Alumīnija rūda: atradnes, ieguve

2024 Autors: Howard Calhoun | [email protected]. Pēdējoreiz modificēts: 2023-12-17 10:35

Mūsdienu rūpniecībā alumīnija rūda ir vispieprasītākā izejviela. Straujā zinātnes un tehnoloģiju attīstība ir paplašinājusi tās pielietojuma jomu. Kas ir alumīnija rūda un kur to iegūst, ir aprakstīts šajā rakstā.

Alumīnija rūpnieciskā vērtība

Alumīnijs tiek uzskatīts par visizplatītāko metālu. Pēc nogulšņu skaita zemes garozā tas ieņem trešo vietu. Alumīnijs visiem ir zināms arī kā periodiskās tabulas elements, kas pieder pie vieglajiem metāliem.

Alumīnija rūda ir dabiska izejviela, no kuras iegūst šo metālu. To galvenokārt iegūst no boksītiem, kas satur alumīnija oksīdus (alumīnija oksīdu) vislielākajā daudzumā - no 28 līdz 80%. Kā izejvielas alumīnija ražošanai tiek izmantoti arī citi ieži - alunīts, nefelīns un nefelīna-apatīts, taču tie ir sliktākas kvalitātes un satur ievērojami mazāk alumīnija oksīda.

Krāsainajā metalurģijā alumīnijs ieņem pirmo vietu. Fakts ir tāds, ka tā īpašību dēļ to izmanto daudzās nozarēs. Tātad šis metāls tiek izmantotstransporta inženierija, iepakojuma ražošana, būvniecība, dažādu plaša patēriņa preču ražošanai. Alumīniju plaši izmanto arī elektrotehnikā.

Lai saprastu alumīnija nozīmi cilvēcei, vienkārši apskatiet sadzīves priekšmetus, ko lietojam ikdienā. Ļoti daudz sadzīves priekšmetu ir izgatavoti no alumīnija: tās ir elektroierīču daļas (ledusskapis, veļas mašīna u.c.), trauki, sporta inventārs, suvenīri, interjera elementi. Alumīniju bieži izmanto dažāda veida konteineru un iepakojumu ražošanai. Piemēram, kārbas vai vienreizējās lietošanas folijas konteineri.

Alumīnija rūdu veidi

Alumīnijs ir atrodams vairāk nekā 250 minerālos. No tiem rūpniecībai visvērtīgākie ir boksīts, nefelīns un alunīts. Pakavēsimies pie tiem sīkāk.

Boksīta rūda

Dabā tīrs alumīnijs nav atrodams. To galvenokārt iegūst no alumīnija rūdas - boksīta. Tas ir minerāls, kas pārsvarā sastāv no alumīnija hidroksīdiem, kā arī no dzelzs un silīcija oksīdiem. Pateicoties augstajam alumīnija oksīda saturam (no 40 līdz 60%), boksītu izmanto kā izejvielu alumīnija ražošanā.

Alumīnija rūdas fizikālās īpašības:

• necaurredzams sarkans un pelēks minerāls dažādos toņos;
• cietākie paraugi ir 6 pēc mineraloģijas skalas;
• Boksītu blīvums atkarībā no ķīmiskā sastāva svārstās no 2900 līdz 3500 kg/m³.

Boksīta rūdas atradnes koncentrējas Zemes ekvatoriālajā un tropiskajā zonā. Vairāk seno atradņu atrodas Krievijas teritorijā.

Kā veidojas boksīta alumīnija rūda

Boksīti veidojas no monohidrāta alumīnija oksīda hidrāta, bēmīta un diasporas, trihidrāta hidrāta - hidrargilīta un pavadošiem minerāliem hidroksīda un dzelzs oksīda.

Atkarībā no dabu veidojošo elementu sastāva izšķir trīs boksīta rūdu grupas:

1. Monohidrāta boksīti - satur alumīnija oksīdu monohidrāta formā.
2. Trihidrāts - šie minerāli sastāv no alumīnija oksīda trihidrāta formā.
3. Jauktas - šajā grupā ietilpst iepriekšējās alumīnija rūdas kombinācijā.

Izejvielu nogulsnes veidojas skābu, sārmainu un dažkārt arī bāzisku iežu atmosfēras iedarbības rezultātā vai pakāpeniskas liela alumīnija oksīda daudzuma nogulsnēšanās rezultātā jūras un ezera dibenā.

Alunīta rūda

Šis depozīta veids satur līdz 40% alumīnija oksīda. Alunīta rūda veidojas ūdens baseinā un piekrastes zonās intensīvas hidrotermālās un vulkāniskās aktivitātes apstākļos. Šādu atradņu piemērs ir Zaglinskoje ezers Mazajā Kaukāzā.

