Asosiy alyuminiy rudasi. Boksit. Alyuminiyni ajratib olish usullari

Alyuminiy eng mashhur va talab qilinadigan metallardan biridir. Qaysi sohada bo'lishidan qat'i nazar, u ma'lum narsalar tarkibiga qo'shilmaydi. Asbobsozlikdan boshlab, aviatsiya bilan yakunlanadi. Bu engil, moslashuvchan va korroziyaga chidamli metallning xususiyatlari ko'plab sohalarning ta'mini oldi.

Alyuminiyning o'zi (juda faol metall) sof shaklda tabiatda deyarli uchramaydi va u kimyoviy formulasi Al 2 O 3 bo'lgan aluminadan qazib olinadi. Ammo alyuminiy oksidini olishning to'g'ridan-to'g'ri yo'li, o'z navbatida, alyuminiy rudasidir.

To'yinganlik farqlari

Asosan, agar siz alyuminiy qazib olsangiz, u bilan ishlashingiz kerak bo'lgan uchta rudani eslatib o'tish kerak. Ha, berilgan kimyoviy element juda, juda keng tarqalgan va u boshqa birikmalarda ham bo'lishi mumkin (ularning ikki yarim yuzga yaqini bor). Biroq, eng foydali, juda yuqori konsentratsiya tufayli, ishlab chiqarish aniq boksit, alunit va nefelin bo'ladi.

Nefelin ishqoriy hosil bo'lishidan kelib chiqadi yuqori harorat magma. Ushbu rudaning bir birligi asosiy xom ashyo sifatida 25% gacha alumina hosil qiladi. Biroq, bu alyuminiy rudasi konchilar uchun eng kambag'al hisoblanadi. Nefelinlardan ham ozroq miqdorda aluminiy oksidi bo'lgan barcha birikmalar ataylab foydasiz deb tan olinadi.

Alunitlar vulqon va gidrotermal faollik davrida hosil bo'lgan. Ularda 40% gacha shunday zarur alumina bor, bu bizning rudalarimiz uchligida "oltin o'rtacha" hisoblanadi.

Va birinchi o'rinni boksit egallaydi, alyuminiy oksidining rekord miqdori ellik foiz va undan ko'pdir! Ular haqli ravishda aluminaning asosiy manbai hisoblanadi. Biroq, ularning kelib chiqishiga kelsak, olimlar hali ham yagona to'g'ri qarorga kela olmaydilar.

Yoki ular asl kelib chiqqan joyidan ko‘chib o‘tgan va qadimgi tog‘ jinslari parchalangandan keyin cho‘kilgan yoki ba’zi ohaktoshlar erigandan keyin cho‘kindiga aylangan yoki umuman temir, alyuminiy va titan tuzlarining parchalanishi natijasida hosil bo‘lgan. cho'ktiruvchi. Umuman olganda, kelib chiqishi hali noma'lum. Ammo boksitning eng foydali ekanligi aniq.

Alyuminiyni ajratib olish usullari

Kerakli rudalar ikki usulda qazib olinadi.

Al 2 O 3 ning alyuminiy konlarida ochiq usulda qazib olish nuqtai nazaridan uchta asosiy ruda ikki guruhga bo'linadi.

Yuqori zichlikdagi tuzilmalar sifatida boksit va nefelin sirt konchi yordamida maydalanadi. Albatta, barchasi mashinaning markasi va modeliga bog'liq, ammo o'rtacha hisobda u bir vaqtning o'zida 60 santimetrgacha toshni otish imkoniyatiga ega. Bir qatlamdan to'liq o'tgandan so'ng, raf deb ataladigan narsa amalga oshiriladi. Bu usul kombaynchining xavfsiz yashashiga yordam beradi. Yiqilish sodir bo'lgan taqdirda, ham pastki qism, ham operator kabinasi xavfsiz bo'ladi.

Ikkinchi guruhga alunitlar kiradi, ular bo'shashganligi sababli ochiq ekskavatorlarda qazib olinadi va keyinchalik samosvallarga tushiriladi.

Radikal boshqacha yo'l - milni sindirish. Bu erda qazib olish printsipi ko'mir konida bo'lgani kabi. Aytgancha, Rossiyadagi eng chuqur alyuminiy koni Uralsda joylashgan. Konning chuqurligi 1550 m!

Olingan rudani qayta ishlash

Bundan tashqari, tanlangan qazib olish usulidan qat'i nazar, olingan minerallar qayta ishlash uchun ustaxonalarga yuboriladi, bu erda maxsus maydalagichlar minerallarni taxminan 110 millimetr o'lchamdagi fraksiyalarga ajratadi.

Keyingi qadam qo'shimcha kimyoviy moddalarni olishdir. qo'shimchalar va tashish keyingi bosqich, bu pechlarda toshning sinterlanishi.

Parchalanishdan o'tib, undan chiqish joyida aluminat pulpasini olgandan so'ng, biz pulpani suyuqlikdan ajratish va suvsizlantirish uchun yuboramiz.

Yakuniy bosqichda natija ishqorlardan tozalanadi va yana pechga yuboriladi. Bu safar - kalsinatsiya uchun. Barcha harakatlarning oxiri gidroliz orqali alyuminiy olish uchun zarur bo'lgan bir xil quruq alumina bo'ladi.

Garchi minani teshish qiyinroq usul hisoblansa-da, u kamroq zarar keltiradi. muhit ochiq yo'ldan ko'ra. Agar siz atrof-muhit uchun bo'lsangiz, nimani tanlashni bilasiz.

Dunyoda alyuminiy qazib olish

Shu nuqtada, butun dunyo bo'ylab alyuminiy bilan o'zaro ta'sir qilish ko'rsatkichlari ikkita ro'yxatga bo'linganligini aytishimiz mumkin. Birinchi ro'yxatga alyuminiyning eng katta tabiiy zaxiralariga ega bo'lgan mamlakatlar kiradi, ammo bu boyliklarning hammasini qayta ishlashga vaqtlari bo'lmasligi mumkin. Ikkinchi roʻyxatga esa alyuminiy rudasini toʻgʻridan-toʻgʻri qazib olish boʻyicha jahon yetakchilari kiradi.

Shunday qilib, tabiiy (hamma joyda bo'lmasa-da, hozirgacha amalga oshirilgan) boylik nuqtai nazaridan vaziyat quyidagicha:

  1. Gvineya
  2. Braziliya
  3. Yamayka
  4. Avstraliya
  5. Hindiston

Bu mamlakatlarda dunyodagi Al 2 O 3 ning mutlaq ko'pchiligi bor, deyish mumkin. Ular jami 73 foizni tashkil etadi. Qolgan materiallar har tomonga sochilgan globus bunday saxiy miqdorda emas. Afrikada joylashgan Gvineya dunyodagi eng yirik alyuminiy rudasi konidir. U 28% ni "ushladi", bu esa ushbu mineralning dunyodagi jami konlarining to'rtdan biridan ko'prog'ini tashkil etadi.

Alyuminiy rudasini qazib olish jarayonlari bilan ham shunday:

  1. Xitoy birinchi o'rinda va 86,5 million tonna ishlab chiqaradi;
  2. Avstraliya g'alati hayvonlar mamlakati bo'lib, 81,7 mln. tonna ikkinchi o'rinda;
  3. Braziliya - 30,7 million tonna;
  4. Zaxira bo'yicha yetakchi bo'lgan Gvineya ishlab chiqarish bo'yicha atigi to'rtinchi o'rinda - 19,7 million tonna;
  5. Hindiston - 14,9 million tonna.

Ushbu ro'yxatga 9,7 million tonna ishlab chiqarishga qodir Yamayka va 6,6 million tonna ko'rsatkich bilan Rossiyani ham qo'shishingiz mumkin.

Rossiyada alyuminiy

Rossiyada alyuminiy ishlab chiqarishga kelsak, faqat Leningrad viloyati va, albatta, Ural, minerallarning haqiqiy ombori sifatida. Asosiy qazib olish usuli menikidir. Ular mamlakatdagi jami rudaning 4/5 qismini qazib oladi. Federatsiya hududida jami to'rtdan ortiq nefelin va boksit konlari mavjud bo'lib, ularning resursi bizning nevaralarimiz uchun ham etarli bo'ladi.

Biroq, Rossiya boshqa mamlakatlardan alyuminiy oksidi importi bilan ham shug'ullanadi. Buning sababi shundaki, mahalliy moddalar (masalan, Sverdlovsk viloyatidagi Krasnaya Shapochka konida) alyuminiy oksidining faqat yarmini o'z ichiga oladi. Xitoy yoki italyan zotlari Al 2 O 3 bilan oltmish yoki undan ko'proq foizga to'yingan.

Rossiyada alyuminiy qazib olish bilan bog'liq ba'zi qiyinchiliklarga nazar tashlasak, Buyuk Britaniya, Germaniya, AQSh, Frantsiya va Yaponiya kabi ikkilamchi alyuminiy ishlab chiqarish haqida o'ylash mantiqan to'g'ri keladi.

Alyuminiyni qo'llash

Maqolaning boshida aytib o'tganimizdek, alyuminiy va uning birikmalarini qo'llash doirasi juda keng. Hatto toshdan qazib olish bosqichlarida ham u juda foydali. Rudaning o'zida, masalan, po'latni qotishma uchun foydali bo'lgan vanadiy, titan va xrom kabi oz miqdorda boshqa metallar ham mavjud. Alumina bosqichida ham foyda bor, chunki alyuminiy oksidi qora metallurgiyada oqim sifatida ishlatiladi.

Metallning o'zi issiqlik uskunalarini ishlab chiqarishda, kriogen texnologiyada qo'llaniladi, metallurgiyada bir qator qotishmalarni yaratishda ishtirok etadi, shisha sanoatida, raketa texnologiyasida, aviatsiyada va hatto oziq-ovqat sanoatida E173 qo'shimchasi sifatida mavjud.

Shunday qilib, aniq, faqat bir narsa aniq. Yana ko'p yillar davomida insoniyatning alyuminiyga, shuningdek, uning birikmalariga bo'lgan ehtiyoji yo'qolmaydi. Shunga ko'ra, bu faqat ishlab chiqarishning o'sishi haqida gapiradi.

Va ba'zi boshqa elementlar. Biroq, bu elementlarning hammasi ham hozirgi vaqtda alyuminiy rudalaridan olinmaydi va xalq xo'jaligi ehtiyojlari uchun ishlatilmaydi.

Apatit-nefelin jinsi eng to'liq ishlatiladi, undan o'g'itlar, alumina, soda, kaliy va boshqa ba'zi mahsulotlar olinadi; axlatxonalar deyarli yo'q.

Boksitni Bayer usulida yoki axlatxonada sinterlashda qayta ishlashda hali ham juda ko'p qizil loy mavjud bo'lib, ulardan oqilona foydalanish katta e'tiborga loyiqdir.

Avvalroq, 1 tonna alyuminiy olish uchun alyuminiy tannarxining beshdan bir qismini tashkil etuvchi ko‘p elektr energiyasi sarflash kerakligi aytilgan edi. Jadval 55 1 tonna alyuminiyning narxini hisoblashni ko'rsatadi. Jadvalda keltirilgan ma'lumotlardan kelib chiqadiki, xarajatlarning eng muhim tarkibiy qismlari xom ashyo va asosiy materiallar bo'lib, barcha xarajatlarning deyarli yarmi alumina ulushiga to'g'ri keladi. Binobarin, alyuminiy tannarxini pasaytirish birinchi navbatda alumina ishlab chiqarish tannarxini pasaytirish yo'nalishida borishi kerak.

Nazariy jihatdan, 1 tonna alyuminiy uchun 1,89 tonna alyuminiy oksidi iste'mol qilinishi kerak. Haqiqiy oqim tezligida bu qiymatdan oshib ketish, asosan, püskürtme natijasida yo'qotishlar natijasidir. Vannalarga alyuminiy oksidini yuklashni avtomatlashtirish orqali bu yo'qotishlarni 0,5-0,6% ga kamaytirish mumkin. Xarajatlarni kamaytirishalumina uni ishlab chiqarishning barcha bosqichlarida, ayniqsa chiqindi loyda, aluminat eritmalarini tashish paytida va shuningdek, aluminani kalsinatsiyalashda yo'qotishlarni kamaytirish orqali erishish mumkin; chiqindi bug'dan (o'z-o'zini bug'latgichlardan) yaxshiroq foydalanish va chiqindi issiqlikdan to'liq foydalanish natijasida olingan tejamkorlik hisobiga. Bu, ayniqsa, bug 'xarajatlari muhim bo'lgan avtoklav jarayoni uchun juda muhimdir.

Uzluksiz yuvish va yigiruvni joriy etish; ilg'or aluminani qayta ishlash zavodlari ko'plab operatsiyalarni avtomatlashtirishga imkon berdi, bu bug 'va elektr energiyasini iste'mol qilishni kamaytirishga, mehnat unumdorligini oshirishga va alyuminiy tannarxini pasaytirishga yordam berdi. Biroq, bu yo'nalishda ko'proq narsa qilish mumkin. Taslim bo'lmasdan qo'shimcha qidiruvlar yuqori navli boksit, unga o'tish alumina narxini keskin pasaytiradi, qora metallurgiyada temir boksit va qizil loydan kompleks foydalanish yo'llarini izlash kerak. Bunga misol qilib keltirish mumkin kompleks foydalanish apatit-nefelin jinslari.

Ftorid tuzlarining narxi 8% ni tashkil qiladi. Ularni elektrolitlar vannalaridan gazlarni ehtiyotkorlik bilan olib tashlash, ulardan ftorid birikmalarini ushlash orqali kamaytirish mumkin. Vannadan so'rilgan anod gazlari tarkibida 40 mg / m3 gacha ftor, taxminan 100 mg / m3 smola va 90 mg / m3 chang (AlF 3) mavjud. , Al 2 O 3, Na 3 AlF 6). Bu gazlar atmosferaga chiqarilmasligi kerak,chunki ular qimmatli moddalarni o'z ichiga oladi, bundan tashqari ular zaharli hisoblanadi. Ular qimmatbaho changdan tozalangan bo'lishi kerak, shuningdek, ustaxonaning atmosferasini va zavodga tutash hududlarni zaharlamaslik uchun zararsizlantirilishi kerak. Gazlarni tozalash uchun ular minora gaz tozalagichlarida (skrubberlar) zaif soda eritmalari bilan yuviladi.

Tozalash va zararsizlantirish jarayonlarini mukammal tashkil etish bilan ftorid tuzlarining bir qismini (50% gacha) ishlab chiqarishga qaytarish va shu bilan alyuminiy tannarxini 3-5% ga kamaytirish mumkin bo'ladi.

Alyuminiy tannarxini sezilarli darajada pasaytirishga arzonroq elektr energiyasi manbalaridan foydalanish va yanada tejamkor yarimo'tkazgichli tok konvertorlarini (ayniqsa, kremniyli) jadal keng joriy etish, shuningdek, to'g'ridan-to'g'ri elektr energiyasini iste'mol qilishni kamaytirish orqali erishish mumkin. Ikkinchisiga hamma yoki ularning alohida elementlarida kamroq kuchlanish yo'qotadigan mukammalroq vannalarni loyihalash, shuningdek, ko'proq elektr o'tkazuvchan elektrolitlarni tanlash orqali erishish mumkin (kriolit qarshiligi juda yuqori va juda ko'p miqdorda elektr ortiqcha issiqlikka aylanadi, bu esa issiqlikni yo'qotmaydi). hali oqilona foydalanish kerak). Pishirilgan anodli vannalar tobora ko'proq qo'llanila boshlagani tasodif emas, chunki bu vannalarning quvvat sarfi ancha past.

Energiya sarfini kamaytirishda elektroliz sexlarining texnik xizmat ko'rsatuvchi xodimlari muhim rol o'ynaydi. Oddiy qutbdan qutbgacha masofani saqlash, vannaning turli joylarida elektr kontaktlarini toza saqlash, anod effektlarining soni va davomiyligini kamaytirish, saqlash. normal harorat elektrolitlar, elektrolitlar tarkibini diqqat bilan kuzatish energiya sarfini sezilarli darajada kamaytirish imkonini beradi.

Alyuminiy eritish zavodlarining elektroliz tsexlarining eng oldingi brigadalari o'rganildi nazariy asos jarayon va ular xizmat ko'rsatadigan vannalarning xususiyatlari, jarayonning borishini diqqat bilan kuzatib, iste'mol qilinadigan elektr energiyasi birligiga ishlab chiqarilgan metall miqdorini o'zining mukammal sifati bilan oshirish va natijada alyuminiy ishlab chiqarish samaradorligini oshirish imkoniyatiga ega.

Xarajatlarni kamaytirish va mehnat unumdorligini oshirishning eng muhim omili alyuminiy zavodlarining elektroliz sexlarida ko'p mehnat talab qiladigan jarayonlarni mexanizatsiyalashdir. So'nggi o'n yilliklarda mahalliy alyuminiy zavodlarida bu sohada sezilarli muvaffaqiyatlarga erishildi: vannalardan alyuminiyni mexanizatsiyalashgan holda olish; elektrolitlar qobig'ini yorib o'tish va pinlarni ajratib olish va haydashning samarali va qulay mexanizmlari joriy etildi. Biroq, bu zarur va mumkinalyuminiy eritish zavodlarida jarayonlarni ko'proq mexanizatsiyalash va avtomatlashtirish. Bunga elektrolizatorlar sig'imini yanada oshirish, davriy jarayonlardan uzluksiz jarayonlarga o'tish yordam beradi.

