Где добываются бокситы в россии

Добыча бокситов в России и мире

Из примерно 250 природных минералов, содержащих алюминий, наибольший интерес в промышленном отношении представляют именно бокситы, имеющие в своём составе порядка 40-60% глинозёма – бинарного оксида алюминия – Al2O3. Именно они являются важнейшим стратегическим сырьём, обеспечивающим работу всей алюминиевой отрасли в мире. Также незначительная часть добываемых бокситов находит применение на предприятиях чёрной металлургии, выступая там, в роли флюсов – добавок, улучшающих процесс плавки.

По своему внешнему виду они напоминают глиноподобную или каменистую породу плотной или пористой структуры, чаще всего красно-коричневого или бурого цветов. Вследствие значительного разнообразия физико-химического состава, поиск бокситов методом обычного рассматривания пород невооружённым глазом не эффективен. Здесь требуются иные способы исследования. Вдобавок, найденные породы не всегда отличаются простотой и лёгкостью технологий получения из них глинозёма.

Глинозём | Как это сделано в Казахстане?

Мировая добыча алюминиевых руд

Но, несмотря на все трудности, добыча алюминиевой руды как открытым, так и закрытым способом, получила достаточно широкое распространение. Ведь мировое потребление алюминия растёт с каждым годом на 5-7%, а объёмы производства в 2020 году достигли 65,3 млн т.

Сегодня крупнейшими производителями бокситов на мировой арене выступают (показатели за 2020 год от Американской геологической службы):

• Австралия – 110 млн т (запасы – 5100 млн т),
• Гвинея – 82 млн т (7400 млн т),
• Китай – 60 млн т (1000 млн т),
• Бразилия – 35 млн т (2700 млн т),
• Индонезия – 23 млн т (1200 млн т),
• Индия – 22 млн т (660 млн т),
• Ямайка – 7,7 млн т (2000 млн т),
• Россия – 6,1 млн т (500 млн т),
• Казахстан – 5,8 млн т (данные прогнозов составляют 809 млн т),
• Вьетнам – 4,4 млн т (3700 млн т),
• Саудовская Аравия – 4,4 млн т (190 млн т),
• Остальные страны мира – 16,5 млн т (5250 млн т).

А топ-список ведущих алюминиевых компаний планеты (данные 2019 года) возглавляют: три организации из Китая (Chalco – 1 место, Hongqiao – 2 место, Xinfa – 4 место), российская объединённая компания «РУСАЛ» – 3 место и австралийская Rio Tinto Alcan – 5 место.

Технологии и сопутствующие им проблемы

На первичном этапе технологического цикла извлечённую руду измельчают и подвергают воздействию раствором щёлочи – чтобы получить из неё непосредственно глинозём. Из него и получают алюминий, выделяющийся во время электролиза в соотношении 1 к 2, – то есть конечного продукта – алюминия образуется по массе в два раза меньше, чем исходного сырья – глинозёма. Полученную массу переплавляют в слитки. Делается это с целью удаления оставшихся примесей.

Тайны боксита

Серьёзнейшей проблемой изготовления алюминия выступает значительный расход электрической энергии (150-200 кВт·ч на 1 т готовой продукции, выпущенной из металла-сырца). Что вызывает необходимость совмещения металлургических мощностей с генерацией электрической энергии. А это, в свою очередь, приводит к выбросам в атмосферу CO2. Углекислого газа, вдобавок складывающегося с выделениями CO2, образующимися во время процесса электролиза – 280 тыс. м 3 на одну тонну готовой продукции.

Понятно, что производители алюминия не могут игнорировать столь опасную в плане защиты окружающей среды, проблему. Одной из перспективнейших разработок на этом направлении, осваиваемых ведущей российской компанией «РУСАЛ», выступает применение в электролизном процессе инертного анода, что исключает выбросы углекислоты непосредственно в процессе производства. Опытные образцы, полученной в результате продукции, уже проходят испытания у потребителей.

Ситуация с добычей бокситов в России

Россия, в силу своего месторасположения в Северном полушарии, – а 90% мировых запасов бокситов, пребывающих в латеритных месторождениях, приходится на государства тропического климата, – не обладает значительными залежами этого вида минеральных ресурсов. На территории нашей страны хоть и имеется 44 месторождения, но в силу сложности условий их эксплуатации и низкого качества пород, реальную отдачу приносят лишь 11. Местами их сосредоточения выступают:

• Нефелиновые залежи Кольского полуострова.
• Залежи Средне-Тиманской группа северо-западной части Республики Коми.
• Месторождение Бокситогорского района Ленинградской области.

