سنگ معدن آلومینیوم: کانسارها، معدن

2024 نویسنده: Howard Calhoun | [email protected]. آخرین اصلاح شده: 2023-12-17 10:25

در صنعت مدرن، سنگ معدن آلومینیوم بیشترین تقاضا را دارد. توسعه سریع علم و فناوری دامنه کاربرد آن را گسترش داده است. سنگ معدن آلومینیوم چیست و کجا استخراج می شود در این مقاله توضیح داده شده است.

ارزش صنعتی آلومینیوم

آلومینیوم رایج ترین فلز در نظر گرفته می شود. از نظر تعداد ذخایر در پوسته زمین در رتبه سوم قرار دارد. آلومینیوم همچنین برای همه به عنوان عنصری در جدول تناوبی شناخته شده است که متعلق به فلزات سبک است.

سنگ معدن آلومینیوم یک ماده خام طبیعی است که این فلز از آن به دست می آید. عمدتاً از بوکسیت ها استخراج می شود که حاوی اکسیدهای آلومینیوم (آلومینا) در بیشترین مقدار - از 28 تا 80٪ است. سنگ های دیگر - آلونیت، نفلین و نفلین آپاتیت نیز به عنوان مواد خام برای تولید آلومینیوم استفاده می شوند، اما کیفیت پایین تری دارند و آلومینا به میزان قابل توجهی در آنها وجود ندارد.

در متالورژی غیرآهنی، آلومینیوم رتبه اول را دارد. واقعیت این است که با توجه به ویژگی های آن در بسیاری از صنایع استفاده می شود. بنابراین، این فلز درمهندسی حمل و نقل، تولید بسته بندی، ساخت و ساز، برای ساخت کالاهای مصرفی مختلف. آلومینیوم همچنین به طور گسترده در مهندسی برق استفاده می شود.

برای درک اهمیت آلومینیوم برای بشریت، کافی است به وسایل خانه ای که هر روز استفاده می کنیم نگاه کنید. بسیاری از اقلام خانگی از آلومینیوم ساخته شده اند: اینها قطعاتی برای لوازم الکتریکی (یخچال، ماشین لباسشویی و غیره)، ظروف، تجهیزات ورزشی، سوغاتی ها، عناصر داخلی هستند. آلومینیوم اغلب برای تولید انواع ظروف و بسته بندی استفاده می شود. به عنوان مثال، قوطی ها یا ظروف فویل یکبار مصرف.

انواع سنگ معدن آلومینیوم

آلومینیوم در بیش از ۲۵۰ ماده معدنی یافت می شود. از این میان ارزشمندترین آنها برای صنعت بوکسیت، نفلین و آلونیت است. بیایید با جزئیات بیشتر در مورد آنها صحبت کنیم.

سنگ معدن بوکسیت

در طبیعت، آلومینیوم خالص یافت نمی شود. عمدتاً از سنگ معدن آلومینیوم - بوکسیت به دست می آید. این ماده معدنی است که بیشتر از هیدروکسیدهای آلومینیوم و همچنین اکسیدهای آهن و سیلیکون تشکیل شده است. به دلیل محتوای بالای آلومینا (از 40 تا 60 درصد)، بوکسیت به عنوان ماده اولیه برای تولید آلومینیوم استفاده می شود.

خواص فیزیکی سنگ معدن آلومینیوم:

• یک ماده معدنی مات قرمز و خاکستری در سایه های مختلف؛
• سخت ترین نمونه ها 6 در مقیاس کانی شناسی هستند؛
• چگالی بوکسیت ها، بسته به ترکیب شیمیایی، بین 2900-3500 کیلوگرم بر متر مکعب است.

ذخایر سنگ معدن بوکسیت در مناطق استوایی و گرمسیری زمین متمرکز شده است. ذخایر باستانی بیشتری در قلمرو روسیه قرار دارد.

چگونه سنگ معدن آلومینیوم بوکسیت تشکیل می شود

بوکسیت ها از هیدرات آلومینا مونوهیدرات، بوهمیت و دیاسپور، هیدرات تری هیدرات - هیدرارژیلیت و مواد معدنی همراه هیدروکسید و اکسید آهن تشکیل می شوند.

بسته به ترکیب عناصر سازنده طبیعت، سه گروه از سنگ معدن بوکسیت وجود دارد:

1. بوکسیت های مونوهیدرات - حاوی آلومینا به شکل مونوهیدرات است.
2. Trihydrate - این مواد معدنی از آلومینا به شکل تری هیدرات تشکیل شده اند.
3. مخلوط - این گروه شامل سنگ معدن های آلومینیوم قبلی به صورت ترکیبی است.

رسوبات مواد خام در اثر هوازدگی سنگهای اسیدی، قلیایی و گاهی اوقات بازی یا در نتیجه رسوب تدریجی مقادیر زیادی آلومینا در کف دریا و دریاچه ایجاد می شود.

