Где добывают алюминий в России?
Месторождения алюминия 70% залежей располагаются в Европейской части страны. Это такие районы как: Белгородская область, республика Коми, Свердловская и Архангельская области, а также под Санкт-Петербургом.
В начале ХХ столетия в России произошло зарождение алюминиевой промышленности. Именно в 1932 году в Волхове появилось первый производственный комбинат по выпуску алюминия. И уже 14 мая того же года на предприятии удалось впервые получить партию металла.
Из всех алюминиевых руд максимальное содержание алюминия отмечено в бокситах. Именно в них находится порядка 50% оксидов алюминия. Как правило, залежи бокситов располагаются непосредственно на земной поверхности в достаточных количествах. Бокситы представляют собой непрозрачную горную породу, имеющую красный или серый цвет.
Из них наиболее масштабным не только в рамках российского государства, но и во всем мире, считается ОК «Русал». Ему удалось произвести в 2015 году порядка 3,603 млн тонн алюминия, а в 2012 году предприятие достигло показателя в 4,173 млн тонн металла. If playback doesn’t begin shortly, try restarting your device.
Россия славится своим разнообразием заводов, благодаря работе которых страна производит алюминий. Из них наиболее масштабным не только в рамках российского государства, но и во всем мире, считается ОК «Русал». Ему удалось произвести в 2015 году порядка 3,603 млн тонн алюминия, а в 2012 году предприятие достигло показателя в 4,173 млн тонн металла.
Где добывают алюминиевые руды?
Крупные месторождения алюминиевых руд, в частности бокситов, есть в Венгрии, на территории бывшей Югославии, во Франции, в Индии, Центральной и Южной Африке, а также на Урале, в Казахстане (в Торгайском бокситоносном районе), Сибири, на Кольском полуострове. Нефелиновые сиениты добываются в Прибайкалье и Закавказье.
Где добывают алюминий в России? Ответы пользователей
Лидером производства алюминия в мировых масштабах считается Китай. За ним на втором месте идет Россия, затем Канада, США, Австралия, Бразилия, Индия и Норвегия.
Крупнейшие предприятия отрасли: ООО «Пермские цветные металлы» (Пермь), АО «Анкувер» (Владивосток), ООО «Авиаль» (Казань), ОАО «Красноярский алюминиевый завод» .
Добыча алюминия в мире · Китай – на первом месте и добывает 86,5 млн. тонн; · Австралия – страна диковинных животных со своими 81,7млн. тонн на втором месте; .
Например, в России 95% алюминиевого мощностей обеспечены гидрогенерацией. Однако есть в места в мире, где угольная генерация пока доминирует – в частности, в .
Какие компании являются крупнейшими производителями алюминия в мире, где добываются бокситы, сколько алюминия производится и потребляется ежегодно, .
Однако, Радынкское – наиболее старое месторождение алюминиевых руд в России. Местом его расположения является Ленинградская область.
Основным сырьем алюминиевой промышленности РФ являются бокситы, а также нефелиновые руды (уртиты) и нефелино.
Места добычи алюминия в России
Однако, Радынкское – наиболее старое месторождение алюминиевых руд в России. Местом его расположения является Ленинградская область. Оно состоит из бокситов, .
Где добывают алюминий в России? Видео-ответы
Как добывают алюминий или что скрывает Русал
В этом выпуске вы узнаете, как получают алюминий из глинозёма, что такое электролизёр и как выглядит анод, увидите .
Как добывают алюминий? Производство Алюминия
Алюминий — самый распространенный металл в природе: его доля в земной коре составляет до 8,8%. Благодаря. 972 от .
Алюминий. Добыча и переработка
алюминий, боксит, глина, как это сделано, оксид алюминия, aluminum, bauxite, clay, this is done, Aluminium oxide,
Галилео. Алюминий (ч.1)
972 от 03.10.2012 Саяногорск — крупный промышленный центр России. Программа «Галилео» побывает на заводе по .
Добыча алюминия из глины в домашних условиях как бизнес идея
Современные времена удивительны, в том смысле, что, огромное количество инноваций (ноу хау) распространяются по .
Алюминий и "РусАл". Часть2."РусАл"
О стадиях и особенностях производства алюминия поговорили в прошлом посте, пора поближе осветить деятельность самого РусАла.
РУСАЛ — вертикально интегрированный производитель алюминия, основные производственные мощности которого расположены в Сибири.