V o'tgan yillar alyuminiy rudalaridan kompleks foydalanish ayrim alyuminiy zavodlari chiqindilardan vanadiy va metall galliy oksidlarini ajratib olishni boshlaganligi sababli yaxshilandi.

U 1875 yilda spektral usul bilan kashf etilgan. To'rt yil avval D.I.Mendeleev uning asosiy xossalarini (uni eka-alyuminiy deb atagan) juda aniqlik bilan bashorat qilgan edi. kumushsimon oq rangga ega va past harorat erish (+ 30 ° C). Galliyning kichik bir bo'lagi kaftingizda eritilishi mumkin. Shu bilan birga, galiyning qaynash nuqtasi ancha yuqori (2230 ° C), shuning uchun u yuqori haroratli termometrlar uchun ishlatiladi. Kvars quvurlari bo'lgan bunday termometrlar 1300 ° S gacha qo'llaniladi. Gallium qattiqligida qo'rg'oshinga yaqin. Qattiq galliyning zichligi 5,9 g / sm 3, suyuqlik 6,09 g / sm 3.

Galliy tabiatda tarqalgan, boylar ularga noma'lum. Alyuminiy rudalarida, rux aralashmalarida va ba'zi ko'mirlarning kulida yuzdan bir va mingdan bir qismida uchraydi. Gaz zavodi smolalari ba'zan 0,75% gacha galiyni o'z ichiga oladi.

Zaharlilik nuqtai nazaridan, galyum sezilarli darajada ustundir va shuning uchun uni qazib olish bo'yicha barcha ishlar ehtiyotkorlik bilan gigiena bilan amalga oshirilishi kerak.

Oddiy haroratlarda quruq havoda galyum deyarli oksidlanmaydi: qizdirilganda u kislorod bilan kuchli birlashadi va oq oksidi Ga 2 O 3 ni hosil qiladi. Bu galliy oksidi bilan birga ma'lum sharoitlarda boshqa galiy oksidi (GaO va Ga 2 O) hosil bo'ladi. Galliy gidroksid Ga (OH) 3 amfoterdir va shuning uchun kislotalar va ishqorlarda oson eriydi, ular bilan aluminatlarga o'xshash gallatlar hosil qiladi. Shu munosabat bilan alyuminiy rudalaridan alyuminiy oksidi olishda galliy alyuminiy bilan birga eritmalarga kiradi va keyin barcha keyingi operatsiyalarda unga hamroh bo'ladi. Alyuminiyni elektrolitik tozalash jarayonida anod qotishmasida, Bayer usulida aluminiy oksidini ishlab chiqarishda aylanma aluminat eritmalarida va aluminat eritmalarini to'liq karbonlashdan keyin qolgan ona suyuqliklarida galyumning ma'lum darajada ortgan konsentratsiyasi kuzatiladi.

Shuning uchun, qayta taqsimlash sxemasini buzmasdan, alyuminiy zavodlarining alumina va tozalash sexlarida galliy qazib olishni tashkil qilish mumkin. Galliyni olish uchun qayta ishlangan aluminat eritmalari vaqti-vaqti bilan ikki bosqichda karbonlashtirilishi mumkin. Dastlab, sekin karbonizatsiya bilan alyuminiyning taxminan 90% cho'kadi va eritma filtrlanadi, so'ngra galiy gidroksidlari shaklida cho'kma hosil qilish va hali ham eritmada qolishi uchun yana karbonlanadi. Shu tarzda olingan cho‘kma tarkibida 1,0% gacha Ga 2 O 3 bo‘lishi mumkin.

Alyuminiyning muhim qismi aluminatli suyuqlikdan ftorid tuzlari shaklida cho'ktirilishi mumkin. Buning uchun galliy bo'lgan aluminat eritmasiga gidroflorik kislota qo'shiladi. pH darajasida<2,5 из раствора осаждается значительная часть алюминия в виде фторида и криолита (Na 3 AlF 6). Галлий и часть алюминия остаются в растворе.

Kislotali eritma soda bilan pH = 6 ga neytrallanganda galliy va cho'kma hosil bo'ladi.

Alyuminiyni galyumdan keyingi ajratish mumkinalyuminiy-galliy gidrat cho'kmalarini avtoklavda oz miqdorda natriy gidroksidi bo'lgan ohak suti bilan ishlov berish orqali tikish; bu holda galliy eritmaga kiradi,alyuminiyning asosiy qismi esa cho'kindida qoladi. Keyin karbonat angidrid bilan eritmadan galliy cho'ktiriladi. Olingan cho'kma 25% gacha Ga 2 O 3 ni o'z ichiga oladi. Bu cho'kma natriy gidroksidda 1,7 kaustik nisbatda eritiladi va og'ir metallarni, ayniqsa qo'rg'oshinni olib tashlash uchun Na 2 S bilan ishlanadi. Tozalangan va tozalangan eritma 60-75 ° C, kuchlanish 3-5 V va elektrolitni doimiy aralashtirishda elektrolizga duchor bo'ladi. Katodlar va anodlar zanglamaydigan po'latdan yasalgan bo'lishi kerak.

Aluminat eritmalaridan galiy oksidi kontsentratsiyasining boshqa ma'lum usullari mavjud. Shunday qilib, alyuminiyni uch qatlamli usulda elektrolitik tozalashdan so'ng qolgan 0,1-0,3% galliyni o'z ichiga olgan anod qotishmasidan ikkinchisini qotishma issiq gidroksidi eritmasi bilan ishlov berish orqali ajratish mumkin. Bunda galliy ham eritmaga kiradi va cho'kindida qoladi.

Sof galliy birikmalarini olish uchun galiy xloridning efirda erish qobiliyatidan foydalaniladi.

Agar alyuminiy rudalarida mavjud bo'lsa, u doimo aluminat eritmalarida to'planadi va tarkibida 0,5 g / l V 2 O 5 dan ortiq bo'lsa, karbonizatsiya paytida alyuminiy gidrat bilan cho'kadi va alyuminiyni ifloslantiradi. Vanadiyni olib tashlash uchun ona suyuqliklari 1,33 g / sm 3 zichlikka bug'lanadi va 30 ° C ga sovutiladi, soda va fosfor va mishyakning boshqa gidroksidi birikmalari bilan birga 5% dan ortiq V 2 O 5 ni o'z ichiga olgan loy tushadi. , undan avval murakkab gidrokimyoviy tozalash, keyin esa suvli eritmani elektroliz qilish yo'li bilan ajratib olish mumkin.

Yuqori issiqlik sig'imi va yashirin termoyadroviy issiqligi (392 J / g) tufayli alyuminiyni eritish yuqori energiya sarfini talab qiladi. Binobarin, suyuq alyuminiydan to'g'ridan-to'g'ri (ingotlarga quymagan holda) tasma va sim novda olishni boshlagan elektroliz zavodlari tajribasini yoyishga loyiqdir. Bundan tashqari, elektroliz zavodlarining quyish zavodlarida suyuq alyuminiydan ommaviy iste'mol qilinadigan turli qotishmalarni ishlab chiqarishdan katta iqtisodiy samara olish mumkin va

Galliy elementning kashf etilishi tarixi Atom raqami 31 bo'lgan element haqida ko'pchilik o'quvchilar faqat uchta elementdan biri ekanligini eslashadi, ...

Alyuminiy mat kumush oksidi plyonkasi bilan qoplangan metall bo'lib, uning xususiyatlari uning mashhurligini belgilaydi: yumshoqlik, yengillik, egiluvchanlik, yuqori quvvat, korroziyaga chidamlilik, elektr o'tkazuvchanligi va toksiklikning yo'qligi. Zamonaviy yuqori texnologiyalarda alyuminiydan foydalanish strukturaviy, ko'p funktsiyali material sifatida etakchi o'rinni egallaydi.

Tabiiy xom ashyo alyuminiy manbai sifatida sanoat uchun eng katta ahamiyatga ega - boksit, boksit, alunit va nefelin ko'rinishidagi jinsning tarkibiy qismi.

Alyuminiy oksidi bo'lgan rudalarning navlari

200 dan ortiq minerallar ma'lum, ular orasida alyuminiy ham bor.

Faqatgina quyidagi talablarga javob bera oladigan jinslar xom ashyo manbai hisoblanadi:

  • Tabiiy xom ashyo alyuminiy oksidlarining yuqori miqdoriga ega bo'lishi kerak;
  • Kon uni sanoatni rivojlantirishning iqtisodiy maqsadga muvofiqligiga mos kelishi kerak.
  • Tog' jinsida ma'lum usullar bilan sof shaklda olinadigan alyuminiy xom ashyosi bo'lishi kerak.

Tabiiy boksit jinsining xususiyati

Boksit, nefelin, alunit, gil, kaolinning tabiiy konlari xom ashyo manbai bo'lib xizmat qilishi mumkin. Boksitlar alyuminiy birikmalari bilan eng to'yingan. Loylar va kaolinlar tarkibida aluminiy oksidi ko'p bo'lgan eng keng tarqalgan jinslardir. Bu foydali qazilmalarning konlari yer yuzasida joylashgan.

Boksit tabiatda u faqat kislorod bilan metallning ikkilik birikmasi shaklida mavjud. Ushbu birikma tabiiy tog'dan olinadi rudalar alyuminiy, kaliy, natriy, magniy, temir, titan, kremniy, fosfor: bir nechta kimyoviy elementlarning oksidlaridan tashkil topgan boksit shaklida.

Koniga qarab boksit tarkibida 28% dan 80% gacha alyuminiy oksidi mavjud. Bu noyob metall olish uchun asosiy xom ashyo hisoblanadi. Alyuminiy uchun xom ashyo sifatida boksitning sifati uning tarkibidagi aluminaga bog'liq. Bu jismoniy holatni aniqlaydi xususiyatlari boksit:

  • Mineral yashirin kristalli strukturadir yoki amorf holatda. Ko'pgina minerallar oddiy yoki murakkab gidrogellarning qotib qolgan shakllariga ega.
  • Boksitning turli xil qazib olish joylarida rangi deyarli oqdan to to'q qizil ranggacha. Mineralning qora rangiga ega bo'lgan konlar mavjud.
  • Alyuminiy o'z ichiga olgan minerallarning zichligi ularning kimyoviy tarkibiga bog'liq va taxminan 3500 kg / m3 ni tashkil qiladi.
  • Boksitning kimyoviy tarkibi va tuzilishi qattiq moddani belgilaydi xususiyatlari mineral. Eng qattiq minerallarning qattiqligi mineralogiyada qabul qilingan shkala bo'yicha 6 ga teng.
  • Tabiiy qazilma sifatida boksit bir qator aralashmalarga ega, ko'pincha temir, kaltsiy, magniy, marganets oksidlari, titan va fosfor birikmalarining aralashmalari.

Boksitlar, kaolinlar, gillar tarkibida boshqa birikmalarning aralashmalari mavjud bo'lib, ular xom ashyoni qayta ishlash jarayonida alohida sanoat tarmoqlariga chiqariladi.

Faqat Rossiyada tarkibida alyuminiy oksidi kamroq konsentratsiyali tosh konlari bo'lgan konlar ishlatiladi.

Yaqinda alyuminiy oksidi nefelindan olina boshladi, unda aluminadan tashqari kaliy, natriy, kremniy va undan kam bo'lmagan alum toshi, alunit kabi metallarning oksidlari mavjud.

Alyuminiy tarkibidagi minerallarni qayta ishlash usullari

Alyuminiy rudasidan sof alumina ishlab chiqarish texnologiyasi ushbu metall topilganidan beri o'zgarmadi. Uning ishlab chiqarish uskunalari takomillashtirilmoqda, bu esa sof alyuminiy olish imkonini beradi. Sof metall olishning asosiy ishlab chiqarish bosqichlari:

  • Ishlangan konlardan ruda qazib olish.
  • Alumina konsentratsiyasini oshirish uchun chiqindi jinslarni birlamchi qayta ishlash boyitish jarayonidir.
  • Sof alumina olish, alyuminiyning oksidlaridan elektrolitik qaytarilishi.

Ishlab chiqarish jarayoni 99,99% konsentratsiyali metall ishlab chiqarish bilan yakunlanadi.

Aluminani qazib olish va qayta ishlash

Alyuminiy oksidi yoki alyuminiy oksidi tabiatda sof holda mavjud emas. Alyuminiy rudalaridan gidrokimyoviy usullar yordamida olinadi.

Konlardagi alyuminiy rudasining konlari odatda portlatiladi uni qazib olish uchun taxminan 20 metr chuqurlikdagi joyni ta'minlash, u erdan tanlab olinadi va keyingi ishlov berish jarayoniga o'tkaziladi;

  • Maxsus asbob-uskunalar (ekranlar, tasniflagichlar) yordamida ruda maydalanadi va saralanadi, chiqindi jinslar (quliqlar) tashlanadi. Aluminani boyitishning ushbu bosqichida yuvish va saralash usullari iqtisodiy jihatdan eng foydali deb hisoblanadi.
  • Konsentratsiyalash zavodining tubida joylashgan tozalangan ruda avtoklavda isitiladigan gidroksidi soda massasi bilan aralashtiriladi.
  • Aralash yuqori quvvatli po'lat idish tizimidan o'tkaziladi. Kemalar kerakli haroratni saqlaydigan bug 'ko'ylagi bilan jihozlangan. Bug 'bosimi 1,5-3,5 MPa darajasida alyuminiy birikmalari boyitilgan jinsdan natriy aluminatga o'ta qizdirilgan natriy gidroksid eritmasida to'liq o'tgunga qadar saqlanadi.
  • Sovutgandan so'ng suyuqlik filtratsiya bosqichidan o'tadi, buning natijasida qattiq cho'kma ajratiladi va o'ta to'yingan sof aluminat eritmasi olinadi. Olingan eritmaga oldingi tsikldagi alyuminiy gidroksid qoldiqlarini qo'shganda, parchalanish tezlashadi.
  • Alumina gidratini yakuniy quritish uchun kaltsiylash jarayoni qo'llaniladi.

Sof alyuminiy elektrolitik ishlab chiqarish

Sof alyuminiy uzluksiz jarayon yordamida ishlab chiqariladi, natijada alyuminiy kaltsiylanadi elektrolitik qaytarilish bosqichiga kiradi.

Zamonaviy elektrolizatorlar quyidagi qismlardan iborat qurilmani ifodalaydi:

  • Uglerod bloklari va plitalari bilan qoplangan po'lat korpusdan qilingan. Ish paytida vanna tanasi yuzasida qotib qolgan elektrolitning zich plyonkasi hosil bo'ladi, bu astarni elektrolit eritmasi bilan yo'q qilishdan himoya qiladi.
  • Vannaning tagida 10-20 sm qalinlikdagi eritilgan alyuminiy qatlami ushbu o'rnatishda katod bo'lib xizmat qiladi.
  • Oqim eritilgan alyuminiyga uglerod bloklari va ko'milgan po'lat novdalar orqali beriladi.
  • Po'lat pinli temir ramkadan osilgan anodlar ko'tarish mexanizmiga ulangan novdalar bilan ta'minlangan. Yonish davom etar ekan, anod pastga tushadi va novdalar oqimni ta'minlash uchun element sifatida ishlatiladi.
  • Ustaxonalarda elektrolizatorlar bir necha qatorga (ikki yoki to'rt qator) ketma-ket o'rnatiladi.

Alyuminiyni tozalash orqali qo'shimcha tozalash

Agar elektrolizatorlardan olingan alyuminiy oxirgi talablarga javob bermasa, uni qayta ishlash orqali qo'shimcha tozalash amalga oshiriladi.

Sanoatda bu jarayon uchta suyuqlik qatlamini o'z ichiga olgan maxsus elektrolizatorda amalga oshiriladi:

  • Pastki - tozalangan alyuminiy taxminan 35% mis qo'shilishi bilan, anod vazifasini bajaradi. Alyuminiy qatlamini og'irroq qilish uchun mis mavjud, mis anod qotishmasida erimaydi, uning zichligi 3000 kg / m3 dan oshishi kerak.
  • O'rta qatlam ftoridlar va bariy, kaltsiy, alyuminiyning erish nuqtasi taxminan 730 ° C bo'lgan xloridlar aralashmasidir.
  • Yuqori qatlam - toza tozalangan alyuminiy anod qatlamida eriydigan va yuqoriga ko'tariladigan eritma. Ushbu sxemada katod bo'lib xizmat qiladi. Oqim grafit elektrod bilan ta'minlanadi.

Elektroliz jarayonida anod qatlami va elektrolitda aralashmalar qoladi. Sof alyuminiyning unumi 95-98% ni tashkil qiladi. Hozirgi vaqtda zamonaviy sanoatda temirdan keyin ikkinchi o'rinda turadigan alyuminiyning xususiyatlari tufayli alyuminiy tarkibidagi konlarni o'zlashtirish milliy iqtisodiyotda etakchi o'rinni egallaydi.

Zamonaviy sanoatda alyuminiy rudasi eng ko'p talab qilinadigan xom ashyo hisoblanadi. Fan va texnikaning jadal rivojlanishi uni qo'llash ko'lamini kengaytirish imkonini berdi. Alyuminiy rudasi nima va u qaerdan qazib olinadi - ushbu maqolada tasvirlangan.

