Обработка алюминия

04 декабря Обработка алюминия

Posted at 09:19h in Новости by AdTech 0 Comments

0 Likes

Обработка алюминия

Переработка алюминия — руды
Алюминий — третий по распространенности элемент на поверхности Земли. Более распространенными являются лишь кислород и кремний. Земная кора на глубине до 16 километров (10 миль) содержит 8 процентов алюминия. Алюминий обладает сильной склонностью к соединению с другими распространёнными элементами, поэтому в природе он редко встречается в металлическом виде. Однако его соединения являются важной составляющей практически всех распространённых горных пород. Он содержится в глине, сланце, шифере, граните, сиените и анортозите.

Самая важная алюминиевая руда — железосодержащая порода, состоящая примерно на 52 процента из оксида алюминия, — была открыта в 1821 году недалеко от Ле-Бо на юге Франции. Позже этот материал получил название «боксит». Боксит можно определить как алюминиевую руду различной степени чистоты, в которой алюминий в виде гидроксида алюминия или оксида алюминия является основным компонентом. Примеси в основном представлены оксидом железа, диоксидом кремния и диоксидом титана.

Бокситы значительно различаются по внешнему виду в зависимости от своего состава и примесей. Их цвет варьируется от желтовато-белого до серого или от розового до тёмно-красного и коричневого при высоком содержании оксидов железа. Он может иметь землистую консистенцию или варьироваться по форме от глины до горной породы. Бокситы обнаружены на всех континентах мира, за исключением Антарктиды. Наиболее богатые месторождения, как правило, расположены в районах, которые во время их формирования находились в зоне тропического и субтропического климата, что обеспечивало оптимальные условия: обильные осадки, постоянные тёплые температуры и хороший дренаж.

Крупные месторождения обнаружены на Карибских островах, на севере Южной Америки, в Австралии, Индии, Индонезии, Малайзии, Китае, России, Казахстане, Западной Африке, Греции, Хорватии, Боснии и Герцеговине, Черногории, Венгрии, Италии и Франции.

Не все бокситы являются рентабельными для производства алюминия. Рентабельными считаются только руды с содержанием оксида алюминия 30 процентов и более. Как правило, рентабельными для переработки считаются только те руды, которые содержат значительные концентрации минералов гиббита и бёмита, содержащих соответственно 65 и 85 процентов оксида алюминия. Гиббит в основном встречается в тропических районах по обе стороны от экватора, тогда как бёмит в основном встречается к северу от субтропического пояса в России, Казахстане, Турции и Китае.

Известные месторождения бокситов способны обеспечивать мир алюминием в течение сотен лет при нынешних темпах добычи. Когда месторождения высококачественного боксита будут исчерпаны, останутся значительные запасы вторичных руд, которые можно будет разрабатывать: латеритовые месторождения на северо-западе США и в Австралии, анортозит на западе США, апатит и алунит в Европе, каолинит на юго-востоке США. Имеются также и другие небокситовые источники глинозема: глиноземсодержащие глины, доусонит, глиноземсодержащие сланцы, магматические породы, а также минералы сапролита и силлиманита. В России глинозем получают из небокситовых руд, а именно из нефелинового сиенита и алунита. Масштабная разработка бокситовых месторождений в Австралии, Гвинее и Индонезии привела к тому, что интерес к вторичным рудам в других регионах несколько отложился.

Переработка алюминия — Горнодобывающая промышленность
Подавляющая часть бокситов, добываемых в промышленных масштабах, залегает на поверхности Земли или в непосредственной близости от нее. В связи с этим их добыча ведется в открытых карьерах, что требует лишь минимального удаления вскрышных пород. Пласты бокситов взрывают и извлекают с помощью экскаваторов или драглайнов, а руду транспортируют грузовиками, по железной дороге или конвейерной лентой на перерабатывающий завод, где её дробят для облегчения дальнейшей обработки. Перерабатывающие заводы по возможности располагаются вблизи месторождений, поскольку транспортные расходы составляют значительную часть затрат на добычу бокситов. Переработка алюминия

Примерно 90 процентов всего добываемого боксита перерабатывается в глинозем, из которого в конечном итоге получают алюминий. Остальные 10 процентов используются в других целях, например, для производства абразивов, огнеупорных материалов и проппантов при добыче сырой нефти. Примерно из четырех тонн высококачественного боксита получают две тонны глинозема, из которого производят одну тонну алюминия.

Извлечение и Переработка
Производство алюминия из бокситов представляет собой двухэтапный процесс: обогащение бокситов с целью получения глинозема и плавка глинозема с целью получения алюминия. Бокситы содержат ряд примесей, в том числе оксид железа, диоксид кремния и диоксид титана. Если эти примеси не будут удалены в процессе обогащения, они вступят в легирующее взаимодействие с металлом и загрязнят его в ходе плавки. Поэтому руду необходимо подвергнуть обработке для удаления этих примесей. Очищенный оксид алюминия обычно содержит от 0,5 до 1 процента воды, от 0,3 до 0,5 процента соды и менее 0,1 процента других оксидов. Процесс Байера с различными модификациями является наиболее широко используемым методом производства глинозема, а весь алюминий получают из глинозема с помощью электролитического процесса Холла-Эру.