В 2021 году РУСАЛ являлся одним из крупнейших производителей первичного алюминия и сплавов в мире, заняв по объемам производства 3 место в мире, после китайских гигантов Chinalco и Hongqiao Group.
У РусАла достаточно обширная география деятельности, если с сырьем (бокситами и глиноземом) необходимым для производства алюминия в России сложности и Компания вынуждена его перерабатывать в Африке и Южной Америке, то сами алюминиевые мощности, заводы по его выплавке находятся в России, в Сибири.
Но обо всем по порядку и логичнее также обзор продолжить с начальных стадий.
РусАлу принадлежит 7 предприятий по добыче бокситов, 2 предприятия в России, 1 на Ямайке и 3 в Гвинее.
Текущих объемов Компании хватает с небольшим избытком, незначительные лишние объемы реализуются третьим лицам.
Суммарная мощность всех предприятий сейчас порядка 19 млн.тонн бокситов в год, 2 российские площадки дают лишь 40% в структуре производства, международные 60%.
По-прошлому 2021 г. объем добычи составил 15 млн.тонн, что соизмеримо с предыдущими годами, общая загрузка мощностей составила 79%. Российские рудники загружены практически на полную производственную мощность, один на 100%, второй на 80%. Нарастить мощности в России по добыче бокситов в текущей ситуации существенно невозможно.
Африканские площадки дают порядка 50% всего объема добытых бокситов. Здесь также есть сложности с существенным наращиванием объемов, один завод на 100% загружен, 2 другие на 75%, что-то глобально увеличить в плане добычи в принципе невозможно. Но и целей у Компании таких не было и нет, это нужно отметить, добывается ровно столько, сколько нужно для производства, небольшие излишки продаются.
Это не хорошо и не плохо, нужно просто запомнить, что Компания может нарастить добычу только на 15-20%, остальное в случае необходимости придется покупать у сторонних Компаний.
Мощности РУСАЛа по производству глинозема расположены также в России и за рубежом. Все предприятия Группы обеспечивали на начало года свыше 100% от общих потребностей Группы в глиноземе, однако за счет удаленности и разбросанности заводов по миру, Группа использовала только около 77% своих запасов, 23% закупала у третьих лиц, где было удобнее логистически. Около четверти своих запасов продавали, чтобы не вести сырье из дальней заграницы в Россию.
По состоянию на начало 2022 г. Группе принадлежали десять глиноземных заводов: Ирландия (1 завод), Ямайка (2 завода), Украина (1 завод), Россия (4 завода) и Гвинея (1 завод). Помимо этого, Компании принадлежала 20 %-я доля участия в глиноземном заводе QAL, расположенном в Австралии.
Здесь также как и с бокситами, наращивать производство в России практически невозможно, все Российские объемы загружены производством на 90-95% от номинальной мощности. Есть только возможности по росту на заводе в Гвинеи (64% загруженность) и Ямайке (37% текущая загруженность), но объемы в общей массе будут несущественные.
По прошлому году общий объем производства глинозема составил 8,304 млн. тонн, лишь незначительное увеличение на 1,5 % к ковидному 2020г., этот небольшой рост обеспечил украинский завод Группы.
Весной этого года, РусАл полностю утратил контроль и собственность над своим ключевым активом,глиноземным заводом на Украине в г.Николаев. Не знаю, есть ли на нем какие-то военные повреждения, но в план национализации российского имущества на Украине завод включили. Чтобы понимать значимость украинского актива, Николаевский завод давал 21,3% от всех объемов глинозема Группы, т.е почти четверть.
Также, по решению австралийских властей, РусАл утратил контроль и возможность получения своей доли от производства глинозема на совместном предприятии Queensland Alumina в Австралии. На его долю приходилось в прошлом году 8,94% от суммарного объема.
Общим итогом, Компании потеряла около 30% своих мощностей в глиноземе, что довольно существенно. Суммарно, на надежные российские объемы приходится чуть более трети необходимого сырья 36,78%.
Довольно опасно выглядит наличие в глиноземном портфеле завода в «недружественной» Ирландии, он между прочем самый крупный в Компании вместе с украинским,на ирландскую площадку приходится 22,62% необходимого сырья. По ней на данный момент никаких угроз не звучало, но риски на мой взгляд точно имеются и довольно существенные.
Финализируя тему с глиноземом,можно сделать вывод, что РусАл потерял существенную долю необходимого для производства сырья. Если ранее Группа была обеспечена собственным сырьем полностью, то теперь потеряв украинско-автралийские объемы, Компании, чтобы выйти на показатели прошлого года по выплавке алюминия, около 30% нужно покупать у третьих лиц. С учетом удаленности от Сибири многих глиноземных заводов, РусАлу вполне логично наращивать долю закупок более 30%, а часть своих объемов сбывать не привозя в Россию.