Akmens ir porains. Tas galvenokārt sastāv no kaolinītiem un hidromikām. Rūpnieciskās intereses ir rūdas ar alunīta saturu vairāk nekā 50%.

Nefelīns

Šī ir magmatiskas izcelsmes alumīnija rūda. Tas ir pilnībā kristālisks sārmsšķirne. Atkarībā no sastāva un apstrādes tehnoloģiskajām iezīmēm izšķir vairākas nefelīna rūdas kategorijas:

• pirmā pakāpe – 60–90% nefelīna; tajā ir vairāk nekā 25% alumīnija oksīda; apstrāde tiek veikta ar saķepināšanu;
• otrā šķira - 40-60% nefelīna, alumīnija oksīda daudzums ir nedaudz mazāks - 22-25%; apstrādes laikā nepieciešama bagātināšana;
• trešā šķira - nefelīna minerāli, kas neatspoguļo nekādu rūpniecisku vērtību.

Globālā alumīnija ieguve

Pirmo reizi alumīnija rūda tika iegūta 19. gadsimta pirmajā pusē Francijas dienvidaustrumos, netālu no Boksas pilsētas. No šejienes cēlies nosaukums boksīts. Sākumā šī rūpniecības nozare attīstījās lēnā tempā. Bet, kad cilvēce novērtēja, kāda alumīnija rūda ir noderīga ražošanai, alumīnija klāsts ir ievērojami paplašinājies. Daudzas valstis ir sākušas meklēt noguldījumus savās teritorijās. Tādējādi alumīnija rūdu ražošana pasaulē sāka pakāpeniski palielināties. Skaitļi apstiprina šo faktu. Tātad, ja 1913. gadā pasaulē iegūtās rūdas apjoms bija 540 tūkstoši tonnu, tad 2014. gadā tas bija vairāk nekā 180 miljoni tonnu.

Pakāpeniski palielinājās arī to valstu skaits, kuras ražo alumīnija rūdu. Mūsdienās to ir aptuveni 30. Taču pēdējo 100 gadu laikā vadošās valstis un reģioni ir pastāvīgi mainījušies. Tātad 20. gadsimta sākumā Ziemeļamerika un Rietumeiropa bija pasaules līderi alumīnija rūdas ieguvē un tās ražošanā. Šie divi reģioni veidoja aptuveni 98%globālā ražošana. Dažas desmitgades vēlāk alumīnija rūpniecības kvantitatīvo rādītāju ziņā Austrumeiropas, Latīņamerikas un Padomju Savienības valstis kļuva par līderiem. Un jau pagājušā gadsimta 50. un 60. gados Latīņamerika kļuva par līderi ražošanas ziņā. Un 1980.-1990. Austrālijā un Āfrikā notika straujš izrāviens alumīnija rūpniecībā. Pašreizējā pasaules tendencē galvenās alumīnija ieguves valstis ir Austrālija, Brazīlija, Ķīna, Gvineja, Jamaika, Indija, Krievija, Surinama, Venecuēla un Grieķija.

Rūdu atradnes Krievijā

Alumīnija rūdu ražošanas ziņā Krievija pasaules reitingā ieņem septīto vietu. Lai gan alumīnija rūdu atradnes Krievijā nodrošina valsti ar metālu lielos daudzumos, ar to nepietiek, lai pilnībā apgādātu nozari. Tāpēc valsts ir spiesta iepirkt boksītu citās valstīs.

Kopā Krievijā ir 50 rūdas atradnes. Šis skaitlis ietver gan vietas, kur tiek iegūts minerāls, gan arī atradnes, kas vēl nav izveidotas.

Lielākā daļa rūdas krājumu atrodas valsts Eiropas daļā. Šeit tie atrodas Sverdlovskas, Arhangeļskas, Belgorodas apgabalos, Komi Republikā. Visos šajos reģionos ir 70% no valsts pārbaudītajām rūdas rezervēm.

Alumīnija rūdas Krievijā joprojām iegūst vecās boksīta atradnēs. Šīs teritorijas ietver Radinskoje lauku Ļeņingradas apgabalā. Tāpat izejvielu trūkuma dēļ Krievija izmanto citas alumīnija rūdas,kuru atradnes izceļas ar sliktāko derīgo izrakteņu atradņu kvalitāti. Bet tie joprojām ir piemēroti rūpnieciskiem mērķiem. Tātad Krievijā lielos daudzumos tiek iegūtas nefelīna rūdas, kas arī ļauj iegūt alumīniju.