О стали

Страны с наибольшим запасом алюминиевых руд. Страны лидеры в мире по производству и выплавке алюминия

Основные запасы разведанных бокситов и крупнейшие производители алюминия.

Алюминий — лёгкий металл, который способен справляться почти со всеми металлами. Он также важный металл для авиации, машино-, судо-, вагоностроения. Вторая мировая война стала отправной точкой развития данной отрасли.
Главное сырьё для получения алюминия — бокситы, которые сосредоточены в 18 странах. Преимущественно это страны с жарким и влажным климатом. Но кроме бокситов имеются также заменители, которые на данный момент менее рентабельны. Это, например, алунит, анортозит, угольные отходы и горючие сланцы и другое сырьё.

Для чего производят и где применяется алюминий

Алюминий — это легкий металл. Алюминий является самым распространенным металлом в мире. Благодаря своей легкости, прочности, функциональности и стойкости к коррозии, алюминий стал популярен и используется во многих конструкциях.

Если присмотреться, то практически где бы вы не находились, вы можете найти алюминий. Он используется в домах, в транспорте, в различной технике, в том числе мобильных телефонах и компьютерах, и в других предметах быта — холодильниках, микроволновках, в мебели и так далее.

Месторождения

Около 90% общемирового запаса бокситов находится в 18 тропических странах. Обычно качество латеритных бокситов, образованных в результате глубокой химической переработки алюмосиликатных пород в условиях тропического климата, высокое. Осадочные бокситы, сформированные в результате переноса продуктов латеритного выветривания и их переотложения, могут быть как высокосортными так и некондиционными. Залежи расположены в виде пластов, линз или гнезд часто на поверхности земли или в самых верхних ее слоях. Поэтому руду в основном добывают открытым способом с помощью мощной карьерной техники. Мировые запасы характеризуются неравномерным территориальным распределением. Более 50 стран располагает залежами руды, причем 93% этих запасов находится в 12 из них. Крупные месторождения обнаружены в Австралии, Африке, Южной и Центральной Америке, Азии, Океании, Европе. Наиболее высокое содержание глиноземов в руде, добываемой в Италии (64%) и Китае (61%).

Автомобильный транспорт

Одним из основных требований к материалам, применяемым в автомобильном транспорте, является малая масса и достаточно высокие показатели прочности. Принимаются во внимание также коррозионная стойкость и хорошая декоративная поверхность материала.

Читайте также:  Курвиметр что это? Его назначение, виды, характеристики и выбор

Рисунок 3 – Автомобиль

Высокая удельная прочность алюминиевых сплавов увеличивает грузоподъемность и уменьшает эксплуатационные расходы передвижного транспорта. Высокая коррозионная стойкость материала продляет сроки эксплуатации, расширяет ассортимент перевозимых товаров, включая жидкости и газы с высокой агрессивной концентрацией.

При изготовлении элементов каркаса, обшивки кузова полуприцепа автофургона, рефрижератора, скотовоза и т.п. перспективным материалом являются алюминиевые сплавы АД31, 1915 (прессованные профили) и сплавы АМг2, АМг5 (лист).

Находят применение алюминиевые сплавы АМц, АМгЗ и 1915 при изготовлении отдельных узлов легкового автомобиля (навесные детали, бамперы, радиаторы охлаждения, отопители).

В автомобилестроении США широко используются алюминиевые свариваемые сплавы серии Зххх, 5ххх и 6ххх.

Из прессованных полуфабрикатов сплавов 2014 и 6061 изготовляют балки, рамы тяжелых грузовых автомобилей. Панели и отдельные элементы из сплава 5052 поступают на изготовление кабины. В качестве обшивочного материала кузова грузовика используют лист из сплавов 5052, 6061, 2024, 3003 и 5154. Стойки кузова выполняются из прессованных полуфабрикатов сплавов 6061 и 6063. Магналиевые сплавы серии 5ххх (5052, 5086, 5154 и 5454) являются основным материалом при изготовлении автоцистерн.

Соединения металла

Сплавы получается в результате искусственного добавления к алюминию других металлов с целью получения необходимых свойств. И на сегодняшний момент существует нескончаемое количество составов таких сплавов, имеющих самое широкое применение.

• Наиболее известной сферой их применения является авиастроение. Для производства самолетов используются сплавы, состоящие из алюминия, цинка и магния, что в результате позволяет получить сверхпрочный и надежный материал.
• Также нередко используются сплавы алюминия с железом, титаном, никелем.