Закупки глинозема Россией уже резко возросли в апреле-мае, по данным китайской таможни с начала года они составили уже 280 тыс.тонн, думаю подавляющее большинство это закупки РусАла. Цифра пока относительно небольшая, порядка 3,5% от прошлогоднего объема производства глинозема, но нужно смотреть на динамику, ранее вообще глинозем в Китае не закупался, поэтому к прошлому году «рисуется» феноменальный рост импорта в 417 раз.
Сейчас РусАлу принадлежат 11 алюминиевых заводов, 9 из которых находятся в России и 1 в Швеции, плюс не работающий завод в Нигерии. С ним долгая история, завод уже стоит 8 лет, международные суды, оспаривание права собственности с нигерийскими властями.Как итог, РусАл в судах победил,ему принадлежит 85% доля этого завода, но сам он в настоящий момент не функционирует.
В 2021 г. на Российские заводы РусАла пришлось 93 % производства алюминия, 7% соответственно на Шведскую площадку. Из Российских заводов также выделяются 2 гиганта, это Братский и Красноярский алюминиевые заводы, на которых приходится более 50% произведенного алюминия.
Здесь сразу же нужно отметить, все 6 из 7 сибирских заводов Группы работали ранее на полную производственную мощность, коэффициент использования мощности у всех 100%. Шведский завод аналогично, был загружен на 97%. Заводы вне Сибири настолько маленькие, что их можно не считать, но и там загрузка 100% и 83%.
Завод в Тайшете был запущен сразу после Нового года, по нему никаких цифр еще не было, его номинальная мощность «первой очереди» которую запустили составит 428тыс. тонн, что составит 10,18% от общего объема выплавки алюминия по прошлому году при условии максимальной загрузки. Завод многострадальный, построен в Иркутской области, 13 лет стройки через кризисы и заморозки, важный проект для РусАла, здорово, что удалось все-таки его реализовать. По строительству «второй очереди», решение должно было быть принято в этом году, но видимо будет убрано в текущей ситуации в «долгий ящик».
Прочитав вышеизложенное, уже по РусАлу, по производству алюминия напрашивается промежуточный вывод. Компания еще до обострения «Украинских событий» была не в состоянии наращивать объемы производства, оно загружено было по максимуму. Все, что есть в ближайшей перспективе это 10% мощностей введенного в эксплуатацию завода в Тайшете.
В подтверждении этих слов, можно посмотреть на объемы производства первичного алюминия Группой за прошлый год, они были стабильными и составили 3764 тыс. тонн, что идентично тому объему, что был и в предыдущем 2020г. Что Компания, что все заводы Группы уже 2 года работают на максимальных объемах, наращивать производство просто нет мощностей, кроме возможных 10% от Тайшета.
Летом 2021г. РусАл объявил о намерении реализовать «Проект Модернизации» по созданию новых производственных мощностей на площадках существующих цехов своих алюминиевых заводов. В рамах Проекта Красноярский, Братский, Иркутский и Новокузнецкий алюминиевые заводы по плану будут модернизированы. Насколько это реально сделать в текущих условиях и будет ли программа реализована в том виде как планировалось под вопросом.
Добыча нефелиновой руды
Общий объем добычи нефелиновых сиенитов РУСАЛа в 2021 г. составил 4390 тыс. тонн по сравнению с 4 599 тыс. тонн в 2020 г.Снижение объемов добычи на –4,6 % произошло по причине необходимости стабилизации качества руды, отгружаемой на завод. Ее также используют как сырье для производства глинозема, правда объемы минимальные, качества сырья заметно уступает бокситам, наращивать добычу также не очень рентабельно.
Производство фольги и упаковочных материалов
Объем фольги, произведенной на предприятиях Компании в 2021 г. составляет 108,83 тыс. тонн, что на 5,39 тыс. тонн или 5,2 % больше, чем в 2020 году.
При этом, объем производства фольги гладкой, фольги отделанной и ленты для внутреннего рынка увеличился на 19,37 тыс. тонн или 41,5 %, по причине увеличения спроса.
Одновременно с этим объем выпуска фольги гладкой на экспорт на предприятиях Дивизиона снизился на 13,98 тыс. тонн или 24,6 % к показателю 2020 г., ввиду перераспределения производственных мощностей на внутренний рынок.