سنگ آلونیت

این نوع رسوب حاوی حداکثر 40 درصد اکسید آلومینیوم است. سنگ آلونیت در حوضه آب و مناطق ساحلی تحت شرایط فعالیت شدید هیدروترمال و آتشفشانی تشکیل می شود. نمونه ای از این ذخایر دریاچه زاگلینسکویه در قفقاز کوچک است.

سنگ متخلخل است. عمدتاً از کائولینیت ها و هیدرومیکاس ها تشکیل شده است. سنگ معدنی با محتوای آلونیت بیش از 50% مورد توجه صنعتی است.

نفلین

این یک سنگ معدن آلومینیوم با منشاء آذرین است. این یک قلیایی کامل کریستالی استنژاد. بسته به ترکیب و ویژگی های تکنولوژیکی فرآوری، چندین درجه از سنگ معدن نفلین متمایز می شود:

• کلاس اول - 60-90٪ نفلین. حاوی بیش از 25٪ آلومینا است. پردازش با پخت انجام می شود؛
• درجه دوم - 40-60٪ نفلین، مقدار آلومینا کمی کمتر است - 22-25٪. غنی سازی مورد نیاز در طول پردازش؛
• درجه سوم - مواد معدنی نفلین که هیچ ارزش صنعتی را نشان نمی دهند.

استخراج جهانی آلومینیوم

برای اولین بار، سنگ معدن آلومینیوم در نیمه اول قرن نوزدهم در جنوب شرقی فرانسه، در نزدیکی شهر باکس استخراج شد. نام بوکسیت از اینجا می آید. در ابتدا این شاخه از صنعت با سرعت کم توسعه یافت. اما زمانی که بشریت متوجه شد که چه نوع سنگ معدن آلومینیوم برای تولید مفید است، دامنه آلومینیوم به طور قابل توجهی گسترش یافته است. بسیاری از کشورها جستجو برای ذخایر در قلمرو خود را آغاز کرده اند. بنابراین، تولید جهانی سنگ معدن آلومینیوم به تدریج شروع به افزایش کرد. ارقام این واقعیت را تایید می کند. بنابراین، اگر در سال 1913 حجم جهانی سنگ معدنی 540 هزار تن بود، در سال 2014 بیش از 180 میلیون تن بود.

همچنین به تدریج تعداد کشورهای تولیدکننده سنگ آلومینیوم افزایش یافت. امروزه حدود 30 مورد از آنها وجود دارد.اما در طول 100 سال گذشته، کشورها و مناطق پیشرو مدام در حال تغییر بوده اند. بنابراین، در آغاز قرن بیستم، آمریکای شمالی و اروپای غربی رهبران جهان در استخراج سنگ معدن آلومینیوم و تولید آن بودند. این دو منطقه حدود 98 درصد را تشکیل می دادند.تولید جهانی چند دهه بعد، از نظر شاخص های کمی صنعت آلومینیوم، کشورهای اروپای شرقی، آمریکای لاتین و اتحاد جماهیر شوروی پیشتاز شدند. و در حال حاضر در دهه 1950 و 1960، آمریکای لاتین از نظر تولید پیشتاز شد. و در دهه 1980-1990. پیشرفت سریعی در صنعت آلومینیوم در استرالیا و آفریقا ایجاد شد. در روند فعلی جهانی، کشورهای اصلی استخراج آلومینیوم عبارتند از استرالیا، برزیل، چین، گینه، جامائیکا، هند، روسیه، سورینام، ونزوئلا و یونان.

ذخایر سنگ معدن در روسیه

از نظر تولید سنگ معدن آلومینیوم، روسیه رتبه هفتم را در رتبه بندی جهانی دارد. اگرچه ذخایر سنگ معدن آلومینیوم در روسیه مقادیر زیادی فلز را در اختیار کشور قرار می دهد، اما برای تامین کامل این صنعت کافی نیست. بنابراین، دولت مجبور به خرید بوکسیت در کشورهای دیگر است.

در مجموع، 50 کانسار در روسیه وجود دارد. این عدد هم شامل مکان هایی است که این ماده معدنی در آن استخراج می شود و هم ذخایری که هنوز توسعه نیافته اند.

بیشتر ذخایر سنگ معدن در بخش اروپایی کشور واقع شده است. در اینجا آنها در مناطق Sverdlovsk، Arkhangelsk، Belgorod، در جمهوری کومی قرار دارند. همه این مناطق حاوی 70 درصد از ذخایر سنگ معدن اثبات شده کشور هستند.

سنگ معدن آلومینیوم در روسیه هنوز در ذخایر قدیمی بوکسیت استخراج می شود. این مناطق شامل میدان Radynskoye در منطقه لنینگراد است. همچنین به دلیل کمبود مواد اولیه، روسیه از سایر سنگ معدن های آلومینیوم استفاده می کند.ذخایری که با بدترین کیفیت ذخایر معدنی متمایز می شوند. اما هنوز هم برای مقاصد صنعتی مناسب هستند. بنابراین، در روسیه، سنگ‌های نفلین در مقادیر زیادی استخراج می‌شوند که به دست آوردن آلومینیوم را نیز ممکن می‌سازد.