Ալյումինի հանքաքար. հանքավայրեր, հանքարդյունաբերություն

2024 Հեղինակ: Howard Calhoun | [email protected]. Վերջին փոփոխված: 2023-12-17 10:30

Ժամանակակից արդյունաբերության մեջ ալյումինի հանքաքարը ամենապահանջված հումքն է։ Գիտության և տեխնիկայի արագ զարգացումը ընդլայնել է դրա կիրառման շրջանակը։ Ինչ է ալյումինի հանքաքարը և որտեղ է այն արդյունահանվում, նկարագրված է այս հոդվածում:

Ալյումինի արդյունաբերական արժեքը

Ալյումինը համարվում է ամենատարածված մետաղը։ Երկրակեղևի հանքավայրերի քանակով այն զբաղեցնում է երրորդ տեղը։ Ալյումինը բոլորին հայտնի է նաև որպես պարբերական համակարգի տարր, որը պատկանում է թեթև մետաղներին։

Ալյումինի հանքաքարը բնական հումք է, որից ստացվում է այս մետաղը։ Այն հիմնականում արդյունահանվում է բոքսիտներից, որոնք պարունակում են ամենամեծ քանակությամբ ալյումինի օքսիդներ (կավահող)՝ 28-ից 80%: Այլ ապարները՝ ալունիտը, նեֆելինը և նեֆելին-ապատիտը նույնպես օգտագործվում են որպես հումք ալյումինի արտադրության համար, սակայն դրանք ավելի վատ որակի են և զգալիորեն քիչ կավահող են պարունակում։

Գունավոր մետալուրգիայում ալյումինը առաջին տեղում է։ Փաստն այն է, որ իր բնութագրերի շնորհիվ այն օգտագործվում է բազմաթիվ ոլորտներում։ Այսպիսով, այս մետաղը օգտագործվում էտրանսպորտային ճարտարագիտություն, փաթեթավորման արտադրություն, շինարարություն, սպառողական տարբեր ապրանքների արտադրության համար: Ալյումինը լայնորեն օգտագործվում է նաև էլեկտրատեխնիկայում։

Մարդկության համար ալյումինի կարևորությունը հասկանալու համար պարզապես նայեք կենցաղային իրերին, որոնք մենք օգտագործում ենք ամեն օր: Կենցաղային շատ իրեր պատրաստված են ալյումինից. դրանք էլեկտրական տեխնիկայի (սառնարան, լվացքի մեքենա և այլն), սպասքի, սպորտային սարքավորումների, հուշանվերների, ինտերիերի տարրերի մասեր են։ Ալյումինը հաճախ օգտագործվում է տարբեր տեսակի տարաների և փաթեթավորման արտադրության համար: Օրինակ՝ բանկա կամ միանգամյա օգտագործման փայլաթիթեղի տարաներ։

Ալյումինի հանքաքարերի տեսակներ

Ալյումինը հայտնաբերված է ավելի քան 250 միներալներում: Դրանցից արդյունաբերության համար ամենաարժեքավորներն են բոքսիտը, նեֆելինը և ալունիտը։ Անդրադառնանք դրանց ավելի մանրամասն։

բոքսիտ հանքաքար

Բնության մեջ մաքուր ալյումին չի հայտնաբերվել։ Այն հիմնականում ստացվում է ալյումինի հանքաքարից՝ բոքսիտից։ Այն հանքանյութ է, որը հիմնականում բաղկացած է ալյումինի հիդրօքսիդներից, ինչպես նաև երկաթի և սիլիցիումի օքսիդներից։ Ալյումինի բարձր պարունակության պատճառով (40-ից 60%) բոքսիտը օգտագործվում է որպես հումք ալյումինի արտադրության համար։

Ալյումինի հանքաքարի ֆիզիկական հատկություններ.

