Який метал отримують з алюмінієвої руди. Алюмінієва руда. Від видобутку до отримання металу. Країни-лідери з видобутку алюмінію. Як утворюється бокситний алюмінієва руда

І деякі інші елементи. Однак далеко не всі з цих елементів в даний час витягають із алюмінієвих руді використовують для потреб народного господарства.

Найбільш повно використовують апатито-нефелінових породу, з якої отримують добрива, глинозем, соду, поташ, і деякі інші продукти; відвалів майже немає.

При переробці бокситів за способом Байєра або спіканням в відвалі ще залишається багато червоного шламу, раціональне використання якого заслуговує великої уваги.

Раніше говорилося про те, що для отримання 1 т алюмінію необхідно затратити багато електроенергії, що становить п'яту частину собівартості алюмінію. У табл. 55 приведена калькуляція собівартості 1 т алюмінію. З даних, наведених у таблиці, слід, що найважливішими складовими собівартості є сировина і основні матеріали, причому на частку глинозему падає майже половина всіх витрат. Отже, зниження собівартості алюмінію має в першу чергу йти в напрямку зменшення витрат на виробництво глинозему.

Теоретично на 1т алюмінію необхідно затратити 1,89 т глинозему. Перевищення цієї величини при фактичному витратах є наслідком втрат головним чином від розпилення. Ці втрати можна зменшити на 05-06% шляхом автоматизації завантаження глинозему в ванни. зниження собівартостіглинозему можна досягти скороченням втрат на всіх стадіях його виробництва, особливо в відвальних шламі, при транспортуванні алюмінатних розчинів і, а також під час кальцинації глинозему; за рахунок економії, отриманої від кращого використання відпрацьованого пара (з самоіспарітелей) і повного використання тепла відхідних газів. Це особливо важливо для автоклавного способу, витрати на пар в якому значні.

Впровадження безперервного вилуговування і викручування на; передових глиноземних заводах дозволило автоматизувати багато операцій, що сприяло зниженню витрати пара, електроенергії, підвищення продуктивності праці і зниження собівартості алюмінію. Однак в цьому напрямку можна зробити ще багато. Не відмовляючись від подальших пошуків високосортних бокситів, перехід на які різко скоротить вартість глинозему, слід шукати шляхи комплексного використання залізистих бокситів і червоних шламів у чорній металургії. Як приклад може служити комплексне використання апатито-нефелінових порід.

Витрати на фтористі солі складають 8%. Знизити їх можна шляхом ретельного відведення газів від електролітних ванн уловлювання з них фтористих з'єднань. Анодні гази, відсмоктують з ванни, містять до 40 мг / м 3 фтору, близько 100мг / м 3 смоли і 90мг / м 3 пилу (AlF 3 , Al 2 O 3, Na 3 AlF 6). Ці гази не можна викидати в атмосферу,так як вони містять цінні, крім того, вони отруйні. Їх необхідно очищати від цінної пилу, а також знешкоджувати щоб уникнути отруєння атмосфери цеху і прилеглих до заводу районів. З метою очищення гази промивають слабкими розчинами соди в баштових газоочисниках (скрубберах).

При досконалої організації процесів очищення і знешкодження створюється можливість повернути у виробництво частина фтористих солей (до 50%) і тим самим знизити собівартість алюмінію на 3-5%.

Значне зниження собівартості алюмінію може бути досягнуто за рахунок застосування більш дешевих джерел електроенергії і швидкого повсюдного впровадження більш економічних напівпровідникових перетворювачів струму (особливо, кремнієвих), а також за рахунок скорочення витрат електроенергії безпосередньо на. Останнє може бути досягнуто шляхом конструювання досконаліших ванн з меншою втратою напруги в усіх або в окремих їх елементах, а також шляхом підбору більш електропровідних електролітів (опір криолита занадто велика і величезна кількість електроенергії переходить в надлишкове тепло, яке поки неможливо раціонально використовувати). І не випадково, що ванни з обпаленими анодами починають знаходити все більше і більше застосування, так як витрата електроенергії на цих ваннах значно нижче.

Велику роль в зниженні витрат електроенергії грає обслуговуючий персонал електролізних цехів. Підтримка нормальної межполюсного відстані, утримання в чистоті електричних контактів в різних місцях ванни, зниження кількості і тривалості анодних ефектів, підтримку нормальної температури електроліту, уважне спостереження за складом електроліту дають можливість значно знизити витрату електроенергії.