Alyuminiyning sanoat qiymati

Alyuminiy eng keng tarqalgan metall hisoblanadi. Er qobig'idagi konlar soni bo'yicha u uchinchi o'rinda turadi. Alyuminiy engil metallarga tegishli bo'lgan davriy sistemaning elementi sifatida ham hammaga ma'lum.

Alyuminiy rudasi tabiiy xom ashyo bo'lib, undan bu metall olinadi. Asosan, u alyuminiy oksidi (alyuminiy oksidi) eng ko'p miqdorda - 28 dan 80% gacha bo'lgan boksitdan qazib olinadi. Alyuminiy ishlab chiqarish uchun xom ashyo sifatida boshqa jinslar - alunit, nefelin va nefelin-apatit ham ishlatiladi, ammo ular sifatsiz va aluminiy oksidini sezilarli darajada kamroq o'z ichiga oladi.

Rangli metallurgiyada alyuminiy birinchi o'rinni egallaydi. Haqiqat shundaki, u o'zining xususiyatlariga ko'ra ko'plab sohalarda qo'llaniladi. Shunday qilib, bu metall transport muhandisligi, qadoqlash ishlab chiqarish, qurilish, turli xalq iste'mol tovarlari ishlab chiqarish uchun ishlatiladi. Shuningdek, alyuminiy elektrotexnika sohasida keng qo'llaniladi.

Alyuminiyning insoniyat uchun ahamiyatini tushunish uchun biz har kuni foydalanadigan uy-ro'zg'or buyumlarini batafsil ko'rib chiqish kifoya. Ko'pgina uy-ro'zg'or buyumlari alyuminiydan tayyorlangan: bu elektr jihozlari (muzlatgich, kir yuvish mashinasi va boshqalar), idish-tovoqlar, sport anjomlari, suvenirlar, ichki elementlar uchun qismlar. Alyuminiy ko'pincha har xil turdagi idishlar va qadoqlarni ishlab chiqarish uchun ishlatiladi. Masalan, qutilar yoki bir martalik folga idishlari.

Alyuminiy rudalarining turlari

Alyuminiy 250 dan ortiq minerallarda uchraydi. Ulardan sanoat uchun eng qimmatlilari boksit, nefelin va alunitdir. Keling, ular haqida batafsilroq to'xtalib o'tamiz.

Boksit rudasi

Tabiatda sof alyuminiy topilmaydi. U asosan alyuminiy rudasidan - boksitdan olinadi. Bu asosan alyuminiy gidroksidlaridan, shuningdek, temir va kremniy oksidlaridan tashkil topgan mineraldir. Alyuminiy oksidi ko'p bo'lganligi sababli (40 dan 60% gacha) boksit alyuminiy ishlab chiqarish uchun xom ashyo sifatida ishlatiladi.

Alyuminiy rudasining fizik xususiyatlari:

  • turli xil soyalarda qizil va kulrang noaniq mineral;
  • eng bardoshli namunalarning qattiqligi mineralogik shkala bo'yicha 6 ga teng;
  • boksitning zichligi, kimyoviy tarkibiga qarab, 2900 dan 3500 kg / m³ gacha.

Boksit rudasi konlari yerning ekvatorial va tropik zonalarida toʻplangan. Qadimgi konlar Rossiya hududida joylashgan.

Boksit alyuminiy rudasi qanday hosil bo'ladi

Boksitlar monohidrat alumina, bekmit va diaspora, trihidratgidrat - gidrargillit va unga hamroh bo'lgan minerallar, gidroksid va temir oksididan hosil bo'ladi.

Tabiiy elementlarning tarkibiga qarab boksit rudalarining uch guruhi ajratiladi:

  1. Monogidrat boksit - monohidrat shaklida alyuminiy oksidi mavjud.
  2. Trihidrat - Bu minerallar trihidrat shaklida alyuminiy oksididan iborat.
  3. Aralash - bu guruhga oldingi alyuminiy rudalari birikmasi kiradi.

Xom ashyo konlari kislotali, ishqoriy, ba'zan asosli jinslarning parchalanishi yoki dengiz va ko'l tubida ko'p miqdorda aluminaning asta-sekin cho'kishi natijasida hosil bo'ladi.

Alunit rudasi

Ushbu turdagi konlarda 40% gacha alumina mavjud. Alunit rudasi shiddatli gidrotermal va vulqon faolligi sharoitida suv havzasi va qirg'oq zonalarida hosil bo'ladi. Bunday konlarga Kichik Kavkazdagi Zaglinskoye ko'li misol bo'la oladi.

Tosh g'ovakli. U asosan kaolinit va gidroslyudadan iborat. Alunit miqdori 50% dan ortiq bo'lgan ruda sanoatda qiziqish uyg'otadi.

Nefelin

Bu magmatik kelib chiqishi alyuminiy rudasi. Bu to'liq kristalli ishqoriy jinsdir. Qayta ishlashning tarkibi va texnologik xususiyatlariga ko'ra nefelin rudasining bir necha navlari ajratiladi:

  • birinchi nav - 60-90% nefelin; tarkibida 25% dan ortiq alumina mavjud; qayta ishlash sinterlash usuli bilan amalga oshiriladi;
  • ikkinchi nav - 40-60% nefelin, alumina miqdori biroz pastroq - 22-25%; qayta ishlash jarayonida boyitish talab qilinadi;
  • uchinchi nav - nefelin minerallari bo'lib, ular hech qanday sanoat qiymatini bildirmaydi.

Alyuminiy rudalarini jahon qazib olish

Birinchi marta alyuminiy rudasi XIX asrning birinchi yarmida Fransiyaning janubi-sharqida, Box shahri yaqinida qazib olindi. Boksitning nomi shundan kelib chiqqan. Dastlab bu sanoat sekin sur'atlar bilan rivojlandi. Ammo insoniyat ishlab chiqarish uchun qanday alyuminiy rudasi foydali ekanligini qadrlaganida, alyuminiyning ko'lami sezilarli darajada kengaydi. Ko'pgina davlatlar o'z hududlarida konlarni qidirishni boshladilar. Shunday qilib, alyuminiy rudalarining jahon ishlab chiqarishi asta-sekin o'sib bordi. Bu haqiqat raqamlar bilan tasdiqlangan. Shunday qilib, agar 1913 yilda qazib olingan rudaning jahon hajmi 540 ming tonnani tashkil etgan bo'lsa, 2014 yilda - 180 million tonnadan ortiq.

Alyuminiy rudasini qazib oluvchi mamlakatlar soni ham asta-sekin o'sib bordi. Bugungi kunda ularning 30 ga yaqini bor.Ammo so‘nggi 100 yil ichida yetakchi mamlakatlar va mintaqalar doimiy ravishda o‘zgarib bordi. Shunday qilib, 20-asr boshlarida Shimoliy Amerika va G'arbiy Evropa alyuminiy rudasini qazib olish va uni ishlab chiqarish bo'yicha dunyoda etakchi bo'lgan. Bu ikki mintaqa jahon ishlab chiqarishining qariyb 98% ni tashkil qilgan. Bir necha o'n yillar o'tgach, alyuminiy sanoatining miqdoriy ko'rsatkichlari bo'yicha Sharqiy Evropa, Lotin Amerikasi va Sovet Ittifoqi mamlakatlari etakchi bo'ldi. Va 1950-1960-yillarda Lotin Amerikasi ishlab chiqarish bo'yicha etakchi bo'ldi. Va 1980-1990 yillarda. Avstraliya va Afrikada alyuminiy sanoatida tez yutuq bo'ldi. Hozirgi global tendentsiyada alyuminiy qazib olish bo'yicha etakchi mamlakatlar Avstraliya, Braziliya, Xitoy, Gvineya, Yamayka, Hindiston, Rossiya, Surinam, Venesuela va Gretsiya hisoblanadi.

Rossiyadagi ruda konlari

Alyuminiy rudalarini ishlab chiqarish hajmi bo'yicha Rossiya jahon reytingida ettinchi o'rinni egallaydi. Rossiyadagi alyuminiy rudalari konlari mamlakatni katta miqdorda metall bilan ta'minlasa-da, sanoatni to'liq ta'minlash uchun etarli emas. Shuning uchun davlat boksitni boshqa mamlakatlardan sotib olishga majbur.

Rossiyada 50 ta ruda konlari mavjud. Bu raqamga foydali qazilma qazib olinadigan joylar ham, hali o'zlashtirilmagan konlar ham kiradi.

Ruda zahiralarining asosiy qismi mamlakatning Yevropa qismida joylashgan. Bu erda ular Sverdlovsk, Arxangelsk, Belgorod viloyatlarida, Komi Respublikasida joylashgan. Bu hududlarning barchasi mamlakatning barcha o'rganilgan ruda zaxiralarining 70% ni o'z ichiga oladi.

Rossiyada alyuminiy rudalari hali ham eski boksit konlarida qazib olinadi. Bu hududlarga Leningrad viloyatidagi Radinskoye koni kiradi. Shuningdek, xom ashyo tanqisligi tufayli Rossiya boshqa alyuminiy rudalaridan foydalanadi, ularning konlari foydali qazilma konlarining sifati pastligi bilan ajralib turadi. Lekin ular hali ham sanoat maqsadlari uchun javob beradi. Shunday qilib, Rossiyada nefelin rudalari ko'p miqdorda qazib olinadi, bu ham alyuminiy olish imkonini beradi.

Mamlakat janubida joylashgan Frantsiyaning Le Bo-de-Provans shahri boksit mineraliga nom berish bilan mashhur bo'ldi. Aynan o'sha erda 1821 yilda kon muhandisi Per Bertier noma'lum ruda konlarini topdi. Yangi zotning imkoniyatlarini ochish va uni o'sha yillarda narxi oltindan oshib ketgan alyuminiyni sanoat ishlab chiqarish uchun istiqbolli deb tan olish uchun yana 40 yillik tadqiqot va sinovlar kerak bo'ldi.

Xususiyatlari va kelib chiqishi

Boksit - asosiy alyuminiy rudasi. Dunyoda ishlab chiqarilgan alyuminiyning deyarli barchasi ulardan aylanadi. Bu jins murakkab va heterojen tuzilishga ega bo'lgan kompozit xom ashyo hisoblanadi.

Uning asosiy komponentlari sifatida alyuminiy oksidlari va gidroksidlarni o'z ichiga oladi. Temir oksidlari ham ruda hosil qiluvchi minerallardir. Va nopokliklar orasida eng keng tarqalganlari:

  • kremniy (kvars, kaolinit va opal bilan ifodalanadi);
  • titan (rutil sifatida);
  • kaltsiy va magniy birikmalari;
  • noyob yer elementlari;
  • slyuda;
  • oz miqdorda galyum, xrom, vanadiy, tsirkoniy, niobiy, fosfor, kaliy, natriy va pirit.

Kelib chiqishi boʻyicha boksitlar laterit va karst (choʻkindi) boʻladi. Birinchi, yuqori sifatlilar, nam tropik iqlimida silikat jinslarining chuqur kimyoviy o'zgarishi (laterizatsiya deb ataladigan) natijasida hosil bo'lgan. Ikkinchisi pastroq sifatga ega bo'lib, ular yangi joylarga loy qatlamlarini ko'chirish, ko'chirish va cho'ktirish mahsulotidir.

Boksitlar quyidagilar bilan farqlanadi:

  1. Jismoniy holat (toshli, tuproqli, g'ovakli, bo'sh, loyga o'xshash).
  2. Tuzilishi (axlat va no'xat shaklida).
  3. Teksturali xususiyatlar (bir hil yoki qatlamli kompozitsiya bilan).
  4. Zichlik (1800 dan 3200 kg / m³ gacha o'zgarib turadi).

Kimyoviy va fizik xossalari

Boksitning kimyoviy xossalari materialning o'zgaruvchan tarkibi bilan bog'liq bo'lgan keng doiraga ega. Biroq, qazib olingan minerallarning sifati, birinchi navbatda, alumina va kremniy dioksidi tarkibidagi nisbati bilan belgilanadi. Birinchisining miqdori qancha ko'p bo'lsa, ikkinchisi kamroq bo'lsa, sanoat qiymati shunchalik yuqori bo'ladi. Tog'-kon muhandislari muhim kimyoviy xususiyat deb atalmish "ochilish" deb hisoblaydilar, ya'ni ruda materialidan alyuminiy oksidlarini qanchalik oson ajratib olish mumkin.

Boksit doimiy tarkibga ega emasligiga qaramay, ularning fizik xususiyatlari quyidagi ko'rsatkichlarga kamayadi:

1 Rang jigarrang, to'q sariq, g'isht, pushti, qizil;
kamroq tez-tez kulrang, sariq, oq va qora
2 Tomirlar odatda oq, lekin ba'zida temir aralashmalari ularni rang berishi mumkin
3 Yorqin Zerikarli va tuproqli
4 Shaffoflik Shaffof
5 O'ziga xos tortishish 2-2,5 kg / sm³
6 Qattiqlik Mohs mineralogik shkalasi bo'yicha 1-3 (taqqoslash uchun - olmos 10 uchun).
Bu yumshoqlik tufayli boksit loyga o'xshaydi. Ammo ikkinchisidan farqli o'laroq, suv qo'shilsa, ular bir hil plastik massa hosil qilmaydi.

Qizig'i shundaki, jismoniy holat boksitning foydaliligi va qiymatiga hech qanday aloqasi yo'q. Bu ularning xossalari asl jinsdan sezilarli darajada farq qiladigan boshqa materialga qayta ishlanishi bilan bog'liq.

Jahon zahiralari va ishlab chiqarish

Alyuminiyga bo'lgan talab doimiy ravishda ortib borayotganiga qaramay, uning birlamchi rudasi zaxiralari ushbu ehtiyojni yana bir necha asrlar davomida qondirish uchun etarli, ammo ishlab chiqarish kamida 100 yil.

AQSh Geologiya xizmati ma'lumotlarini e'lon qildi, unga ko'ra boksitning jahon zaxiralari 55-75 milliard tonnani tashkil qiladi. Bundan tashqari, ularning aksariyati Afrikada (32%) to'plangan. Okeaniya 23%, Karib dengizi va Janubiy Amerika 21%, Osiyo qit'asi 18%, boshqa mintaqalar 6%.

Alyuminiyni qayta ishlash jarayonining joriy etilishi ham optimizmni ilhomlantiradi, bu birlamchi alyuminiy rudasining tabiiy zaxiralarining tugashini sekinlashtiradi (va shu bilan birga elektr energiyasini tejash).

Xuddi shu AQSh Geologik xizmati tomonidan taqdim etilgan boksit ishlab chiqarish bo'yicha o'nta mamlakat 2016 yilda shunday ko'rinishga ega edi.

1 Avstraliya 82 000
2 Xitoy 65 000
3 Braziliya 34 500
4 Hindiston 25 000
5 Gvineya 19 700
6 Yamayka 8 500
7 Rossiya 5 400
8 Qozog'iston 4 600
9 Saudiya Arabistoni 4 000
10 Gretsiya 1 800

Vetnam 2016 yilni 1500 ming tonna ko'rsatkich bilan yakunlab, o'zini juda istiqbolli ko'rsatmoqda. Ammo 2015-yilda uchinchi bo‘lgan Malayziya qat’iy ekologik qonunlarni kutish tufayli boksit rivojlanishini keskin kamaytirdi va bugungi kunda jahon reytingida 15-o‘rinni egallab turibdi.

Boksitlar odatda ochiq konlarda qazib olinadi. Ish joyini olish uchun ruda qatlami 20 sm chuqurlikda portlatiladi va keyin chiqariladi. Mineralning bo'laklari maydalanadi va saralanadi: chiqindi jinslar ("quliqlar" deb ataladigan) oqayotgan suv oqimi bilan yuviladi va zich rudaning bo'laklari konsentratsiyalash zavodining tubida qoladi.

Rossiyadagi eng qadimiy boksit konlari prekembriy davriga to'g'ri keladi. Ular Sharqiy Sayan tog'larida (Boksonskoye dalasida) joylashgan. O'rta va yuqori devon davridagi yosh alyuminiy rudalari Shimoliy va Janubiy Uralda, Arxangelsk, Leningrad va Belgorod viloyatlarida joylashgan.

Sanoat ilovasi

Qazib olingan boksit keyingi tijorat maqsadlarida foydalanishga ko'ra metallurgiya, abraziv, kimyoviy, tsement, o'tga chidamli va boshqalarga bo'linadi.

Dunyo rivojlanishining 85% ni tashkil etadigan ularning asosiy qo'llanilishi alyuminiy oksidi (alyuminiy oksidi) ishlab chiqarish uchun xom ashyo sifatida xizmat qiladi.

Texnologik zanjir quyidagicha ko'rinadi: boksit natriy gidroksid bilan isitiladi, keyin filtrlanadi, qattiq qoldiq cho'kadi va kaltsiylanadi. Ushbu mahsulot suvsiz alumina bo'lib, alyuminiy ishlab chiqarish siklidagi so'nggi konvertatsiya hisoblanadi.

Shundan so'ng, uni eritilgan tabiiy yoki sintetik kriolit vannasiga botirish va elektrolitik pasayish bilan metallning o'zini tanlash qoladi.

Ushbu texnologiyani birinchi bo'lib 1860 yilda frantsuz kimyogari Anri Sen-Kler Devil kashf etgan. U kaliy va natriydan vakuumda alyuminiy ishlab chiqarilgan qimmat jarayonni almashtirdi.

Boksitdan foydalanishning keyingi muhim sohasi abraziv moddalardir.

