Добыча бокситов в россии: месторождения в России, добыча в РФ, мировые запасы

Название дано в честь французской местности Ле Бо, где были найдены первые образцы.

Месторождения бокситов

Основные запасы бокситов (до90%) залегают по современным данным в 18 странах. Наибольшую значимость имеют:

1. Страна, занимающая первое место по запасам породы (20 млрд тонн) – Гвинея.
2. Второе место в мире (7 млрд тонн) занимает Австралия.
3. Третье место (6 млрд тонн) – Бразилия.
4. Четвертое место (3 млрд тонн) – Вьетнам.
5. Пятое место (2,5 млрд тонн) – Индия и Индонезия.

Меньшие объемы добываются на Ямайке, Мали, в Камеруне.

Добыча бокситов проводится в некоторых областях России:

• Архангельской;
• Свердловской;
• Белгородской;
• Ленинградской;
• республике Коми.

Но российские запасы минимальны (250 млн тонн – около 1% от мировой добычи), идут на импорт. Некоторые страны СНГ тоже добывают горную породу. Добыча ведется в Узбекистане, Азербайджане. Но запасы также минимальны.

Смотрите видео о месторождении в республике Коми:

Обработка горной породы

Горная порода добывается двумя основными способами:

• открытым;
• подземным.

Переработка высококачественной породы проводится химическим методом с помощью процесса Байера:

1. После обработки измельченного боксита гидроксидом натрия образуется алюминат натрия.
2. Полученное соединение в жидкой форме подвергают очистке от ненужных примесей.
3. Затем осаждают из него гидроксид алюминия (глинозем).

Низкокачественные измельченные породы перерабатывают другим способом (электролизом):

1. Измельченное сырье соединяют с содой и известняком.
2. Отправляют в специальную вращающуюся печь.
3. Извлеченную из печи заготовку обрабатывают щелочью. Происходит химическая реакция с выпадением в осадок гидроксида.
4. Гидроксид отделяют, затем фильтруют.

Обозначение бокситов на карте выглядит как черный квадрат с вписанным белым кругом. Так обозначаются все виды алюминиевой руды.

Видеообзор по теме добычи и переработки алюминия:

Свойства и применение бокситов

Основное направление использования – получение чистого алюминия из бокситов и его солей. Второстепенные сферы:

• производство флюса – группы веществ, удаляющих оксиды с поверхностей, предназначенных для пайки;
• лакокрасочное производство;
• при нефтепереработке в качестве сорбента;
• изготовление глиноземистого цемента, используемого в строительстве в условиях низких температур;
• создание электрокорунда – огнеупорного стойкого сверхтвердого материала, используемого в качестве абразивного вещества.

Физико-химические свойства

Формула химического вещества сильно варьирует в зависимости от количества примесей, основная формула – Al2O3×nh3O. В составе боксита присутствует базовые вещества:

• гидроксиды алюминия;
• соединения железа;
• кремний.

В разном объеме встречаются дополнительные примеси: титан, карбонаты магния и кальция, соединения натрия, калия, хрома и других элементов.

Наиболее ценной считается руда, которая преимущественно содержит глинозем и минимальное количество кремнезема.

Физические свойства:

1. Цвет: красные оттенки от светлых розовых до бурых, оттенки от белого до черного, иногда желтые.
2. Прозрачность: непрозрачный.
3. Твердость: 6 баллов.
4. Плотность: 1,8–3,2 г/см3.
5. Спайность: совершенная.
6. Излом: землистый (плотные каменистые породы), ячеистый (пористые породы).
7. Электропроводность: диэлектрик.

Если провести бокситом по стеклу, то остается коричневый или бурый след.

Поделитесь своими знаниями о бокситах в комментариях. Вы когда-ниудь находили такие камни? Делайте репост в социальные сети. Всего доброго.

виды, свойства, способы добычи, применение

Бокситы: свойства и способы добычи в России и мире

Металлургия — важная сфера техники, экономики, науки в разных странах. Оборудование и сырье для данной отрасли ценится. Для образования алюминия и прочих целей металлургии используется камень боксит, о котором люди не знали еще 200 лет назад. А сейчас данный минерал активно добывается и применяется.

Но не всем известно название «бокситы». Разберемся, что это такое, для чего они используются, где добываются, какие имеют особенности и свойства.

Что такое бокситы

Боксит — это натуральный камень, который может быть плотным или рыхлым, применяется в металлургии и промышленности. Это основная руда для получения алюминия, причем сырьем является материал, где алюминиевого глинозема содержится не менее 40 %.

Также в составе есть глинозем, процентное содержание которого может составлять 40–60 % и более. Химическая формула Al2O3*xh3O, но содержимое очень различается, могут находиться до 100 элементов таблицы Менделеева.

Внешне боксит напоминает глину, часто имеет кирпично-красный оттенок, но есть и другие красные цвета, от светлых до темных, иногда — белые, желтые, черные, серые. Однако боксит нерастворим в воде.

История и происхождение камня

Горная порода была обнаружена французским геологом Пьером Бертье в 1821 году, когда он нашел необычную скалу. Он годы проводил минералогические обследования, решил подробно изучить состав, но не выявил ничего особенного, и потерял интерес к камню. Но через десятки лет боксит стал популярным и известным.

В России месторождения боксита были найдены на Урале. Также камень был найден на юге Франции, от названия местности Les Baux и пошло название.

Впервые об удивительных свойствах камня люди узнали в 1855 году на французской выставке, где находится камень серебристого оттенка небольшого веса, но высокой прочности. Его подписали на выставке как «глиняное серебро».

