რომლებიც არ ჩამოუვარდება მათ თვისებებს. კვლევამ აჩვენა, რომ თიხის მასალები, ელექტროსადგურის ნაცარი და ნავთობის ფიქალი შეიძლება გამოყენებულ იქნას ალუმინის წარმოებისთვის.

თუმცა, მთელი ტექნოლოგიური ჯაჭვის ღირებულება ბევრჯერ მეტია. სილიციუმის კარბიდი კარგად მუშაობს, როგორც აბრაზიული და სინთეზური მულიტი, როგორც ცეცხლგამძლე. მეცნიერები იმედოვნებენ, რომ სრული ამოწურვის დრომდე ბუნებრივი რესურსებიმოიძებნება ბოქსიტი ექვივალენტური შემცვლელი.

ალუმინის სამრეწველო მნიშვნელობა

ალუმინი ითვლება ყველაზე გავრცელებულ ლითონად. იგი მესამე ადგილზეა დედამიწის ქერქში საბადოების რაოდენობის მიხედვით. ალუმინი ასევე ცნობილია ყველასთვის, როგორც პერიოდული ცხრილის ელემენტი, რომელიც მიეკუთვნება მსუბუქ ლითონებს.

ალუმინის მადანი არის ბუნებრივი ნედლეული, საიდანაც ძირითადად მოიპოვება ბოქსიტიდან, რომელიც შეიცავს ალუმინის ოქსიდებს (ალუმინს) უდიდესი რაოდენობით - 28-დან 80%-მდე. სხვა ქანები - ალუნიტი, ნეფელინი და ნეფელინ-აპატიტი ასევე გამოიყენება როგორც ნედლეული ალუმინის წარმოებისთვის, მაგრამ ისინი უხარისხოა და საგრძნობლად ნაკლებ ალუმინს შეიცავს.

იმისათვის, რომ გავიგოთ ალუმინის მნიშვნელობა კაცობრიობისთვის, საკმარისია ყურადღებით დავაკვირდეთ საყოფაცხოვრებო ნივთებს, რომლებსაც ყოველდღიურად ვიყენებთ. ბევრი საყოფაცხოვრებო ნივთი დამზადებულია ალუმინისგან: ეს არის ელექტრო ტექნიკის ნაწილები (მაცივარი, სარეცხი მანქანა და ა.შ.), ჭურჭელი, სპორტული ინვენტარი, სუვენირები, ინტერიერის ელემენტები. ალუმინი ხშირად გამოიყენება სხვადასხვა ტიპის კონტეინერებისა და შეფუთვის დასამზადებლად. მაგალითად, ქილა ან ფოლგის ერთჯერადი კონტეინერები.

ალუმინის საბადოების სახეები

ბოქსიტის საბადო

ალუმინის მადნის ფიზიკური თვისებები:

სხვადასხვა ჩრდილის წითელი და ნაცრისფერი ფერების გაუმჭვირვალე მინერალი;
უძლიერესი ნიმუშების სიმტკიცე არის 6 მინერალოგიურ შკალაზე;
ბოქსიტის სიმკვრივე, ქიმიური შემადგენლობის მიხედვით, 2900-3500 კგ/მ³ მერყეობს.

ბოქსიტის საბადოები კონცენტრირებულია დედამიწის ეკვატორულ და ტროპიკულ ზონებში. უფრო უძველესი საბადოები მდებარეობს რუსეთში.

როგორ წარმოიქმნება ბოქსიტის ალუმინის საბადო?

ბოქსიტი წარმოიქმნება ალუმინის მონოჰიდრატის, ბოემიტისა და დიასპორის, ტრიჰიდრატის ჰიდრარგილიტისა და მასთან დაკავშირებული მინერალების ჰიდროქსიდისა და რკინის ოქსიდისგან.

მონოჰიდრატი ბოქსიტი - შეიცავს ალუმინს მონოჰიდრატის სახით.
ტრიჰიდრატი - ასეთი მინერალები შედგება ალუმინის ტრიჰიდრატის სახით.
შერეული - ამ ჯგუფში შედის წინა ალუმინის მადნები კომბინაციაში.

ალუნიტის მადნები

ნეფელინი

პირველი კლასი - 60-90% ნეფელინი; შეიცავს 25%-ზე მეტ ალუმინს; დამუშავება ხორციელდება აგლომერაციის გზით;
მეორე კლასი - 40-60% ნეფელინი, ალუმინის რაოდენობა ოდნავ ნაკლებია - 22-25%; დამუშავებისას საჭიროა გამდიდრება;
მესამე კლასი არის ნეფელინის მინერალები, რომლებსაც არ აქვთ სამრეწველო ღირებულება.