Если вы захотите самостоятельно изготовить что-либо из алюминия, то следующее видео расскажет вам о его расплавке в домашних условиях:

Основные запасы разведанных бокситов

Запасы в тыс. тонн

Всего в мире доказанных запасов бокситов составляет более 30 млрд. тонн, которых должно хватить на многие века. ТОП-5 имеют более 70% мировых запасов бокситов.

Читайте также: 

Алюминий (бокситы) входит в список 35 критически важных полезных ископаемых, которое составило Министерство внутренних дел США

Производство алюминия требует очень большое количество электроэнергии. К счастью, бокситы — это транспортабельное сырьё. В результате этого география добычи и потребления бокситов заметно различается. Основные потребители бокситов — развитые страны с хорошей энергобазой (как правило алюминиевые заводы кучкуются возле ГЭС). Таким образом территориальный разрыв стадий получения алюминия заметно увеличивается.

Австралия является лидером по добыче бокситов (75 млн. тонн), следом идёт Китай (70 млн. тонн) и Гвинея (50 млн. тонн).

Источник

Галерея: камень боксит (50 фото)

Самые большие месторождения бокситов России находятся в Североуральске, там добывают 70% общего количества руды в стране. Это самые старые залежи на земле, им более 350 миллионов лет. Недавно введенная в эксплуатацию шахта Черемуховская-Глубокая расположена на 1 500 м под землей. Ее уникальность в добыче и транспортировке руды: на 1 копре находятся 3 подъемные машины. Подтвержденные запасы составляют 42 миллиона тонн, а содержание алюминия в руде – почти 60%. Шахта Черемуховская – самая глубокая в РФ. Она должна обеспечить потребность страны в алюминии в течение 30-40 лет.

Стоимость 1 т руды без транспортных расходов в России составляет 20-26 долларов, для сравнения, в Австралии -10. По причине нерентабельности прекращена добыча бокситов в Ленинградской, Челябинской области. В Архангельске открытым способом добывают породу с высоким уровнем глинозема, однако, повышенное содержание хрома и гипса снижает ее ценность.

Читайте также:  Механическая обработка алюминия / Machining of aluminium

Качество руд российских месторождений уступает зарубежным, и процесс переработки их сложнее. По добыче бокситов Россия занимает 7 место в мире.

Технология разработки алюминиевых залежей. Способы добычи алюминиевой руды

Способы добычи алюминиевой руды При незначительной глубине залегания алюминиеносных пород их добыча ведется открытым способом. Но, сам процесс срезания пластов руды будет зависеть от ее вида, и структуры.

• Кристаллические минералы (чаще бокситы, или нефелины), снимают фрезерным способом. Для этого используются карьерные комбайны. Зависимо от модели такая машина может вести срез пласта толщиной до 600 мм. Толща породы разрабатывается постепенно, образуя после прохода одного слоя полки.

Это делается для безопасного положения кабины оператора и ходовых механизмов, которые в случае непредвиденного обвала будут находиться на безопасном расстоянии.

• Рыхлые алюминиевоносные породы исключают использование фрезерной разработки. Так как их вязкость забивает режущую часть машины. Чаще всего такие типы пород могут срезать при помощи карьерных экскаваторов, которые тут же грузят руду на самосвалы, для дальнейшей транспортировки.

Транспортирование сырья – это отдельная часть всего процесса. Обычно обогатительные комбинаты по возможности стараются возводить неподалеку от разработок. Это позволяет использовать ленточные транспортеры для подачи руды на обогащение. Но, чаще изъятое сырье перевозят самосвалами. Следующий этап, обогащение и подготовка породы для получения глинозема.

1. Руду при помощи ленточного транспортера перемещают в цех подготовки сырья, где может использоваться насколько дробильных аппаратов, измельчающих минералы поочередно до фракции приблизительно в 110 мм.
2. Второй участок подготовительного цеха осуществляет подачу подготовленной руды, и дополнительных добавок на дальнейшую переработку.

1. Следующий этап подготовки, это спекание породы в печах.

Также на этом этапе, возможна обработка сырья выщелачиванием крепкими щелочами. Результатом становится жидкий алюминатный раствор (гидрометаллургическая обработка).

1. Алюминатный раствор проходит стадию декомпозиции. На данном этапе получают алюминатную пульпу, которую в свою очередь отправляют на сепарацию, и выпаривание жидкой составляющей.
2. После чего данную массу очищают от ненужных щелочей, и направляют на прокалку в печах. В результате такой цепочки образуется сухой глинозем необходимый для получения алюминия путем гидролизной обработки.

Сложный технологический процесс требует большого количества топлива, и известняка, а также электроэнергии. Это является основным фактором расположения алюминиевых комбинатов – возле хорошей транспортной развязки, и нахождения рядом залежей необходимых ресурсов.

