خام الألمنيوم: الرواسب والتعدين

2024 مؤلف: Howard Calhoun | [email protected]. آخر تعديل: 2023-12-17 10:18

في الصناعة الحديثة ، يعتبر خام الألمنيوم هو المادة الخام الأكثر طلبًا. أدى التطور السريع للعلوم والتكنولوجيا إلى توسيع نطاق تطبيقها. ما هو خام الألمنيوم وأين يتم تعدينه موصوف في هذه المقالة.

القيمة الصناعية للألمنيوم

يعتبر الألمنيوم أكثر المعادن شيوعًا. من خلال عدد الرواسب في قشرة الأرض ، فإنها تحتل المرتبة الثالثة. كما أن الألمنيوم معروف للجميع كعنصر في الجدول الدوري والذي ينتمي إلى المعادن الخفيفة.

خام الألمنيوم هو مادة خام طبيعية يتم الحصول منها على هذا المعدن. يتم استخراجها بشكل أساسي من البوكسيت ، الذي يحتوي على أكاسيد الألومنيوم (الألومينا) بأكبر كمية - من 28 إلى 80٪. صخور أخرى - ألونيت ونيفلين ونيفلين - أباتيت تستخدم أيضًا كمواد خام لإنتاج الألمنيوم ، لكنها ذات جودة أقل وتحتوي على نسبة أقل من الألومينا.

في علم المعادن غير الحديدية ، يحتل الألمنيوم المرتبة الأولى. الحقيقة هي أنه نظرًا لخصائصه يتم استخدامه في العديد من الصناعات. لذلك ، يتم استخدام هذا المعدن فيهندسة النقل ، إنتاج التغليف ، البناء ، لتصنيع السلع الاستهلاكية المختلفة. يستخدم الألمنيوم أيضًا على نطاق واسع في الهندسة الكهربائية.

لفهم أهمية الألمنيوم للبشرية ، ما عليك سوى إلقاء نظرة على الأدوات المنزلية التي نستخدمها كل يوم. الكثير من الأدوات المنزلية مصنوعة من الألمنيوم: هذه أجزاء للأجهزة الكهربائية (ثلاجة ، غسالة ، إلخ) ، أطباق ، معدات رياضية ، هدايا تذكارية ، عناصر داخلية. غالبًا ما يستخدم الألمنيوم لإنتاج أنواع مختلفة من الحاويات والتغليف. على سبيل المثال ، علب أو حاويات يمكن التخلص منها.

أنواع خامات الألمنيوم

يوجد الألمنيوم في أكثر من 250 معدن. وأكثرها قيمة بالنسبة للصناعة هي البوكسيت والنيفلين والأونيت. دعونا نتناولها بمزيد من التفصيل.

خام البوكسيت

في الطبيعة ، لم يتم العثور على الألومنيوم النقي. يتم الحصول عليها بشكل أساسي من خام الألمنيوم - البوكسيت. وهو معدن يتكون في الغالب من هيدروكسيدات الألومنيوم ، وكذلك أكاسيد الحديد والسيليكون. بسبب المحتوى العالي من الألومينا (من 40 إلى 60٪) ، يستخدم البوكسيت كمادة خام لإنتاج الألمنيوم.

الخصائص الفيزيائية لخام الألومنيوم:

• معدن معتم من الأحمر والرمادي بدرجات مختلفة ؛
• أصعب العينات هي 6 على المقياس المعدني ؛
• كثافة البوكسيت ، اعتمادًا على التركيب الكيميائي ، تتراوح بين 2900-3500 كجم / متر مكعب.

تتركز رواسب خام البوكسيت في المناطق الاستوائية والمدارية من الأرض. توجد المزيد من الرواسب القديمة على أراضي روسيا.

كيف يتم تشكيل خام الألمنيوم البوكسيت

البوكسيت يتكون من مونوهيدرات الألومينا هيدرات ، بوهميت ودياسبور ، ثلاثي هيدرات هيدرات - هيدرارجيليت وما يرافقه من هيدروكسيد المعادن وأكسيد الحديد.

اعتمادًا على تكوين العناصر المكونة للطبيعة ، هناك ثلاث مجموعات من خامات البوكسيت:

1. مونوهيدرات البوكسيت - تحتوي على الألومينا في شكل مونوهيدرات.
2. ثلاثي هيدرات - تتكون هذه المعادن من الألومينا في شكل ثلاثي هيدرات.
3. مختلط - تشمل هذه المجموعة خامات الألمنيوم السابقة مجتمعة.

رواسب المواد الخام تتشكل بسبب تجوية الصخور الحمضية والقلوية وأحيانًا القاعدية ، أو نتيجة الترسب التدريجي لكميات كبيرة من الألومينا في قاع البحر والبحيرة.