Передові бригади електролізних цехів алюмінієвих заводів вивчивши теоретичні основипроцесу і особливості обслуговуваних ними ванн, ретельно спостерігаючи за ходом процесу, мають можливість збільшити кількість одержуваного металу на одиницю витрачається електроенергії при відмінному його якості і, отже, підвищити ефективність виробництва алюмінію.

Найважливішим фактором зниження собівартості і підвищення продуктивності праці є механізація трудомістких процесів в електролізних цехах алюмінієвих заводів. У цій області на вітчизняних алюмінієвих заводах за останні десятиліття досягнуті значні успіхи: механізовано витяг алюмінію з ванн; впроваджені продуктивні і зручні механізми для пробивання кірки електроліту і вилучення і забивання штирів. Однак потрібно і можнабільшою мірою механізувати і автоматизувати процеси на алюмінієвих заводах. Цьому сприяє подальше збільшення потужності електролізерів, перехід від періодичних процесів до безперервним.

В останні рокикомплексне використання алюмінієвих руд покращився в зв'язку з тим, що деякі алюмінієві заводи приступили до вилучення з відходів оксидів ванадію і металевого галію.

Був відкритий в 1875 р спектральним методом. За чотири роки, до цього Д. І. Менделєєв з великою точністю передбачив його основні властивості (назвавши екаалюмінієм). має сріблясто-білий колір і низьку температуру плавлення (+ 30 ° С). Невеликий шматочок галію може бути розплавлений на долоні. Поряд з цим температура кипіння галію досить висока (2230 ° С), тому його використовують для високотемпературних термометрів. Такі термометри з кварцовими трубками застосовні до 1300 ° С. По твердості галій близький до свинцю. Щільність твердого галію 5,9 г / см 3, рідкого 6,09 г / см 3.

Галій розсіяний в природі, багаті їм невідомі. Він зустрічається в сотих і тисячних частках відсотка в алюмінієвих рудах, цинкових обманках і золі деяких вугілля. Смоли газових заводів іноді містять до 0, 75% галію.

За отруйності галій значно перевершує і, тому всі роботи по його вилученню слід проводити, дотримуючись ретельну гігієну.

У сухому повітрі при звичайних температурах галій майже не окислюється: при нагріванні він енергійно сполучається з киснем, утворюючи білий оксид Ga 2 О 3. Поряд з цим оксидом галію при певних умовах утворюються і інші його (GaO і Ga 2 О). Гідроокис галію Ga (OH) 3 амфотерна і тому легко розчинна в кислотах і лугах, з якими утворює галлат, близькі за властивостями до алюмінатом. У зв'язку з цим при отриманні глинозему з алюмінієвих руд галій разом з алюмінієм переходить в розчини в потім покриває його у всіх подальших операціях. Деяка підвищена концентрація галію спостерігається в анодному сплаві при електролітичному рафінуванні алюмінію, в оборотних алюмінатних розчинах при виробництві глинозему за способом Байєра і в маткових розчинах, що залишаються після неповної карбонізації алюмінатних розчинів.

Тому, не порушуючи схеми переділів, в глиноземних і рафінувальних цехах алюмінієвих заводів, можна організувати витяг галію. Оборотні алюмінатних розчини для вилучення галію можна періодично карбонизовані в два прийоми. Спочатку при повільної карбонізації осаджують приблизно 90% алюмінію і фільтрують розчин, який потім карбонизируют повторно для того, щоб осадити у вигляді гидроокисей галій і залишився ще в розчині. Отриманий таким шляхом осад може містити до 1,0% Ga 2 О 3.

Значну частину алюмінію можна осадити з алюмінатного маточного оборотного розчину в вигляді фтористих солей. Для цього в алюмінатний розчин, що містить галій, домішують плавиковий кислоту. при рН<2,5 из раствора осаждается значительная часть алюминия в виде фторида и криолита (Na 3 AlF 6). Галлий и часть алюминия остаются в растворе.

При нейтралізації кислого розчину содою до рН = 6, осідають галій і.