Разновидности

Внешне бокситы представляют собой глиноподобную, а часто каменистую породу. Есть пористые, плотные, с ячеистым или землистым изломом.

По химическому составу выделяются следующие составы:

• моногидроксидные. Это бемитовые и диаспоровые виды, где породообразующим минералом служит бемит или диаспор. Глинозем представлен в одной форме;
• тригидроксидные (гиббситовые). Глинозем содержится в трехводной форме;
• смешанные (сочетают два вида).

По структуре выделяются обломочные (в форме обломков) и конкреционные (округлые образования). Также горная порода может отличаться по текстуре (однородной, слоистой и пр.).

Физико-химические свойства

Порода имеет сложный состав. Состоит из разных химических веществ (гидроксида алюминия, силикатов и оксидов железа, кремния). Также может содержаться окись марганца, магния, кальция, двуокись титана, рутил и пр. Иногда встречаются карбонат кальция, магния, циркониевые, натриевые, фосфорные, хромовые, галлиевые, калиевые, ванадиевые соединения, могут быть примеси пирита.

Месторождение боксита является ценным, когда в камне есть много кремнезема и глинозема. Важное значение имеет вскрываемость руды, простота и легкость извлечения.

Бокситы отличаются физическими свойствами, внешним видом, поэтому по визуальным признакам качество определять сложно. Этим обусловлены трудности в поиске минерала, из-за чего породы исследуются под микроскопом, а потом принимается решение о добыче.

Основные физико-химические показатели минерала следующие:

• твердость 2–6 по шкале Мооса;
• непрозрачность;
• отсутствие сингонии, аморфность минерала;
• совершенная спайность;
• электропроводность: диэлектрик;
• плотность 2500–3500 кг/м3.

Если провести минералом по стеклу, то остается бурый или коричневый след. Удельный вес варьируется исходя из места добычи. Например, если содержится много кремнезема, то показатель равен 1,2 г/см3. Для плотных образцов с большим содержанием железа удельный вес составляет 2,8 г/см3.

Добыча

Для появления минералов требуется усиленное выветривание коренных алюмосодержащих пород. Из-за того, что процесс разрушения камня активно протекает в жарких местностях, большая часть бокситовых залежей расположена в тропическом регионе.

Свыше 90 % запасов руды находится в 18 странах мира. В Российской Федерации немного месторождений бокситов, сырье в основном импортируется. Наиболее качественные минералы добываются в Северно-Уральском регионе. Также есть месторождения в Бокситогорском районе, Архангельской, Белгородской, Свердловской и Ленинградской областях. Наиболее перспективный источник получения сырья — Средне-Тиманские месторождения, расположенные в Республике Коми. Разведанных запасов насчитывается более 250 миллионов тонн.

Наиболее крупные залежи расположены в следующих странах:

• Гвинеи — примерно 20 млрд тонн;
• Австрии — свыше 7 млрд тонн;
• Бразилии — примерно 6 млрд тонн;
• Вьетнаме — 3 млрд тонн;
• Индонезии, Индии — 2,5 млрд тонн.

В Азербайджане, месторождении Заглик, разрабатывают редчайший вид боксита — алунит. Его запасов насчитывается свыше 200 тысяч тонн, но в Узбекистане также найдены залежи алунитовых руд. Они обнаружены в Гуштайском месторождении в примерном объеме 130 млн тонн. Но в настоящее время разработка месторождений не проводится, поэтому Азербайджан — единственная страна, где добываются алуниты.

Обработка горной породы

В основном бокситы добываются открытым методом, но иногда и подземным путем. Метод разработки месторождения зависит от характера залегания минеральных пород, концентрации металла в руде. Применяются разные технологии переработки, на которую влияет состав породы.

Производство алюминия состоит из следующих стадий:

• получение из глинозема с помощью химических методов;
• выделение очищенного металла с помощью электролиза алюминиевых фтористых солей.

Глинозем получают гидрохимическим методом Байера (спеканием) и комбинированием: параллельная и последовательная методика. Основная особенность технологии Байера основана на выщелачивании боксита с получением концентрированного натрия. После этого глинозем переходит в раствор алюмината натрия, который очищается с удалением красного шлама, осаждается глинозем. Далее проводится выщелачивание с получением алюминия.

Переработка бокситов низкого качества осуществляется по сложной технологии, когда проводится спекание измельченной смеси с известняком и содой при 120 градусах в специальных печах, которые в процессе работы вращаются. После этого полученный спек выщелачивают раствором низкой концентрации, осажденную гидроокись фильтруют.

Вышеперечисленные методы получения алюминия сложные, но с их помощью получаются максимальные объемы металла из руды.

Применение бокситов

Использование боксита в различных производственных сферах обусловлено универсальностью материала по физическим свойствам и минеральному составу. Чем больше гидроксида алюминия, тем ценнее минерал для промышленности. Учитывается объем кремнезема и прочих примесей.

Главное направление в применении бокситов и солей — образование чистого алюминия. К второстепенным сферам относятся:

• лакокрасочная промышленность;
• изготовление флюса — веществ, удаляющих с поверхностей, предназначенных для пайки, оксиды. Боксит применяется в черной металлургии при выплавлении мартеновской стали, увеличивает технические показатели продукции;
• получение глиноземистого цемента после плавки;
• размалывание глинозема и применение при нефтяных разливах на производстве;
• изготовление пигментов из выделяемых соединений металлов;
• получение при обработке в печах глиноземистого электрокорунда (стойкого огнеупорного материала повышенной твердости), применяемого в роли абразива. Дополнительно применяется антрацит в роли восстановителя, железных опилок;
• нефтепереработка в роли сорбента.

