«Как только приходит нужда постучать по дереву, обнаруживаешь, что мир состоит из стекла, пластика и алюминия». Плевать через плечо и стучать по дереву не нужно даже при наличии последнего, а вот разобраться с алюминием мы сейчас попробуем.
Этот цветной металл постоянно присутствует в нашей жизни: от строительных конструкций, до электропроводов и посуды.
Несмотря на то, что это один из самых распространённых элементов в земной коре, в чистом виде, алюминий, не встречается (в отличие от того же золота, о котором мы рассказывали здесь ).
Перед тем, как сойти с прокатного стана, он проходит несколько технологических стадий. Мы их рассматривать не будем, просто, коротко скажем о сырье.
Сырьё
Исходным сырьём для производства алюминия являются бокситы. Основные страны, добывающие данные руды, представлены на графике.
Топ-11 стран по добыче бокситов в 2020 году, по данным U.S. Geological Survey, млн. тонн
Наибольшими запасами бокситов обладает маленькая центральноафриканская страна Гвинея . В пределах этого государства, сосредоточено 7,4 млрд. тонн бокситов или почти четверть мировых запасов.
Как добывают алюминий или что скрывает Русал
В своё время, Гвинея провозглашала социалистический путь развития и активно сотрудничала с СССР. Благодаря чему, был создан целый кластер по добыче бокситов (с промышленными объектами, дорогами и университетом). Сейчас, это страна с низким уровнем жизни, преимущественно, сельским населением и невысокой грамотностью. В сентябре 2021 г. в стране произошёл военный переворот.
Второе место по запасам занимает Австралия (5,4 млрд. тонн), третье – Вьетнам (3,7 млрд. тонн). Правда, последний добывает относительно немного.
В России , подтверждено 0,5 млрд. тонн запасов бокситов и алюминиевая промышленность зависит от импорта сырья. Но, при этом, имеются значительные неразработанные месторождения. Самые перспективные – в Республике Коми.
Производство алюминия
На графике показаны основные страны-производители данного цветного металла.
Топ-10 стран по производству алюминия в 2020 году, по данным U.S. Geological Survey, млн. тонн
Китай производит более половины (57%) всего мирового алюминия.
Технология производства цветных металлов, в целом, и алюминия, в частности, требует значительных энергетических ресурсов. Поэтому, в странах-лидерах находятся, преимущественно, государства, не испытывающие недостатка в энергии ( перечень главных энергетических держав находится здесь ).
В России, большинство мощностей по производству алюминия сосредоточено в Сибири. Там же, где каскад мощных гидроэлектростанций. Крупнейшее предприятие – Братский алюминиевый завод производит около 30% российской выработки данного металла.
Экспорт
Алюминий в первичных формах является одной из важнейших статей российского экспорта. В 2020 году было экспортировано 2,7 млн. т (около ¾ производства) на сумму 4,2 млрд. долларов США и это самый низкий показатель за последние 7 лет. Экспорт постепенно снижается от года к году, по причине увеличения использования алюминия внутри страны.
Ключевые покупатели в 2020 году: Турция (0,78 млрд. долл.), Нидерланды (0,62 млрд. долл.), Япония (0,56 млрд. долл.) и Южная Корея (0,32 млрд долл.). На эти четыре страны приходится более половины общей стоимости экспорта.
Цены
Минимум биржевых цен, за последние 5 лет, был достигнут в апреле 2020 года. Он составил $1459 за 1 тонну. Затем цена пошла в рост – по мере восстановления мировой экономики от последствий глобальной пандемии.
Максимальная цена за последние 5 лет была зафиксирована в сентябре 2021 года — $2848 за 1 тонну.
Чернышевский
В романе Чернышевского «Что делать?», в главе «Четвёртый сон Веры Павловны» описывается мир будущего, в котором алюминий выступает одним из основных конструкционных материалов.
Это тем более удивительно, что на момент написания романа (1863 г.), это был крайне редкий и дорогостоящий металл (дороже золота), получаемый в лабораторных условиях.
Не поддаётся логическому объяснению, как писатель смог предположить его широкомасштабное промышленное производство и использование в строительстве (которые начались только в ХХ веке).
Если узнали что-то новое, просьба оставить лайк. Если подпишетесь на канал, обещаю ещё много интересного.
Источник: dzen.ru
Алюминиевая руда: серебристый, но не серебро
Алюминий является одним из самых популярных и востребованных металлов. В какой только отрасли его не добавляют к составу тех или иных предметов. Начиная от приборостроения и заканчивая авиацией. Свойства этого легкого, гибкого и неподатливого для коррозии металла пришлись по вкусу весьма многим отраслям производства.
Сам алюминий (довольно активный металл) в чистом виде в природе практически не встречается и его добывают из глинозема, химическая формула которого – Al2O3. А вот прямым путем к получению глинозема является, в свою очередь, алюминиевая руда.
Различия по насыщенности
В основе своей достойными упоминания являются лишь три вида руд, с которыми нужно работать, если вы занимаетесь добычей алюминия. Да, данный химический элемент очень и очень распространен, и его можно найти также в других соединениях (их насчитывают около двух с половиной сотен). Однако, наиболее рентабельной, в силу весьма высокой концентрации, добыча будет именно из бокситов, алунитов и нефелинов.
Нефелины являются щелочным образованием, появившимся вследствие высокой температуры магмы. Из одной единицы данной руды выйдет до 25% глинозема, как основного сырья. Однако, эта руда алюминия считается наиболее бедной для добытчиков. Все соединения, содержащие в себе глинозем в еще меньших количествах, чем имеют нефелины – заведомо признаны нерентабельными.
Алуниты образовались при вулканической, а также гидротермальной активностях. Они в себе содержат до 40% такого необходимого глинозема, являясь «золотой серединой» в нашей троице руд.