Agar alyuminiy oksidi kaltsiylangan bo'lsa, natijada sintetik korund hosil bo'ladi - Mohs shkalasi bo'yicha 9 faktorli juda qattiq material. U maydalanadi, ajratiladi va keyin zımpara va har xil abraziv kukunlar va suspenziyalar tarkibiga qo'shiladi.

Sinterlangan, maydalangan va yumaloq granulalarga eritilgan boksit, shuningdek, qumtosh uchun ajoyib abraziv hisoblanadi. U sirtni qayta ishlash uchun ideal va sharsimon shakli tufayli qumtosh uskunasining aşınmasını kamaytiradi.

Boksitning yana bir muhim maqsadi - gidravlik sindirish orqali neft ishlab chiqarish jarayonida propant (maxsus yaratilgan nosozliklar yopilishiga to'sqinlik qiluvchi material) sifatida ishtirok etishdir. Bunday holda, ishlov berilgan boksit zarralari gidravlik bosimga chidamli bo'lib, yog'ning chiqib ketishi uchun kerak bo'lganda, yoriqlar ochiq qolishiga imkon beradi.

Boksit o'tga chidamli mahsulotlarni yaratish uchun ham almashtirib bo'lmaydi. Olovli alumina 1780 S gacha bo'lgan haroratga bardosh bera oladi. Bu xususiyat g'isht va beton ishlab chiqarish uchun ham, metallurgiya sanoati uchun asbob-uskunalar, maxsus shisha va hatto yong'inga chidamli kiyim yaratish uchun ham qo'llaniladi.

Xulosa

Kimyogarlar va texnologlar doimiy ravishda boksitning o'z xususiyatlaridan kam bo'lmagan munosib o'rnini bosuvchi moddalarni izlaydilar. Tadqiqotlar shuni ko'rsatdiki, alumina ishlab chiqarish uchun loy materiallari, elektr stantsiyasining kuli va neft slanetslaridan foydalanish mumkin.

Biroq, butun texnologik zanjirning narxi bir necha baravar yuqori. Silikon karbid o'zini abraziv va sintetik mullit sifatida refrakter sifatida yaxshi isbotladi. Olimlarning umid qilishicha, boksitning tabiiy resurslari to'liq tugashi bilan unga teng keladigan o'rinbosar topiladi.

Mundarija [-]

Alyuminiy mat kumush oksidi plyonkasi bilan qoplangan metall bo'lib, uning xususiyatlari uning mashhurligini belgilaydi: yumshoqlik, yengillik, egiluvchanlik, yuqori quvvat, korroziyaga chidamlilik, elektr o'tkazuvchanligi va toksiklikning yo'qligi. Zamonaviy yuqori texnologiyalarda alyuminiydan foydalanish strukturaviy, ko'p funktsiyali material sifatida etakchi o'rinni egallaydi. Tabiiy xom ashyo alyuminiy manbai sifatida sanoat uchun eng katta ahamiyatga ega - boksit, boksit, alunit va nefelin ko'rinishidagi jinsning tarkibiy qismi.

Alyuminiy oksidi bo'lgan rudalarning navlari

200 dan ortiq minerallar ma'lum, ular orasida alyuminiy ham bor. Faqatgina quyidagi talablarga javob bera oladigan jinslar xom ashyo manbai hisoblanadi:

  • Tabiiy xom ashyo alyuminiy oksidlarining yuqori miqdoriga ega bo'lishi kerak;
  • Kon uni sanoatni rivojlantirishning iqtisodiy maqsadga muvofiqligiga mos kelishi kerak.
  • Tog' jinsida ma'lum usullar bilan sof shaklda olinadigan alyuminiy xom ashyosi bo'lishi kerak.

Tabiiy boksit jinsining xususiyati

Boksit, nefelin, alunit, gil, kaolinning tabiiy konlari xom ashyo manbai bo'lib xizmat qilishi mumkin. Boksitlar alyuminiy birikmalari bilan eng to'yingan. Loylar va kaolinlar tarkibida aluminiy oksidi ko'p bo'lgan eng keng tarqalgan jinslardir. Bu foydali qazilmalarning konlari yer yuzasida joylashgan. Boksit tabiatda u faqat kislorod bilan metallning ikkilik birikmasi shaklida mavjud. Ushbu birikma tabiiy tog'dan olinadi rudalar alyuminiy, kaliy, natriy, magniy, temir, titan, kremniy, fosfor: bir nechta kimyoviy elementlarning oksidlaridan tashkil topgan boksit shaklida. Koniga qarab boksit tarkibida 28% dan 80% gacha alyuminiy oksidi mavjud. Bu noyob metall olish uchun asosiy xom ashyo hisoblanadi. Alyuminiy uchun xom ashyo sifatida boksitning sifati uning tarkibidagi aluminaga bog'liq. Bu jismoniy holatni aniqlaydi xususiyatlari boksit:

  • Mineral yashirin kristalli strukturadir yoki amorf holatda. Ko'pgina minerallar oddiy yoki murakkab gidrogellarning qotib qolgan shakllariga ega.
  • Boksitning turli xil qazib olish joylarida rangi deyarli oqdan to to'q qizil ranggacha. Mineralning qora rangiga ega bo'lgan konlar mavjud.
  • Alyuminiy o'z ichiga olgan minerallarning zichligi ularning kimyoviy tarkibiga bog'liq va taxminan 3500 kg / m3 ni tashkil qiladi.
  • Boksitning kimyoviy tarkibi va tuzilishi qattiq moddani belgilaydi xususiyatlari mineral. Eng qattiq minerallarning qattiqligi mineralogiyada qabul qilingan shkala bo'yicha 6 ga teng.
  • Tabiiy qazilma sifatida boksit bir qator aralashmalarga ega, ko'pincha temir, kaltsiy, magniy, marganets oksidlari, titan va fosfor birikmalarining aralashmalari.

Boksitlar, kaolinlar, gillar tarkibida boshqa birikmalarning aralashmalari mavjud bo'lib, ular xom ashyoni qayta ishlash jarayonida alohida sanoat tarmoqlariga chiqariladi. Faqat Rossiyada tarkibida alyuminiy oksidi kamroq konsentratsiyali tosh konlari bo'lgan konlar ishlatiladi. Yaqinda alyuminiy oksidi nefelindan olina boshladi, unda aluminadan tashqari kaliy, natriy, kremniy va undan kam bo'lmagan alum toshi, alunit kabi metallarning oksidlari mavjud.

Alyuminiy tarkibidagi minerallarni qayta ishlash usullari

Alyuminiy rudasidan sof alumina ishlab chiqarish texnologiyasi ushbu metall topilganidan beri o'zgarmadi. Uning ishlab chiqarish uskunalari takomillashtirilmoqda, bu esa sof alyuminiy olish imkonini beradi. Sof metall olishning asosiy ishlab chiqarish bosqichlari:

  • Ishlangan konlardan ruda qazib olish.
  • Alumina konsentratsiyasini oshirish uchun chiqindi jinslarni birlamchi qayta ishlash boyitish jarayonidir.
  • Sof alumina olish, alyuminiyning oksidlaridan elektrolitik qaytarilishi.

Ishlab chiqarish jarayoni 99,99% konsentratsiyali metall ishlab chiqarish bilan yakunlanadi.

Aluminani qazib olish va qayta ishlash

Alyuminiy oksidi yoki alyuminiy oksidi tabiatda sof holda mavjud emas. Alyuminiy rudalaridan gidrokimyoviy usullar yordamida olinadi. Konlardagi alyuminiy rudasining konlari odatda portlatiladi uni qazib olish uchun taxminan 20 metr chuqurlikdagi joyni ta'minlash, u erdan tanlab olinadi va keyingi ishlov berish jarayoniga o'tkaziladi;

  • Maxsus asbob-uskunalar (ekranlar, tasniflagichlar) yordamida ruda maydalanadi va saralanadi, chiqindi jinslar (quliqlar) tashlanadi. Aluminani boyitishning ushbu bosqichida yuvish va saralash usullari iqtisodiy jihatdan eng foydali deb hisoblanadi.
  • Konsentratsiyalash zavodining tubida joylashgan tozalangan ruda avtoklavda isitiladigan gidroksidi soda massasi bilan aralashtiriladi.
  • Aralash yuqori quvvatli po'lat idish tizimidan o'tkaziladi. Kemalar kerakli haroratni saqlaydigan bug 'ko'ylagi bilan jihozlangan. Bug 'bosimi 1,5-3,5 MPa darajasida alyuminiy birikmalari boyitilgan jinsdan natriy aluminatga o'ta qizdirilgan natriy gidroksid eritmasida to'liq o'tgunga qadar saqlanadi.
  • Sovutgandan so'ng suyuqlik filtratsiya bosqichidan o'tadi, buning natijasida qattiq cho'kma ajratiladi va o'ta to'yingan sof aluminat eritmasi olinadi. Olingan eritmaga oldingi tsikldagi alyuminiy gidroksid qoldiqlarini qo'shganda, parchalanish tezlashadi.
  • Alumina gidratini yakuniy quritish uchun kaltsiylash jarayoni qo'llaniladi.

Sof alyuminiy elektrolitik ishlab chiqarish

Sof alyuminiy uzluksiz jarayon yordamida ishlab chiqariladi, natijada alyuminiy kaltsiylanadi elektrolitik qaytarilish bosqichiga kiradi... Zamonaviy elektrolizatorlar quyidagi qismlardan iborat qurilmani ifodalaydi:

  • Uglerod bloklari va plitalari bilan qoplangan po'lat korpusdan qilingan. Ish paytida vanna tanasi yuzasida qotib qolgan elektrolitning zich plyonkasi hosil bo'ladi, bu astarni elektrolit eritmasi bilan yo'q qilishdan himoya qiladi.
  • Vannaning tagida 10-20 sm qalinlikdagi eritilgan alyuminiy qatlami ushbu o'rnatishda katod bo'lib xizmat qiladi.
  • Oqim eritilgan alyuminiyga uglerod bloklari va ko'milgan po'lat novdalar orqali beriladi.
  • Po'lat pinli temir ramkadan osilgan anodlar ko'tarish mexanizmiga ulangan novdalar bilan ta'minlangan. Yonish davom etar ekan, anod pastga tushadi va novdalar oqimni ta'minlash uchun element sifatida ishlatiladi.
  • Ustaxonalarda elektrolizatorlar bir necha qatorga (ikki yoki to'rt qator) ketma-ket o'rnatiladi.

Alyuminiyni tozalash orqali qo'shimcha tozalash

Agar elektrolizatorlardan olingan alyuminiy oxirgi talablarga javob bermasa, uni qayta ishlash orqali qo'shimcha tozalash amalga oshiriladi. Sanoatda bu jarayon uchta suyuqlik qatlamini o'z ichiga olgan maxsus elektrolizatorda amalga oshiriladi:

  • Pastki - tozalangan alyuminiy taxminan 35% mis qo'shilishi bilan, anod vazifasini bajaradi. Alyuminiy qatlamini og'irroq qilish uchun mis mavjud, mis anod qotishmasida erimaydi, uning zichligi 3000 kg / m3 dan oshishi kerak.
  • O'rta qatlam ftoridlar va bariy, kaltsiy, alyuminiyning erish nuqtasi taxminan 730 ° C bo'lgan xloridlar aralashmasidir.
  • Yuqori qatlam - toza tozalangan alyuminiy anod qatlamida eriydigan va yuqoriga ko'tariladigan eritma. Ushbu sxemada katod bo'lib xizmat qiladi. Oqim grafit elektrod bilan ta'minlanadi.

Elektroliz jarayonida anod qatlami va elektrolitda aralashmalar qoladi. Sof alyuminiyning unumi 95-98% ni tashkil qiladi. Hozirgi vaqtda zamonaviy sanoatda temirdan keyin ikkinchi o'rinda turadigan alyuminiyning xususiyatlari tufayli alyuminiy tarkibidagi konlarni o'zlashtirish milliy iqtisodiyotda etakchi o'rinni egallaydi.

Zamonaviy sanoatda alyuminiy rudasi eng ko'p talab qilinadigan xom ashyo hisoblanadi. Fan va texnikaning jadal rivojlanishi uni qo'llash ko'lamini kengaytirish imkonini berdi. Alyuminiy rudasi nima va u qaerdan qazib olinadi - ushbu maqolada tasvirlangan.

Alyuminiyning sanoat qiymati

Alyuminiy eng keng tarqalgan metall hisoblanadi. Er qobig'idagi konlar soni bo'yicha u uchinchi o'rinda turadi. Alyuminiy engil metallarga tegishli bo'lgan davriy sistemaning elementi sifatida ham hammaga ma'lum.

Alyuminiy rudasi tabiiy xom ashyo bo'lib, undan bu metall olinadi. Asosan, u alyuminiy oksidi (alyuminiy oksidi) eng ko'p miqdorda - 28 dan 80% gacha bo'lgan boksitdan qazib olinadi. Alyuminiy ishlab chiqarish uchun xom ashyo sifatida boshqa jinslar - alunit, nefelin va nefelin-apatit ham ishlatiladi, ammo ular sifatsiz va aluminiy oksidini sezilarli darajada kamroq o'z ichiga oladi.

Rangli metallurgiyada alyuminiy birinchi o'rinni egallaydi. Haqiqat shundaki, u o'zining xususiyatlariga ko'ra ko'plab sohalarda qo'llaniladi. Shunday qilib, bu metall transport muhandisligi, qadoqlash ishlab chiqarish, qurilish, turli xalq iste'mol tovarlari ishlab chiqarish uchun ishlatiladi. Shuningdek, alyuminiy elektrotexnika sohasida keng qo'llaniladi.

Alyuminiyning insoniyat uchun ahamiyatini tushunish uchun biz har kuni foydalanadigan uy-ro'zg'or buyumlarini batafsil ko'rib chiqish kifoya. Ko'pgina uy-ro'zg'or buyumlari alyuminiydan tayyorlangan: bu elektr jihozlari (muzlatgich, kir yuvish mashinasi va boshqalar), idish-tovoqlar, sport anjomlari, suvenirlar, ichki elementlar uchun qismlar. Alyuminiy ko'pincha har xil turdagi idishlar va qadoqlarni ishlab chiqarish uchun ishlatiladi. Masalan, qutilar yoki bir martalik folga idishlari.

Alyuminiy rudalarining turlari

Alyuminiy 250 dan ortiq minerallarda uchraydi. Ulardan sanoat uchun eng qimmatlilari boksit, nefelin va alunitdir. Keling, ular haqida batafsilroq to'xtalib o'tamiz.

Boksit rudasi

Tabiatda sof alyuminiy topilmaydi. U asosan alyuminiy rudasidan - boksitdan olinadi. Bu asosan alyuminiy gidroksidlaridan, shuningdek, temir va kremniy oksidlaridan tashkil topgan mineraldir. Alyuminiy oksidi ko'p bo'lganligi sababli (40 dan 60% gacha) boksit alyuminiy ishlab chiqarish uchun xom ashyo sifatida ishlatiladi.

Alyuminiy rudasining fizik xususiyatlari:

  • turli xil soyalarda qizil va kulrang noaniq mineral;
  • eng bardoshli namunalarning qattiqligi mineralogik shkala bo'yicha 6 ga teng;
  • boksitning zichligi, kimyoviy tarkibiga qarab, 2900 dan 3500 kg / m³ gacha.

Boksit rudasi konlari yerning ekvatorial va tropik zonalarida toʻplangan. Qadimgi konlar Rossiya hududida joylashgan.

Boksit alyuminiy rudasi qanday hosil bo'ladi

Boksitlar monohidrat alumina, bekmit va diaspora, trihidratgidrat - gidrargillit va unga hamroh bo'lgan minerallar, gidroksid va temir oksididan hosil bo'ladi.

Tabiiy elementlarning tarkibiga qarab boksit rudalarining uch guruhi ajratiladi:

  1. Monogidrat boksit - monohidrat shaklida alyuminiy oksidi mavjud.
  2. Trihidrat - Bu minerallar trihidrat shaklida alyuminiy oksididan iborat.
  3. Aralash - bu guruhga oldingi alyuminiy rudalari birikmasi kiradi.

Xom ashyo konlari kislotali, ishqoriy, ba'zan asosli jinslarning parchalanishi yoki dengiz va ko'l tubida ko'p miqdorda aluminaning asta-sekin cho'kishi natijasida hosil bo'ladi.

Alunit rudasi

Ushbu turdagi konlarda 40% gacha alumina mavjud. Alunit rudasi shiddatli gidrotermal va vulqon faolligi sharoitida suv havzasi va qirg'oq zonalarida hosil bo'ladi. Bunday konlarga Kichik Kavkazdagi Zaglinskoye ko'li misol bo'la oladi.

Tosh g'ovakli. U asosan kaolinit va gidroslyudadan iborat. Alunit miqdori 50% dan ortiq bo'lgan ruda sanoatda qiziqish uyg'otadi.

Nefelin

Bu magmatik kelib chiqishi alyuminiy rudasi. Bu to'liq kristalli ishqoriy jinsdir. Qayta ishlashning tarkibi va texnologik xususiyatlariga ko'ra nefelin rudasining bir necha navlari ajratiladi:

  • birinchi nav - 60-90% nefelin; tarkibida 25% dan ortiq alumina mavjud; qayta ishlash sinterlash usuli bilan amalga oshiriladi;
  • ikkinchi nav - 40-60% nefelin, alumina miqdori biroz pastroq - 22-25%; qayta ishlash jarayonida boyitish talab qilinadi;
  • uchinchi nav - nefelin minerallari bo'lib, ular hech qanday sanoat qiymatini bildirmaydi.