Легкий на подъем
Алюминиевая отрасль России в историческом измерении
Истории алюминиевой промышленности в стране 90 лет. Отрасль создавалась не только как производство перспективного, хоть и недешевого металла, но и как драйвер новых технологий — тогда это были авиастроение, космос и ВПК. Спустя десятилетия статус алюминия в общем не изменился: он по-прежнему остается металлом инноваций, но уже и для строительства, автопрома, машиностроения и индустрии новых материалов.
16 сентября 1991 года открылись торги на Московской бирже цветных металлов. До распада СССР и «шоковой терапии» в экономике оставалось всего три месяца. Но в этот момент никто не сомневался, что российскую отрасль производства цветных металлов ждет небывалый даже по мировым меркам успех. Накануне распада одним из важнейших источников финансирования дефицита бюджета Советского Союза были кредиты Южной Кореи, но руководство созданного в поздние 1980-е советского концерна «Алюминий» совершенно не беспокоит намерение руководства гасить этот долг поставками алюминия в азиатском направлении — конечно же, всего хватит. Должно хватить алюминия и на экспортные контракты в обмен на пшеницу — они будут заключаться до января 1993 года. Биржа в этот момент берет обязательства: через год она должна контролировать 45% мирового оборота цветных металлов и 20% мирового оборота алюминия.
Кто тогда мог подумать, что уже через несколько месяцев спрос на алюминий внутри страны существенно снизится. И чтобы остаться на плаву, алюминиевые заводы будут вынуждены демпинговать на мировых рынках. Дошло до того, что ЕС в 1993 году даже обсуждал ограничение присутствия российских заводов на своих рынках — квотирование импорта из России будет введено и ЕС, и США через год.
Ключевые потребители алюминия в СССР — ВПК и космос — из-за нехватки финансирования сокращали закупки металла.
К 1994 году потребление алюминия на душу населения в РФ по отношению к 1985 году в РСФСР сократится в 8,5 раза. Производственные цепочки рушатся в какие-то месяцы. Через три года после триумфального старта биржа закроется, в алюминиевой отрасли воцарится хаос.
Конечно, плохо было не везде. Так, Саяногорский алюминиевый завод (САЗ), один из самых современных, всего за три года, с 1994-го по 1997-й, вышел на лидирующие показатели в отрасли, вдвое увеличив производство — им руководил самый молодой гендиректор в отрасли Олег Дерипаска: в 1994 году, на момент назначения, ему было 26 лет. Амбициозных людей на руинах одной из самых сильных отраслей экономики СССР появлялось немало. Но что можно было сделать в алюминиевой промышленности через пять лет самой неожиданной экономической катастрофы? Восстановить Советский Союз, который эту отрасль и создал?
Если в 1991 году никому не приходило в голову, что «пересборка» алюминиевой отрасли России вообще может потребоваться, то в 1997 году ни у кого не было сомнения в том, что она необходима, но мало кто мог поверить в то, что это удастся.
Между золотом, серебром, кислородом и кремнием
Сейчас только историки могут представить себе, что такое алюминий в момент создания базовых технологий его производства в XIX веке. Алюминий, третий по распространенности на планете металл, был выделен как химический элемент очень поздно — в 1825 году. До 1886 года, когда был открыт способ производства алюминия из глинозема электролизом, этот металл производился химическим способом, себестоимость которого делала его сопоставимым по цене с драгметаллами. В 1885 году Россия стала третьей страной в мире, производившей алюминий — продукция завода в Сергиевом Посаде, алюминий в слитках, была в несколько раз дороже серебра, металл называли «серебром из глины» или просто глинием. Завод проработал несколько лет и был закрыт — алюминий уже тогда был и до сих пор остается металлом, перспективы которого для экономики много выше, чем в текущем положении дел.
Все посвященные понимали, что светлый, легкий, прочный и пластичный серебристый металл — это будущее. Вопрос был только в том, как это будущее реализовать — третий по распространенности химический элемент Земли после кислорода и кремния, металл, который есть, по сути, везде, оказался дьявольски требовательным к затратам энергии, которые нужно произвести, чтобы выделить его в чистом виде.