Бокситы могут применяться в кораблестроении, самолетной и автомобильной сферах, военно-промышленном комплексе.

Стоимость минерала

Расценки на боксит зависят от исходного качества. Также цена породы складывается от заказанного объема. Например, при оптовых закупках стоимость покупки значительно уменьшится.

Ценность породы

Найденные залежи руды не всегда разрабатываются. В некоторых случаях ее характеристики не подходят или оказывается нерациональной разработка. Перед добычей проводится оценка ценности и качества породы. Образцы исследуют на следующие показатели:

• состав разных примесей, их долю. В ценной руде должно содержаться много кремнезема и глинозема;
• вскрываемость, то есть легкость образования оксида алюминия. Это облегчает работу, делает ее выгодной и недорогой.

Определить качество металла по внешнему виду не получится, так как он быстро изменяется.

Бокситы — ценная находка для людей. Мировых запасов много, хватит на долгие годы.

Технология производства глинозема из бокситов :: Теория и практика :: Исходное алюминиевое сырье, бокситы

• остаточно-хемогенный;
• осадочно-хемогенный.

Осадочные месторождения образуются в результате накопления продуктов химического и механического выветривания, в котлованах различного происхождения. К этому типу бокситов относят большинство месторождений бокситов в России.

Остаточные бокситы легко подвергаются обогащению промывкой. Залежи бокситов осадочного типа более сложные.

Часть бокситов в них может быть замещена бокситовыми или обычными глинами. Такие бокситы более трудно поддаются механическому обогащению.

Производство глинозема во всем мире осуществляется преимущественно из высококачественных бокситов гиббситового или гиббсит-бемитового типа, которые перерабатываются по способу Байера.

Качество боксита и способ его дальнейшей переработки определяется следующей характеристикой (кремневый модуль):

M_Si = Al₂O₃/SiO₂

Если μ_Si ≥ 8, то данный боксит перерабатывается по способу Байера. Если μ_Si < 8, то по способу спекания.

В нашей стране запасы высококачественных бокситов ограничены, они находятся на Урале и относятся к наиболее трудно вскрываемым бокситам диаспорового и диаспор-бемитового типа. Эти бокситы добываются на Североуральском бокситовом руднике (СУБР) с глубины около 1000 метрови добывались на Южно-Уральском бокситовом руднике (ЮУБР) с глубины от 500 метров. Руды этих месторождений представлены следующими минералами: диаспор, бемит, каолинит, шамозит, гематит, кальцит, сидерит, пирит, мельниковит, рутил, анатаз, хлориты. Боксит – масса непластичная, может быть плотной с землистым изломом, может быть пористой с ячеистым изломом, удельный вес колеблется от 1,2 до 3,5 г/см³, твердость – от 2 до 7, цвет – от белого до кирпичного.

В бокситах содержится в различных сочетаниях до 100 элементов таблицы Менделеева. Количество минералов также приближается к 100. С технологической точки зрения все минералы боксита можно разделить на три группы.

Что это за камень боксит, его свойства, добыча и применение

На чтение 7 мин. Просмотров 693

Это важнейшая алюминиевая руда, из которой в промышленных масштабах добывается металл. Именно на бокситах базируется практически вся алюминиевая промышленность планеты. В ювелирном деле не используется. При этом некоторые экземпляры, преимущественно оолитовой структуры, пользуются огромной популярностью у коллекционеров.

Родиной камня является Франция. Именно на юге этой страны впервые обнаружили данную алюминиевую руду. Название «боксит» произошло так же от французского слова «bauxite».

• Состав (формула): Аl₂О₃ 2Н₂О
• Цвет: Белый, розовый, сероватый, буровато-красный, черта бледного цвета
• Цвет черты: Желто-бурый
• Прозрачность: Непрозрачный
• Спайность: Совершенная
• Излом: Землистый
• Блеск: Тусклый
• Твердость: 1,0-4,0
• Плотность (удельный вес), г/см³: 2,5

Название связано с местностью под названием Лебо, где и был обнаружен этот камень. В этой статье мы будем рассматривать как физические, так и химические свойства боксита, но для начала разберёмся в составе и определим какие составляющие входят в него.

Описание и свойства боксита

Итак, что же представляет из себя эта порода? Бокситом принято называть руду из алюминия. В его состав входит гидроксид алюминия, а также оксиды таких химических веществ как кремний и железо.

Помимо этих составляющих частей, бокситы содержат в себе глинозем. Процентное содержание его может составлять от сорока до шестидесяти процентов и даже выше. Боксит считается поистине уникальным и удивительным природным камнем.

Обратимся к истории. Впервые об удивительных свойствах боксита было сказано в тысяча восемьсот пятьдесят пятом году на выставке в столице Франции Париже. Там находился интересный камень. На вид он был красивого серебристого цвета.

Вес его был весьма невелик, однако он был достаточно прочным с химической точки зрения. Этот металл на выставке был подписан как «глиняное серебро». В этом описании рассказывается о свойствах и виде алюминия. Но сырье из-за которого получают этот интересный металл носит название боксит.

Стоит отметить что алюминий получают только из тех бокситов, в которых процентное содержания алюминиевого глинозема составляет как минимум сорок процентов. Очень большую ценность имеют бокситы, из которых достать глинозем не составляет большого труда.

По своему внешнему виду боксит очень сильно похож на глину, однако по характеристикам он не имеет с ней ничего общего. Боксит в отличии от глины совершенно нерастворим в воде.

Первое местонахождение залежей боксита на территории нашей страны, которые были найдены на Урале, получило название «Красная Шапочка». Боксит является важнейшим камнем, из которого получают алюминий.