Alyuminiy rudalarini jahon qazib olish

Birinchi marta alyuminiy rudasi XIX asrning birinchi yarmida Fransiyaning janubi-sharqida, Box shahri yaqinida qazib olindi. Boksitning nomi shundan kelib chiqqan. Dastlab bu sanoat sekin sur'atlar bilan rivojlandi. Ammo insoniyat ishlab chiqarish uchun qanday alyuminiy rudasi foydali ekanligini qadrlaganida, alyuminiyning ko'lami sezilarli darajada kengaydi. Ko'pgina davlatlar o'z hududlarida konlarni qidirishni boshladilar. Shunday qilib, alyuminiy rudalarining jahon ishlab chiqarishi asta-sekin o'sib bordi. Bu haqiqat raqamlar bilan tasdiqlangan. Shunday qilib, agar 1913 yilda qazib olingan rudaning jahon hajmi 540 ming tonnani tashkil etgan bo'lsa, 2014 yilda - 180 million tonnadan ortiq.

Alyuminiy rudasini qazib oluvchi mamlakatlar soni ham asta-sekin o'sib bordi. Bugungi kunda ularning 30 ga yaqini bor.Ammo so‘nggi 100 yil ichida yetakchi mamlakatlar va mintaqalar doimiy ravishda o‘zgarib bordi. Shunday qilib, 20-asr boshlarida Shimoliy Amerika va G'arbiy Evropa alyuminiy rudasini qazib olish va uni ishlab chiqarish bo'yicha dunyoda etakchi bo'lgan. Bu ikki mintaqa jahon ishlab chiqarishining qariyb 98% ni tashkil qilgan. Bir necha o'n yillar o'tgach, alyuminiy sanoatining miqdoriy ko'rsatkichlari bo'yicha Sharqiy Evropa, Lotin Amerikasi va Sovet Ittifoqi mamlakatlari etakchi bo'ldi. Va 1950-1960-yillarda Lotin Amerikasi ishlab chiqarish bo'yicha etakchi bo'ldi. Va 1980-1990 yillarda. Avstraliya va Afrikada alyuminiy sanoatida tez yutuq bo'ldi. Hozirgi global tendentsiyada alyuminiy qazib olish bo'yicha etakchi mamlakatlar Avstraliya, Braziliya, Xitoy, Gvineya, Yamayka, Hindiston, Rossiya, Surinam, Venesuela va Gretsiya hisoblanadi.

Rossiyadagi ruda konlari

Alyuminiy rudalarini ishlab chiqarish hajmi bo'yicha Rossiya jahon reytingida ettinchi o'rinni egallaydi. Rossiyadagi alyuminiy rudalari konlari mamlakatni katta miqdorda metall bilan ta'minlasa-da, sanoatni to'liq ta'minlash uchun etarli emas. Shuning uchun davlat boksitni boshqa mamlakatlardan sotib olishga majbur.

Rossiyada 50 ta ruda konlari mavjud. Bu raqamga foydali qazilma qazib olinadigan joylar ham, hali o'zlashtirilmagan konlar ham kiradi.

Ruda zahiralarining asosiy qismi mamlakatning Yevropa qismida joylashgan. Bu erda ular Sverdlovsk, Arxangelsk, Belgorod viloyatlarida, Komi Respublikasida joylashgan. Bu hududlarning barchasi mamlakatning barcha o'rganilgan ruda zaxiralarining 70% ni o'z ichiga oladi.

Rossiyada alyuminiy rudalari hali ham eski boksit konlarida qazib olinadi. Bu hududlarga Leningrad viloyatidagi Radinskoye koni kiradi. Shuningdek, xom ashyo tanqisligi tufayli Rossiya boshqa alyuminiy rudalaridan foydalanadi, ularning konlari foydali qazilma konlarining sifati pastligi bilan ajralib turadi. Lekin ular hali ham sanoat maqsadlari uchun javob beradi. Shunday qilib, Rossiyada nefelin rudalari ko'p miqdorda qazib olinadi, bu ham alyuminiy olish imkonini beradi.

Boksit alyuminiy ishlab chiqarish uchun asosiy ruda hisoblanadi. Konlarning paydo bo'lishi materialning parchalanishi va o'tkazilishi bilan bog'liq bo'lib, unda alyuminiy gidroksidlaridan tashqari boshqa kimyoviy elementlar ham mavjud. Metallni qayta tiklash texnologiyasi chiqindi hosil qilmasdan tejamkor sanoat ishlab chiqarish jarayonini ta'minlaydi.

Boksit alyuminiy ishlab chiqarish uchun asosiy ruda hisoblanadi

Ruda mineralining xususiyatlari

Alyuminiy qazib olish uchun mineral xom ashyo nomi Frantsiyadagi konlar birinchi marta ochilgan hudud nomidan kelib chiqqan. Boksit alyuminiy gidroksidlaridan iborat bo'lib, undagi aralashmalar gil minerallari, temir oksidi va gidroksiddir.

Tashqi ko'rinishida boksit toshloq, kamroq - loyga o'xshash, jinsi bir hil yoki qatlamli. Er qobig'ida paydo bo'lish shakliga qarab, u zich yoki g'ovakli bo'lishi mumkin. Tuzilishi bo'yicha minerallar quyidagilarga bo'linadi:

  • singan - konglomerat, shag'al, qumtosh, pelit;
  • nodul - dukkakli, oolitik.

Qo'shimchalar ko'rinishidagi jinsning asosiy qismi temir oksidi yoki alumina oksidining oolitik shakllanishini o'z ichiga oladi. Boksit rudasi odatda jigarrang yoki g'isht rangga ega, ammo oq, qizil, kulrang, sariq rangli konlar mavjud.

Ruda hosil bo'lishi uchun asosiy minerallar:

  • diaspora;
  • gidrogoetit;
  • gothit;
  • boehmit;
  • gibbsite;
  • kaolinit;
  • ilmenit;
  • alumohematit;
  • kaltsit;
  • siderit;
  • slyuda.

Platforma, geosinklinal va okeanik boksitlar mavjud. Alyuminiy rudasi konlari tog 'jinslarining parchalanish mahsulotlarini keyinchalik cho'kishi va cho'kindi hosil bo'lishi bilan o'tkazish natijasida hosil bo'lgan.

Sanoat boksitida 28-60% alyuminiy oksidi mavjud. Rudadan foydalanganda, ikkinchisining kremniyga nisbati 2-2,5 dan past bo'lmasligi kerak.

Galereya: boksit tosh (25 fotosurat)

Boksit (video)

Xom ashyo konlari va qazib olish

Rossiya Federatsiyasida sanoat alyuminiy ishlab chiqarish uchun asosiy xom ashyo Kola yarim orolida to'plangan boksit, nefelin rudalari va ularning konsentratlari hisoblanadi.

Rossiyadagi boksit konlari past sifatli xom ashyo va ishlab chiqarishning qiyin kon-geologik sharoitlari bilan ajralib turadi. Shtatda 44 ta kon bor, ulardan faqat to'rtdan bir qismi foydalaniladi.

Boksitning asosiy ishlab chiqarilishi "Sevuralboksitruda" OAJ tomonidan amalga oshiriladi. Ruda xomashyo zahiralariga qaramay, qayta ishlash korxonalarini ta'minlash notekis. 15 yil davomida nefelin va boksit tanqisligi kuzatilmoqda, bu esa alyuminiy oksidi importiga olib keladi.

Dunyo boksit zahiralari tropik va subtropik zonalarda joylashgan 18 ta davlatda toʻplangan. Eng yuqori sifatli boksitning joylashishi nam sharoitda aluminosilikat jinslarining nurash joylari bilan chegaralanadi. Jahon xomashyosining asosiy qismi aynan shu zonalarda joylashgan.

Eng katta zahiralar Gvineyada to'plangan. Ruda xomashyosini qazib olishda dunyoda yetakchi Avstraliyaga tegishli. Braziliyada 6 milliard tonna, Vyetnamda 3 milliard tonna, Hindistonning yuqori sifatli boksit zahiralari 2,5 milliard tonna, Indoneziyada 2 milliard tonna zahiraga ega. Rudaning asosiy qismi ushbu mamlakatlarning ichaklarida to'plangan.

Boksitlar ochiq va yer ostida qazib olinadi. Xom ashyoni qayta ishlashning texnologik jarayoni uning kimyoviy tarkibiga bog'liq bo'lib, ishlarni bosqichma-bosqich amalga oshirishni ta'minlaydi.

Birinchi bosqichda kimyoviy reagentlar ta'sirida alyuminiy oksidi hosil bo'ladi, ikkinchi bosqichda esa ftorid tuzlari eritmasidan elektroliz yo'li bilan undan metall komponent olinadi.

Alumina hosil qilish uchun bir necha usullar qo'llaniladi:

  • sinterlash;
  • gidrokimyoviy;
  • birlashtirilgan.

Texnikalarni qo'llash rudadagi alyuminiy kontsentratsiyasiga bog'liq. Sifatsiz boksit murakkab usulda qayta ishlanadi. Ohaktosh soda va boksitning hosil bo'lgan sinterlash aralashmasi eritma bilan yuviladi. Kimyoviy ishlov berish natijasida hosil bo'lgan metall gidroksid ajratiladi va filtrlanadi.

Boksitni qayta ishlash liniyasi (video)

Mineral resurslardan foydalanish

Boksitning turli sohalarda qo‘llanilishi xom ashyoning mineral tarkibi va fizik xossalari bo‘yicha ko‘p qirraliligi bilan bog‘liq. Boksit - ruda bo'lib, undan alyuminiy va alumina olinadi.

Boksitni qora metallurgiyada marten eritishda oqim sifatida ishlatish mahsulotlarning texnik xususiyatlarini yaxshilaydi.

Elektrokorund ishlab chiqarishda boksitning xossalaridan elektr pechlarida qaytaruvchi vosita sifatida antrasit ishtirokida erishi natijasida oʻta chidamli, oʻtga chidamli material (sintetik korund) hosil boʻladi va temir chigʻanoqlari olinadi.

O'tga chidamli, tez qotib turuvchi sementlar ishlab chiqarishda tarkibida temir kam bo'lgan mineral boksit ishlatiladi. Ruda xomashyosidan alyuminiydan tashqari temir, titan, galiy, sirkoniy, xrom, niobiy va TR (noyob yer elementlari) olinadi.

Boksitlar bo'yoqlar, abraziv moddalar, sorbentlar ishlab chiqarish uchun ishlatiladi. Olovga chidamli kompozitsiyalarni ishlab chiqarishda temir miqdori past bo'lgan ruda ishlatiladi.

Zamonaviy sanoatda alyuminiy rudasi eng katta mashhurlikka erishdi. Alyuminiy bugungi kunda er yuzida eng ko'p tarqalgan metalldir. Bundan tashqari, u Yer tubidagi konlar soni bo'yicha reytingda uchinchi o'rinni egallaydi. Bundan tashqari, alyuminiy eng engil metalldir. Alyuminiy rudasi - bu metall olinadigan material bo'lib xizmat qiladigan jins. Alyuminiy ma'lum kimyoviy va fizik xususiyatlarga ega, bu uning qo'llanilishini inson faoliyatining mutlaqo boshqa sohalariga moslashtirishga imkon beradi. Shunday qilib, alyuminiy mashinasozlik, avtomobilsozlik, qurilish, turli xil idishlar va qadoqlash, elektrotexnika va boshqa xalq iste'mol tovarlari ishlab chiqarishda o'zining keng qo'llanilishini topdi. Biror kishi har kuni foydalanadigan deyarli har bir maishiy texnika u yoki bu tarzda alyuminiyni o'z ichiga oladi.

Alyuminiy qazib olish

Bir vaqtning o'zida ushbu metalning mavjudligi aniqlangan juda ko'p miqdordagi minerallar mavjud. Olimlar ushbu metallni 250 dan ortiq minerallardan qazib olish mumkin degan xulosaga kelishdi. Biroq, mutlaqo barcha rudalardan metall olish foydali emas, shuning uchun barcha mavjud navlar orasida eng qimmatli alyuminiy rudalari mavjud bo'lib, ulardan metall olinadi. Bular: boksit, nefelin va alunit. Barcha alyuminiy rudalaridan alyuminiyning maksimal miqdori boksitda qayd etilgan. Ular alyuminiy oksidlarining taxminan 50% ni o'z ichiga oladi. Qoida tariqasida, boksit konlari to'g'ridan-to'g'ri er yuzasida etarli miqdorda joylashgan. Boksitlar qizil yoki kulrang noaniq jinslardir. Eng kuchli boksit namunalari mineralogik shkala bo'yicha 6 ball bilan baholanadi. Ular 2900 dan 3500 kg / m3 gacha bo'lgan turli xil zichlikda bo'ladi, bu to'g'ridan-to'g'ri kimyoviy tarkibga bog'liq. Boksit rudalari alyuminiy gidroksidlari, temir va kremniy oksidlari, shuningdek alyuminiy ishlab chiqarish uchun asosiy xom ashyo bo'lgan aluminaning 40% dan 60% gacha bo'lgan murakkab kimyoviy tarkibi bilan ajralib turadi. Aytish joizki, ekvatorial va tropik yer kamarlari boksit rudasi konlari bilan mashhur bo'lgan asosiy hududdir. Boksit hosil bo'lishi uchun bir nechta komponentlarning, shu jumladan monohidrat alumina gidrat, bemit, diaspora, shuningdek, temir oksidi bilan birga temir gidroksidining turli minerallari ishtirok etishi kerak. Kislotali, ishqoriy va ayrim hollarda asosli jinslarning nurashi, shuningdek, kollektorlar tubida aluminaning sekin choʻkishi boksit rudasining hosil boʻlishiga olib keladi. Ikki tonna aluminadan alyuminiyning yarmi olinadi - 1 tonna. Ikki tonna alyuminiy oksidi uchun esa taxminan 4,5 tonna boksit olish kerak. Alyuminiyni nefelin va alunitdan olish mumkin. Birinchisi, ularning darajasiga qarab, 22% dan 25% gacha alyuminiy oksidi bo'lishi mumkin. Alunitlar boksitdan bir oz pastroq bo'lsa va 40% alyuminiy oksididan iborat.

Rossiya alyuminiy rudalari

Rossiya Federatsiyasi qazib olingan alyuminiy rudalari miqdori bo'yicha dunyoning barcha mamlakatlari orasida reytingning 7-qatorida. Shuni ta'kidlash kerakki, ushbu xom ashyo Rossiya davlati hududida juda ko'p miqdorda qazib olinadi. Biroq, mamlakat ushbu metallning sezilarli taqchilligini boshdan kechirmoqda va uni sanoatni mutlaq ta'minlash uchun zarur bo'lgan miqdorda ta'minlay olmaydi. Bu Rossiyaning boshqa davlatlardan alyuminiy rudalarini sotib olishi, shuningdek, past sifatli mineral rudalari bo'lgan konlarni o'zlashtirishi kerak bo'lgan ustuvor sababdir. Shtatda 50 ga yaqin konlar mavjud bo'lib, ularning eng ko'pi shtatning Yevropa qismida joylashgan. Biroq, Radynkskoe Rossiyadagi eng qadimgi alyuminiy rudasi konidir. Uning joylashgan joyi Leningrad viloyati. U qadim zamonlardan beri asosiy va almashtirib bo'lmaydigan material bo'lgan boksitdan iborat bo'lib, keyinchalik undan alyuminiy ishlab chiqariladi.

Rossiyada alyuminiy ishlab chiqarish

20-asrning boshlarida Rossiyada alyuminiy sanoati paydo bo'ldi. 1932 yilda Volxovda birinchi alyuminiy ishlab chiqarish zavodi paydo bo'ldi. Va o'sha yilning 14-may kuni korxona birinchi marta metall partiyasini olishga muvaffaq bo'ldi. Har yili davlat hududida alyuminiy rudalarining yangi konlari o'zlashtirildi va Ikkinchi Jahon urushi davrida sezilarli darajada kengaytirilgan yangi quvvatlar ishga tushirildi. Mamlakat uchun urushdan keyingi davr yangi korxonalarning ochilishi bilan ajralib turdi, ularning asosiy faoliyati gazlamalar ishlab chiqarish, asosiy materiali alyuminiy qotishmalari edi. Shu bilan birga, Pikalevo alyuminiy oksidi ishlab chiqarish korxonasi ishga tushirildi. Rossiya o'zining turli zavodlari bilan mashhur, ular tufayli mamlakat alyuminiy ishlab chiqaradi. Ulardan nafaqat Rossiya davlati ichida, balki butun dunyoda eng shuhratparast "Rusal" OK hisoblanadi. U 2015 yilda qariyb 3,603 million tonna alyuminiy ishlab chiqarishga muvaffaq bo'lgan bo'lsa, 2012 yilda korxona 4,173 million tonna metallga yetdi.