Читайте также:  Тигельная печь: ее виды и их особенности. Испытательные климатические камеры соляного тумана и тепла холода влаги

Однако существует и шахтный способ извлечения, когда порода из пластов вырубается по принципу добычи каменного угля. После чего руду отправляют на подобные производства по обогащению, и извлечению алюминия.

Одна из самых глубоких «алюминиевых» штолен находится на Урале в России, ее глубина достигает 1550 метров!

Ресурсы и запасы алюминия

Ресурсы алюминиевого сырья (бокситов и алунитов) известны в 95 странах. По данным Геологической службы США, мировые ресурсы бокситов является основным сырьем алюминиевой промышленности, оцениваются в 55-75 млрд. т, ресурсы алюминиевого сырья в целом – 83 млрд. т.

Некоторые современные аналитики считают эту оценку заниженной. 72% мировых запасов бокситов концентрируется в гигантских, 23% – в больших и 5% – в средних и мелких бокситоносных провинциях. Более 90% мировых общих запасов бокситов сосредоточено в 18 странах с тропическим или субтропическим климатом. Уникальными запасами обладает Гвинея (20 млрд. т), а очень большими – Австралия (6,71 млрд. т), Бразилия (6,11 млрд. т.), Вьетнам (3,0 млрд. т), Индия (2,53 млрд. т), Индонезия (2,13 млрд. т). В недрах этих шести стран заключено 63% общих запасов бокситов.

Бокситы

Подтвержденные запасы бокситов располагают 56 стран, причем в 18 из них сконцентрировано более 90% этих запасов. Крупнейшими подтвержденными запасами обладают Гвинея (20,8% мировых), Бразилия (14,6%), Австралия (11,3%), Ямайка (7,4%), Камерун (6,1%), Мали (4,5 %). В них сосредоточено 65% мировых подтвержденных запасов бокситов.

Запасы бокситов на рубеже ХХ-XXI вв. (млн. т.)

Континенты	Запасы Подтв.	Доля в мире, %	Запасы общие
Европа	1483	5,5	2188
Азия	3641	13,6	11068
Африка	10215	38	28450
Америка	8215	30,6	14802
Австралия и Океания	3111	11,6	6863
вместе	26865	100	64045

Ежегодный уровень потребления алюминия в мире – 24 млн. т. По оценкам, к 2010 г.. Потребление алюминия и изделий из него в автомобильной промышленности возрастет в два раза, в производстве тары и упаковки более чем на 65%. Ежегодный прирост потребления алюминия в мировой экономике будет составлять 3-5%.

Около 75% этого объема (18 млн. т), составляет «первичный алюминий» (то есть тот, который получают из руды, в противовес вторичном алюминия, который получают из переработанного металлолома).

Крупнейшими продуцентами алюминия в мире есть страны Северной Америки, Западной, Центральной и Восточной Европы. Потребление алюминия в мире с каждым годом увеличивается, что приводит к повышению спроса на продукцию алюминиевых заводов, заставляя их наращивать производство.

Нефелиновые руды

Вторым по значению видом алюминиевого сырья является нефелиновые руды. В промышленных масштабах производство глинозема с нефелиновых руд залегает в Российской Федерации (Кия-Шалтырь, Кемеровская обл.; Кукисвумчорр, Юкспор, Расвумчорр – Мурманска обл.). Приемлемой для передела считают руду с содержанием 70-80% нефелина, лейцит, кальсилиту и анальциму. Основным источником формирования месторождений нефелиновых руд комплексы протерозойской и палеозойской щелочной серий. Нефелиновые руды относятся к комплексным, кроме основного продукта – глинозема, из них получают также соду, поташ, жидкое стекло цемент и т.д.

Роль алюминиевой промышленности в экономике

Каково влияние алюминиевой промышленности на экономику? Например, алюминиевая промышленность США ежегодно приносит в экономику страны около 170 миллиардов долларов. Это составляет около 1 % от годового валового продукта США. Около 160 тысяч работников непосредственно заняты в этой отрасли промышленности. Кроме того, каждое рабочее место в алюминиевой промышленности создает еще не менее 3 рабочих мест в смежных отраслях. Всего это составляет около 700000 рабочих мест в производстве, обработке и применении алюминия. Эти работники приносят домой каждый год более 40 миллиардов долларов, которые поддерживают развитие многих других отраслей экономики.

Как устроен мировой рынок алюминия?