После изобретения процесса электролиза на вопрос «где взять алюминий в промышленных объемах» ответ состоял из двух частей. Первое: нужны электростанции — чем более мощные и эффективные, тем лучше. В это время основные производственные мощности промышленности расположены были в США и Европе — там же, где и электростанции. Второе: нужен доступ к месторождениям бокситов. Впрочем, Австралия, один из лидеров по запасам бокситов в мире, производством алюминия не занималась довольно долго — до освоения угольных запасов как источника энергии. Забежим вперед: в конце XX века на угольной базе будет создана алюминиевая промышленность КНР и на газовой — на Ближнем Востоке. Но сейчас ситуация вновь меняется: климатическая повестка требует от источников энергии быть чистыми, поэтому Россия с ее ГЭС подходят как центр производства «зеленого» алюминия лучше, чем Китай, Ближний Восток и Австралия.
Советские крылья
Разработанный в 1920 году план электрификации ГОЭЛРО сразу предполагал массовое производство алюминия. Первая ГЭС, сооруженная по этому плану на реке Волхов в 1926 году, исходно служила энергетической базой не только для Ленинграда и его машиностроительной отрасли, но и для Волховского алюминиевого завода в Ленинградской области, на котором 14 мая 1932 года был произведен первый в стране промышленный алюминий. Осваивали продукцию в первую очередь ленинградские машиностроители, основные заделы в использовании алюминия в промышленности СССР сделаны были именно тогда. В 1927 году начато строительство Днепровской ГЭС — ДнепроГЭС, крупнейшая электростанция Европы, открытая в 1932 году, питала со следующего года Днепровский алюминиевый завод, также самое большое европейское производство алюминия. С 1939 года пальма первенства переместилась на Уральский алюминиевый завод, в 1943 году, в самый переломный год Великой Отечественной, вступил в строй Новокузнецкий, а 9 мая 1945 года — Богословский алюминиевый завод.
Если историки спорят о том, был ли СССР времен Сталина «государством модерна» или же в советских порядках этого времени стоит усматривать реставрацию досоветской Российской Империи, то у историков промышленности этого вопроса не возникало никогда. Алюминий — инновационный металл и в XIX, и в XX, и в XXI веках, именно поэтому Советский Союз с его культом научного и технологического прогресса, зафиксированным в официальной коммунистической идеологии, готов был решать любые проблемы и преодолевать любые сложности для того, чтобы быть первым в мире по производству алюминия.
В 1940 году СССР был третьим. Но сразу после войны началось проектирование и строительство каскадов ГЭС в Сибири — на Ангаре и Енисее. Вслед за Иркутской, Красноярской, Братской ГЭС запускались в строй все более мощные и все более современные алюминиевые заводы. 10 февраля 1962 года был получен первый алюминий на Иркутском алюминиевом заводе, 30 апреля 1964 года первый металл выдал Красноярский алюминиевый завод. Братский алюминиевый завод запустил первый электролизер в 1966 году. Второе место СССР по производству алюминия в мире было достигнуто к этому времени.
Но дело, в общем, не в месте на пьедестале. Использование экономичного алюминия для бытовых кабелей во время массового строительства жилья во времена Никиты Хрущева осталось практически незамеченным — сколько высвободилось гораздо более дорогой меди, знают только экономисты. Мы с содроганием вспоминаем об алюминиевой посуде в общепите, но, когда она появилась в 1955 году, бывшие крестьяне, переселявшиеся миллионами в советские города, смотрели на эти предметы быта как на чудо, сравнимое только с яркими синтетическими тканями и массовыми пластиками хрущевского времени. Серебристые крылья Ту-134 мгновенно были приняты как данность — алюминиевые сплавы в авиастроении, а затем и в космической промышленности никого не удивляли.
И по-прежнему будущее алюминия оставалось впереди. Вокруг 13-го элемента таблицы Менделеева концентрировалось все: и движение России-СССР на Восток в новые промышленные районы, и развитие все более и более мощной энергетики, в том числе атомной, и постепенное, но очень последовательное усложнение способов потребления алюминия во всех отраслях национальной экономики. Если советская промышленность 1940-х годов была промышленностью угля и стали, то советская промышленность 1970-х — промышленностью, ориентирующейся на сплавы, в первую очередь алюминиевые, на инновационную энергетику, на «умные» цветные металлы, на алюминий в строительных конструкциях, в машиностроении, в космосе и авиации.
При этом советским ученым пришлось решать нетривиальную задачу поиска сырья для производства алюминия. Ведь бокситы в основном залегают в экваториальном поясе. На территории СССР сырья не хватало. Именно поэтому на Урале пришлось добывать бокситы подземным способом, тогда как везде в мире для этого используются открытые карьеры.