Подальшого відділення алюмінію від галію можна достічь, обробляючи алюмінієво-галієві гідратів опади у автоклаві вапняним молоком, що містить невелику кількість їдкого натру; при цьому галій переходить в розчин,а основна частина алюмінію залишається в осаді. Потім галій облягають з розчину вуглекислим газом. Отриманий осад містить до 25% Ga 2 О 3 .Цей осад розчиняють в едком натре при каустичному щодо 1,7 і обробляють Na 2 Sдля очищення від важких металів, особливо від свинцю. Очищений і освітлений розчин піддають електролізу при 60-75 ° С, напрузі 3-5 В і постійному перемішуванні електроліту. Катоди і аноди повинні бути зроблені з нержавіючої сталі.

Відомі й інші способи концентрації окису галію з алюмінатних розчинів. Так, з що залишається після електролітичного рафінування алюмінію по тришаровому методу анодного сплаву, що містить 0,1-0,3% галію, останній може бути виділений шляхом обробки металу гарячим розчином лугу. При цьому і галій переходять в розчин, а й залишаються в осаді.

Для отримання чистих сполук галію використовують здатність хлориду галію розчинятися в ефірі.

Якщо в алюмінієвих рудах присутній, він буде постійно накопичуватися в алюмінатних розчинах і при вмісті більше 0,5 г / л V 2 O 5 випадати з гідратом алюмінію при карбонізації в осад і забруднювати алюміній. Для очищення від ванадію маткові розчини упарюють до щільності 1,33 г / см 3 і охолоджують до 30 ° С, при цьому випадає шлам, що містить більше 5% V 2 O 5, поряд з содою та іншими лужними сполуками фосфору і миш'яку, з яких він може бути виділений спочатку складної гідрохімічний переробкою, а потім електролізом водного розчину.

Розплавлення алюмінію через його великий теплоємності і прихованої теплоти плавлення (392Дж / г) вимагає великих витрат енергії. Тому заслуговує поширення досвід електролізних заводів, які почали отримання стрічки і катанки безпосередньо з рідкого алюмінію (без розливання в злитки). Крім того, великий економічний ефект може дати отримання з рідкого алюмінію в ливарних цехах електролізних заводів різних сплавів масового споживання, а

Галій історія відкриття елементу Про елементі з атомним номером 31 більшість читачів пам'ятають тільки, що це один з трьох елементів, ...

У сучасній промисловості алюмінієва руда є найбільш затребуваним сировиною. Стрімкий розвиток науки і техніки дозволило розширити сфери його застосування. Що являє собою алюмінієва руда і де її добувають - описано в цій статті.

Промислове значення алюмінію

Алюміній вважається найбільш поширеним металом. За кількістю покладів в земній корі він займає третє місце. Алюміній відомий всім також як елемент в таблиці Менделєєва, який відноситься до легких металів.

Алюмінієва руда - це природна сировина, з якого отримують В основному його добувають з бокситів, які містять оксиди алюмінію (глинозем) у якомога більшій кількості - від 28 до 80%. Інші породи - алунітовие, нефелінові і нефелин апатитові також використовуються в якості сировини для отримання алюмінію, але вони мають гіршу якість і містять значно менше глинозему.

У кольоровій металургії алюміній займає перше місце. Справа в тому, що завдяки своїм характеристикам він застосовується в багатьох галузях промисловості. Так, цей метал використовують в транспортному машинобудуванні, пакувальному виробництві, будівництві, для виготовлення різних споживчих товарів. Також алюміній широко застосовується в електротехніці.

Щоб зрозуміти, яке значення має алюміній для людства, досить придивитися до побутовим речам, які ми повсякденно використовуємо. Дуже багато побутові предмети виготовлені з алюмінію: це деталі для електроприладів (холодильника, пральної машини і т. Д.), Посуд, спортивний інвентар, сувеніри, елементи інтер'єру. Алюміній часто застосовується для виробництва різних видів тари і упаковки. Наприклад, консервних банок або одноразових ємностей з фольги.

Типи алюмінієвих руд

Алюміній міститься більш ніж в 250 мінералах. З них найціннішими для промисловості є боксит, нефелін і алуніт. Зупинимося на них більш докладно.

бокситний руда

У природі алюміній в чистому вигляді не зустрічається. В основному його отримують з алюмінієвої руди - бокситу. Це мінерал, який здебільшого складається з гідроксидів алюмінію, а також з оксидів заліза і кремнію. Через великий вміст глинозему (від 40 до 60%) боксити використовуються в якості сировини для отримання алюмінію.