В это трудно поверить, но всего 150 лет назад алюминий считался серебром из глины и был чрезвычайно дорогим металлом. Сегодня алюминий занимает второе место в мире по объемам потребления среди всех металлов, уступая лишь стали. В ближайшие десятилетия спрос на алюминий продолжит расти опережающими темпами. Новейшие разработки в автомобилестроении, стремительный рост городов, новые возможности использования алюминия в качестве замены меди в энергетике — эти и многие другие тенденции позволят крылатому металлу упрочить свою лидирующую позицию как ключевого конструктивного материала 21-го века.

Объём производства бокситов, глинозёма и алюминия в мире (млн тонн)

В 2014 году объем производства алюминия в мире достиг 54 млн тонн. По итогам года мировой алюминиевый рынок без учета Китая находился в дефиците, который составил 1,2 млн тонн.

По данным Международного алюминиевого института и агентства CRU, в первом полугодии 2015 года производство алюминия вне Китая выросло на 2,0% по сравнению с аналогичным периодом прошлого года – до 13 млн тонн.

Этот рост обеспечили в первую очередь страны Азии и Ближнего Востока. Южная и Северная Америка лидировали в снижении объемов производства.

На рынке Китая наблюдался серьезный переизбыток мощностей. В результате общие запасы алюминия в Китае по итогам первого полугодия 2015 года составили 2,65 млн тонн. Установленные мощности по производству алюминия в Китае за этот период выросли на 1 млн тонн – до 36,3 млн тонн.

Ключевым изменением на рынке со стороны предложения стал экспорт китайских алюминиевых полуфабрикатов. В первом полугодии 2015 года чистый экспорт такой продукции из Китая вырос на 47% по сравнению с аналогичным периодом прошлого года.

По оценкам экспертов, в результате роста экспорта китайских алюминиевых полуфабрикатов и роста объема производства вне Китая мировой алюминиевый рынок в 2015 году станет профицитным и объем профицита составит 277 тыс. тонн.

В 2014 году объем производства алюминия в мире достиг 54 млн тонн. По итогам года мировой алюминиевый рынок без учета Китая находился в дефиците, который составил 1,2 млн тонн.

По данным Международного алюминиевого института и агентства CRU, в первом полугодии 2015 года производство алюминия вне Китая выросло на 2,0% по сравнению с аналогичным периодом прошлого года – до 13 млн тонн.

Этот рост обеспечили в первую очередь страны Азии и Ближнего Востока. Южная и Северная Америка лидировали в снижении объемов производства.

На рынке Китая наблюдался серьезный переизбыток мощностей. В результате общие запасы алюминия в Китае по итогам первого полугодия 2015 года составили 2,65 млн тонн. Установленные мощности по производству алюминия в Китае за этот период выросли на 1 млн тонн – до 36,3 млн тонн.

Страны лидеры по экспорту и импорту алюминия

Как я уже писал алюминий сегодня применяется в многих отраслях промышленности, в связи с этим развита не только его выплавка, но и торговля. Страны по всему миру активно экспортируют и импортирует алюминий для своих собственных нужд.

Так крупнейшим экспортером алюминия в мире на начало 2021 года является Канада. В долларовом эквиваленте Канада экспортировала алюминия на сумму более 5.3 млрд долларов. Также в пятерку крупнейших экспортеров алюминия в мире входят Нидерланды, ОАЭ, Россия и Индия. Полный список стран по экспорту алюминия вы можете увидеть в таблице ниже.