Alyuminiy / alyuminiy (Al), 13

1.61 (Pauling shkalasi)

1-chi: 577,5 (5,984) kJ / mol (eV)
2-chi: 1816,7 (18,828) kJ / mol (eV)

Qattiq modda

2,6989 g / sm³

660 ° S, 933,5 K

2518,82 ° S, 2792 K

10,75 kJ / mol

284,1 kJ / mol

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

10,0 sm³ / mol

kubik yuz markazlashtirilgan

(300 K) 237 Vt / (m K)

Kod belgisi

Alyuminiyning qayta ishlanishi mumkinligini ko'rsatadi alyuminiy- kimyoviy elementlar davriy jadvalining 13-guruh elementi (eskirgan tasnifga ko'ra - III guruhning asosiy kichik guruhining elementi), uchinchi davr, atom raqami 13. Al belgisi bilan belgilanadi ( lat. alyuminiy). Yengil metallar guruhiga kiradi. Er qobig'idagi eng keng tarqalgan metall va uchinchi eng keng tarqalgan kimyoviy element (kislorod va kremniydan keyin). Oddiy modda alyuminiy- kumush-oq rangdagi engil paramagnit metall, shakllantirish, quyish, ishlov berish oson. Alyuminiy yuqori issiqlik va elektr o'tkazuvchanligiga ega, sirtni keyingi o'zaro ta'sirlardan himoya qiluvchi kuchli oksidli plyonkalarning tez shakllanishi tufayli korroziyaga chidamlilik.

Tarix

Alyuminiy birinchi marta daniyalik fizigi Xans Oersted tomonidan 1825 yilda alyuminiy xloridga kaliy amalgam ta'sirida, keyin simobni olib tashlash natijasida olingan. Elementning nomi lat tilidan olingan. alumen- alum. Alyuminiy ishlab chiqarishning sanoat usuli kashf etilishidan oldin, bu metall oltindan qimmatroq edi. 1889-yilda inglizlar buyuk rus kimyogari D.I.Mendeleyevni boy sovg‘a bilan ulug‘lashni orzu qilib, unga oltin va alyuminiy balansini sovg‘a qilishdi.

Qabul qilish

Alyuminiy kislorod bilan kuchli kimyoviy aloqa hosil qiladi. Boshqa metallar bilan solishtirganda, alyuminiyni rudadan olish, uning yuqori reaktivligi va ko'pgina rudalarining (masalan, boksit) yuqori erish harorati tufayli qiyinroq. Uglerod bilan to'g'ridan-to'g'ri kamaytirishni qo'llash mumkin emas, chunki alyuminiyning qaytarilishi uglerodnikidan yuqori. Bilvosita pasaytirish orqali alyuminiy hosil bo'lishi bilan 1900-2000 ° S da parchalanadigan Al4C3 oraliq mahsulotini olish mumkin. Bu usul ishlab chiqilmoqda, lekin Hall-Geroult jarayonidan ko'ra foydaliroq ko'rinadi, chunki u kamroq energiya talab qiladi va kamroq CO2 hosil bo'lishiga olib keladi. Zamonaviy ishlab chiqarish usuli, Xoll-Geroult jarayoni 1886 yilda amerikalik Charlz Xoll va frantsuz Pol Heroult tomonidan mustaqil ravishda ishlab chiqilgan. U alyuminiy oksidi Al2O3 ni Na3AlF6 kriolit eritmasida eritib, so'ngra sarflanadigan koks yoki grafit anod elektrodlari yordamida elektrolizdan iborat. Ushbu ishlab chiqarish usuli juda katta elektr energiyasini talab qiladi va shuning uchun sanoatda faqat XX asrda qo'llanila boshlandi. 1000 kg qo'pol alyuminiy ishlab chiqarish uchun 1920 kg alyuminiy oksidi, 65 kg kriolit, 35 kg alyuminiy ftorid, 600 kg anodli grafit elektrodlari va taxminan 17 MVt / soat elektr energiyasi (~ 61 GJ) kerak bo'ladi. Alyuminiy ishlab chiqarishning laboratoriya usuli 1827 yilda Fridrix Wöhler tomonidan suvsiz alyuminiy xloridni kaliy metalli bilan kamaytirish orqali taklif qilingan (reaktsiya havoga kirmasdan qizdirilganda davom etadi):

AlCl3 + 3K → 3KCl + Al (displey uslubi (mathsf (AlCl_ (3) + 3Krightarrow 3KCl + Al)))

Jismoniy xususiyatlar

Alyuminiyning ingot yuzasida mikro tuzilishi, tozaligi 99,9998%, ko'rinadigan sektorning o'lchami taxminan 55 × 37 mm.

  • Kumush-oq metall, engil
  • zichligi - 2712 kg / m³
  • texnik alyuminiy uchun erish nuqtasi - 658 ° C, yuqori toza alyuminiy uchun - 660 ° C
  • o'ziga xos termoyadroviy issiqlik - 390 kJ / kg
  • qaynash nuqtasi - 2500 ° S
  • bug'lanishning o'ziga xos issiqligi - 10,53 MJ / kg
  • solishtirma issiqlik - 897 J / kg K
  • quyma alyuminiyning vaqtinchalik qarshiligi - 10-12 kg / mm², deformatsiyalangan - 18-25 kg / mm², qotishmalar - 38-42 kg / mm²
  • Brinell qattiqligi - 24 ... 32 kgf / mm²
  • yuqori plastiklik: texnik uchun - 35%, sof uchun - 50%, yupqa qatlam va hatto folga ichiga o'ralgan
  • Young moduli - 70 GPa
  • Alyuminiy yuqori elektr o'tkazuvchanligiga (37106 S / m) va issiqlik o'tkazuvchanligiga (203,5 Vt / m) ega.
  • Zaif paramagnit.
  • Chiziqli kengayishning harorat koeffitsienti 24,58 · 10−6 K - 1 (20 ... 200 ° S).
  • Maxsus qarshilik 0.0262..0.0295 Ohm · mm² / m
  • Elektr qarshiligining harorat koeffitsienti 4,3 · 10−3 K - 1 ga teng. Alyuminiy 1,2 Kelvin haroratda o'ta o'tkazuvchanlik holatiga o'tadi.

Alyuminiy deyarli barcha metallar bilan qotishma hosil qiladi. Eng mashhurlari mis va magniy (duralumin) va kremniy (silumin) bilan qotishmalardir.

Tabiatda bo'lish

Tarqalishi

Er qobig'ida tarqalishi bo'yicha u metallar orasida 1-o'rinni va elementlar orasida 3-o'rinni, kislorod va kremniydan keyin ikkinchi o'rinni egallaydi. Alyuminiyning er qobig'idagi massa kontsentratsiyasi, turli tadqiqotchilarning fikriga ko'ra, 7,45 dan 8,14% gacha baholanadi.

Tabiiy alyuminiy birikmalari

Tabiatda alyuminiy yuqori kimyoviy faolligi tufayli deyarli faqat birikmalar shaklida uchraydi. Alyuminiy tarkibidagi ba'zi tabiiy minerallar:

  • Boksit - Al2O3 H2O (SiO2, Fe2O3, CaCO3 aralashmalari bilan)
  • Nefelin - KNa34
  • Alunitlar - (Na, K) 2SO4 Al2 (SO4) 3 4Al (OH) 3
  • Alumina (kaolinning qum SiO2, ohaktosh CaCO3, magnezit MgCO3 bilan aralashmalari)
  • Korund (safir, yoqut, zumrad) - Al2O3
  • Dala shpatlari - (K, Na) 2O Al2O3 6SiO2, Ca
  • Kaolinit - Al2O3 2SiO2 2H2O
  • Beril (zumrad, akuamarin) - 3VEO · Al2O3 · 6SiO2
  • Xrizoberil (alexandrit) - BeAl2O4.

Shunga qaramay, ba'zi o'ziga xos pasaytirish sharoitlarida (vulqon teshiklari) tabiiy metall alyuminiyning iz miqdori topilgan. Tabiiy suvlarda alyuminiy kam zaharli kimyoviy birikmalar, masalan, alyuminiy ftorid shaklida mavjud. Kation yoki anionning turi birinchi navbatda suvli muhitning kislotaligiga bog'liq. Rossiyaning suv havzalarida alyuminiy kontsentratsiyasi 0,001 dan 10 mg / l gacha. Dengiz suvidagi kontsentratsiyasi 0,01 mg / l ni tashkil qiladi.

Alyuminiy izotoplari

Tabiiy alyuminiy deyarli butunlay yagona barqaror 27Al izotopidan iborat bo'lib, ahamiyatsiz izlari 26Al bo'lib, yarim yemirilish davri 720 ming yil bo'lgan eng uzoq umr ko'radigan radioaktiv izotop bo'lib, u atmosferada 40Ar argon yadrolarining yuqori energiya ta'sirida bo'linishi natijasida hosil bo'ladi. kosmik nurlar protonlari.

Kimyoviy xossalari

Oddiy sharoitlarda alyuminiy nozik va kuchli oksidli plyonka bilan qoplangan va shuning uchun klassik oksidlovchilar bilan reaksiyaga kirishmaydi: H2O, O2, HNO3 (isitishsiz), H2SO4, lekin HCl bilan reaksiyaga kirishadi. Shu sababli, alyuminiy amalda korroziyaga uchramaydi va shuning uchun zamonaviy sanoat tomonidan keng talab qilinadi. Biroq, oksid plyonkasi yo'q qilinganda (masalan, ammoniy tuzlari NH +, issiq ishqorlar eritmalari bilan aloqa qilganda yoki birikma natijasida) alyuminiy faol qaytaruvchi metall sifatida ishlaydi. Alyuminiyga galliy, indiy yoki qalay kabi metallarni qo'shib, oksidli plyonka hosil bo'lishining oldini olishingiz mumkin. Bunda alyuminiy sirti shu metallar asosidagi past eriydigan evtektikalar bilan namlanadi. Oddiy moddalar bilan oson reaksiyaga kirishadi:

  • kislorod bilan alyuminiy oksidi hosil qiladi:

4Al + 3O2 → 2Al2O3 (displey uslubi (mathsf (4Al + 3O_ (2) o‘ngga strelka 2Al_ (2) O_ (3)))))

  • alyuminiy xlorid, bromid yoki yodid hosil qiluvchi galogenlar (ftordan tashqari):

2Al + 3Hal2 → 2AlHal3 (Hal = Cl, Br, I) (displey uslubi (mathsf (2Al + 3Hal_ (2) o‘ng strelka 2AlHal_ (3) (Hal = Cl, Br, I)))

  • qizdirilganda boshqa metall bo'lmaganlar bilan reaksiyaga kirishadi:
  • ftor bilan alyuminiy ftorid hosil qiladi:

2Al + 3F2 → 2AlF3 (displey uslubi (mathsf (2Al + 3F_ (2) o‘ng strelka 2AlF_ (3)))))

  • oltingugurt bilan alyuminiy sulfid hosil qiladi:

2Al + 3S → Al2S3 (displey uslubi (mathsf (2Al + 3Srightarrow Al_ (2) S_ (3))))

  • azot bilan alyuminiy nitridi hosil qiladi:

2Al + N2 → 2AlN (displey uslubi (mathsf (2Al + N_ (2) o‘ngga strelka 2AlN))

  • uglerod bilan alyuminiy karbid hosil qiladi:

4Al + 3C → Al4C3 (displey uslubi (mathsf (4Al + 3Crightarrow Al_ (4) C_ (3))))

Alyuminiy sulfid va karbid toʻliq gidrolizlanadi: Al2S3 + 6H2O → 2Al (OH) 3 + 3H2S (displaystyle (mathsf (Al_ (2) S_ (3) + 6H_ (2) Orightarrow 2Al (OH) _ (3) + 3H_ (2) ) S))) Al4C3 + 12H2O → 4Al (OH) 3 + 3CH4 (displey uslubi (mathsf (Al_ (4) C_ (3) + 12H_ (2) Orightarrow 4Al (OH) _ (3) + 3CH_ (4))) ) Murakkab moddalar bilan:

  • suv bilan (himoya oksidi plyonkasini olib tashlangandan so'ng, masalan, birikma yoki issiq gidroksidi eritmalar bilan):

2Al + 6H2O → 2Al (OH) 3 + 3H2 (displey uslubi (mathsf (2Al + 6H_ (2) Orightarrow 2Al (OH) _ (3) + 3H_ (2)))))

  • ishqorlar bilan (tetragidroksoalyuminatlar va boshqa aluminatlar hosil bo'lishi bilan):

2Al + 2NaOH + 6H2O → 2Na + 3H2 (displey uslubi (mathsf (2Al + 2NaOH + 6H_ (2) Orightarrow 2Na + 3H_ (2)))) 2Al + 6NaOH → 2Na3AlO3 + 3H2 (displey uslubi (math6)Na2 (maths6)Na2) + 3H_ (2))))

  • Xlorid va suyultirilgan sulfat kislotalarda oson eriydi:

2Al + 6HCl → 2AlCl3 + 3H2 (displey uslubi (mathsf (2Al + 6HClrightarrow 2AlCl_ (3) + 3H_ (2))))) 2Al + 3H2SO4 → Al2 (SO4) 3 + 3H2 (displey uslubi (Al + SO2) (mathsf3) (4) o'ng strelka Al_ (2) (SO_ (4)) _ (3) + 3H_ (2))))

  • Qizdirilganda u kislotalarda eriydi - eruvchan alyuminiy tuzlarini hosil qiluvchi oksidlovchi moddalar:

8Al + 15H2SO4 → 4Al2 (SO4) 3 + 3H2S + 12H2O (displey uslubi (mathsf (8Al + 15H_ (2) SO_ (4) o‘ngga strelka 4Al_ (2) (SO_ (4)) _ (3) + 3H_ (2) S + 12H_ (2) O))) Al + 6HNO3 → Al (NO3) 3 + 3NO2 + 3H2O (displey uslubi (mathsf (Al + 6HNO_ (3) o‘ngga strelka Al (NO_ (3)) _ (3) + 3NO_ (2) + 3H_ (2) O)))

  • metallarni oksidlaridan tiklaydi (alyuminotermiya):

8Al + 3Fe3O4 → 4Al2O3 + 9Fe (displey uslubi (mathsf (8Al + 3Fe_ (3) O_ (4) o‘ngga strelka 4Al_ (2) O_ (3) + 9Fe))) 2Al + Cr2O3 → Al2O3 + 2Cr (displey2 (ma_) (2) O_ (3) o'ngga Al_ (2) O_ (3) + 2Cr)))

Ishlab chiqarish va bozor

Alyuminiy ishlab chiqarish millionlab tonna 19-asrgacha alyuminiy ishlab chiqarish haqida ishonchli ma'lumotlar yo'q. (Ba'zida Pliniyning "Tabiat tarixi" kitobiga murojaat qilib, alyuminiy imperator Tiberiy davrida ma'lum bo'lganligi haqidagi bayonot manbaning noto'g'ri talqin qilinishiga asoslangan). 1825 yilda Daniya fizigi Xans Kristian Oersted bir necha milligramm metall alyuminiy oldi va 1827 yilda Fridrix Wöhler alyuminiy donalarini ajratib olishga muvaffaq bo'ldi, ammo ular darhol havoda alyuminiy oksidining eng nozik plyonkasi bilan qoplangan. 19-asrning oxirigacha alyuminiy sanoat miqyosida ishlab chiqarilmadi. Faqat 1854 yilda Genri Sen-Kler Devil (uning tadqiqoti Napoleon III tomonidan moliyalashtirilgan, alyuminiy o'z armiyasi uchun foydali bo'lishiga umid qilgan) alyuminiyni metall natriy bilan almashtirishga asoslangan alyuminiyni sanoat ishlab chiqarishning birinchi usulini ixtiro qildi. qo'sh natriy xlorid va alyuminiy NaCl · AlCl3. 1855 yilda 6-8 kg og'irlikdagi birinchi metall quyma olingan. 36 yil foydalanish uchun 1855 yildan 1890 yilgacha Sen-Kler Devil usulida 200 tonna metall alyuminiy olindi. 1856 yilda u natriy-alyuminiy xlorid eritmasini elektroliz qilish yo'li bilan ham alyuminiy oldi. 1885 yilda Germaniyaning Gmelingem shahrida Nikolay Beketov tomonidan taklif qilingan texnologiya bo'yicha ishlaydigan alyuminiy ishlab chiqarish zavodi qurildi. Beketov texnologiyasi Devil usulidan unchalik farq qilmadi, lekin u oddiyroq va kriolit (Na3AlF6) va magniyning oʻzaro taʼsiridan iborat edi. Besh yil ichida bu zavod 58 tonnaga yaqin alyuminiy ishlab chiqardi - bu 1854 yildan 1890 yilgacha bo'lgan davrda kimyoviy yo'llar bilan dunyodagi jami metall ishlab chiqarishning to'rtdan biridan ko'prog'i. AQSHda Charlz Xoll va Fransiyada Pol Xero (1886) tomonidan deyarli bir vaqtda ixtiro qilingan va eritilgan kriolitda erigan alyuminiy oksidini elektroliz qilish yoʻli bilan alyuminiy ishlab chiqarishga asoslangan usul alyuminiy ishlab chiqarishning zamonaviy usuliga asos soldi. O'shandan beri elektrotexnikani takomillashtirish tufayli alyuminiy ishlab chiqarish yaxshilandi. Alumina ishlab chiqarishni rivojlantirishga rus olimlari K.I.Bayer, D.A.Penyakov, A.N.Kuznetsov, E.I.Jukovskiy, A.A.Yakovkin va boshqalar katta hissa qo'shdilar.Rossiyada birinchi alyuminiy zavodi 1932 yilda Volxov shahrida qurilgan. SSSR metallurgiya sanoati 1939 yilda 47,7 ming tonna alyuminiy ishlab chiqardi, yana 2,2 ming tonna import qilindi. Ikkinchi jahon urushi alyuminiy ishlab chiqarishni sezilarli darajada rag'batlantirdi. Shunday qilib, 1939 yilda uning jahon ishlab chiqarishi, SSSRni hisobga olmaganda, 620 ming tonnani tashkil etgan bo'lsa, 1943 yilga kelib u 1,9 million tonnagacha o'sdi. 1956 yilga kelib dunyoda 3,4 million tonna birlamchi alyuminiy, 1965 yilda 5,4 million tonna, 1980 yilda 16,1 million tonna, 1990 yilda 18 million tonna birlamchi alyuminiy ishlab chiqarilgan.2007 yilda dunyoda 38 million tonna, 2008 yilda birlamchi alyuminiy ishlab chiqarilgan. - 39,7 mln.t. ishlab chiqarish yetakchilari:

  1. XXR XXR (2007 yilda 12,60 million tonna, 2008 yilda esa 13,50 million tonna ishlab chiqarilgan)
  2. Rossiya Rossiya (3,96 / 4,20)
  3. Kanada Kanada (3.09 / 3.10)
  4. Amerika Qo'shma Shtatlari Amerika Qo'shma Shtatlari (2,55 / 2,64)
  5. Avstraliya Avstraliya (1,96 / 1,96)
  6. Braziliya Braziliya (1,66 / 1,66)
  7. Hindiston Hindiston (1,22 / 1,30)
  8. Norvegiya Norvegiya (1,30 / 1,10)
  9. BAA BAA (0,89 / 0,92)
  10. Bahrayn Bahrayn (0,87 / 0,87)
  11. Janubiy Afrika Janubiy Afrika (0,90 / 0,85)
  12. Islandiya Islandiya (0,40 / 0,79)
  13. Germaniya Germaniya (0,55 / 0,59)
  14. Venesuela Venesuela (0,61 / 0,55)
  15. Mozambik Mozambik (0,56 / 0,55)
  16. Tojikiston Tojikiston (0,42 / 0,42)

2016-yilda jahon bozorida 59 million tonna alyuminiy ishlab chiqarilgan, zaxirasi 2,224 million tonna, oʻrtacha kunlik ishlab chiqarish 128,6 ming tonna (2013.7). Rossiyada alyuminiy ishlab chiqarish bo'yicha monopolist Rossiya alyuminiy kompaniyasi bo'lib, u jahon alyuminiy bozorining qariyb 13 foizini va alyuminiy oksidining 16 foizini tashkil qiladi. Jahon boksit zahiralari amalda cheksizdir, ya'ni ular talab dinamikasiga mos kelmaydi. Mavjud quvvatlar yiliga 44,3 million tonnagacha birlamchi alyuminiy ishlab chiqarish imkonini beradi. Shuni ham yodda tutish kerakki, kelajakda alyuminiyning ba'zi ilovalari, masalan, kompozit materiallardan foydalanishga yo'naltirilishi mumkin. 2007 yildan 2015 yilgacha alyuminiy narxi (xalqaro tovar birjalaridagi savdolarda) bir tonna uchun o'rtacha 1253-3291 dollarni tashkil qildi.

Ilova

U qurilish materiali sifatida keng qo'llaniladi. Alyuminiyning bunday sig'imdagi asosiy afzalliklari engilligi, shtamplash uchun moslashuvchanligi, korroziyaga chidamliligi (havoda alyuminiy bir zumda kuchli Al2O3 plyonkasi bilan qoplanadi, bu uning keyingi oksidlanishiga to'sqinlik qiladi), yuqori issiqlik o'tkazuvchanligi va birikmalarining toksik emasligidir. . Xususan, bu xususiyatlar alyuminiyni oshxona idishlarida, alyuminiy folga oziq-ovqat sanoatida va qadoqlashda juda mashhur qildi. Birinchi uchta xususiyat alyuminiyni aviatsiya va aerokosmik sanoatda asosiy xom ashyoga aylantirdi (yaqinda u asta-sekin kompozit materiallar, birinchi navbatda uglerod tolasi bilan almashtirildi). Strukturaviy material sifatida alyuminiyning asosiy kamchiliklari uning past quvvatidir, shuning uchun uni mustahkamlash uchun odatda oz miqdordagi mis va magniy bilan qotishma qilinadi (qotishma duralumin deb ataladi). Alyuminiyning elektr o'tkazuvchanligi misga qaraganda atigi 1,7 baravar kam, alyuminiy esa har bir kilogramm uchun taxminan 4 baravar arzon, ammo zichligi 3,3 baravar past bo'lganligi sababli, teng qarshilikka ega bo'lish uchun uning og'irligi taxminan 2 baravar kam bo'lishi kerak ... Shuning uchun u elektrotexnikada simlarni ishlab chiqarish, ularni ekranlash va hatto mikroelektronikada mikrosxema kristallari yuzasida o'tkazgichlarni yotqizish uchun keng qo'llaniladi. Bir xil elektr qarshiligini saqlab turish uchun alyuminiyning misga (5,84 · 107 S / m) nisbatan pastroq elektr o'tkazuvchanligi (3,7 · 107 S / m) kesma maydonining oshishi bilan qoplanadi. alyuminiy o'tkazgichlar. Elektr materiali sifatida alyuminiyning kamchiliklari uning yuzasida kuchli dielektrik oksidli plyonka hosil bo'lishi bo'lib, u lehimlashga to'sqinlik qiladi va kontakt qarshiligining yomonlashishi tufayli elektr aloqalari joylarida issiqlikning kuchayishiga olib keladi, bu esa o'z navbatida elektr kontaktining ishonchliligiga va izolyatsiya holatiga salbiy ta'sir qiladi. Shuning uchun, xususan, 2002 yilda qabul qilingan Elektr o'rnatish qoidalarining 7-nashri 16 mm² dan kam bo'lgan alyuminiy o'tkazgichlardan foydalanishni taqiqlaydi.

  • Xususiyatlari majmuasi tufayli u issiqlik uskunalarida keng qo'llaniladi.
  • Alyuminiy va uning qotishmalari juda past haroratlarda mo'rt bo'lib qolmaydi. Shu sababli u kriogen texnologiyada keng qo'llaniladi. Biroq, LV Energia ni ishlab chiqish jarayonida mis yadrolariga egilishi tufayli alyuminiy qotishmasidan tayyorlangan kriogen quvurlar tomonidan mo'rtlikni olishning ma'lum bir holati mavjud.
  • Yuqori aks ettirish, arzonligi va vakuumli cho'ktirish qulayligi bilan birgalikda alyuminiyni nometall ishlab chiqarish uchun optimal materialga aylantiradi.
  • Qurilish materiallari ishlab chiqarishda gaz hosil qiluvchi vosita sifatida.
  • Aluminizatsiya po'lat va boshqa qotishmalarga korroziyaga va shkalaga chidamliligini beradi, masalan, pistonli ichki yonish dvigatellarining klapanlari, turbinalar, yog 'platformalari, issiqlik almashinuvi uskunalari, shuningdek, rux qoplamasini almashtiradi.
  • Alyuminiy sulfid vodorod sulfidi ishlab chiqarish uchun ishlatiladi.
  • Ko'pikli alyuminiyni qo'shimcha mustahkam va engil material sifatida ishlab chiqish bo'yicha tadqiqotlar olib borilmoqda.

Qaytaruvchi vosita sifatida

  • Termitning tarkibiy qismi sifatida aluminotermiya uchun aralashmalar.
  • Pirotexnika sohasida.
  • Alyuminiy nodir metallarni ularning oksidi yoki galogenidlaridan qaytarish uchun ishlatiladi.
  • Anodik himoya uchun himoyachi sifatida cheklangan foydalanish.

Alyuminiy asosidagi qotishmalar

Strukturaviy material sifatida odatda sof alyuminiy emas, balki unga asoslangan turli xil qotishmalar ishlatiladi. Ushbu maqoladagi qotishmalar seriyasining belgilanishi AQSh uchun (standart H35.1 ANSI) va Rossiyaning GOST bo'yicha berilgan. Rossiyada asosiy standartlar GOST 1583 “Alyuminiy quyish qotishmalari. Texnik shartlar "va GOST 4784" Deformatsiyalanadigan alyuminiy va alyuminiy qotishmalari. Markalar ". Bundan tashqari, UNS belgilari va alyuminiy qotishmalari va ularning belgilari uchun xalqaro standart ISO R209 b.

  • Alyuminiy-magniy Al-Mg (ANSI: ishlangan qotishmalar uchun 5xxx seriyasi va shaklli quyma qotishmalar uchun 5xx.x; GOST: AMg). Al-Mg tizimining qotishmalari qoniqarli mustahkamlik, yaxshi egiluvchanlik, juda yaxshi payvandlanish va korroziyaga chidamlilik kombinatsiyasi bilan ajralib turadi. Bundan tashqari, bu qotishmalar yuqori tebranish qarshiligi bilan ajralib turadi.

Ushbu tizimning 6% gacha Mg bo'lgan qotishmalarida alyuminiy asosidagi qattiq eritma bilan Al3Mg2 birikmasining evtektik tizimi hosil bo'ladi. Sanoatda eng keng tarqalgan magniy miqdori 1 dan 5% gacha bo'lgan qotishmalardir. Qotishma tarkibidagi Mg miqdorining oshishi uning kuchini sezilarli darajada oshiradi. Magniyning har bir foizi qotishmaning kuchlanish kuchini 30 MPa ga, oquvchanligini esa 20 MPa ga oshiradi. Bunda nisbiy cho'zilish biroz kamayadi va 30-35% oralig'ida bo'ladi. Magniy miqdori 3% gacha bo'lgan qotishmalar (og'irlik bo'yicha) xona va yuqori haroratlarda, hatto sezilarli darajada sovuq ishlov berilgan holatda ham tizimli barqarordir. Sovuq ishlov berish holatida magniy konsentratsiyasining oshishi bilan qotishma tuzilishi beqaror bo'ladi. Bundan tashqari, magniy miqdorining 6% dan oshishi qotishma korroziyaga chidamliligining yomonlashishiga olib keladi. Quvvat xususiyatlarini yaxshilash uchun Al-Mg tizimining qotishmalari xrom, marganets, titanium, kremniy yoki vanadiy bilan qotishtiriladi. Ushbu tizimning qotishmalariga mis va temirning kirishiga yo'l qo'ymaslikka harakat qilinadi, chunki ular korroziyaga chidamliligi va payvandlanishini kamaytiradi.

  • Alyuminiy-marganets Al-Mn (ANSI: 3xxx seriyasi; GOST: AMts). Ushbu tizimning qotishmalari yaxshi quvvatga, egiluvchanlikka va qayta ishlanishiga, yuqori korroziyaga chidamliligiga va yaxshi payvandlanishiga ega.

Al-Mn tizimining qotishmalarida asosiy aralashmalar temir va kremniydir. Bu ikkala element marganetsning alyuminiyda eruvchanligini pasaytiradi. Yupqa taneli strukturani olish uchun ushbu tizimning qotishmalari titanium bilan qotishtiriladi. Etarli miqdorda marganets mavjudligi xonada va yuqori haroratlarda ishlaydigan metall konstruktsiyaning barqarorligini ta'minlaydi.

  • Alyuminiy-mis Al-Cu (Al-Cu-Mg) (ANSI: seriyali 2xxx, 2xx.x; GOST: AM). Issiqlik bilan mustahkamlangan holatda ushbu tizimning qotishmalarining mexanik xususiyatlari past uglerodli po'latlarning mexanik xususiyatlariga etadi va ba'zan undan ham oshadi. Ushbu qotishmalar yuqori texnologiyali. Biroq, ular ham muhim kamchilikka ega - past korroziyaga chidamlilik, bu esa himoya qoplamalaridan foydalanish zarurligiga olib keladi.

Marganets, kremniy, temir va magniy qotishma qo'shimchalar sifatida ishlatilishi mumkin. Bundan tashqari, ikkinchisi qotishma xususiyatlariga eng kuchli ta'sir ko'rsatadi: magniy bilan qotishma yakuniy kuch va oquvchanlikni sezilarli darajada oshiradi. Qotishmaga kremniy qo'shilishi uning sun'iy qarish qobiliyatini oshiradi. Temir va nikel bilan qotishma ikkinchi seriyali qotishmalarning issiqlikka chidamliligini oshiradi. Söndürme so'ng bu qotishmalarning qattiq qattiqlashishi sun'iy qarishni tezlashtiradi, shuningdek, kuch va stress korroziyaga chidamliligini oshiradi.

  • Al-Zn-Mg (Al-Zn-Mg-Cu) tizimining qotishmalari (ANSI: 7xxx seriyasi, 7xx.x). Ushbu tizimning qotishmalari juda yuqori quvvat va yaxshi ishlov berish uchun baholanadi. Tizimning vakili - qotishma 7075 barcha alyuminiy qotishmalari ichida eng bardoshli hisoblanadi. Bunday yuqori qattiqlashuvning ta'siri sink (70%) va magniyning (17,4%) yuqori haroratlarda eruvchanligi tufayli erishiladi, bu sovutish paytida keskin kamayadi.

Biroq, bu qotishmalarning muhim kamchiliklari ularning juda past kuchlanishli korroziyaga chidamliligidir. Stress ostida qotishmalarning korroziyaga chidamliligini mis bilan qotishma orqali oshirish mumkin. 60-yillarda kashf etilgan muntazamlikni qayd etmaslik mumkin emas: qotishmalarda lityum mavjudligi tabiiylikni sekinlashtiradi va sun'iy qarishni tezlashtiradi. Bundan tashqari, lityumning mavjudligi qotishmaning solishtirma og'irligini pasaytiradi va uning elastiklik modulini sezilarli darajada oshiradi. Ushbu kashfiyot natijasida Al-Mg-Li, Al-Cu-Li va Al-Mg-Cu-Li yangi qotishma tizimlari ishlab chiqildi.

  • Alyuminiy-kremniy qotishmalari (siluminlar) quyish uchun eng mos keladi. Ular ko'pincha turli mexanizmlarning korpuslarini quyish uchun ishlatiladi.
  • Alyuminiy asosidagi murakkab qotishmalar: aviatsiya.

Alyuminiy boshqa qotishmalarga qo'shimcha sifatida

Alyuminiy ko'plab qotishmalarning muhim tarkibiy qismidir. Masalan, alyuminiy bronzalarda asosiy komponentlar mis va alyuminiydir. Magniy qotishmalarida alyuminiy ko'pincha qo'shimcha sifatida ishlatiladi. Elektr isitish moslamalarida spiral ishlab chiqarish uchun fechral (Fe, Cr, Al) ishlatiladi (boshqa qotishmalar bilan birga). Alyuminiyning "erkin kesilgan po'latlar" deb ataladigan qo'shilishi ularni qayta ishlashni osonlashtiradi, bu jarayon oxirida bardan tayyor qismning aniq uzilishini beradi.

Zargarlik buyumlari

Alyuminiy juda qimmat bo'lganida, undan turli xil taqinchoqlar yasalgan. Shunday qilib, Napoleon III alyuminiy tugmachalarga buyurtma berdi va 1889 yilda Mendeleevga oltin va alyuminiy kosalari bo'lgan tarozilar sovg'a qilindi. Alyuminiydan yasalgan zargarlik buyumlari modasi uni ishlab chiqarish uchun yangi texnologiyalar paydo bo'lganda darhol o'tdi, bu esa narxni sezilarli darajada pasaytirdi. Hozirgi vaqtda alyuminiy ba'zan zargarlik buyumlarini ishlab chiqarishda qo'llaniladi. Yaponiyada alyuminiy kumush o'rnini bosuvchi an'anaviy zargarlik buyumlarini ishlab chiqarishda ishlatiladi.

Oshxona anjomlari

Napoleon III ning buyrug'i bilan alyuminiydan yasalgan idish-tovoqlar ishlab chiqarildi, ular unga va eng hurmatli mehmonlarga tantanali kechki ovqatlarda taqdim etildi. Boshqa mehmonlar oltin va kumushdan yasalgan asboblardan foydalanganlar. Keyin alyuminiy idishlar keng tarqaldi, vaqt o'tishi bilan alyuminiy oshxona anjomlaridan foydalanish sezilarli darajada kamaydi, ammo hozir ham ularni faqat ba'zi umumiy ovqatlanish korxonalarida ko'rish mumkin - ba'zi mutaxassislarning alyuminiyning inson salomatligiga zararli ekanligi haqidagi bayonotlariga qaramay. Bundan tashqari, bunday qurilmalar alyuminiyning yumshoqligi tufayli chizish va shakli tufayli vaqt o'tishi bilan jozibali ko'rinishini yo'qotadi. Armiya uchun idishlar alyuminiydan tayyorlanadi: qoshiqlar, kostryulkalar, kolbalar.

Shisha yasash

Shisha ishlab chiqarishda ftorid, fosfat va alyuminiy oksidi ishlatiladi.

Oziq-ovqat sanoati

Alyuminiy E173 oziq-ovqat qo'shimchasi sifatida ro'yxatga olingan.

Harbiy sanoat

Metallning arzonligi va og'irligi qo'lda o'qotar qurollar, xususan, pulemyotlar va to'pponchalarni ishlab chiqarishda keng qo'llanilishiga olib keldi.