Фізичні властивості алюмінієвої руди:

• непрозорий мінерал червоного і сірого кольору різних відтінків;
• твердість найміцніших зразків становить 6 по мінералогічною шкалою;
• щільність бокситів в залежності від хімічного складу коливається в межах 2900-3500 кг / м³.

Родовища бокситовий руди зосереджені в екваторіальному і тропічному поясі землі. Давніші поклади знаходяться на території Росії.

Як утворюється бокситний алюмінієва руда

Боксити утворюються з одноводного гідрату глинозему, беміт і діаспора, трехводного гідрату - гідраргілліта і супутніх мінералів гідроксиду та окису заліза.

Залежно від складу природообразующих елементів розрізняють три групи бокситний руд:

1. Моногідрат боксити - містять глинозем в одноводного формі.
2. Трігідратние - такі мінерали складаються з глинозему в трехводной формі.
3. Змішані - ця група включає в поєднанні попередні алюмінієві руди.

Родовища сировини утворюються внаслідок вивітрювання кислих, лужних, а іноді і основних порід або в результаті поступового осадження на морському і озерному дні великої кількості глинозему.

Алунітовие руди

Цей тип покладів містить до 40% оксиду алюмінію. Алунітовая руда утворюється у водному басейні і прибережних зонах в умовах інтенсивної гідротермальної і вулканічної діяльності. Приклад таких покладів - Заглінський озеро на Малому Кавказі.

Порода пориста. Переважно складається з каолінітів і гідрослюд. Промисловий інтерес представляють руда з вмістом алунита більше 50%.

нефелін

Це алюмінієва руда магматичного походження. Вона являє собою повнокристалічна лужну породу. Залежно від складу і технологічних особливостей переробки виділяють кілька сортів нефелінових руди:

• перший сорт - 60-90% нефелина; він містить більше 25% глинозему; переробка здійснюється методом спікання;
• другий сорт - 40-60% нефелина, кількість глинозему трохи нижче - 22-25%; під час переробки потрібно збагачення;
• третій сорт - нефелінові мінерали, які не представляють ніякої промислової цінності.

Світовий видобуток алюмінієвих руд

Вперше алюмінієву руду видобули в першій половині XIX століття на південному сході Франції, біля містечка Бокс. Звідси і походить назва бокситів. Спочатку ця розвивалася повільними темпами. Але коли людство оцінило, яка алюмінієва руда корисна для виробництва, сфери застосування алюмінію істотно розширилися. Багато країн почали пошуки на своїх територіях родовища покладів. Таким чином, світовий видобуток алюмінієвих руд стала поступово зростати. Підтвердженням цього факту є цифри. Так, якщо в 1913 році загальносвітовий обсяг видобутої руди становив 540 тис. Тонн, то в 2014 році - понад 180 млн тонн.

Також поступово зростала кількість країн, які видобувають алюмінієву руду. На сьогоднішній день їх налічується близько 30. Але протягом останніх 100 років провідні країни і регіони постійно змінювалися. Так, на початку XX століття світовими лідерами з видобутку алюмінієвої руди і її виробництві були Північна Америка та Західна Європа. На ці два регіони припадало близько 98% загальносвітового видобутку. Через кілька десятків років за кількісними показниками алюмінієвої промисловості лідерами стали Латинська Америка і Радянський Союз. І вже в 1950-1960-х роках лідером за розміром видобутку стала Латинська Америка. А в 1980-1990-х рр. стався стрімкий прорив в алюмінієвій і Африки. У сучасній світовій тенденції основними країнами-лідерами з видобутку алюмінію є Австралія, Бразилія, Китай, Гвінея, Ямайка, Індія, Росія, Суринам, Венесуела і Греція.

Родовища руди в Росії

За обсягом видобутку алюмінієвих руд Росія посідає сьоме місце в світовому рейтингу. Хоча родовища алюмінієвих руд в Росії забезпечують країну металом у великій кількості, його недостатньо, щоб повністю забезпечити промисловість. Тому держава змушена купувати боксит в інших країнах.

Всього на території Росії розташовано 50 родовищ руди. До цього числа входять як місця, де ведеться видобуток мінералу, так і ще не розроблені поклади.

Велика частина запасів руди знаходиться в європейській частині країни. Тут вони розташовані в Свердловській, Архангельської, Бєлгородської області, в республіці Комі. Всі ці регіони містять 70% всіх розвіданих запасів руди країни.

