Алюминий кені: кен орындары, тау-кен

2024 Автор: Howard Calhoun | [email protected]. Соңғы өзгертілген: 2023-12-17 10:33

Қазіргі өнеркәсіпте алюминий кені ең сұранысқа ие шикізат болып табылады. Ғылым мен техниканың қарқынды дамуы оның қолдану аясын кеңейтті. Алюминий кені дегеніміз не және оның қай жерде өндірілетіні осы мақалада сипатталған.

Алюминийдің өнеркәсіптік құндылығы

Алюминий ең көп таралған металл болып саналады. Жер қыртысындағы кен орындарының саны бойынша ол үшінші орында. Алюминий жеңіл металдарға жататын периодтық жүйенің элементі ретінде де бәріне белгілі.

Алюминий кені – бұл металл алынатын табиғи шикізат. Ол негізінен бокситтерден өндіріледі, олардың құрамында алюминий оксидтері (глинозем) көп мөлшерде - 28-ден 80% -ға дейін. Алюминий өндіру үшін шикізат ретінде басқа жыныстар - алунит, нефелин және нефелин-апатит де пайдаланылады, бірақ олардың сапасы нашар және құрамында глинозем мөлшері айтарлықтай аз.

Түсті металлургияда алюминий бірінші орында. Өйткені, оның сипаттамаларына байланысты ол көптеген салаларда қолданылады. Демек, бұл металл қолданыладыкөлік машина жасау, орау өндірісі, құрылыс, әртүрлі халық тұтынатын тауарларды өндіру үшін. Алюминий электротехникада да кеңінен қолданылады.

Алюминийдің адамзат үшін маңызын түсіну үшін күнделікті қолданатын тұрмыстық заттарға қараңыз. Көптеген тұрмыстық заттар алюминийден жасалған: бұл электр аспаптарына арналған бөлшектер (тоңазытқыш, кір жуғыш машина және т.б.), ыдыс-аяқ, спорттық жабдықтар, сувенирлер, интерьер элементтері. Алюминий көбінесе әртүрлі ыдыстар мен қаптамаларды өндіру үшін қолданылады. Мысалы, банкалар немесе бір рет қолданылатын фольга контейнерлері.

Алюминий кендерінің түрлері

Алюминий 250-ден астам минералда кездеседі. Олардың ішінде өнеркәсіп үшін ең құндылары боксит, нефелин және алунит болып табылады. Оларға толығырақ тоқталайық.

Боксит кені

Таза алюминий табиғатта кездеспейді. Ол негізінен алюминий кенінен – бокситтен алынады. Бұл негізінен алюминий гидроксидтерінен, сондай-ақ темір мен кремний оксидтерінен тұратын минерал. Құрамында алюминий тотығы жоғары болғандықтан (40-тан 60%-ға дейін) боксит алюминий алу үшін шикізат ретінде пайдаланылады.

Алюминий рудасының физикалық қасиеттері:

• әртүрлі реңктердегі қызыл және сұр түсті мөлдір емес минерал;
• ең қиын үлгілер минералогиялық шкала бойынша 6;
• Бокситтердің тығыздығы химиялық құрамына байланысты 2900-3500 кг/м³ аралығында.

Боксит рудасының кен орындары жердің экваторлық және тропиктік аймақтарында шоғырланған. Көне кен орындары Ресей аумағында орналасқан.

Боксит алюминий кені қалай түзіледі

Бокситтер моногидратты глинозем гидратынан, бемит пен диаспорадан, тригидрат гидрат - гидаргиллиттен және ілеспе минералдардан гидроксид пен темір оксидінен түзіледі.

Табиғат түзуші элементтердің құрамына байланысты боксит кендерінің үш тобы бар:

1. Моногидрат бокситтері - құрамында моногидрат түрінде алюминий тотығы бар.
2. Тригидрат - бұл минералдар тригидрат түріндегі алюминий тотығынан тұрады.
3. Аралас - бұл топқа біріктірілген алдыңғы алюминий кендері кіреді.

Шикізат кен орындары қышқылдық, сілтілі, кейде негіздік тау жыныстарының үгілу нәтижесінде немесе теңіз бен көл түбінде глиноземнің көп мөлшерінің біртіндеп шөгуі нәтижесінде пайда болады.

Алунит кені

Бұл кен орнының құрамында 40% дейін алюминий оксиді бар. Алунит кені су бассейнінде және жағалау аймақтарында қарқынды гидротермиялық және жанартаулық белсенділік жағдайында түзіледі. Мұндай кен орындарының мысалы ретінде Кіші Кавказдағы Заглинское көлін келтіруге болады.