• կարմիր և մոխրագույն անթափանց միներալ տարբեր երանգներով;
• ամենադժվար նմուշները հանքաբանական մասշտաբով 6-ն են;
• Բոքսիտների խտությունը, կախված քիմիական բաղադրությունից, տատանվում է 2900-3500 կգ/մ³:

Բոքսիտի հանքաքարի հանքավայրերը կենտրոնացած են երկրի հասարակածային և արևադարձային գոտիներում։ Ավելի շատ հնագույն հանքավայրեր են գտնվում Ռուսաստանի տարածքում։

Ինչպես է առաջանում բոքսիտ ալյումինի հանքաքար

Բոքսիտները ձևավորվում են մոնոհիդրատ ալյումինի հիդրատից, բոհեմիտից և դիասպորից, եռահիդրատ հիդրատից՝ հիդրարգիլիտից և ուղեկցող հանքանյութերից՝ հիդրօքսիդից և երկաթի օքսիդից։

Կախված բնությունը ձևավորող տարրերի բաղադրությունից՝ առանձնանում են բոքսիտային հանքաքարերի երեք խումբ՝

1. Մոնոհիդրատ բոքսիտներ - պարունակում են կավահող մոնոհիդրատ ձևով:
2. Տրիհիդրատ - այս միներալները բաղկացած են կավահողից՝ եռահիդրատ ձևով:
3. Խառը - այս խումբը ներառում է նախորդ ալյումինի հանքաքարերը համակցված:

Հումքի հանքավայրեր առաջանում են թթվային, ալկալային, երբեմն էլ հիմնային ապարների եղանակային պայմանների պատճառով կամ ծովի և լճի հատակին մեծ քանակությամբ կավահողերի աստիճանական նստվածքի հետևանքով։

Ալունիտի հանքաքար

Այս տեսակի ավանդը պարունակում է մինչև 40% ալյումինի օքսիդ: Ալունիտային հանքաքարը ձևավորվում է ջրային ավազանում և առափնյա գոտիներում ինտենսիվ հիդրոթերմային և հրաբխային ակտիվության պայմաններում։ Նման հանքավայրերի օրինակ է Զագլինսկոյե լիճը Փոքր Կովկասում։

Քարը ծակոտկեն է: Հիմնականում կազմված է կաոլինիտներից և հիդրոմիկաներից։ Արդյունաբերական հետաքրքրություն են ներկայացնում 50%-ից ավելի ալունիտ պարունակությամբ հանքաքարը։

Նեֆելին

Սա հրային ծագման ալյումինի հանքաքար է։ Այն լրիվ բյուրեղային ալկալային էցեղատեսակ. Կախված մշակման բաղադրությունից և տեխնոլոգիական առանձնահատկություններից՝ առանձնանում են նեֆելինի հանքաքարի մի քանի դասեր՝

• առաջին դասարան – 60–90% նեֆելին; այն պարունակում է ավելի քան 25% կավահող; վերամշակումն իրականացվում է սինթրինգով;
• երկրորդ դասարան - 40-60% նեֆելին, ալյումինի քանակությունը մի փոքր ավելի ցածր է՝ 22-25%; մշակման ընթացքում պահանջվում է հարստացում;
• երրորդ դասարան - նեֆելինային հանքանյութեր, որոնք չեն ներկայացնում որևէ արդյունաբերական արժեք:

Ալյումինի համաշխարհային արդյունահանում

Առաջին անգամ ալյումինի հանքաքարը արդյունահանվել է 19-րդ դարի առաջին կեսին Ֆրանսիայի հարավ-արևելքում՝ Բոքս քաղաքի մոտ։ Այստեղից էլ առաջացել է բոքսիտ անվանումը։ Սկզբում արդյունաբերության այս ճյուղը զարգանում էր դանդաղ տեմպերով։ Բայց երբ մարդկությունը գնահատեց, թե ինչպիսի ալյումինի հանքաքար է օգտակար արտադրության համար, ալյումինի շրջանակը զգալիորեն ընդլայնվեց: Շատ երկրներ սկսել են իրենց տարածքներում հանքավայրերի որոնումները։ Այսպիսով, ալյումինի հանքաքարերի համաշխարհային արտադրությունը սկսեց աստիճանաբար աճել։ Թվերը հաստատում են այս փաստը։ Այսպիսով, եթե 1913 թվականին արդյունահանվող հանքաքարի համաշխարհային ծավալը կազմում էր 540 հազար տոննա, ապա 2014 թվականին այն ավելի քան 180 միլիոն տոննա։