Месторождения и добыча боксита

Боксит — это весьма сложная по своему составу горная порода. Основную их часть составляют гидраты глинозема. Но помимо него, бокситы содержат в себе и прочие компоненты. Самой вредной составляющей является оксид кремния.

Что касается других веществ, то в боксите вполне можно встретить такие составляющие как окись магния, марганца и кальция, двуокись титана и прочие. Разберем подробнее физические свойства боксита.

На внешний вид боксит может быть красного цвета или других его оттенков. Встречается боксит как розового, так и темно-красного цвета. Так же камень может иметь серый оттенок от более светлого до угольно-черного. Если оценивать твердость боксита, то это значение равно 6 по шкале Мооса.

Плотность камня может колебаться в значении от 2900 до 3500 килограмм на один кубический метр. По степени прозрачности боксит непрозрачен. Камни могут быть образованы разными минералами. Исходя из этого породу можно разделить на три основные группы.

К первой группе относятся бокситы, для которых породообразующим минералом является диаспор или же бемит. Такие бокситы носят название моногидратные. В них глинозем представлен только лишь в одной форме.

К следующей группе можно отнести те бокситы, основой для которых являются так называемые гиббситы. В таких камнях глинозем содержатся в трехводной форме. И к последней, третьей, группе относятся те бокситы, которые сочетают в себе формы первых групп.

Месторождение бокситов зависит от степени выветривания в той или иной зоне кислых, щелочных, а иногда и основных пород. Так же залежи боксита могут образовываться в той местности, где проходят осаждения глинозема в озерных и морских бассейнах.

Таким образом можно выделить две основные причины расположения бокситов. Первая причина носит название платформенной. Она связана с континентальными отложениями, которые залегают горизонтально. Вторая причина связана с местностью, где находятся отложения прибрежно-морского типа.

Практически весь запас бокситов на земном шаре – это 90% — сосредоточен в основном в тех странах, где климат тропический или же субтропический.

Это связано с тем, что камень формируются в основном тем, где происходит активное выветривание алюминиевых пород и этот процесс продолжается значительно длительный период. Причина выветривания заключается в климате.

Первое место в мире по запасам бокситов занимает Гвинея. На ее территории содержится около двадцати миллиардов тонн боксита. На втором месте по количеству этого камня находится Австралия. Здесь насчитывается приблизительно семь миллиардов тонн бокситов.

Что же касается России, то запасы данного камня нашей страны настолько малы, что нет такого количества руды, которой бы хватило для потребления внутри государства. Доля мировых запасов данного вида сырья составляет всего лишь один процент от общемирового запаса камня.

Самыми качественными залежами боксита в нашей стране считаются бокситы, расположенные в Северо-Уральском бокситом районе. Новый участок этого сырья – это Средне-Тиманская группа, которая располагается в северо-западном районе Республики Коми. Здесь проводится добыча бокситов и этот участок считается наиболее перспективным, чем тот, о котором было сказано вначале.

Россия находится лишь на седьмом месте в мире по добыче алюминиевых руд. Из-за того, что страна сама не может обеспечить себя металлом в нужном количестве, то ей приходится закупать боксит из заграничных стран.

На территории Российской Федерации находится пятьдесят месторождений этой руды. В эту цифру включены как территории, на которых добыча бокситов ведется активно, так и те, где залежи еще не до конца разработаны.

Наибольшая часть запасов боксита располагается в европейской части России. Сюда можно отнести ранее упомянутую Республику Коми, а также Архангельскую, Свердловскую и Белгородскую области. Во всех перечисленных областях содержится около семидесяти процентов всех запасов боксита территории нашей страны.

К старым месторождением бокситам в России можно назвать Радынское, которое располагается на территории Ленинградской области. Добыча бокситов проводится там и на сегодняшний день.

Места нахождения залежей боксита можно условно разделить на четыре группы. Первая группа носит название уникального месторождения. На таких территориях количество руды превышает пятьсот миллионов тонн. Вторая группа – это крупные и средние месторождения. Здесь залежи боксита составляют от пятидесяти до пятисот тонн.

Последняя группа – это мелкие месторождения. На таких территориях наличие боксита в цифрах составляет менее пятидесяти миллионов тонн.

Применение боксита

Главное использование боксита заключается в возможности добывать из него алюминий. Но также этот камень применяется и в других сферах. В отрасли черной металлургии глинозем еще принято использовать как флюс.

Помимо этого, бокситы могут использоваться в производстве красок. Благодаря плавлению этого камня так же можно изготовить глиноземный цемент. А если расплавить боксит в электропечи, то конечным продуктом может стать электрокорунд.

Минерал практически не используется в литотерапии и народной медицине. В ходе исследований не удалось выявить какого-либо влияния камня на организм человека. Исключение составляют вредные формы воздействия, обусловленные возможным наличием токсичных примесей.

Но многие свойства руды до сих пор не изучены литотерапевтами – в будущем может быть доказано их влияние на следующие системы и органы:

• сердечно-сосудистая система;
• легкие, в частности при хронических заболеваниях;
• эндокринная система.

Учитывая эстетику и невысокую стоимость бокситов, их можно использовать в качестве самостоятельных талисманов, не подвергая обработке. Считается, что такой оберег можно «создавать», заряжая собственной энергетикой и наделяя необходимыми свойствами. По мнению некоторых экстрасенсов, камень способен впитывать мысли обладателя и защищать его от дурных намерений недоброжелателей.

Цена боксита

Цена на боксит зависит прежде всего от качества камня. Так же полная стоимость будет складываться от того, какой объем материала будет заказан. К примеру, если закупать боксит оптом, то цена не него значительно снизится.