№	Страна	Экспорт алюминия, млн $
1	Канада	5349
2	Нидерланды	5115.8
3	ОАЭ	5113.2
4	Россия	4640.9
5	Индия	3819.7
6	Норвегия	2802.1
7	Австралия	2775.2
8	Малайзия	2003.2
9	Бахрейн	1931.5
10	Исландия	1429.3
11	Катар	1291.6
12	Китай	1100.5
13	США	1050.4
14	ЮАР	1009.7
15	Саудовская Аравия	967.8
16	Германия	957.7
17	Мозамбик	940.3
18	Италия	751.1
19	Новая Зеландия	652.9
20	Франция	578.2
21	Испания	574.9
22	Великобритания	516.6
23	Казахстан	513.3
24	Польша	466.6
25	Южная Корея	445.5
26	Словакия	385.1
27	Словения	372
28	Швеция	362
29	Австрия	323.2
30	Оман	296.3
31	Румыния	291.9
32	Аргентина	264.7
33	Люксембург	262.7
34	Греция	256.5
35	Бельгия	254.1
36	Бразилия	236.1
37	Вьетнам	231.7
38	Турция	219.9
39	Египет	196
40	Сингапур	187.6
41	Швейцария	187
42	Тайвань	185.6
43	Республика Чехия	176.5
44	Таджикистан	175.2
45	Венгрия	137.1
46	Босния и Герцеговина	121.1
47	Гана	106.6
48	Камерун	100
49	Индонезия	88.7
50	Таиланд	88.5
51	Азербайджан	84.6
52	Черногория	76.6
53	Иран	76.4
54	Япония	56.6
55	Венесуэла	54
56	Нигерия	51.7
57	Финляндия	31.7
58	Албания	23.4
59	Украина	22
60	Португалия	16.5
61	Болгария	16
62	Сербия	11.8
63	Гонконг	11.1
64	Ирландия	10.4
65	Грузия	10.3
66	Ангола	9
67	Ирак	8.5
68	Ливан	8
69	Эстония	7.3
70	Монголия	7.1
71	Латвия	5.7
72	Мексика	5.5
73	Сирия	5.3
74	Шри-Ланка	5.2
75	Иордания	4.8
76	Марокко	4.2
77	Тунис	3.9
78	Ливия	3.8
79	Армения	3.4
80	Дания	2.9
81	Кувейт	2.9
82	Хорватия	2.5
83	Габон	2.3
84	Мьянма (Бирма)	2.1
85	Камбоджа	2
86	Маврикий	1.8
87	Алжир	1.8
88	Пакистан	1.3
89	Киргизия	1.2
90	Замбия	1.2
91	Колумбия	1.1
92	Узбекистан	1.1
93	Конго	1
94	Афганистан	0.9
95	Северная Македония	0.9
96	Беларусь	0.8
97	Перу	0.6
98	Филиппины	0.4
99	Андорра	0.4
100	Танзания	0.4
101	Литва	0.3
102	Экваториальная Гвинея	0.3
103	Кения	0.3
104	Йемен	0.2
105	ДР Конго	0.2
106	Лаос	0.2
107	Новая Каледония	0.2
108	Израиль	0.2
109	Коста Рика	0.2
110	Виргинские острова	0.1
111	Молдова	0.1
112	Эквадор	0.1
113	Чили	0.1
114	Сомали	0.1
115	Самоа	0.1

Крупнейшими импортерами алюминия в мире являются (в скобках указана доля от мирового импорта):

1. США (12.6%)
2. Германия (9.1%)
3. Япония (4.5%)
4. Нидерланды (4.5%)
5. Франция (3.9%)
6. Мексика (3.9%)
7. Италия (3.6%)
8. Южная Корея (3.6%)
9. Китай (3.3%)
10. Великобритания (2.9%)

ТОП-10 стран производителей алюминия

Сегодня ученым известно около 300 видов соединения алюминия. Главной особенностью является износостойкость и возможность переработки без потери качества. Добычей и выплавкой алюминия занимаются многие государства.

США

Производство метала в США находится под угрозой срыва из-за нерентабельности содержания технических помещений. Сегодня по всей Америке ведут работу всего семь компаний. При этом страна все еще остается в списке лидеров по производству. Таким образом, за прошлый год было выплавлено 910 тыс. т.

Читайте также:  Отличительные особенности посуды из штампованного алюминия

Саудовская Аравия

В связи с увеличением спроса на металл, правительство Саудовской Аравии рассматривает вариант развития данной отрасли способом открытия новых заводов. Большая часть изготовленного материала используется в пределах государства. Меньшая часть – уходит на реализацию в другие страны. За 2021 год было произведено 936 тыс. т. метала.

Бахрейн

Конец прошлого года показал, насколько стремительно в Бахрайне увеличивается количество выпускаемого объема металла. Планируется, что в 2021 году показатели увеличатся на 20 %. При этом за 2021 год было изготовлено 1 115 млн. т.

Норвегия

На территории государства располагаются заводы других государств, например, Германии, Дании, Бразилии и др. Показатели производства за прошлый год по статистическим данным были максимально низкими и привели к большим убыткам. Несмотря на это Норвегия остается в списке лидирующих стран, изготавливая в среднем за год 1 640 млн. т.

Австралия

Производство алюминия в Австралии постепенно увеличивается с каждым годом, занимая лидирующее место в списке производителей. По данным австралийского Министерства промышленности 2021-2021 год будет стабильно высоким по показателям. В среднем добыча будет составлять 1 680 млн. т. в год.

Объединенные Арабские Эмираты

ОАЭ за последние десятилетия значительно расширились в масштабах. При этом развиваясь внутри государства, увеличивается влияние на мировом промышленном рынке. Крупнейшая компания Emirates Global Aluminum (EGA) по производству металла за прошлый год показала хороший результат, произведя 2 940 млн. т. алюминия.