То ли они перекочевали с изначального места происхождения и отложились после того, как выветрились древние породы, то ли получились осадком после того, как растворились некоторые известняки, или же вообще стали итогом распада солей железа, алюминия и титана, выпав осадком. В общем, происхождение все еще неизвестно. Но то, что бокситы – самые доходные, это уже точно.
Способы добывания алюминия
Добывают необходимые руды двумя способами.
В плане открытого способа добычи в месторождениях алюминия заветного Al2O3, три основных руды делятся на две группы.
Бокситы и нефелины, как структуры с более высокой плотностью, срезаются фрезерным методом с помощью карьерного комбайна. Конечно, все зависит от производителя и модели машины, но, в среднем, она способна снимать до 60 сантиметров породы за раз. После полного прохода одного слоя делается так называемая полка. Такой метод способствует безопасному нахождению на своем месте оператора комбайна. В случае обвала и ходовая часть, и кабина с оператором будут находиться в безопасности.
Во второй группе находятся алуниты, которые, в силу рыхлости, добывают карьерные экскаваторы с последующей выгрузкой на самосвалы.
Радикально другим способом является пробивание шахты. Здесь принцип добычи идет таким же, как и в угольном промысле. Кстати, самой глубокой шахтой алюминия в России является та, что расположена на Урале. Глубина шахты составляет 1550м.!
Обработка полученной руды
Далее, вне зависимости от выбранного способа добычи, полученные полезные ископаемые отправляются в цеха для переработки, где специальные дробильные аппараты разобьют минералы на фракции, размером примерно под 110 миллиметров.
Следующим этапом идет получение дополнительных хим. добавок и транспортировка к дальнейшему этапу, которым является спекание породы в печах.
Создавайте будущее вместе с нами
Присоединяйтесь к нашей команде: мы создаем финтех-сервисы для 28 млн клиентов и опережаем рынок на 5 лет. Работаем на результат и делаем больше, чем от нас ждут.
Пройдя декомпозицию и получив на выходе из нее алюминатную пульпу, мы отправим пульпу на разделение и осушение ее от жидкости.
На финальном этапе то, что получилось, подвергается очистке от щелочей и снова отправляется в печи. В этот раз – на прокалку. Финалом всех действий станет тот самый сухой глинозем, который нужен для получения алюминия через гидролиз.
Пусть пробивание шахты и считается более тяжелым способом, но оно несет меньший вред окружающей среде, чем открытый способ. Если вы за экологию – вы знаете, что выбрать.
Добыча алюминия в мире
В данном пункте можно сказать, что показатели по взаимодействиям с алюминием во всем мире разделяются на два списка. В первом списке окажутся страны, которые владеют наибольшими природными запасами алюминия, но, возможно, не все из этих богатств успевают обрабатывать. А во втором списке как раз находятся мировые лидеры по непосредственной добыче алюминиевой руды.
Итак, в плане природных (хоть и не везде, пока что, реализованных) богатств ситуация обстоит так:
Эти страны, можно сказать, обладают подавляющим большинством Al2O3 в мире. На их долю приходится 73 процента в сумме. Остальные запасы разбросаны по всему земному шару не в таких щедрых количествах. Гвинея, что расположена в Африке, в глобальном смысле – крупнейшее месторождение алюминиевых руд в мире. Она «отхватила» 28%, что даже больше четверти от общемировых залежей данного полезного ископаемого.
А вот так обстоят дела с процессами добычи алюминиевой руды:
- Китай – на первом месте и добывает 86,5 млн. тонн;
- Австралия – страна диковинных животных со своими 81,7млн. тонн на втором месте;
- Бразилия – 30,7 млн. тонн;
- Гвинея, будучи лидером по запасам, в плане добычи лишь на четвертом месте – 19,7 млн. тонн;
- Индия – 14,9 млн. тонн.
Также к данному списку можно добавить Ямайку, способную добыть 9,7 млн. тонн и Россию, с ее показателем в 6,6 млн. тонн.
Алюминий в России
Касаемо добычи алюминия в России, похвастаться определенными показателями могут лишь Ленинградская область и, конечно же, Урал, как истинная кладовая полезных ископаемых. Основной способ добычи – шахтный. Им добывают четыре пятых всей руды страны. В общей сложности, на территории Федерации имеется более четырех десятков месторождений нефелинов и бокситов, ресурса которых точно хватит даже нашим праправнукам.
Однако, Россия также занимается и ввозом глинозема из других стран. Все потому, что местные вещества (к примеру, месторождение Красная Шапочка в Свердловской области) содержат в себе лишь половину глинозема. Тогда как китайские или итальянские породы насыщенны Al2O3 на шестьдесят и более процентов.
Оглядываясь на некоторые сложности с добычей алюминия в России, имеет смысл задуматься о производстве вторичного алюминия, как это сделали Великобритания, Германия, США, Франция и Япония.
Применение алюминия
Как мы уже оговаривали в начале статьи, спектр применения алюминия и его соединений крайне широк. Даже на этапах извлечения из породы он крайне полезен. В самой руде, например, находятся в малом количестве и другие металлы, вроде ванадия, титана и хрома, полезные для процессов легировании стали. На этапе глинозема тоже есть польза, ведь глинозем используется в черной металлургии в роли флюса.
Сам металл используют в производстве теплового оборудования, криогенной технике, участвует в создании ряда сплавов в металлургии, присутствует в стекольной промышленности, ракетной технике, авиации и даже в пищевой промышленности, как добавка Е173.
Так что, наверняка ясно только одно. В течение еще многих лет потребность человечества в алюминии, как и в его соединениях, не угаснет. Что, соответственно, говорит исключительно о росте объемов его добычи.
Источник: 2cad.ru