Алюмінієві руди в Росії видобуваються досі в старих бокситових родовищах. До таких районам відноситься Радинський родовище в Ленінградській області. Також через дефіцит сировини Росія використовує інші алюмінієві руди, родовища яких відрізняються гіршою якістю мінеральних покладів. Але вони все ж придатні для промислових цілей. Так, в Росії видобувають у великій кількості нефелінові руди, які також дозволяють отримати алюміній.

Алюмінієва руда займає особливе місце в сучасній промисловості. Завдяки певним фізичним і хімічним властивостям алюміній використовують у багатьох галузях діяльності людини. Автомобілебудування, машинобудування, будівництво, виготовлення безлічі споживчих товарів і побутових приладів вже неможливо без застосування такого виду кольорового металу. Видобуток алюмінію - дуже складний, трудомісткий процес.

Особливості алюмінієвої руди

Руда - це природна мінеральна освіту, в складі якого міститься певний метал або мінерал. У чистому вигляді алюмінію в природі практично немає, тому добувають його з алюмінієвої руди. У земній корі її зміст становить близько 9%. Сьогодні налічується близько 250 різновидів мінеральних сполук, які включають алюміній, але не всі з них вигідні в обробці. Найбільш цінними для алюмінієвої промисловості вважаються наступні типи руди:

• бокситний;
• алунітовая;
• нефелінових.

бокситнийнайчастіше використовується як сировина для видобутку металу, адже саме вона містить до 60% оксидів алюмінію. Ще склад включає оксиди кремнію і заліза, кварц, магній, натрій та інші хімічні елементи і з'єднання. Залежно від складу, боксити мають різну щільність. Колір гірської породи переважно червоний або сірий. Для виробництва 1 тонни алюмінію необхідно 4,5 тонни бокситу.

Алунітоваяруда не сильно відстає від бокситний, так як містить до 40% глинозему - основного постачальника алюмінію. Відрізняється пористою структурою і має чимало домішок. Видобуток алюмінію рентабельна тільки тоді, коли загальна кількість алунитов рівноцінно сукупності добавок.

Це лужна порода магматичного походження. За змістом оксидів алюмінію вони посідають третє місце. З першого сорту нефелінових руди можна переробити від 25% і більше глинозему. З другого сорту - до 25%, але не менше 22%. Всі мінеральні сполуки, що включають оксиди алюмінію менше цього значення, не мають промислової цінності.

Методи видобутку алюмінію

Алюміній - порівняно молодий метал, вперше добути який вдалося трохи більше століття тому. Протягом всього часу технологія видобутку алюмінію весь час удосконалювалася, з урахуванням всіх хімічних і фізичних властивостей.

Одержання металу можливо тільки з глинозему, для утворення якого руда подрібнюється до стану порошку і прогрівається парою. Так вдається позбутися від більшої частини кремнію і залишити оптимальне сировину для подальшої виплавки.

Видобуток алюмінієвої руди ведеться відкритим способом, якщо глибина залягання невелика. Боксити і нефеліни, з огляду на їх щільної структури, зазвичай зрізають за допомогою кар'єрного комбайна фрезерним способом. Алуніти відносяться до ряду пухких порід, тому для її зняття оптимальний кар'єрний екскаватор. Останній відразу ж вантажить породу на самоскиди для подальшого транспортування.

Після видобутку первинної сировини слід кілька обов'язкових етапів обробки породи з метою одержання глинозему:

1. Транспортування в підготовчий цех, де дробильними апаратами порода подрібнюється до фракції близько 110 мм.
2. Підготовлену сировину разом з додатковими компонентами відправляється на подальшу обробку.
3. У печах здійснюється спікання породи. При необхідності алюмінієва руда вилуговується. Так виходить рідкий алюмінатний розчин.
4. Наступна стадія - декомпозиція. В результаті утворюється алюмінатних пульпа, яка відправляється на сепарацію і випарювання рідини.
5. Очищення від зайвих лугів і пічна прогартовує.

В результаті отримують сухий глинозем, готовий для отримання алюмінію. Заключним етапом виступає гидролизная обробка. Крім описаного вище способу, алюміній добувають і шахтним способом. Так порода вирубується з пластів землі.