Источники:

https://tvoi-uvelirr.ru/chto-takoe-boksit-svojstva-boksita-primenenie-boksita/

https://kamnevedy.ru/kamni/boksit/svoystva/

Как добывают руду алюминия и где ее используют?

На чтение 9 мин. Просмотров 1.6k.

Алюминий — это металл, покрытый матово-серебристой оксидной плёнкой, свойства которого определяют его популярность: мягкость, лёгкость, пластичность, высокая прочность, устойчивость к коррозии, электропроводность и отсутствие токсичности. В современных высоких технологиях применению алюминия отведено ведущее место как конструкционному, многофункциональному материалу.

Наибольшую ценность для промышленности в качестве источника алюминия представляет природное сырьё — алюминиевая руда, составляющая горной породы в виде бокситов, алунитов и нефелина.

Промышленные масштабы «крылатого» металла начались лишь в 20 веке. Сегодня, это один из востребованных материалов в различных отраслях от электроники до космической и авиационной промышленности.

Впервые алюминиевая руда в виде серебристого металла  была получена в 1825 году в объеме всего лишь нескольких миллиграмм, и до появления массового производства этот металл был дороже золота.

Например, одна из королевских корон Швеции имела в своем составе алюминий, а Д. И. Менделеев в 1889 году получил от британцев дорогой подарок – весы из золота и алюминия.

Какое сырье необходимо для получения алюминиевой руды? Как производят один из самых необходимых в современности материалов?

Бокситовая руда – основа мирового производства алюминия

Непосредственно сам серебристый металл получают из глинозема.

Это сырье представляет собой оксид алюминия (Аl2О3), получаемый с руд:

• Бокситов;
• Алунитов;
• Нефелиновых сиенитов.

Самый распространенный источник получения исходного материала это бокситы, их и считают основной алюминиевой рудой.

Несмотря на уже более чем 130 летнюю историю открытия, понять происхождение алюминиевой руды до сих пор не удалось. Возможно, что попросту в каждом регионе сырье образовалось под воздействием определенных условий. И это создает затруднения, чтобы вывести одну универсальную теорию об образовании бокситов.

Основных гипотез происхождения алюминиевого сырья три:

1. Они образовались вследствие растворения некоторых типов известняков, как остаточный продукт.
2. Боксит получился в результате выветривания древних пород с дальнейшим их переносом и отложением.
3. Руда является результатом химических процессов разложения железных, алюминиевых и титановых солей, и выпала как осадок.

Однако, алунитовые и нефелиновые руды образовывались в отличных условиях от бокситов. Первые формировались в условиях активной гидротермальной и вулканической деятельности. Вторые — при высоких температурах магмы.

Как результат, алуниты, в основном, имеют рассыпчатую пористую структуру. В их составе имеется до 40% различных оксидных соединений алюминия. Но, кроме собственно самой алюмниеносной руды в залежах, как правило, имеются добавки, что влияет на рентабельность их добычи. Считается выгодным разрабатывать месторождение при 50-ти процентном соотношении алунитов к добавкам.

Нефелины обычно представлены кристаллическими образцами, которые кроме алюминиевого оксида содержат добавки в виде различных примесей. Зависимо от состава, такой тип руды классифицируют по типам. Самые богатые имеют в своем составе до 90% нефелинов, второсортные 40-50%, если минералы беднее этих показателей, то не считается нужным вести их разработку.

Имея представления, о происхождении полезных ископаемых, геологическая разведка может довольно точно определить места нахождения залежей алюминиевых руд. Также условия формирования, влияющие на состав и структуру минералов, определяют способы добычи. Если месторождение считается рентабельным, налаживают его разработку.

Свойства алюминиевой руды

Боксит представляет собой сложное соединение оксидов алюминия, железа и кремния (в виде различных кварцев), титана, а также с небольшой примесью натрия, циркония, хрома, фосфора и прочих.

Самым важным свойством в производстве алюминия является «вскрываемость» бокситов. То есть насколько просто будет отделить от него ненужные кремниевые добавки, чтобы получить исходное сырье для выплавки металла.

Сырьевым источником могут служить природные залежи бокситов, нефелинов, алунитов, глин, и каолинов. Наиболее насыщены соединениями алюминия бокситы. Глины и каолины представляют самые распространённые породы со значительным содержанием в них глинозёма. Залежи этих минералов находятся на поверхности земли.

Алюминиевая руда в природе существует только в виде бинарного соединения металла с кислородом. Добывают это соединение из природных горных руд в виде бокситов, состоящих из окислов нескольких химических элементов: алюминия, калия, натрия, магния, железа, титана, кремния, фосфора.

Основа получения алюминия – глинозем. Чтобы он образовался, руду перемалывают в мелкий порошок, и прогревают паром, отделяя большую часть кремния. И уже эта масса будет сырьем для выплавки.

Чтобы получить 1 тонну алюминия, потребуется около 4-5 тонн бокситов, с которых после обработки образуется около 2 тонн глинозема, а уже потом можно получить металл.

Технология разработки алюминиевых залежей. Способы добычи алюминиевой руды

При незначительной глубине залегания алюминиеносных пород их добыча ведется открытым способом. Но, сам процесс срезания пластов руды будет зависеть от ее вида, и структуры.

• Кристаллические минералы (чаще бокситы, или нефелины), снимают фрезерным способом. Для этого используются карьерные комбайны. Зависимо от модели такая машина может вести срез пласта толщиной до 600 мм. Толща породы разрабатывается постепенно, образуя после прохода одного слоя полки.

Это делается для безопасного положения кабины оператора и ходовых механизмов, которые в случае непредвиденного обвала будут находиться на безопасном расстоянии.