Тас кеуекті. Негізінен каолиниттер мен гидрослюдалардан тұрады. Құрамында 50%-дан асатын алунит бар кендер өнеркәсіптік қызығушылық тудырады.

Нефелин

Бұл магмалық шыққан алюминий кені. Бұл толық кристалды сілтілітұқым. Құрамына және өңдеудің технологиялық ерекшеліктеріне қарай нефелин кенінің бірнеше сорттары бөлінеді:

• бірінші сорт – 60–90% нефелин; оның құрамында 25%-дан астам глинозем бар; өңдеу агломерация арқылы жүзеге асырылады;
• екінші сорт - 40-60% нефелин, глиноземнің мөлшері сәл төмен - 22-25%; өңдеу кезінде қажет байыту;
• үшінші сорт - ешқандай өнеркәсіптік құнды көрсетпейтін нефелиндік минералдар.

Жаһандық алюминий өндіру

Алғаш рет алюминий кені 19 ғасырдың бірінші жартысында Францияның оңтүстік-шығысында, Бокс қаласының маңында өндірілді. Боксит атауы осыдан шыққан. Алғашында өнеркәсіптің бұл саласы баяу қарқынмен дамыды. Бірақ адамзат қандай алюминий рудасының өндіріске пайдалы екенін бағалағанда, алюминийдің қолданылу аясы айтарлықтай кеңейді. Көптеген елдер өз аумақтарында кен орындарын іздеуге кірісті. Осылайша, алюминий рудаларының әлемдік өндірісі бірте-бірте өсе бастады. Бұл фактіні цифрлар растайды. Сонымен, егер 1913 жылы өндірілген кеннің дүниежүзілік көлемі 540 мың тонна болса, 2014 жылы ол 180 миллион тоннадан астам болды.

Сонымен қатар алюминий рудасын өндіретін елдердің саны біртіндеп өсті. Бүгінде олардың саны 30-ға жуық. Бірақ соңғы 100 жылда жетекші елдер мен аймақтар үнемі өзгеріп отырады. Сонымен, 20 ғасырдың басында Солтүстік Америка мен Батыс Еуропа алюминий кенін өндіру және оны өндіру бойынша әлемдік көшбасшы болды. Бұл екі аймақ шамамен 98% құрады.жаһандық өндіріс. Бірнеше онжылдықтардан кейін алюминий өнеркәсібінің сандық көрсеткіштері бойынша Шығыс Еуропа, Латын Америкасы және Кеңес Одағы елдері көш бастады. Ал қазірдің өзінде 1950-1960 жылдары Латын Америкасы өндіріс көлемі бойынша көшбасшы болды. Ал 1980-1990 жылдары. Австралия мен Африкада алюминий өнеркәсібінде жылдам серпіліс болды. Қазіргі әлемдік трендте алюминий өндіретін негізгі елдер Австралия, Бразилия, Қытай, Гвинея, Ямайка, Үндістан, Ресей, Суринам, Венесуэла және Грекия болып табылады.

Ресейдегі кен орындары

Алюминий кендерін өндіру бойынша Ресей әлемдік рейтингте жетінші орында. Ресейдегі алюминий рудаларының кен орындары елімізді металлмен көп мөлшерде қамтамасыз еткенімен, бұл саланы толық қамтамасыз етуге жеткіліксіз. Сондықтан мемлекет бокситті басқа елдерден сатып алуға мәжбүр.

Ресейде барлығы 50 кен орны бар. Бұл санға пайдалы қазба өндіріліп жатқан жерлер де, әлі игерілмеген кен орындары да кіреді.

Кен қорының көп бөлігі елдің еуропалық бөлігінде орналасқан. Мұнда олар Свердловск, Архангельск, Белгород облыстарында, Коми Республикасында орналасқан. Бұл аймақтардың барлығында елдің барланған кен қорының 70%-ы бар.

Ресейдегі алюминий кендері бұрынғыдай боксит кен орындарында өндіріледі. Бұл аудандарға Ленинград облысындағы Радынское кен орны жатады. Сондай-ақ шикізат тапшылығына байланысты Ресей басқа алюминий кендерін пайдаланады,кен орындары пайдалы қазбалардың ең нашар сапасымен ерекшеленеді. Бірақ олар әлі де өнеркәсіптік мақсаттарға жарамды. Сонымен, Ресейде нефелин кендері көп мөлшерде өндіріледі, бұл алюминий алуға да мүмкіндік береді.