Місця видобутку алюмінію в Росії

У світовому рейтингу за обсягом видобутку алюмінієвої руди Росія посідає сьоме місце. По всій території розвідано близько 50 родовищ, серед яких ще є неопрацьовані поклади. Найбагатші запаси руди зосереджені в Ленінградській області і на Уралі, де працює одна з найглибших «алюмінієвих» шахт. Глибина останньої досягає 1550 метрів.

Незважаючи на широко розвинену кольорову металургію, і виробництво алюмінію, зокрема, отриманого обсягу не вистачає для забезпечення промисловості всієї країни. Тому Росія змушена імпортувати глинозем з інших країн. Ця необхідність ще обумовлена ​​більш низькою якістю руди. На одному з найбільш прибуткових родовищ на Уралі витягають боксит з 50% вмістом глинозему. В Італії ж добувають породу, де міститься 64% оксидів алюмінію.

Близько 80% від загальної маси алюмінієвої руди в Росії видобувається закритим способом на шахтах. Досить багато родовищ знаходиться в Білгородській, Архангельської, Свердловській областях, а також Республіці Комі. Крім бокситових, видобуваються і нефелінові руди. Рентабельність такого виду отримання металу менше, але все ж результат частково компенсує дефіцит сировини країни.

Особливе місце в алюмінієвій промисловості займає виробництво металу з вторинної сировини. Такий спосіб істотно заощаджує енергетичні і рудні ресурси, і знижує рівень шкоди, завданої навколишньому середовищу. Тут Росія дещо відстає від інших країн, але показники більшості вітчизняних підприємств щорічно помітно покращуються.

Світовий видобуток алюмінієвих руд

За останні сто років рівень видобутку алюмінієвої руди зріс до неймовірних значень. Якщо в 1913 році загальносвітовий обсяг породи становив приблизно 550 тис. Тонн, то на сьогодні цей показник перевищує 190 млн тонн. Близько 30 країн зараз займаються видобутком алюмінієвої руди. Лідируючу позицію займає Гвінея (Західна Африка), де зосереджено безліч родовищ із запасами, рівними 28% від світової частки.

За обсягами саме добування руди на перше місце слід поставити Китай. Так, країна «призахідного сонця» за рік видобуває понад 80 млн тонн сировини. П'ятірка кращих виглядає наступним чином:

• Китай- 86 млн т;
• Австралія- 82 млн т;
• Бразилія- 31 млн т;
• Гвінея- 20 млн т;
• Індія- 15 млн т.

Після слід Ямайка з показником в 9,7 млн ​​тонн і, нарешті, Росія, загальний обсяг видобутку алюмінієвої руди якої становить 6-7 млн ​​тонн. Лідери в алюмінієвій промисловості протягом багатьох років весь час змінювалися.

Вперше руда була здобута у Франції, в містечку Бокс, завдяки чому найпоширеніший тип руди називається бокситом. Незабаром кращими показниками могли похвалитися Західна Європа і Північна Америка. Через півстоліття незаперечним лідером стала Латинська Америка. Зараз же вперед вибилися Африка, Австралія, Китай і інші розвинені країни.

Кольорові метали є невід'ємною частиною сучасної промисловості. Без них не було б можливим розвиток безлічі галузей. Алюміній, як легкий, міцний і функціональний метал, вважається ключовим конструкційним матеріалом нинішнього часу.

алюміній- один з найважливіших конструкційних матеріалів. Завдяки своїй легкості, механічної міцності, високої електропровідності, великий корозійної стійкості він знайшов широке застосування в авіаційній, автомобільній, електротехнічній промисловості, інших галузях сучасної техніки і в побуті. За обсягом виробництва і споживання в світі він займає друге місце серед металів після заліза.

Сировиною для виробництва алюмінію є глинозем, Який отримують з бокситів, нефелінових руд і інших високоглиноземистих порід. Основна алюмінієва руда, Що забезпечує 98% світового виробництва глинозему, - боксити. Росія є єдиною країною в світі, де використовується таке низькоякісне алюмінієву сировину, як нефелінові руди.

Загальні запаси бокситів в 29 країнах світу перевищують 40 млрд т, 95% з них зосереджено в тропічному поясі, в тому числі понад 50% припадає на Гвінею, 40 - на Австралію, Венесуелу, Бразилію, Індію, В'єтнам і Ямайку. Видобувають боксити в 24 країнах в кількості 140 млн т на рік, 80% видобутку припадає на Австралію, Гвінею, Ямайку, Бразилію, Китай та Індію. Щорічне виробництво глинозему в країнах, які видобувають боксити, перевищило 52 млн т, а виплавка первинного алюмінію - 24,5 млн т. За останні роки виробництво алюмінію зросло більш ніж в 10 разів.