• Рыхлые алюминиевоносные породы исключают использование фрезерной разработки. Так как их вязкость забивает режущую часть машины. Чаще всего такие типы пород могут срезать при помощи карьерных экскаваторов, которые тут же грузят руду на самосвалы, для дальнейшей транспортировки.

Транспортирование сырья — это отдельная часть всего процесса. Обычно обогатительные комбинаты по возможности стараются возводить неподалеку от разработок. Это позволяет использовать ленточные транспортеры для подачи руды на обогащение. Но, чаще изъятое сырье перевозят самосвалами.
Следующий этап, обогащение и подготовка породы для получения глинозема.

• Руду при помощи ленточного транспортера перемещают в цех подготовки сырья, где может использоваться насколько дробильных аппаратов, измельчающих минералы поочередно до фракции приблизительно в 110 мм.
• Второй участок подготовительного цеха осуществляет подачу подготовленной руды, и дополнительных добавок на дальнейшую переработку.
• Следующий этап подготовки, это спекание породы в печах.

Также на этом этапе, возможна обработка сырья выщелачиванием   крепкими щелочами. Результатом становится жидкий алюминатный раствор (гидрометаллургическая обработка).

• Алюминатный раствор проходит стадию декомпозиции. На данном этапе получают алюминатную пульпу, которую в свою очередь отправляют на сепарацию, и выпаривание жидкой составляющей.
• После чего данную массу очищают от ненужных щелочей, и направляют на прокалку в печах. В результате такой цепочки образуется сухой глинозем необходимый для получения алюминия путем гидролизной обработки.

Сложный технологический процесс требует большого количества топлива, и известняка, а также электроэнергии. Это является основным фактором расположения алюминиевых комбинатов – возле хорошей транспортной развязки, и нахождения рядом залежей необходимых ресурсов.

Однако существует и шахтный способ извлечения, когда порода из пластов вырубается по принципу добычи каменного угля. После чего руду отправляют на подобные производства по обогащению, и извлечению алюминия.

Одна из самых глубоких «алюминиевых» штолен находится на Урале в России, ее глубина достигает 1550 метров!

Страны лидеры по добыче алюминиевых руд

Jсновные месторождения алюминия сосредоточены в регионах с тропическим климатом, а большая часть 73% залежей приходятся на всего 5 стран: Гвинею, Бразилию, Ямайку, Австралию и Индию. Из них самые богатые запасы имеет Гвинея более 5 млрд. тонн (28%от мировой доли).

Если разделить запасы и объемы по добыче, то можно получить следующую картину:

• 1-е место – Африка (Гвинея).
• 2-е место – Америка.
• 3-е место – Азия.
• 4-е место – Австралия.
• 5-е – Европа.

Пятерка лидеров стран по добыче алюминиевой руды представлена в таблице

Страна	Объемы добычи млн. тонн
Китай	86,5
Австралия	81,7
Бразилия	30,7
Гвинея	19,7
Индия	14,9

Также к основным добытчикам алюминиевых руд относятся: Ямайка (9,7 млн. т.), Россия (6,6), Казахстан (4,2), Гайана (1,6).

Разработка месторождений алюминиевых руд в России

В нашей стране есть несколько богатых залежей алюминиевых руд, сосредоточенных на Урале, и в Ленинградской области. Но, основным способом добычи бокситов у нас, является более трудоемкий закрытый шахтный метод, которым извлекают около 80% от общей массы руд в России.

Лидеры по разработке месторождений – акционерное общество «Севуралбокситруда», АО Бакситогорский глинозем, Южно-Уральские бокситовые рудники. Однако их запасы исчерпываются. Вследствие чего России приходится импортировать около 3 млн. тонн глинозема в год.

В общей сложности на территории страны разведано 44 месторождения различных алюминиевых руд (бокситов, нефелинов), которых по оценкам, должно хватить на 240 лет, при такой интенсивности добычи как сегодня.

Импорт глинозема обусловлен низким качеством руды в залежах, например, на месторождении Красная Шапочка добывают боксит с 50% глиноземным составом, тогда как в Италии извлекают породу с 64% оксида алюминия, а в Китае 61%.

Применение алюминиевой руды

В основном до 60% рудного сырья используется для получения алюминия. Однако богатый состав позволяет извлекать из него, и другие химические элементы: титан, хром, ванадий и прочие цветные металлы, необходимые в первую очередь в качестве легирующих добавок для улучшения качеств стали.

Как вспоминалось выше технологическая цепочка получения алюминия обязательно проходит через стадию образования глинозема, который также используют в качестве флюсов в черной металлургии.

Богатый состав элементов в алюминиевой руде используется и для производства минеральной краски. Также способом плавки производится глиноземный цемент – быстро застывающая прочная масса.

Еще один материал, получаемый из бокситов – электрокорунд. Его получают путем плавления руды в электропечах. Это очень твердое вещество, уступающее только алмазу, что делает его востребованным в качестве абразива.

Также в процессе получения чистого металла образуются отходы – красный шлам. Из него извлекают элемент – скандий, который применяется в производстве алюминиево-скандиевых сплавов, востребованных в автомобильной промышленности, ракетостроении, выпуске электроприводов, и спортивного оборудования.

Альтернатива алюминиевым рудам

Развитие современного производства требует все больших объемов алюминия. Однако не всегда рентабельно разрабатывать месторождения, или импортировать глинозем из-за границы. Поэтому все чаще используется выплавка металла с использованием вторичного сырья.

Например, такие страны как США, Япония, Германия, Франция, Великобритания в основном производят вторичный алюминий, по объемам составляющий до 80% от общемировой выплавки.