خام وحدوني

يحتوي هذا النوع من الودائع على ما يصل إلى 40٪ من أكسيد الألومنيوم. يتكون خام الألونيت في حوض المياه والمناطق الساحلية في ظل ظروف نشاط حراري مائي وبركاني مكثف. مثال على هذه الرواسب بحيرة Zaglinskoye في منطقة القوقاز الصغرى.

الصخرة مسامية. يتكون أساسًا من الكاولين والهيدروميكاس. ذات الفائدة الصناعية هي خام بمحتوى وحيد يزيد عن 50٪.

نيفلين

هذا هو خام الألومنيوم من أصل ناري. إنه قلوي بلوري كاملتربية. اعتمادًا على التركيب والميزات التكنولوجية للمعالجة ، يتم تمييز عدة درجات من خام النفيلين:

• الصف الأول - 60-90٪ نيفلين ؛ يحتوي على أكثر من 25٪ ألومينا ؛ تتم المعالجة عن طريق التلبيد ؛
• الصف الثاني - 40-60٪ نيفلين ، كمية الألومينا أقل قليلاً - 22-25٪ ؛ الإثراء المطلوب أثناء المعالجة ؛
• الصف الثالث - معادن النفيلين التي لا تمثل أي قيمة صناعية.

تعدين الألمنيوم العالمي

لأول مرة ، تم استخراج خام الألمنيوم في النصف الأول من القرن التاسع عشر في جنوب شرق فرنسا ، بالقرب من بلدة بوكس. هذا هو المكان الذي يأتي منه اسم البوكسيت. في البداية ، تطور هذا الفرع من الصناعة بوتيرة بطيئة. ولكن عندما قدرت البشرية نوع خام الألمنيوم المفيد للإنتاج ، توسع نطاق الألومنيوم بشكل كبير. بدأت العديد من البلدان في البحث عن ودائع في أراضيها. وهكذا ، بدأ الإنتاج العالمي لخامات الألمنيوم في الزيادة تدريجياً. الأرقام تؤكد هذه الحقيقة. لذلك ، إذا كان الحجم العالمي للخام المستخرج في عام 1913 هو 540 ألف طن ، فإنه في عام 2014 كان أكثر من 180 مليون طن.

زيادة تدريجية في عدد الدول المنتجة لخام الألومنيوم. يوجد اليوم حوالي 30 منهم ، ولكن على مدار المائة عام الماضية ، تغيرت البلدان والمناطق الرائدة باستمرار. لذلك ، في بداية القرن العشرين ، كانت أمريكا الشمالية وأوروبا الغربية رائدة العالم في استخراج خام الألمنيوم وإنتاجه. هاتان المنطقتان تمثلان حوالي 98٪الإنتاج العالمي. بعد بضعة عقود ، من حيث المؤشرات الكمية لصناعة الألمنيوم ، أصبحت دول أوروبا الشرقية وأمريكا اللاتينية والاتحاد السوفيتي رائدة. وفي الخمسينيات والستينيات من القرن الماضي ، أصبحت أمريكا اللاتينية رائدة من حيث الإنتاج. وفي الثمانينيات والتسعينيات. كان هناك تقدم سريع في صناعة الألمنيوم في أستراليا وأفريقيا. في الاتجاه العالمي الحالي ، فإن دول تعدين الألمنيوم الرئيسية هي أستراليا والبرازيل والصين وغينيا وجامايكا والهند وروسيا وسورينام وفنزويلا واليونان.

رواسب خام في روسيا

من حيث إنتاج خامات الألومنيوم ، تحتل روسيا المرتبة السابعة في الترتيب العالمي. على الرغم من أن رواسب خامات الألمنيوم في روسيا تزود البلاد بكميات كبيرة من المعدن ، إلا أنها لا تكفي لتزويد الصناعة بالكامل. لذلك تضطر الدولة لشراء البوكسيت في دول أخرى.

في المجموع ، هناك 50 رواسب خام في روسيا. يتضمن هذا الرقم كلا من الأماكن التي يتم فيها تعدين المعدن ، بالإضافة إلى الرواسب التي لم يتم تطويرها بعد.

تقع معظم احتياطيات الخام في الجزء الأوروبي من البلاد. يوجدون هنا في مناطق سفيردلوفسك ، أرخانجيلسك ، بيلغورود ، في جمهورية كومي. تحتوي كل هذه المناطق على 70٪ من احتياطي الخام المؤكد في البلاد.

خامات الألمنيوم في روسيا ما زالت تُستخرج في رواسب البوكسيت القديمة. تشمل هذه المناطق حقل Radynskoye في منطقة Leningrad. أيضا بسبب نقص المواد الخام فإن روسيا تستخدم خامات الألمنيوم الأخرى ،تتميز الرواسب التي تتميز بأسوأ نوعية من الرواسب المعدنية. لكنها لا تزال مناسبة للأغراض الصناعية. لذلك ، في روسيا ، يتم استخراج خامات النفيلين بكميات كبيرة ، مما يجعل من الممكن أيضًا الحصول على الألومنيوم.