Канада

Невзирая на конфликт между профсоюза канадского алюминиевого завода Aluminerie de Becancour (ABI) и американскими акционерами в прошлом году производство металла было практически в полном объеме. К концу 2021 года планируется полноценно возобновить все сектора предприятия и увеличить результат минимум на 5 %. Так, в прошлом году завод в провинции Квебек выпустил в массы 3 200 млн. т. металла.

Страны лидеры в мире по производству и выплавке алюминия

Здравствуйте, уважаемые читатели проекта Тюлягин! Сегодня мы с вами поговорим о алюминии. В статье вы узнаете для чего выплавляют и где применяется алюминий. Но, главным образом, в статье речь пойдет о сравнении разных стран по производству и выплавке алюминия. В статье вы узнаете какая страна является самым крупным производителем алюминия в мире, а также самых крупных экспортеров и импортеров алюминия в мире. Кроме это мы поговорим и про выплавку первичного алюминия в России. Здесь вы найдете уникальную статистику по выплавке алюминия в СССР и России с 1932 года. Присаживайтесь по удобнее и приятного чтения.

Содержание статьи:

Динамика производства алюминия по годам в СССР и России с 1932 года

Выше я прилагаю график с уникальной статистикой по выплавке алюминия в СССР и России с 1932 года. Именно в 1932 году произошло становление производства алюминия в стране. До этих пор алюминий лишь импортировался. Импорт алюминия был высок и в годы ВОВ, в тот период собственных мощностей еще не хватало, и алюминий активно ввозился из зарубежных стран, в том числе из США, Великобритании и Канады. Однако производство алюминия активно росло в послевоенные годы. К концу 1980-х годов выплавка первичного алюминия в СССР достигла 3.5 млн тонн. Как и другие отрасли промышленности после распада СССР добыча цветных металлов в России снижалась. Это происходило в плоть до 1995 года. Затем выплавка первичного алюминия стала расти и уже к 2004 годы Россия превысила рекордную выплавку СССР. Несмотря на это достижение, в последние годы выплавка алюминия в России стала снижаться, достигнув своего пика в 2008 году на уровне 4.19 млн тонн, выплавка по итогам 2021 года составила всего лишь 3.6 млн тонн.

При составлении графика были использованы архивы данных USGS и Госкомстата СССР.

А на этом сегодня все про алюминий и списки стран по выплавке и экспорту алюминия в мире. Добавляйте статью в закладки и делитесь с друзьями. Подписывайтесь на новые статьи и аналитику по e-mail. До новых встреч на страницах проекта Тюлягин!

Алюминиевая руда – от добычи до получения металла. Страны-лидеры по добыче алюминия

В сравнении с традиционными металлами (сталью, медью, бронзой), алюминий – молодой металл.

Современный способ его получения был разработан только в 1886 году, а до этого он был очень редким. Промышленные масштабы “крылатого” металла начались лишь в 20 веке. Сегодня, это один из востребованных материалов в различных отраслях от электроники до космической и авиационной промышленности.

Впервые алюминиевая руда в виде серебристого металла была получена в 1825 году в объеме всего лишь нескольких миллиграмм, и до появления массового производства этот металл был дороже золота. Например, одна из королевских корон Швеции имела в своем составе алюминий, а Д. И. Менделеев в 1889 году получил от британцев дорогой подарок – весы из золота и алюминия.

Какое сырье необходимо для получения алюминиевой руды? Как производят один из самых необходимых в современности материалов?

Бокситовая руда – основа мирового производства алюминия

Непосредственно сам серебристый металл получают из глинозема. Это сырье представляет собой оксид алюминия (Аl2О3), получаемый с руд:

Самый распространенный источник получения исходного материала это бокситы, их и считают основной алюминиевой рудой.

Читайте также:  Роль меди в организме человека и топ-20 продуктов с высоким содержанием меди

Несмотря на уже более чем 130 летнюю историю открытия, понять происхождение алюминиевой руды до сих пор не удалось. Возможно, что попросту в каждом регионе сырье образовалось под воздействием определенных условий. И это создает затруднения, чтобы вывести одну универсальную теорию об образовании бокситов. Основных гипотез происхождения алюминиевого сырья три:

1. Они образовались вследствие растворения некоторых типов известняков, как остаточный продукт.
2. Боксит получился в результате выветривания древних пород с дальнейшим их переносом и отложением.
3. Руда является результатом химических процессов разложения железных, алюминиевых и титановых солей, и выпала как осадок.

