Алюминий — один из наиболее распространенных в природе элементов, по содержанию в земной коре (7,45%) он уступает только кислороду и кремнию. Вследствие высокой химической активности алюминий в природе встречается только в связанном виде. Число минералов, содержащих алюминий, очень велико: по данным академика А. Е. Ферсмана, таких минералов насчитывается около 250. Ниже приведены наиболее важные из этих минералов с указанием содержания в них Аl2O3, %:
Основное алюминиевое сырье — бокситы, нефелины, алуниты, глины, каолины и кианиты. В перспективе возможно использование некоторых промышленных отходов — высокоглиноземистых зол, шлаков и хвостов от обогащения углей.
За рубежом практически весь алюминий получают из бокситовых руд. В России для производства алюминия, кроме бокситов, используют также нефелины и алуниты.
Боксит — сложная горная структура, состоящая из оксида алюминия, оксидов железа и кремния, сырье для получения глинозема и глиноземосодержащих огнеупоров. Содержание глинозема в промышленных бокситах колеблется от 40% до 60% и выше. Используется также в качестве флюса в черной металлургии. Бокситы являются важнейшей алюминиевой рудой, на которой, за немногими исключениями, базируется почти вся мировая алюминиевая промышленность.
Химический состав бокситов, в зависимости от минералогической формы гидроксида алюминия и количества примесей, колеблется в широких пределах. Качество бокситов, как и алюминиевой руды, определяется прежде всего содержанием в них глинозема и кремнезема: чем ниже содержание SiO2 и больше Аl2О3, тем выше качество при прочих равных условиях.
Бокситовая руда представляет полиминеральную породу, в которой полезные минералы глинозема (гиббсит, бемит, диаспор) находятся в тесной парагенетической ассоциации и в разных количественных соотношениях с кремнеземсодержащими минералами (обычно каолинитом и шамозитом). Для месторождений бокситов характерно отсутствие визуальных границ между сортовой рудой и забалансовой бокситовой породой. Специфической особенностью бокситов является высокая дисперсность входящих в них минералов, что определяет бокситы как чрезвычайно сложный объект механического обогащения.
В Российской Федерации основную долю в общем балансе бокситового сырья составляют два типа месторождений бокситов — гиббситовые (мезозойские) и преимущественно бемитовые (палеозойские).
Гиббситовые бокситы мезозойских месторождений Приангарья (Верхотуровское, Киргитейское, Порожнинское), а также бемитовые бокситы палеозойских месторождений Североонежского бокситорудного района (Иксинское) и Среднего Тимана (Вежаю-Ворыквинское) обнаруживают, несмотря на различия в минеральном составе, значительное сходство в условиях залегания, в распространении и взаимоотношениях диалогических разновидностей бокситовых пород, а также в ряде их структурных особенностей. Различие, обусловленное возрастом, выражается во внешнем виде и физическом состоянии породы — практически все бокситовые породы палеозойского возраста, в отличие от мезозойских, в разной степени сцементированы или уплотнены.
Нефелины представлены большим разнообразием типов горных пород, основные из них — уртиты и сиениты.
При обогащении Кольских уртитов получают нефелиновый концентрат, содержащий два основных минерала: апатит и нефелин. При флотационном обогащении руды получают апатитовый концентрат и нефелиновые хвосты, направляемые на перечистку с получением нефелинового концентрата, поставляемого на алюминиевые предприятия.
Уртиты на Кия-Шалтырском месторождении перерабатывают без предварительного обогащения.
Вследствие относительно низкого содержания оксида алюминия и присутствия гидроксидов щелочных металлов нефелиновые концентраты и руды экономически выгодно перерабатывать на глинозем только по комплексной технологии с попутным извлечением соды и поташа.
Сиенитовая алюминиевая руда поступает в металлургическую переработку без предварительного обогащения. По содержанию ценных компонентов она уступает как нефелиновым концентратам, так и уртитам.
Переработка алунитов на глинозем целесообразна только при комплексном использовании всех ценных компонентов — оксида алюминия, серного ангидрида и гидроксидов щелочных металлов. Перспективным сырьем для получения алюминия являются глины, каолины, кианиты. В качестве резерва для расширения сырьевой базы алюминиевой промышленности считают хвосты некоторых обогатительных фабрик, золы и минеральную часть углей и глиноземистые шлаки восстановительной плавки железных руд.
Если понравилась статья просим оценить ее лайком и оставить своё мнение в комментариях! Советуем подписаться, чтобы не пропустить много интересных статей в будущем!
#технологии #наука #оборудование #промышленность #экология #алюминий #добычаалюминия #бокситы