Вторичный металл обходится намного дешевле, в сравнении с первичным, для получения которого тратится 20000 кВт энергии/1 тонну.

На сегодня алюминий, получаемый с различных руд, один из востребованных материалов позволяющих получать прочные и легкие изделия, не поддающиеся коррозии. Альтернатив металлу пока не найдено, и в ближайшие десятиле.

Источники:

https://promdevelop.ru/alyuminievaya-ruda-ot-dobychi-do-polucheniya-metalla-strany-lidery-po-dobyche-alyuminiya/

https://kamni.guru/ukrasheniya/metally/osnovnye-svoystva-alyuminievoy-rudy-dlya-primeneniya-v-promyshlennosti.html

Основная руда алюминия.

На главную »Минералы» Бокситы

Почти весь алюминий, который когда-либо производился, был сделан из бокситов

Автор статьи: Хобарт М. Кинг, доктор философии, RPG

Боксит из Литл-Рока, штат Арканзас, имеющий пизолитовый вид и характерное красное окрашивание железа. Образец составляет около 4 дюймов (10 сантиметров) в поперечнике.

Что такое бокситы?

Многие люди удивляются, узнав, что боксит не является минералом. Это порода, состоящая в основном из минералов, содержащих алюминий. Он образуется при сильном выщелачивании латеритных почв от кремнезема и других растворимых материалов во влажном тропическом или субтропическом климате.

Бокситы – первичная руда алюминия. Почти весь алюминий, который когда-либо производился, был извлечен из бокситов. В Соединенных Штатах есть несколько небольших месторождений бокситов, но не менее 99% бокситов, используемых в Соединенных Штатах, импортируется. Соединенные Штаты также являются крупным импортером металлического алюминия.

Физические свойства бокситов
Цвет	Белый, серый, иногда окрашенный в желтый, оранжевый, красный, розовый или коричневый цвет из-за железа или включенных минералов железа
Штрих	Обычно белый, но пятна от железа могут обесцветить
Блеск	Тусклый, землистый
Диафрагма	непрозрачный
Раскол	Нет
Твердость по Моосу	от 1 до 3
Удельный вес	2 к 2. 5
Диагностические свойства	Мягкая, с низким удельным весом, цветная. Часто проявляет писолитический навык.
Химический состав	Переменная, но всегда с высоким содержанием оксидов алюминия и гидроксидов алюминия
Кристаллическая система	нет данных
Использует	Руда первичная алюминия.Синтетический боксит используется в качестве абразива и проппанта для гидроразрыва.

Каков состав бокситов?

Бокситы не имеют определенного состава. Это смесь водного оксида алюминия, гидроксида алюминия, глинистых минералов и нерастворимых материалов, таких как кварц, гематит, магнетит, сидерит и гетит. Минералы алюминия в боксите могут включать: гиббсит Al (OH) ₃ , бемит AlO (OH) и диаспор AlO (OH).

Физические свойства бокситов

Боксит – это обычно мягкий материал с твердостью всего от 1 до 3 по шкале Мооса. Цвет от белого до серого до красновато-коричневого, с пизолитовой структурой, землистым блеском и низким удельным весом от 2,0 до 2,5. Эти свойства полезны для идентификации бокситов; однако они не имеют ничего общего с ценностью или полезностью бокситов. Это связано с тем, что боксит почти всегда перерабатывается в другой материал, физические свойства которого заметно отличаются от боксита.

Пизолиты в боксите: Увеличенный вид образца боксита на фотографии вверху страницы. На этой фотографии показаны детали писолитов.

Бокситы, используемые для производства алюминия

Бокситы – основная руда алюминия. Первым шагом в производстве алюминия является измельчение боксита и его очистка с помощью Процесс Байера. В процессе Байера боксит промывают горячим раствором гидроксида натрия, который выщелачивает алюминий. из бокситов.Алюминий осаждается из раствора в виде гидроксида алюминия, Al (OH) ₃ . Алюминий Затем гидроксид прокаливают с образованием оксида алюминия, Al ₂ O ₃ .

Алюминий выплавляется из глинозема с использованием процесса Холла-Эру. В процессе Холла-Эру окись алюминия растворяется в ванна расплава криолита (Na ₃ AlF ₆ ). Расплавленный алюминий удаляют из раствора электролизом. В этом процессе используется огромное количество электроэнергии.Алюминий обычно производится там, где затраты на электроэнергию очень низкие. Большая часть алюминия, используемого в Соединенных Штатах, производится в Канаде с использованием гидроэлектроэнергии.

Бокситы без пизолитов: Бокситы из Демерары, Гайана. Некоторые образцы бокситов не имеют пизолитовой структуры. Образец составляет около 4 дюймов (10 сантиметров) в поперечнике.

Использование боксита в качестве абразива

Кальцинированный оксид алюминия – это синтетический корунд, который является очень твердым материалом (9 по шкале твердости Мооса).Кальцинированный оксид алюминия измельчают, разделяют по размеру и используют как абразив. Наждачная бумага из оксида алюминия, полировальные порошки и полировальные суспензии изготовлены из кальцинированного оксида алюминия.

Спеченный боксит часто используется в качестве абразива при пескоструйной очистке. Его получают путем измельчения боксита в порошок, а затем его плавления. в сферические шарики при очень высокой температуре. Эти бусины очень твердые и очень прочные. Затем бусинки сортируются по размеру. для использования в различных типах пескоструйного оборудования и для различных целей пескоструйной обработки.Их круглая форма уменьшает износ оборудования доставки.

Добыча и переработка – процесс

Алюминийсодержащие бокситовые руды гиббсит, бемит и диаспор являются основным сырьем для производства первичного алюминия.