ალუმინის მადნების მსოფლიო წარმოება

ალუმინის საბადო პირველად მოიპოვეს XIX საუკუნის პირველ ნახევარში საფრანგეთის სამხრეთ-აღმოსავლეთით, ქალაქ ბოქსთან. სწორედ აქედან მოდის სახელი ბოქსიტი. თავიდან ის ნელი ტემპით განვითარდა. მაგრამ როდესაც კაცობრიობამ დააფასა, რომელი ალუმინის საბადო იყო გამოსადეგი წარმოებისთვის, ალუმინის გამოყენების სფერო მნიშვნელოვნად გაფართოვდა. ბევრმა ქვეყანამ დაიწყო საბადოების ძებნა მათ ტერიტორიაზე. ამრიგად, ალუმინის მადნების მსოფლიო წარმოება თანდათანობით გაიზარდა. ციფრები ამ ფაქტს ადასტურებს. ამრიგად, თუ 1913 წელს მოპოვებული მადნის გლობალური მოცულობა იყო 540 ათასი ტონა, მაშინ 2014 წელს ეს იყო 180 მილიონ ტონაზე მეტი.

თანდათან გაიზარდა ალუმინის მადნის მომპოვებელი ქვეყნების რაოდენობაც. დღეს დაახლოებით 30 მათგანია, მაგრამ ბოლო 100 წლის განმავლობაში, წამყვანი ქვეყნები და რეგიონები მუდმივად იცვლებოდნენ. ამრიგად, მე-20 საუკუნის დასაწყისში მსოფლიო ლიდერები ალუმინის მადნის მოპოვებაში და მის წარმოებაში იყვნენ ჩრდილოეთ ამერიკა და დასავლეთ ევროპა. ეს ორი რეგიონი შეადგენდა გლობალური წარმოების დაახლოებით 98%-ს. რამდენიმე ათეული წლის შემდეგ ლათინური ამერიკა და საბჭოთა კავშირი ლიდერები გახდნენ ალუმინის ინდუსტრიის რაოდენობრივი მაჩვენებლების მიხედვით. და უკვე 1950-1960-იან წლებში წარმოების მხრივ ლიდერი ლათინური ამერიკა გახდა. ხოლო 1980-1990-იან წლებში. იყო სწრაფი გარღვევა ალუმინისა და აფრიკაში. ამჟამინდელი გლობალური ტენდენციის მიხედვით, ალუმინის წარმოებაში წამყვანი ქვეყნები არიან ავსტრალია, ბრაზილია, ჩინეთი, გვინეა, იამაიკა, ინდოეთი, რუსეთი, სურინამი, ვენესუელა და საბერძნეთი.

მადნის საბადოები რუსეთში

მადნის მარაგების უმეტესობა მდებარეობს ქვეყნის ევროპულ ნაწილში. აქ ისინი განლაგებულია სვერდლოვსკის, არხანგელსკის, ბელგოროდის რაიონებში, კომის რესპუბლიკაში. ყველა ეს რეგიონი შეიცავს ქვეყნის მთლიანი დადასტურებული მადნის მარაგის 70%-ს.

რუსეთში ალუმინის საბადოები კვლავ მოიპოვება ძველი ბოქსიტის საბადოებიდან. ასეთი ტერიტორიები მოიცავს რადინსკოეს ველს ლენინგრადის რეგიონში. ასევე, ნედლეულის დეფიციტის გამო, რუსეთი იყენებს ალუმინის სხვა საბადოებს, რომელთა საბადოები უხარისხო მინერალური საბადოებია. მაგრამ ისინი მაინც შესაფერისია სამრეწველო მიზნებისთვის. ამრიგად, რუსეთში დიდი რაოდენობით მოიპოვება ნეფელინის მადნები, რაც ასევე შესაძლებელს ხდის ალუმინის მოპოვებას.

ხელმისაწვდომია დიდი რაოდენობამინერალები და ქანები, რომლებიც შეიცავს ალუმინს, მაგრამ მხოლოდ რამდენიმე მათგანი შეიძლება გამოყენებულ იქნას ალუმინის ლითონის მისაღებად. ბოქსიტი ყველაზე ფართოდ გამოყენებული ალუმინის ნედლეულია. , უფრო მეტიც, ჯერ შუალედური პროდუქტი - ალუმინა (Al 2 0 3) - მოიპოვება მადნებიდან, შემდეგ კი ალუმინისგან მიიღება მეტალის ალუმინი ელექტროლიტური საშუალებებით. როგორც ა.რ. გამოიყენება ნეფელინ-სენიტი (იხ. ნეფელინ-სიენიტი) , ასევე ნეფელინ-აპატიტის ქანები, რომლებიც ერთდროულად ემსახურებიან ფოსფატების წყაროს. როგორც მინერალური ნედლეულიალუნიტის ქანების გამოყენება შესაძლებელია ალუმინის წარმოებისთვის (იხ. ალუნიტი) , ლეიციტის ლავები (მინერალური ლეიციტი), ლაბრადორიტები, ანორთოზიტები , მაღალი ალუმინის თიხები და კაოლინები, კიანიტი, სილიმანიტი და ანდალუზიტი ფიქლები.