Raketasozlikda alyuminiy va uning birikmalari

Alyuminiy va uning birikmalari ikki komponentli raketa yoqilg'ilarida yuqori samarali raketa yoqilg'isi sifatida va qattiq raketa yoqilg'ilarida yoqilg'i komponenti sifatida ishlatiladi. Raketa yoqilg'isi sifatida quyidagi alyuminiy birikmalari eng katta amaliy ahamiyatga ega:

  • Kukunli alyuminiy qattiq raketa yoqilg'ilarida yoqilg'i sifatida. Uglevodorodlarda kukun va suspenziyalar shaklida ham qo'llaniladi.
  • Alyuminiy gidrid.
  • Alyuminiy bor.
  • Trimetilaluminiy.
  • Trietilaluminiy.
  • Tripropil alyuminiy.

Trietilaluminiy (odatda trietilboron bilan aralashtiriladi) raketa dvigatellarida kimyoviy yoqish uchun (boshlang'ich yoqilg'i sifatida) ham ishlatiladi, chunki u kislorod gazida o'z-o'zidan yonadi. Oksidlovchiga qarab alyuminiy gidridga asoslangan raketa yoqilg'isi quyidagi xususiyatlarga ega:

Alyuminiy energiyasi

Alyuminiy energetikasi alyuminiydan universal ikkilamchi energiya tashuvchisi sifatida foydalanadi. Uning ushbu hajmdagi ilovalari:

  • Vodorod va issiqlik energiyasini ishlab chiqarish uchun alyuminiyning suvda oksidlanishi.
  • Havo-alyuminiy elektrokimyoviy generatorlarda elektr energiyasini ishlab chiqarish uchun alyuminiyning havodagi kislorod bilan oksidlanishi.

Jahon madaniyatida alyuminiy

  • N. G. Chernishevskiyning "Nima qilish kerak?" (1862-1863) bosh qahramonlardan biri maktubida orzusini tasvirlaydi - shisha va alyuminiydan yasalgan ko'p qavatli binolarda odamlar yashaydigan, dam oladigan va ishlaydigan kelajak haqidagi tasavvur; pollar, shiftlar va mebellar alyuminiydan qilingan (N.G. Chernishevskiy davrida alyuminiy endigina kashf etila boshlagan edi).
  • Alyuminiy bodring Viktor Tsoyning 1987 yilgi qo'shig'ining tasviri va nomi.

Toksiklik

Tabiatda keng tarqalganligiga qaramay, birorta ham tirik mavjudot metabolizmda alyuminiydan foydalanmaydi - bu o'lik metalldir. U engil zaharli ta'sirga ega, lekin ko'plab suvda eriydigan noorganik alyuminiy birikmalari uzoq vaqt davomida erigan holatda qoladi va ichimlik suvi orqali odamlarga va issiq qonli hayvonlarga zararli ta'sir ko'rsatishi mumkin. Eng zaharlilari xloridlar, nitratlar, asetatlar, sulfatlar va boshqalardir. Odamlar uchun alyuminiy birikmalarining quyidagi dozalari (tana vazniga mg / kg) yutilganda toksik ta'sir ko'rsatadi:

  • alyuminiy asetat - 0,2-0,4;
  • alyuminiy gidroksidi - 3,7-7,3;
  • alyuminiy aluminiy - 2,9.

Avvalo, u asab tizimiga ta'sir qiladi (asab to'qimalarida to'planib, markaziy asab tizimining jiddiy buzilishlariga olib keladi). Biroq, alyuminiyning neyrotoksiklik xususiyati 1960-yillarning o'rtalaridan boshlab o'rganila boshlandi, chunki inson tanasida metallning to'planishi uni yo'q qilish mexanizmi bilan to'sqinlik qiladi. Oddiy sharoitlarda kuniga 15 mg gacha element siydik bilan chiqarilishi mumkin. Shunga ko'ra, eng katta salbiy ta'sir buyrakning ekskretor funktsiyasi buzilgan odamlarda kuzatiladi. Rossiyada ichimlik suvidagi alyuminiy miqdori uchun standart 0,2 mg / l ni tashkil qiladi. Shu bilan birga, ushbu MPC ma'lum bir suv ta'minoti tizimi uchun tegishli hudud uchun bosh davlat sanitariya shifokori tomonidan 0,5 mg / l gacha oshirilishi mumkin. Ba'zi biologik tadqiqotlar ma'lumotlariga ko'ra, inson tanasida alyuminiyni iste'mol qilish Altsgeymer kasalligining rivojlanishiga sabab bo'lgan omil deb hisoblangan, ammo bu tadqiqotlar keyinchalik tanqid qilingan va biri va ikkinchisi o'rtasidagi bog'liqlik haqidagi xulosa rad etilgan. Alyuminiy birikmalari, shuningdek, alyuminiy xlorid antiperspirantlari bilan ko'krak saratonini rag'batlantirishi mumkin. Ammo buni tasdiqlovchi ilmiy dalillar, aksincha, kamroq.

Shuningdek qarang

  • Anodlash
  • Oksidlanish
  • alyuminiy. O'n uchinchi element
  • Xalqaro alyuminiy instituti

Eslatmalar (tahrirlash)

  1. Maykl E. Vizer, Norman Xolden, Tayler B. Koplen, Jon K. Bölke, Maykl Berglund, Villi A. Brand, Pol De Bievre, Manfred Gröning, Robert D. Loss, Yuris Meyja, Takafumi Xirata, Tomas Proxaska, Ronni Schoenberg, Glenda O'Konnor, Tomas Uolchik, Shige Yoneda, Syan-Kun Chju. Elementlarning atom og'irliklari 2011 (IUPAC texnik hisoboti) (inglizcha) // Sof va amaliy kimyo. - 2013. - jild. 85, yo'q. 5. - B. 1047-1078. - DOI: 10.1351 / PAC-REP-13-03-02.
  2. Kimyoviy ensiklopediya. 5 jildda / Tahririyat kengashi .: Knunyants I.L. (bosh muharrir). - M .: Sovet ensiklopediyasi, 1988 .-- T. 1. - B. 116 .-- 623 b. - 100 000 nusxa
  3. Garri X. Binder: Lexikon der chemischen Elemente. S. Xirzel Verlag, Shtutgart 1999, ISBN 3-7776-0736-3.
  4. alyuminiy. Onlayn etimologiya lug'ati... Etymonline.com. 2010-yil 3-mayda olindi.
  5. Fialkov, Yu. To'qqizinchi belgi. - M .: Detgiz, 1963 .-- S. 133.
  6. Dars raqami 49. Alyuminiy.
  7. Energiyani tejash va barqarorlik uchun alyuminiyni qayta ishlash va qayta ishlash. - ASM International, 2007. - P. 198. - ISBN 0-87170-859-0.
  8. Qisqacha kimyoviy ensiklopediya. T. 1 (A-E). - M .: Sovet ensiklopediyasi. 1961 yil.
  9. Koronovskiy N.V., Yakushova A.F. Geologiya asoslari.
  10. Oleinikov BV va boshqalar Alyuminiy mahalliy elementlar sinfining yangi mineralidir // Zapiski VMO. - 1984 yil, CXIII qism, №. 2, p. 210-215. ...
  11. J.P. Rayli va Skirrow G. Kimyoviy okeanografiya V. 1, 1965 yil.
  12. Vodorod energiyasining asoslari / Ed. V. A. Moshnikov va E. I. Terukova .. - Sankt-Peterburg: ETU "Leti" nashriyoti, 2010. - 288 p. - ISBN 978-5-7629-1096-5.
  13. Lidin R.A., Molochko V.A., Andreeva L.L. Noorganik moddalarning reaktsiyalari: qo'llanma / Ed. R. A. Lidina. - 2-nashr, Rev. va qo'shing. - M .: Bustard, 2007 .-- S. 16. - 637 b. - ISBN 978-5-358-01303-2.
  14. Entsiklopediya: zargarlik buyumlari, zargarlik buyumlari, zargarlik toshlari. Qimmatbaho metallar. Qimmatbaho alyuminiy.
  15. Loydan "kumush".
  16. MINERAL TOVARLAR XULOSALARI 2009.
  17. C34 Jahon va mahalliy alyuminiy ishlab chiqarish va iste'molining hozirgi holati
  18. Dunyoda alyuminiy zaxiralari ortib bormoqda.
  19. Dunyoda va Rossiyada birlamchi alyuminiy ishlab chiqarish.
  20. Alyuminiyning tarixiy narxlari grafigi. 2015-yil 8-iyunida olindi.
  21. Kitco - Asosiy metallar - Sanoat metallari - Mis, alyuminiy, nikel, rux, qo'rg'oshin - jadvallar, narxlar, grafiklar, kotirovkalar, Cu, Ni, Zn, Al, Pb.
  22. Alyuminiy qotishmalarining xususiyatlariga qotishma elementlarning ta'siri.
  23. Baikov D.I. va boshqalar. Payvandlanadigan alyuminiy qotishmalari. - L .: Sudpromgiz, 1959 .-- 236 b.
  24. Alyuminiy faktlari.
  25. Heckler-Koch HK416 avtomati (Germaniya) | Iqtisodiy yangiliklar.
  26. Tara Perfection D.O.O. - Siz ishonishingiz mumkin bo'lgan xavfsizlik.
  27. Sarner S. Raketa yoqilg'isi kimyosi = Propellant Chemistry / Per. ingliz tilidan E. P. Golubkova, V. K. Starkov, V. N. Shemanina; ed. V. A. Ilyinskiy. - M .: Mir, 1969 .-- B. 111 .-- 488 b.
  28. Juk A.Z., Kleimenov B.V., Fortov V.E., Sheindlin A.E. Alyuminiy yoqilg'isi bilan ishlaydigan elektr transport vositasi. - M: Nauka, 2012 .-- 171 b. - ISBN 978-5-02-037984-8.
  29. Alyuminiy bodringlar
  30. Shcherbatix I., duradgor D.O.(2007 yil may). Altsgeymer kasalligi etiologiyasida metallarning roli // J. Altsgeymer Dis. 11 (2): 191-205.
  31. Rondeau V., Kommenj D., Jakmin-Gadda X., Dartigues J.F.(2000 yil iyul). Ichimlik suvidagi alyuminiy kontsentratsiyasi va Altsgeymer kasalligi o'rtasidagi bog'liqlik: 8 yillik keyingi tadqiqot // Am. J. Epidemiol. 152 (1): 59-66.
  32. Rondo V.(2002). Altsgeymer kasalligi va ular bilan bog'liq kasalliklarga nisbatan alyuminiy va silika bo'yicha epidemiologik tadqiqotlarni ko'rib chiqish // Rev. Atrof-muhit. Salomatlik 17 (2): 107-121.
  33. Martyn C. N., Koggon D. N., Inskip H., Leysi R. F., Yosh V. F.(1997 yil may). Ichimlik suvidagi alyuminiy kontsentratsiyasi va Altsgeymer kasalligi xavfi // Epidemiologiya 8 (3): 281-286.
  34. Graves A. B., Rosner D., Echeverria D., Mortimer J. A., Larson E. B.(1998 yil sentyabr). Erituvchilar va alyuminiyga kasbiy ta'sir qilish va Altsgeymer kasalligining taxminiy xavfi // Ishg'ol. Atrof-muhit. Med. 55 (9): 627-633.
  35. Antiperspirantlar / Dezodorantlar va Ko'krak saratoni.
  36. alyuminiy xlorid geksagidrat.

Havolalar

  • Alyuminiy // Brockhaus va Efron entsiklopedik lug'ati: 86 jildda (82 jild va 4 ta qo'shimcha). - SPb., 1890-1907.
  • Webelements-da alyuminiy
  • Kimyoviy elementlarning mashhur kutubxonasida alyuminiy
  • Alyuminiy konlari
  • Alyuminiyning tarixi, ishlab chiqarilishi va ishlatilishi
  • Alekseev A.I., Valov M. Yu., Yuzvyak Z. Suv tizimlarining sifati mezonlari: Darslik. - SPb: XIMIZDAT, 2002. ISBN 5-93808-043-6
  • GN 2.1.5.1315-03 Maishiy, ichimlik va madaniy-maishiy suvdan foydalanish suv ob'ektlarining suvlarida kimyoviy moddalarning ruxsat etilgan maksimal kontsentratsiyasi (MPC).
  • GOST R 55375-2012. Birlamchi alyuminiy va uning asosidagi qotishmalar. Markalar
  • "Alyuminiy" hujjatli filmi

Alyuminiyni o'z ichiga olgan juda ko'p miqdordagi minerallar va jinslar mavjud, ammo ulardan faqat bir nechtasi metall alyuminiy ishlab chiqarish uchun ishlatilishi mumkin. Alyuminiy xom ashyo sifatida boksitlar eng keng tarqalgan. , Bundan tashqari, avval rudalardan oraliq mahsulot - alumina (Al 2 0 3) olinadi, so'ngra alyuminiy oksididan elektrolitik yo'l bilan metall alyuminiy olinadi. Iloji boricha tez. nefelin-siyenit ishlatiladi (qarang Nefelin siyenit ) , shuningdek, bir vaqtning o'zida fosfat ishlab chiqarish manbai bo'lib xizmat qiladigan nefelin-apatit jinslari. Alunit jinslari alyuminiy ishlab chiqarish uchun mineral xom ashyo sifatida xizmat qilishi mumkin (qarang Alunit ) , leysit lavalari (mineral leysit), labradorit, anortozit , yuqori alyuminiy oksidli gillar va kaolinlar, siyanit, sillimanit va andaluzit shistlari.

Kapitalistik va rivojlanayotgan mamlakatlarda alyuminiy ishlab chiqarish uchun amalda faqat boksit ishlatiladi. SSSRda boksitdan tashqari nefelin-siyenit va nefelin-apatit jinslari katta amaliy ahamiyatga ega bo'ldi.


Buyuk Sovet Entsiklopediyasi. - M .: Sovet ensiklopediyasi. 1969-1978 .

  • Alyuminiy monopoliyalari
  • Alyuminiy qotishmalari

Boshqa lug'atlarda "alyuminiy rudasi" nima ekanligini ko'ring:

    Alyuminiy rudalari- (a. alyuminiy rudalari; n. Aluminiumerze, Aluerze; f. minerais d alyuminiy; va minerales de aluminio) bunday birikmalar va konsentratsiyalarda alyuminiyni o'z ichiga olgan tabiiy mineral tuzilmalar, ularning sanoat. texnik jihatdan foydalanish ...... Geologik ensiklopediya

    ALyuminiy rudasi- jinslar, alyuminiy ishlab chiqarish uchun xom ashyo. Asosan boksit; alyuminiy rudalariga nefelin siyenitlari, alunit, nefelin, apatit jinslari va boshqalar ham kiradi. Katta ensiklopedik lug'at

    alyuminiy rudalari- jinslar, alyuminiy ishlab chiqarish uchun xom ashyo. Asosan boksit; alyuminiy rudalari, shuningdek, nefelin sienitlari, alunit, nefelin, apatit jinslari va boshqalarni o'z ichiga oladi. * * * ALyuminiy rudalari ALyuminiy rudalari, jinslar, olish uchun xom ashyo ... ... ensiklopedik lug'at

    alyuminiy rudalari- sanoatda foydalanish texnik va iqtisodiy jihatdan maqsadga muvofiq bo'lgan bunday birikmalar va konsentratsiyalarda Al ni o'z ichiga olgan rudalar. Al xomashyosi sifatida eng keng tarqalgan boksit, alunit va ... ...

    ALyuminiy rudasi- soxta. jinslar, alyuminiy ishlab chiqarish uchun xom ashyo. Asosan. boksit; uchun A. p. shuningdek, nefelin siyenit, alunit, nefelin, apatit jinslari va boshqalar kiradi. Tabiiy fan. ensiklopedik lug'at

    qora metall rudalari- ChM xomashyo bazasi bo'lgan rudalar; shu jumladan Fe, Mn va Cr rudalari (Qarang: Temir rudalari, marganets rudalari va xrom rudalari); Shuningdek qarang: Tijorat rudalari siderit rudalari ... Metallurgiya ensiklopedik lug'ati

    rangli metall rudalari- CM uchun xom ashyo bo'lgan rudalar, jumladan Al, polimetall (tarkibida Pb, Zn va boshqa metallar mavjud), Cu, Ni, Co, Sn, W, Mo, Ti rudalarining keng guruhi. Rangli metall rudalarining o'ziga xos xususiyati ularning murakkabligi ... ... Metallurgiya ensiklopedik lug'ati

    nodir tuproq metallari rudalari- o'z minerallari yoki ba'zi boshqa minerallardagi izomorf aralashmalar shaklida noyob tuproq metallarini o'z ichiga olgan tabiiy mineral tuzilmalar. 70 dan ortiq noyob yer minerallari va 280 ga yaqin minerallardan, ular tarkibiga noyob er metallari kiradi ... Metallurgiya ensiklopedik lug'ati

    nodir metall rudalari- mustaqil minerallar yoki izomorf aralashmalar ko'rinishidagi RE ni o'z ichiga olgan tabiiy tuzilmalar, ularni sanoatda foydali qazib olish uchun etarli miqdorda. RE ...... deb hisoblanadi. Metallurgiya ensiklopedik lug'ati

    radioaktiv metall rudalari- tarkibida radioaktiv metallar (U, Th va boshqalar) bo'lgan bunday birikmalar va konsentratsiyalarda ularni olish texnik va iqtisodiy jihatdan mumkin bo'lgan tabiiy mineral tuzilmalar. Sanoat qiymati ...... Metallurgiya ensiklopedik lug'ati