Свыше 70% добываемых в России бокситов – заслуга АО «Севуралбокситруда», являющегося сырьевой базой алюминиевой отрасли цветной металлургии Урала.

Однако более всего потребности отечественной экономики в алюминии удовлетворяются за счёт импортных поставок. В некоторой степени остроту этой проблемы снимает ежегодная переработка 600 тыс. т алюминиевого лома.

На этом фоне благоприятным фактором для российской экономики выступает деловое партнёрство компании «РУСАЛ» с Республикой Гвинея, основы которого были заложены ещё СССР в 30-ых годах прошлого века, и нашли своё продолжение с началом III-го тысячелетия. К настоящему времени в собственности российской компании пребывает производящая бокситы фирма «Киндия» и отраслевой комплекс Friguia. Кроме того, осуществляется цикл мероприятий по вводу в эксплуатацию крупнейшего мирового бокситового месторождения Диан-Диан.

Всё это даёт основания для оптимистических прогнозов и настроений. Ведь за счёт создания на африканском континенте столь значительной сырьевой базы, отечественная алюминиевая отрасль вполне может удовлетворить свои потребности в бокситах.

Источник

Бокситы: свойства и способы добычи в России и мире

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

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

Что такое бокситы

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

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

История и происхождение камня

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

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

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

Разновидности

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

По химическому составу выделяются следующие составы:

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

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

Физико-химические свойства

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

То есть химическая составляющая сильно колеблется. Показатели отличаются в первую очередь в зависимости от минералогической формы гидроксида алюминия, количества разных примесей.

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

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

Основные физико-химические показатели минерала следующие:

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

Добыча

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

Свыше 90 % запасов руды находится в 18 странах мира. В Российской Федерации немного месторождений бокситов, сырье в основном импортируется. Наиболее качественные минералы добываются в Северно-Уральском регионе. Также есть месторождения в Бокситогорском районе, Архангельской, Белгородской, Свердловской и Ленинградской областях.

Наиболее перспективный источник получения сырья — Средне-Тиманские месторождения, расположенные в Республике Коми. Разведанных запасов насчитывается более 250 миллионов тонн.

Наиболее крупные залежи расположены в следующих странах:

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

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

Обработка горной породы

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

Производство алюминия состоит из следующих стадий:

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

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

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

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

Применение бокситов

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

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

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

Бокситы могут применяться в кораблестроении, самолетной и автомобильной сферах, военно-промышленном комплексе. Цементы из глинозема имеют высокую плотность, растворы их них быстро затвердевают, хорошо скрепляются с арматурным металлом. Выполненный с глиноземистым цементом бетон обладает стойкостью к кислым жидким средам, повышенным температурам.

Стоимость минерала

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

Ценность породы

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

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

Определить качество металла по внешнему виду не получится, так как он быстро изменяется. Ценность выявляется после лабораторной экспертизы.

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

Источник

Алюминий и РусАл. Часть 1.Алюминий

Чтобы проанализировать, как себя чувствует РусАл в текущей геополитической реальности, стоит ли его держать дальше или добавлять себе в инвестиционные портфели, для начала важно понять, как вообще получается алюминий, что для этого нужно, какое сырье и какова производственная цепочка его получения.

Весь процесс, разумно разделить на 3 основных направления. Это очень важно для понимания, чем вообще располагает РусАл и все ли у него есть в необходимом количестве для нормалього функционирования в текущих геополитических реалиях.

Основные производственные стадии:

1. Добыча бокситов
2. Производство глинозема из переработанных бокситов
3. Производства алюминия из переработанного глинозема.

Для каждой цепочки, для каждой стадии нужны собственные мощности и заводы, на которых это все перерабатывается.

В общепринятой технологии производства алюминия получается следующий расход сырья для каждой стадии:

-Из 4-5 тонн бокситов в процессе переработки получается 2 тонны глинозема,

-Из 2 тонна глинозема производится 1 тонна алюминия.

Выход конечного продукта- алюминия из первоначального сырья порядка 20-25%.

1.Бокситы.

Бокситы по простому это горная руда, состоящая, в основном, из оксида алюминия с примесью других минералов, добыв которую, можно начинать процесс производства алюминия.