22 апреля 1970 года на КрАЗ из Ачинска отправился первый эшелон с сырьем для производства алюминия — так вошло в строй крупнейшее в мире предприятие по выпуску глинозема из нефелиновой руды и известняка. Но нефелиновая руда бедна алюминием, поэтому в 1970–1974 годах в городе Киндия в Гвинее Советским Союзом было построено предприятие по добыче самых богатых в мире алюминием бокситов. 90% экспорта бокситов из Киндии шло в СССР — это покрывало треть потребностей алюминиевой промышленности страны в сырье.
Алюминий: свойства, производство и применение
Алюминий – металл серебристо-белого цвета, обладающий достаточно низким удельным весом и хорошо поддающийся плавке и механическим воздействиям. По уровню распространённости в природе он занимает третье место, среди всех химических элементов периодической системы Д. И. Менделеева; среди металлов – первое.
- Высокая тепло- и электропроводность.
- Стойкость к понижению температуры.
- Плотность – 2712 кг/м 3 .
- Температура плавления: 658 0 C– технический металл; 660 0 C– чистый металл.
- Пластичен. Из него можно получать тонкий лист и фольгу.
- Хорошо поддаётся сварке.
- Обладает хорошей светоотражающей способностью.
- Алюминий – высоко активен.
- На воздухе образует оксидную плёнку, которая в дальнейшем обеспечивает защиту от коррозии, и не даёт возможности вступать в реакцию с рядом окислителей.
- При нормальных условиях вступает в реакции с бромом и хлором.
- При повышении температуры образует соединения с азотом, йодом, кислородом, серой, фосфором, углеродом.
- Хорошо взаимодействует со щелочами.
- Образует множество сплавов с металлами.
Природные соединения алюминия
В чистом виде алюминий почти никогда не встречается (исключение могут составлять лишь особые восстановительные условия, образующиеся, к примеру, при выходе магмы из жерл вулканов). Гораздо чаще в земной коре присутствуют его соединения:
- Корунд (минеральные разновидности: рубин, сапфир, падпараджа, звёздчатый рубин, лейкосапфир, обыкновенный корунд и наждак)
- Бёмит.
- Диаспор.
- Хризоберилл (александрит).
- Гиббсит.
- Кианит.
- Каолинит.
- Мусковит.
- Алуниты.
- Анортит.
- Андалузит.
- Нефелины.
- Сподумен.
- Силлиманит.
- Криолит.
- Альбит.
- Отроклаз.
- Берилл.
- Шпинель.
- Полевые шпаты.
- Слюды.
- Бокситы.
- Глинозёмы.
В водоёмах содержание алюминия колеблется в пределах:
- От 0,001 до 10 мг/л – пресноводные бассейны рек и озёр.
- 0,01 мг/л – морская вода.
Производство алюминия
Алюминий является одним из самых востребованных металлов современной индустрии. Однако для его производства необходимо пройти несколько этапов, затратить значительное количество энергетических, транспортных и сырьевых ресурсов, использовать много персонала.
Добыча бокситов
Основным видом руды для получения алюминия служат бокситы, причём они являются качественными при содержании искомого минерала в 50% и более. В природе бокситы представлены в глиноподобном виде, массой красно-коричневого кирпичного цвета. Промышленное использование определяется морфологией, составом пород, условиями залегания рудных тел месторождений.
Добычу этого полезного ископаемого осуществляют как открытым (наиболее распространённым), так и закрытым способом (применяемым при значительных глубинах залегания, порядка 500 м и ниже). Проводя при этом бурильные, взрывные работы, используя селективные методы и применяя фрезерные технологии.
Производство глинозёма
Дальнейшим этапом производства алюминия является метод Байера, с помощью которого осуществляется выпуск 90% объёма мирового глинозёма – оксида алюминия Al2O3, представляющего собой порошок белого цвета. Способ достаточно прост и экономичен, но применим лишь для бокситов, отличающихся высоким качеством и малым содержанием примесей (лучше всего для этих целей подходит кремнезём).
Дробление
Прежде всего, добытые бокситы подвергают дроблению, то есть – раздавливания, раскалыванию и ударам с целью получения материала необходимой крупности и затем уже размалываемого с помощью истирания. Это даёт возможность довести материал до раскрытия зёрен искомого компонента, чтобы в дальнейшем сырьё полностью могло отдать находящийся в нём алюминий.