Նաև աստիճանաբար ավելացավ ալյումինի հանքաքար արդյունահանող երկրների թիվը։ Այսօր դրանք մոտ 30-ն են, սակայն վերջին 100 տարիների ընթացքում առաջատար երկրներն ու տարածաշրջանները մշտապես փոփոխվում են։ Այսպիսով, 20-րդ դարի սկզբին Հյուսիսային Ամերիկան և Արևմտյան Եվրոպան ալյումինի հանքաքարի արդյունահանման և դրա արտադրության համաշխարհային առաջատարներն էին։ Այս երկու շրջանները կազմել են մոտ 98%համաշխարհային արտադրություն։ Մի քանի տասնամյակ անց ալյումինի արդյունաբերության քանակական ցուցանիշներով առաջատարներ դարձան Արեւելյան Եվրոպայի, Լատինական Ամերիկայի եւ Խորհրդային Միության երկրները։ Իսկ արդեն 1950-1960-ական թվականներին Լատինական Ամերիկան դարձավ առաջատարը արտադրության առումով։ Իսկ 1980-1990-ական թթ. Ավստրալիայում և Աֆրիկայում ալյումինի արդյունաբերության մեջ արագ առաջընթաց գրանցվեց: Ընթացիկ համաշխարհային միտումով ալյումինի արդյունահանման հիմնական երկրներն են Ավստրալիան, Բրազիլիան, Չինաստանը, Գվինեան, Ջամայկան, Հնդկաստանը, Ռուսաստանը, Սուրինամը, Վենեսուելան և Հունաստանը:

Հանքաքարի հանքավայրեր Ռուսաստանում

Ալյումինի հանքաքարերի արդյունահանման առումով Ռուսաստանը համաշխարհային վարկանիշում զբաղեցնում է յոթերորդ տեղը։ Թեև Ռուսաստանում ալյումինի հանքաքարերի հանքավայրերը երկրին մեծ քանակությամբ մետաղ են մատակարարում, սակայն դա բավարար չէ արդյունաբերությունն ամբողջությամբ մատակարարելու համար։ Ուստի պետությունը ստիպված է բոքսիտ գնել այլ երկրներում։

Ընդհանուր առմամբ Ռուսաստանում կա 50 հանքաքար. Այս թիվը ներառում է ինչպես հանքանյութի արդյունահանման վայրերը, այնպես էլ դեռևս չմշակված հանքավայրերը։

Հանքաքարի պաշարների մեծ մասը գտնվում է երկրի եվրոպական մասում։ Այստեղ նրանք գտնվում են Սվերդլովսկի, Արխանգելսկի, Բելգորոդի մարզերում, Կոմի Հանրապետությունում։ Այս բոլոր շրջանները պարունակում են երկրի ապացուցված հանքաքարի պաշարների 70%-ը։

Ռուսաստանում ալյումինի հանքաքարերը դեռ արդյունահանվում են հին բոքսիտային հանքավայրերում։ Այդ տարածքները ներառում են Լենինգրադի մարզի Ռադինսկոյե հանքավայրը: Նաև հումքի սակավության պատճառով Ռուսաստանը օգտագործում է ալյումինի այլ հանքաքարեր.որոնց հանքավայրերն առանձնանում են օգտակար հանածոների հանքավայրերի վատագույն որակով։ Բայց դրանք դեռ հարմար են արդյունաբերական նպատակների համար։ Այսպիսով, Ռուսաստանում նեֆելինի հանքաքարերը արդյունահանվում են մեծ քանակությամբ, ինչը հնարավորություն է տալիս նաև ալյումին ստանալ։