Боксит считается качественным, если он содержит более 50% оксида алюминия.

Около 90% мировых запасов бокситов располагается и сосредоточено в тропиках и субтропиках и 2/3 (75%) приходится на 5 стран: Гвинею, Австралию, Вьетнам, Бразилию, Ямайку.

Именно в этих странах наиболее качественная руда с минимальным количеством лишних примесей, к тому же как правило залегающая на поверхности, либо совсем неглубоко, что делает технологически добычу наиболее простой, удобной и дешевой, заметно снижая ее себестоимость при производстве.

Как правило добыча идет простым открытым способом в карьерах, специальной техникой руду «срезают» слой за слоем с поверхности земли и транспортируют для дальнейшей переработки.

Однако в мире есть места, где алюминиевая руда залегает очень глубоко, и для ее добычи приходится строить шахты – одна из самых глубоких шахт в мире «Черемуховская-Глубокая» находится в России, на Урале, ее глубина – 1550 метров, принадлежит РусАлу.

Если смотреть не на запасы, а на саму добычу, здесь также можно выделить лидеров отрасли, это Австралия, Гвинея, Китай, Бразилия, Индонезия и Индия. Именно на них и приходится прктически весь объем добычи.

Исходя из этого видно, что Россия не располагает большими запасами бокситов, совсем не велика и их добыча, в связи с чем компании вынуждены закупать руду у сторонних покупателей, либо создавать предприятия и открывать заводы в странах, где ее много.

В структуре активов РусАла имеется 6 бокситовых рудников: 3 площадки расположены в Гвинее, 2 в России и 1 на Ямайке, а также замороженный в феврале 2020г. рудник в Южной Америке в Гайане

В России сейчас открыто порядка 40 месторождений бокситов, но рационально и рентабельно использовать только около четверти. Зачастую залежи расположены глубоко в земле, на километр и глубже в шахтах, что делают их добычу труднодоступной и соответственно нерентабельной. Учитывая дешевизну руды в тропиках и ее легкодоступность, где она лежит буквально на поверхности земли, вполне логично, что компании особо не стремятся развивать отрасль в России.

После добычи бокситов, руда направляется на переработку и выделению из нее глинозема.

2.Глинозем.

Не всегда производственные мощности глинозема располагаются в непосредственной близости от бокситных карьеров. Довольно часто после добычи бокситов руда отправляется на переработку на глиноземные заводы по всему миру.

Особенно вдаваться в технологические особенности производства глинозема думаю нет смысла. Для понимания вполне достаточно знать, что добытую бокситную руду измельчают, дробят и обрабатывают щелочным раствором (едкого натра) при высоких температурах. После чего температуру резко понижают, происходит кристаллизация и получается нужный нам глинозем (оксид алюминия Al2O3).

Если посмотреть на топ-производителей глинозема в мире, то здесь не увидите ни Гвинеи, ни Индонезии, ни Ямайки, ни Вьетнама, стран, где большие запасы и объемы добычи бокситной руды. Все бокситное сырье оттуда вывозится на глиноземные заводы по всему миру. Исключение Китай, Австралия и Бразилия, самодостаточные страны по переработки большинства полезных ископаемых.

Двенадцатый год подряд на мировом рынке фиксируется рост производства глинозема, которое увеличилось на 1,7% до 138 млн тонн в 2021 году.

Здесь также безусловный лидер Китай, 53% мирового производства пришлось именно на него. В Китае производство глинозема увеличивается в среднем на +10,0% в год на протяжении последних 14-ти лет.

Австралия (21 млн тонн) занимает около 15% мирового объема, Бразилия (11 млн тонн) 8%

Потребление глинозема

Картинку и свежие графики потребления по странам и регоинам я не нашел, но и текстово будет понятно.

Китай (77 млн ​​тонн) потребляет 58% от общего объема произведенного, среднегодовые темпы роста также впечатляющие +8,5%

Второе и третье места по потреблению занимают Россия и Индия, потребление в 10 раз ниже Китайского и составляет порядка 7,8 млн тонн, что есть 6% у каждой из стран в мировом рбъеме.

Экспорт глинозема

В целом общий объем экспорта продолжает умеренный рост уже 14 лет, ежегодно его объем увеличивается в среднем на +4,5%

Главным экспортером, учитывая, что Китай все что производит, потребляет у себя внутри, является Австралия (18 млн тонн) на ее долю приходится порядка половины всего мирового экспорта- 44%.