Доказанных, экономически обоснованных запасов бокситов достаточно для обеспечения еще не менее 100 лет при текущем спросе. Хотя ожидается, что спрос на бокситы будет расти по мере увеличения спроса на высококачественную алюминиевую продукцию, будут обнаружены новые запасы или они станут экономически жизнеспособными.

Гиббсит представляет собой гидроксид алюминия (Al (OH) 3), тогда как бемит и диаспор являются гидроксидами оксида алюминия (AlO (OH)). Основное различие между двумя последними состоит в том, что диаспор имеет кристаллическую структуру, отличную от бёмита. Различия в составе руд и наличие примесей железа, кремния и титана влияют на их последующую переработку.

90% мировых запасов бокситов сосредоточено в тропических и субтропических регионах.

Крупные покровные отложения встречаются в Западной Африке, Австралии, Южной Америке и Индии в виде плоских слоев, лежащих у поверхности и простирающихся на площади, которая может занимать многие квадратные километры. Толщина слоя колеблется от менее метра до 40 метров в исключительных случаях, хотя в среднем 4-6 метров.

В Карибском бассейне, а также в Южной Европе бокситы встречаются в более мелких карманных месторождениях, а переслаивающиеся месторождения встречаются в Соединенных Штатах, Суринаме, Бразилии, Гайане, России, Китае, Венгрии и Средиземноморье.

Бокситы обычно добываются открытым способом, они почти всегда находятся на поверхности, а процессы незначительно меняются в зависимости от местоположения.Перед началом добычи землю необходимо очистить от древесины и растительности. Наряду с этим процессом может быть сбор семян и / или саженцев для включения в семенной банк, который станет основой восстановления растительного покрова участка после добычи. Затем верхний слой почвы удаляется и обычно также хранится для замены во время восстановления.

Слой под верхним слоем почвы известен как «покрывающий слой». На некоторых поверхностных месторождениях нет вскрыши, а на других бокситы могут быть покрыты камнями и глиной высотой до 20 метров. В среднем толщина вскрыши составляет около 2 метров.

Слой бокситов под перекрывающими породами разрушается такими методами, как взрывные работы, бурение и рыхление с помощью очень больших бульдозеров. После разрыхления боксита на пригодные для обработки куски его, как правило, загружают в грузовики, железнодорожные вагоны или конвейеры и транспортируют на дробильно-промывные предприятия или склады перед отправкой на глиноземные заводы, которые обычно расположены рядом с бокситовыми шахтами.

В отличие от руд цветных металлов, бокситы не требуют сложной обработки, поскольку большая часть добываемых бокситов имеет приемлемое качество.Качество руды можно улучшить с помощью относительно простых и недорогих процессов удаления глины, известных как «обогащение», которые включают промывку, влажное просеивание и механическую или ручную сортировку. Обогащение руды также снижает количество материала, который необходимо транспортировать и обрабатывать на нефтеперерабатывающем заводе. Однако преимущества обогащения необходимо сопоставить с количеством энергии и воды, использованных в процессе, и с управлением производимыми мелкими отходами.

Добыча ресурсов – Hindalco

В Hindalco у нас есть собственные возможности для получения основного сырья для производства алюминия, а также для удовлетворения наших потребностей в энергии:

• Добыча угля
• Добыча бокситов

Добыча угля

На угольных аукционах, проводимых Министерством угля правительства Индии, Hindalco выиграла следующие четыре угольные шахты:

• Шахта Гар Пальма IV / 4 в Чаттисгархе
• Шахта Gare Palma IV / 5 в Чаттисгархе
• Шахта Катхаутия в Джаркханде
• Шахта Думри в Джаркханде

Указанные выше угольные шахты представляют собой сочетание подземной и открытой добычи.Hindalco эксплуатирует / развивает все эти угольные шахты для оптимизации поставок угля на свои собственные электростанции для плавильных заводов. Рудники ориентированы на поддержание безопасной и устойчивой работы с помощью соответствующей методологии. Эти дополнительные источники вместе с связанными источниками угля от CIL обеспечивают безопасность угля для удовлетворения энергетических потребностей Hindalco.

Добыча бокситов

Боксит – это руда, используемая при производстве глинозема, который, в свою очередь, является основным сырьем в процессе производства алюминия.Являясь важнейшим звеном производственно-сбытовой цепочки алюминия, бокситы являются определяющим фактором конкуренции в алюминиевом бизнесе.

Индия обладает значительными месторождениями бокситов и шестым по величине месторождением бокситов в мире с базой запасов более 2,20 миллиарда тонн. Бокситы из шахт, расположенных в восточном регионе, могут быть использованы для различных целей во многих отраслях промышленности, таких как огнеупоры, сталь, полировка и производство химикатов для очистки воды.

Индийский боксит, как правило, высшего качества и в основном расположен на одном плато, что делает возможной добычу в больших объемах, что приводит к значительным экономическим выгодам при производстве глинозема и алюминия. Благодаря высокому качеству бокситов и непосредственной близости от бокситовых рудников и глиноземных заводов Hindalco обеспечивает производство качественного алюминия по конкурентоспособным ценам.

Бокситовые рудники Hindalco в Джаркханде, Чхаттисгархе, Махараштре и Одише обеспечивают сырьем наши глиноземные заводы, расположенные в Мури в Джаркханде, Ренукуте в Уттар-Прадеше и Белагави в Карнатаке, Индия.

На наших рудниках используются современные безопасные методы добычи с надежным экологическим контролем, включая обширное озеленение заминированных земель и активное участие в социологическом развитии местных сообществ.