Однако, алунитовые и нефелиновые руды образовывались в отличных условиях от бокситов. Первые формировались в условиях активной гидротермальной и вулканической деятельности. Вторые – при высоких температурах магмы.

Алюминиевая руда

Как результат, алуниты, в основном, имеют рассыпчатую пористую структуру. В их составе имеется до 40% различных оксидных соединений алюминия. Но, кроме собственно самой алюмниеносной руды в залежах, как правило, имеются добавки, что влияет на рентабельность их добычи. Считается выгодным разрабатывать месторождение при 50-ти процентном соотношении алунитов к добавкам.

Нефелины обычно представлены кристаллическими образцами, которые кроме алюминиевого оксида содержат добавки в виде различных примесей. Зависимо от состава, такой тип руды классифицируют по типам. Самые богатые имеют в своем составе до 90% нефелинов, второсортные 40-50%, если минералы беднее этих показателей, то не считается нужным вести их разработку.

Индия

На седьмом месте расположилась яркая Индия. Площадь страны составляет 3,2 млн км². Государство входит в число самых быстроразвивающихся держав и является потенциальной сверхдержавой.

Страна омывается водами Индийского океана и Аравийского моря. В державе множество рек, которые характеризуются резким сезонным подъемом воды, что приводит к наводнениям. Наибольшие реки — Брахмапутра, Ганг.

Государство обладает существенными запасами металлов, в числе которых золото, руды железа, алюминия. Также в его недрах есть драгоценные камни, медь, нефть, уголь. По производству листового мусковита страна занимает лидирующую позицию в мире.

Индия отличается богатой разнообразной культурой, является родиной чая, буддизма и индуизма. Здесь почитают культурные древние традиции. В обществе уважают семейные ценности. Наиболее известная архитектурная достопримечательность страны — монумент Тадж-Махал. В державе множество исторических святынь, храмов. В Индии траурным цветом считается белый. Наиболее популярная здесь игра — крикет.

Фото: pixabay.com

Свойства алюминиевой руды

Боксит представляет собой сложное соединение оксидов алюминия, железа и кремния (в виде различных кварцев), титана, а также с небольшой примесью натрия, циркония, хрома, фосфора и прочих.

Самым важным свойством в производстве алюминия является «вскрываемость» бокситов. То есть насколько просто будет отделить от него ненужные кремниевые добавки, чтобы получить исходное сырье для выплавки металла.

Основа получения алюминия – глинозем. Чтобы он образовался, руду перемалывают в мелкий порошок, и прогревают паром, отделяя большую часть кремния. И уже эта масса будет сырьем для выплавки.

Чтобы получить 1 тонну алюминия, потребуется около 4-5 тонн бокситов, с которых после обработки образуется около 2 тонн глинозема, а уже потом можно получить металл.

Плавильные печи для рефайнеров

Рефайнеры применяют:

• печи ванного типа без применения слоя плавильных флюсов с дополнительным электромагнитным перемешиванием, а также с боковым загрузочным колодцем (рисунок 11);
• роторные (ротационные) печи со стационарной (фиксированной) осью вращения (рисунок 12);
• роторные (ротационные) печи с наклоняемой осью вращения (наклоняемые роторные печи) (рисунок 13);
• печи для переработки солевого шлака, которые выдают восстановленные (вторичные) флюсы и гранулированный алюминий;
• оборудование для обработки влажной стружки;
• другие типы печей (в небольшом количестве).

Рисунок 11 – Плавильная печь с загрузочным колодцем [6]

Рисунок 12 – Плавильная ротационная печь с фиксированной осью вращения [6]

Рисунок 13 – Плавильная ротационная печь с наклоняемой осью вращения [3]