Выщелачивание
После чего раздробленный оксид алюминия растворяют в концентрированной щёлочи. Для достижения максимального эффекта в раствор добавляют известь. В результате данного технологического процесса получается пульпа, содержащая в себе алюминат натрия и посторонние примеси, первоначально входящие в состав боксита – красный шлам. Балласт удаляют, а полезный состав подвергают декомпозиции.
Декомпозиция
Процесс «выкручивания» – выделения кристаллического алюмината натрия в осадок носит название декомпозиции. Достаточно сложная и длительная процедура, включающая в себя разбавление водой с последующим охлаждением раствора в трубчатых теплообменниках, подразделяется на два этапа:
- Гидролиз раствора с получением гидроокиси алюминия.
- Кристаллизация, ускоряемая с помощью затравки и перемешивания.
Электролиз
Следующим этапом производства является электролиз, выполняемый при температуре 950 0 C в ваннах с расплавом криолита. Пропускаемый через раствор электрический ток, величиной более 400кА, освобождает алюминий от кислорода. Жидкий металл собирается на дне ванны для дальнейшего использования или – в качестве отправляемых потребителям слитков, или – для изготовления сплавов.
Литейное производство
Использования алюминия в чистом виде затруднено в связи с недостаточной прочностью, поэтому для её увеличения используют примеси. Химические соединения этого металла, полученные в металлургических процессах, подразделяются на два вида сплавов:
- Литейные.
- Конструкционные – полученные в результате деформации, которые в дальнейшем могут подвергаться или не подвергаться термическому воздействию.
Литейные сплавы
Основными добавками (легирующими элементами) при производстве литейных алюминиевых сплавов выступают:
- Магний, марганец, медь, кремний, цинк.
- В меньшей степени используются бериллий, литий, цирконий, титан.
Высокие показатели полученного литья определяются:
- Возможностью заполнения расплавом сложных форм, что является проявлением хороших литейных свойств.
- Незначительной массой изготавливаемой продукции, вследствие малого удельного веса самого алюминия.
- Стойкостью к коррозионному воздействию.
- Повышенной механической прочностью и твердостью, по сравнению с исходным материалом.
- Податливостью к обрабатываемым воздействиям.
По получаемым качествам, алюминиевые сплавы можно классифицировать на три вида:
- Конструкционные герметичные. Обладают хорошими антикоррозийными и литейными свойствами.
- Коррозионностойкие. Устойчивы к воздействиям агрессивных химических сред и воды. Достаточно легко обрабатываются в процессе резания и легко поддаются сварке.
- Жаропрочные. Сохраняют свои свойства при повышенных температурах и механических воздействиях.
Прокат
С помощью горячей или холодной прокатки на прокатных станах, алюминию придают форму, удобную для дальнейшего использования. Это может быть фольга, листы различной толщины, шины. В дальнейшем из этих изделий могут быть изготовлены прутки, трубы, разнообразные профили, находящие широкое применение в различных отраслях экономики.
Экструзия
Экструзия – это продавливание размягчённого в результате расплава металла через формирующий профиль. Наиболее наглядно данный процесс демонстрирует обычная бытовая мясорубка. Процесс позволяет уплотнить и повысить прочность материала экструдированного профильного изделия по сравнению с исходным сырьём.
Переработка алюминия
Современные экономические условия и экологические нормы сформировали ряд требований, выполнение которых как нельзя лучше обеспечивает технология переработка отходов алюминия. Дело в том, что металл сохраняется достаточно долгое время, не подвергаясь коррозии, при необходимости – в спрессованном состоянии. Также процесс переработки не требует большого расхода электроэнергии.
Рынок вторичного алюминиевого сырья представлен отходами изделий:
- Электротехнического профиля. Как правило, этот материал содержит в себе минимальное количество примесей.
- Пищевого направления – посуды и ёмкостей.
- Профильного формата, этот материал часто возникает при разделке мебели и стройдеталей.
- Моторного – обычно силумина.
- Средств авиационного и водного транспорта – самолётов, вертолётов, лодок.
Собранный алюминиевый лом подвергается сортировке, прессованию, высушиванию, плавлению. После чего направляется потребителям.
Сфера применения
В качестве восстановителя
В силу своих химических свойств, алюминий является сильным восстановителем, так как хорошо вступает в реакцию соединения с кислородом. Данное свойство находит применение для восстановления галогенидов и редких металлов.
В чёрной металлургии
Сталелитейное производство использует алюминий и его сплавы в качестве раскислителей, позволяющих не только избавиться от кислорода, но и исключить возможную пористость готовых изделий под воздействием пузырьков окиси углерода. Также в этой отрасли он применяется в качестве легирующих добавок и модификаторов в виде гранул, порошка и пудры.