Второй и третий мировые экспортеры это Бразилия (9 млн тонн) и Ирландия (2,2 млн тонн), на них приходится еще около 30% мирового экспорта. Остальные страны заметно ниже

Импорт глинозема

Импорт значительно фрагментирован. Главными импортерами являются Россия (4,7 млн ​​тонн) и Канада (4,6 млн тонн), на приходится порядка 30% от общего объема импорта глинозема, далее Норвегия (8%), Индия (7,5%) и Исландия (5,2%). США (1,3 млн тонн), Нидерланды (1,3 млн тонн), Объединенные Арабские Эмираты (1 млн тонн), Катар (1 млн тонн), Южная Африка (0,9 млн тонн), Франция (0,8 млн тонн) и Германия (0,8 млн тонн) занимала незначительную долю в общем объеме импорта.

Что касается РусАла, здесь похожая картина с бокситами, 10 глиноземных активов, 4 завода расположены в России, по 1 в Австралии, Украине, Гвинее, Ямайке и Ирландии, законсервированный завод на Сардинии в Италии, который уже проставивает 13 лет.

В ходе обострения текущей геополитической ситуации, РусАл лишился доступа к своей площадке в Николаеве на Украине и к Австралийскому совместному предприятию с британской Rio Tinto, где у РусАла было доля в 20%.

3.Производство алюминия

Бокситы добыли, глинозем получили, начинается третья стадия получения привычного нам алюминия, его производство.

Используется метод электролиза. Если по простому, в специальные ванны подключенные к электричеству погружают основное сырье глинозем, а также уголь и криолит. Под воздействием электрического тока связь между алюминием и кислородом разрывается – алюминий осаждается на дне ванны, углекислый газ выделяется. В дальнейшем в специальной печи при высокой температуре удаляются все ненужные примеси, полученный чистый алюминий разливают по формам.

Для процесса электролиза алюминия требуется огромное количество электроэнергии, поэтому важно чтобы электроэнергия была доступной и желательно недорогой, как правило все заводы строятся рядом с крупными источниками электроэнергии, в России это гидроэлектростанции, порядка 95% алюминиевого мощностей обеспечены именно гидрогенерацией. В Китае в основном доступная угольная электроэнергия.

Не очень свежая картинка, но в принципе полностью передает структуру затрат на производство алюминия, наглядно видно, что почти треть себестоимости приходится на электроэнергию. Именно в этом один из главных козырей Российского алюминия, это доступная и дешевая электроэнергия.

Посмотрев на страны, кто больше всех выплавляет алюминия, все тот же Китай с огромным преимуществом перед всеми остальными. Показатели также немного устаревшие, но суть передают точно.

Россия, не обладая ни бокситами, ни большими мощностями по глинозему на втором месте с 3,9 млн.тонн вместе с Индией, чуть меньше у Канады и ОАЭ.

Структура потребления алюминия по отраслям

Произведя алюминий, важно понимать, где его и в каких количествах потребляют, где он используется и для чего нужен.

Основные доли использования приходятся на строительство и транспортную промышленность (автомобили, самолеты, корабли), большая доля на энергетику и упаковочную промышленность.

Итоги.

Как видно, производство алюминия явлеятся довольно сложным и энергоемким процессом.

Перед тем, как непосредственно приступить к выплавке алюминия, компаниям необходимо добыть сначала бокситы, объем которых в России минимален, труднодоступен и нерентабелен. В связи с этим приходится на 2/3 зависеть от рудников, расположенных в нестабильной Африке и Южной Америке.

Затем эти бокситы необходимо переработать в глинозем, что также зачастую делается вне пределов России на заводах по всему миру и только потом уже готовое для производства алюминия сырье доставить на заводы в Сибири, где и начать его выплавку.

Логистика сложная и зачастую не очень логичная, поэтому РусАл и ранее прибегал к «своповым поставкам» сырья, покупая глинозем в Китае, а свой из Африки продавая на других рынках. Сейчас, лишившись около 30% своего глинозема, РусАлу ничего не остается, кроме как расширять его закупку в Китае, что собственно и говорят последние майские цифры от Китайской таможни.

Более подробно о деятельности РусАла, его сибирских заводах, структуре владения, заслугах и проблемах, финансовой отчетности и перспективах поговорим в сдедующем посте.

Источник