კაპიტალისტურ და განვითარებად ქვეყნებში პრაქტიკულად მხოლოდ ბოქსიტს იყენებენ ალუმინის წარმოებისთვის. სსრკ-ში, ბოქსიტის გარდა, მათ შეიძინეს მნიშვნელოვანი პრაქტიკული მნიშვნელობანეფელინ-სენიტის და ნეფელინ-აპატიტის ქანები.

დიდი საბჭოთა ენციკლოპედია. - მ.: საბჭოთა ენციკლოპედია. 1969-1978 .

ალუმინის მონოპოლიები
ალუმინის შენადნობები

ნახეთ, რა არის "ალუმინის მადნები" სხვა ლექსიკონებში:

ალუმინის საბადოები- (ა. ალუმინის მადნები; n. Aluminumerze, Aluerze; f. minerais d aluminium; i. minerales de aluminum) ბუნებრივი მინერალური წარმონაქმნები, რომლებიც შეიცავს ალუმინს ისეთ ნაერთებში და კონცენტრაციებში, რომლებშიც არის მათი სამრეწველო თვისებები. ტექნიკური გამოყენება...... გეოლოგიური ენციკლოპედია

ალუმინის საბადოები - კლდეები, ნედლეული ალუმინის წარმოებისთვის. ძირითადად ბოქსიტი; ალუმინის მადნები ასევე მოიცავს ნეფელინ სიენიტს, ალუნიტს, ნეფელინ აპატიტის ქანებს და ა. დიდი ენციკლოპედიური ლექსიკონი

ალუმინის მადნები- ქანები, ნედლეული ალუმინის წარმოებისთვის. ძირითადად ბოქსიტი; ალუმინის მადნები ასევე მოიცავს ნეფელინის სიენიტს, ალუნიტს, ნეფელინის აპატიტის ქანებს და ა.შ. ენციკლოპედიური ლექსიკონი

ალუმინის მადნები- Al-ის შემცველი მადნები ისეთ ნაერთებში და კონცენტრაციებში, რომლებშიც მათი სამრეწველო გამოყენება ტექნიკურად შესაძლებელია და ეკონომიკურად შესაძლებელია. ყველაზე გავრცელებული ალ ნედლეულია ბოქსიტი, ალუნიტი და... ...

ალუმინის საბადოები- რქა ქანები, ნედლეული ალუმინის წარმოებისთვის. ძირითადში ბოქსიტი; ა.რ.-ს ასევე მოიცავს ნეფელინის სიენიტებს, ალუნიტებს, ნეფელინის აპატიტის ქანებს და ა. ბუნებისმეტყველება. ენციკლოპედიური ლექსიკონი

შავი ლითონის მადნები- მადნები, რომლებიც მსოფლიო ჩემპიონატის ნედლეულის ბაზაა; Fe, Mn და Cr მადნების ჩათვლით (იხ რკინის საბადოები, მანგანუმის საბადოები და ქრომის მადნები); აგრეთვე იხილე: კომერციული მადნები, სიდერიტის მადნები... მეტალურგიის ენციკლოპედიური ლექსიკონი

ფერადი ლითონის საბადოები- საბადოები, რომლებიც წარმოადგენს CM-ის ნედლეულს, მათ შორის Al, პოლიმეტალის (შეიცავს Pb, Zn და სხვა ლითონებს), Cu, Ni, Co, Sn, W, Mo, Ti საბადოების ფართო ჯგუფს. სპეციფიკური თვისებაფერადი ლითონების საბადოები მათი კომპლექსი…… მეტალურგიის ენციკლოპედიური ლექსიკონი

იშვიათი დედამიწის ლითონის საბადოები- ბუნებრივი მინერალური წარმონაქმნები, რომლებიც შეიცავს იშვიათ მიწიერ ლითონებს საკუთარი მინერალების სახით ან იზომორფული მინარევებისაგან ზოგიერთ სხვა მინერალში. იზვ > 70 საკუთარი იშვიათი დედამიწის მინერალი და დაახლოებით 280 მინერალი, რომლებშიც იშვიათი დედამიწის ელემენტები შედის, როგორც ... მეტალურგიის ენციკლოპედიური ლექსიკონი

იშვიათი ლითონის საბადოები- ბუნებრივი წარმონაქმნები, რომლებიც შეიცავს RE-ს დამოუკიდებელი მინერალების ან იზომორფული მინარევების სახით სხვა მადნისა და ვენების მინერალებში, იმ რაოდენობით, რომელიც საკმარისია მათი მომგებიანი სამრეწველო მოპოვებისთვის. RE ითვლება... ... მეტალურგიის ენციკლოპედიური ლექსიკონი

რადიოაქტიური ლითონის საბადოები- ბუნებრივი მინერალური წარმონაქმნები, რომლებიც შეიცავს რადიოაქტიურ ლითონებს (U, Th და ა.შ.) ისეთ ნაერთებში და კონცენტრაციებში, რომლებშიც მათი მოპოვება ტექნიკურად და ეკონომიკურად შესაძლებელია. სამრეწველო ღირებულება… … მეტალურგიის ენციკლოპედიური ლექსიკონი