унікальними вважаються місце народженнябокситів з запасами понад 500 млн т, великими і середніми - 500 - 50, дрібними - менше 50 млн т.

Боксити представляють собою залишкову або осадочную породу, що складається з гідроксидів алюмінію, оксидів і гідроксидів заліза, глинистих мінералів і кварцу. За мінеральним складом розрізняють боксити гіббситових, бемітовие, діаспоровие. При цьому відмічено, що в молодих, які не зазнали перетворення, родовищах переважають гіббситових руди, а в більш древніх і перетворених вони змінюються бемітовимі і діаспоровимі.

Всі промислові типи бокситових родовищ є екзогенними утвореннями. Вони підрозділяються на родовища вивітрювання і осадові. Родовища вивітрювання діляться на залишкові латеритні і залишкові перевідкладені, а осадові - на залягають в теригенних формаціях платформних областей і пов'язані з карбонатними формаціями геосинклінальних областей. Характеристика приведена в табл. 1.2.1.

Таблиця 1.2.1 Найголовніші геолого-промислові типи родовищ алюмінію

геолого промисловий тип	Рудоносність формація	рудні тіла	умови залягання	склад руд	приклади родовищ	масштаб, поклади
1. Остаточний латеритними	а) Сучасна кора вивітрювання на древніх сланцях, базальтах і ін.	горизонтальні поклади площею 5-15 км2, потужність до 10-15 м.	приповерхневі на плоских височинах - Боваль; перекриті залозистої кірасою.	Гиббсит, гематит	Боке, Фріа (гвінея)	унікальні до 3 млрд. т.
	б) Давня кора вивітрювання на філлітових сланцях і метабазити	Найбільші горизонт. залягають тіла протяжністю до дек. дес. км, потужністю неск.м.	поклади перекриті осадовими породами палеозою, мезозою, кайнозоя, потужність 450-600 м.	Беміт, гиббсит, шаозіт	Вісловское (КМА, Росія)	великі, 80 млн. Т.
2. Залишковий перевідкладеними	молоді мезозойско- кайнозойские песчано- глинисті, що примикають до площ розвитку латеритні кор вивітрювання	галактика, пластообразниє	1-3 горизонту серед пісковиків, глин і ін.	Гиббсит, беміт, гематит, каолініт, сидерит	Місце народження Гвианской берегової рівнини, Уейн Гов (Австралія)
3. Осадовий платформний	Теригенні, карбонат- нотеррігенние, вулканогенно-теригенні континентальні, червоноколірна, іноді суглинні	галактика, пластообразниє	На глибинах 40-150 м під осадовими формаціями палеозою, мезозою	Гиббсит, беміт, каолініт	Тихвинська група, Північно-Онежский (Росія)	дрібні, середні, рідко-великі
4. Осадовий геосинклінальний	карбонатна формація (Терригенная, континентальна, мілководна теріігенно- карбонатная, рифогених субформації)	лінзовидні, пластообразниє	серед дислокованих осадовихтовщ	Діаспор, беміт, рідко-гиббсит, гематит, пірит	Червона шапочка і ін., СУБР, Росія	Великі, середні

Основне промислове значення мають латеритні родовища (90% світових запасів).

У Росії розробляються бокситові родовища Північно-Уральського (СУБР) і Південно-Уральського (ЮУБР) боксітоносние районів (84% видобутку) і Тихвинского району (16%). У зв'язку з недоліком сировини для забезпечення потреб вітчизняної металургії Росія щорічно ввозить близько 50% (3,7 млн ​​т) глинозему з України, Казахстану і країн далекого зарубіжжя.

Боксит є основною рудою для виробництва алюмінію. Освіта покладів пов'язано з процесом вивітрювання і перенесення матеріалу, в якому крім гидроокислов алюмінію знаходяться і інші хімічні елементи. Технологія вилучення металу передбачає економічно вигідний процес промислового виробництва без утворення відходів.

Характеристика рудного мінералу

Назва мінеральної сировини для видобутку алюмінію походить від назви місцевості у Франції, де вперше були виявлені поклади. Боксит складається з гидроокислов алюмінію, в якості домішок в ньому знаходяться глинисті мінерали, оксиди і гідроксиди заліза.