Сплавы на основе алюминия
Существуют целые серии сплавов на основе алюминия, пользующихся огромным спросом в качестве конструкционных материалов. В основном это – соединения с магнием, марганцем, медью, легируемые в свою очередь магнием, марганцем, железом и кремнием. Алюминиевые сплавы обладают пластичностью, прочностью, технологичностью, устойчивостью к вибрационным воздействиям и коррозийной стойкостью.
Алюминий, как добавка в другие сплавы
Находит применение алюминий и в сплавах других металлов:
- магния,
- алюминиевой бронзы,
- фехраля,
- стали.
Ювелирные изделия
В последнее время серебристо-белый металл вновь, как полтора столетия назад, стал привлекать внимание ювелиров, желающих внести некоторое разнообразие в стандартный набор используемых материалов. Причём не только в качестве дешёвой бижутерии, но и основы драгоценных изделий, а также и самостоятельных изысканных изделий.
Столовые приборы
Алюминиевые столовые приборы в настоящее время не пользуются такой популярностью, как ранее, по причинам вредности для человеческого здоровья и потери своего внешнего вида в процессе эксплуатации. Хотя некоторое количество их присутствует в общепите. Также некоторая утварь, типа ложек, вилок котелков, фляжек используется в качестве армейской посуды и туристского снаряжения.
Стекловарение
В индустрии производства стекла и стеклянных изделий алюминий и его соединения находят широкое применение:
- Глинозём (окись алюминия) повышает прочность, твёрдость и стойкость к температурным и химическим воздействиям.
- Алюминиевые соли необходимы для производства особых видов стекла.
Пищевая промышленность
Помимо пищевой добавки в продуктах питания E173, алюминий входит в состав антацидных средств, предназначенных для обволакивания органов желудочно-кишечного тракта с целью их обезболивания в ряде заболеваний.
Военная промышленность
Благодаря своим свойствам: лёгкости и податливости, алюминий находит широкое применение в конструкциях разнообразного вида вооружений: от пистолетов и автоматов – до танков, ракет и самолётов. Даже такие экзотические для нашего времени изделия, как арбалеты, шпаги, рапиры, сабли не обходятся без данного минерала.
В ракетной технике
Помимо использования алюминия в качестве материала для изготовления ракет, спутников и иных космических летательных аппаратов; порошок из этого металла, а также окислитель на его основе являются важными компонентами твёрдого топлива – горючего для запуска челноков и ракет.
Алюмоэнергетика
Промежуточная роль алюминия для активизации выработки первичных энергоносителей или непосредственно тепловой и электрической энергии проявляет себя в сравнительно новой отрасли – алюмоэнергетике. Именно здесь, в процессе окисления этого уникального минерала производится:
- Водород из воды.
- Электроэнергия – за счёт воздействия кислородом воздуха в электрохимических генераторах.
Месторождения в России и мире
50 месторождений алюминиевых руд расположено на территории России. Крупнейшие из них расположены в Архангельской, Белгородской, Ленинградской и Свердловской областях, а также в республике Коми.
Мировые бокситные месторождения располагаются в 7 регионах мира:
- Африка – Гвинея и ряд стран в центре и на западе континента.
- Южная Америка – Бразилия, Венесуэла, Гайана и Суринам.
- Карибские острова – Ямайка.
- Европа – Греция и ряд регионов России.
- Азия – Индия, Китай, Турция.
- Австралия.
Мировые запасы
Доказанные запасы алюминиевых руд оцениваются в 30 млрд. тонн, ресурсные оценки Геологической службы США доводят эту цифру до 75 млрд. тонн.
Страны, добывающие алюминий.
В 2018 году общемировая выплавка алюминия достигла 60 миллионов тонн, распределившись по странам следующим образом:
- Китай – 33 млн. тонн.
- Россия – 3,71 млн. тонн.
- Индия – 3,68 млн. тонн.
- Канада – 2,9 млн. тонн.
- ОАЭ – 2,6 млн. тонн.
- Австралия – 1,6 млн. тонн.
- Норвегия – 1,35 млн. тонн.
- Бахрейн – 0,995 млн. тонн.
- Саудовская Аравия – 0,916 млн. тонн.
- США – 0,89 млн. тонн.
Алюминий занимает лидирующее положение среди производимых на планете цветных металлов, уступая в общем металлургическом списке лишь стали.