За зовнішнім виглядом боксит є кам'янистою, а рідше - гліноподобних, породою - однорідної або шаруватої за текстурою. Залежно від форми залягання в земній корі вона бувають щільні або пористі. За структурою розрізняють мінерали:

• уламкові - конгломератних, гравеліти, піщанкові, пелітові;
• конкреційні - бобові, оолітові.

Основна маса породи в вигляді включень містить оолітові освіти оксидів заліза або глинозему. Бокситовая руда зазвичай бурого або цегляного кольору, але зустрічаються поклади білого, червоного, сірого, жовтого відтінків.

Головними мінералами для освіти руди є:

• діаспор;
• гідрогетит;
• гетит;
• беміт;
• гиббсит;
• каолинит;
• ільменіт;
• алюмогематіт;
• кальцит;
• сидерит;
• слюди.

Розрізняють боксити платформні, геосинклінальні і океанічних островів. Родовища алюмінієвої руди утворилися в результаті перенесення продуктів вивітрювання гірських порід з подальшим їх відкладенням і утворенням осаду.

Промислові боксити містять 28-60% глинозему. При використанні руди співвідношення останнього до кремнію не повинно бути нижче 2-2,5.

Родовища і видобуток сировини

Основною сировиною промислового виробництва алюмінію в РФ є боксити, нефелінові руди і їх концентрати, зосереджені на Кольському півострові.

Родовища бокситів в Росії характеризуються низькою якістю сировини і складними гірничо-геологічними умовами видобутку. У межах держави знаходиться 44 розвіданих родовища, серед яких експлуатується тільки чверть.

Основний видобуток бокситів проводиться АТ «Севуралбоксітруда». Незважаючи на запаси рудної сировини, забезпеченість переробних підприємств нерівномірна. Протягом 15 років спостерігається дефіцит нефелинов і бокситів, що обумовлює імпорт глинозему.

Світові запаси бокситів зосереджені в 18 країнах, що знаходяться в тропічній та субтропічній зонах. Місцезнаходження бокситів вищої якості приурочено до ділянок вивітрювання алюмосилікатних гірських порід у вологих умовах. Саме в цих зонах знаходиться основна частина загальносвітового запасу сировини.

Найбільші запаси зосереджені в Гвінеї. По видобутку рудної сировини в світі першість належить Австралії. У Бразилії знаходиться 6 млрд тонн запасів, у В'єтнамі - 3 млрд тонн, запаси бокситів Індії, що відрізняються високою якістю, складають 2,5 млрд тонн, Індонезії - 2 млрд тонн. У надрах цих країн зосереджена основна маса руди.

Боксити видобувають відкритим і підземним способом. Технологічний процес переробки сировини залежить від його хімічного складу і передбачає поетапне виконання робіт.

На першій стадії під впливом хімічних реагентів утворюється глинозем, а на другий - з нього шляхом електролізу з розплаву фтористих солей витягають металевий компонент.

Для освіти глинозему використовують кілька методів:

• спікання;
• гідрохімічний;
• комбінований.

Застосування методик залежить від концентрації алюмінію в руді. Боксит низької якості переробляють складним способом. Отриману в результаті спікання шихту з соди вапняку і бокситу витравлюють розчином. Утворену в результаті хімічної обробки гідроокис металу відділяють і піддають фільтрації.

Застосування мінерального ресурсу

Застосування бокситу в різних галузях промислового виробництва обумовлено універсальністю сировини по його мінеральним складом і фізичними властивостями. Боксити є рудою, з якої витягають алюміній і глинозем.

Використання бокситу в чорній металургії як флюс при виплавці мартенівської сталі покращує технічні характеристики продукції.

При виготовленні електрокорунду використовуються властивості бокситу утворювати надстійкий, вогнетривкий матеріал (синтетичний корунд) в результаті плавки в електричних печах за участю антрациту в якості відновника і залізної тирси.

Мінерал боксит з незначним вмістом заліза застосовується при виготовленні вогнетривких, швидкотверднучих цементів. Крім алюмінію з рудної сировини витягають залізо, титан, галій, цирконій, хром, ніобій і TR (рідкоземельні елементи).

Боксити використовують для виробництва фарб, абразивів, сорбентів. Руда з невисоким вмістом заліза застосовується при виготовленні вогнетривких складів.