Примечания

1. Социология	Продолжительность жизни · Качество жизни · Человеческий потенциал · Общее счастье · Зарплата (средняя) · Неравенство доходов · Умышленные убийства · Самоубийства · Возраст сексуального согласия · Совершеннолетие · Заключённые · Благотворительность · Потребление: алкоголя (пива) · сигарет · кофе · автомобилей
   Образование	Образование · Грамотность · Среднее образование · Чтение · Математика и естествознание · Компьютерная грамотность
   Информационные технологии	Индекс развития ИКТ · Список стран по числу используемых мобильных телефонов · Список стран по числу пользователей Интернета · Список стран по числу пользователей широкополосного Интернета · Список стран по числу компьютеров на 1000 человек
   Бизнес Экономика	Лёгкость ведения бизнеса · Инновации · Количество патентов · Производство и добыча: нефти · газа · угля · урана · электроэнергии · автомобилей · железной руды · стали · чугуна · бокситов · меди · алюминия · цинка · марганца · висмута · цемента · целлюлозы · бумаги и картона · пшеницы · ржи · риса · ячменя · гречихи · кукурузы · картофеля · молока · рыбы · вина · яблок · Потребление: нефти · Транспорт: железные дороги · автодороги · трубопроводы · внутренние водные пути · морские перевозки · аэропорты · метро
   Макроэкономика	Глобальная конкурентоспособность · ВВП (номинал): на человека · ВВП (ППС): на человека, прогноз · Бюджет · Внешний долг · Золотовалютные резервы · Золотой запас · Запасы нефти · Запасы газа · Запасы угля · Запасы урана · Баланс текущих операций · Торговый баланс · Экспорт · Импорт · Экономическая сложность
   Политика, Армия, Космонавтика	Великие державы · Экономическая свобода · Свобода слова · Демократия · Недееспособность государств · Миролюбие · Вооруженные силы · Военный бюджет · «Ядерный клуб» · «Космический клуб» · Спутники · Космонавты · Полиция · Врачи
   Экология	Экологическая эффективность · Эмиссия СО2 · Эмиссия СО2 на человека

История

В 1854 году французским учёным Анри Этьеном Сент-Клер Девилем (Sainte-Claire Deville), был открыт способ промышленного производства алюминия, основанный на вытеснении алюминия металлическим натрием из двойного хлорида натрия и алюминия NaCl•AlCl3. За 36 лет его применения, с 1855 по 1890 гг., способом Сент-Клер Девиля было получено 200 т металлического алюминия [3] .

В 1856 году на заводе братьев Тисье в Руане Девилль организовал первое промышленное предприятие по выпуску алюминия. При этом стоимость 1 кг алюминия сначала равнялась 300 франкам. Через несколько лет удалось снизить продажную цену до 200 франков за 1 кг, но все равно она оставалась исключительно высокой. Алюминий в это время употребляли почти как драгоценный металл для производства различных изделий. Изделия из этого металла даже пользовались популярностью благодаря своему белому цвету и приятному блеску. По мере совершенствования химических методов выделения алюминия цена на него с годами падала. Например, завод в Олбери (Англия) в середине 1880-х годов выпускал до 250 кг алюминия в день и продавал его по цене 30 шиллингов за кг, иными словами, цена его за 30 лет снизилась в 25 раз. Уже в середине XIX века некоторые химики указывали на то, что алюминий можно получать путем электролиза. В 1854 году Бунзен получил алюминий путем электролиза расплава хлористого алюминия. Для производства алюминия путём электролиза уже более 100 лет используется технология Эру-Холла [4] . Этот способ производства алюминия придумали независимо друг от друга француз Эру и американец Холл. Благодаря широкому распространению этого метода во всём мире, стало возможным производить алюминий в широких масштабах и цены на него упали в десятки раз.

Космическая техника

Первым, кто понял огромный потенциал алюминия для космоса, был великий писатель-писатель Жюль Верн. В своем романе «Путешествие на Луну» от еще в 1865 году детально описал ракету из алюминия.

Читайте также:  Операция растачивания и восстановления отверстий

Алюминиевые сплавы для космических аппаратов

Корпус первого советского спутника, который был запущен в октябре 1957 года, был изготовлен из алюминиево-магниевого сплава АМг6 с содержанием магния 6 %. Алюминиево-магниевые сплавы остаются основным материалом для изготовления корпусов ракет. Во внутренних отсеках ракет применяются и дюралевые алюминиевые сплавы.

Первый искусственный космический объект – советский Спутник 1

В последние десятилетия 20-го века в космических аппаратах стали применяться алюминиево-литиевые сплавы. Плотность лития составляет всего 0,533 г/см3 – он легче воды. Добавки лития в алюминий в количестве до 2,5 % снижают плотность алюминиевого сплава , а также повышают его модуль упругости. Так, сплав 8090 имеет плотность на 10 % ниже, а модуль упругости на 11 % выше, чем у популярных в самолетостроении сплавов 2024 и 2014. На рисунке ниже показано колесо марсохода Curiosity из алюминиевого сплава 7075.

Колесо марсохода Curiosity из алюминиевого сплава 7075-Т7351

Алюминий применяется также в качестве связующего материала в бороалюминиевых композитах, которые в настоящее время также применяются в космической технике.

Бороалюминиевый композит (40 % волокон бора)

Порошковый алюминий – компонент ракетного топлива

Высокая химическая активность алюминия дает возможность применять его в составе ракетного топлива для твердотопливных ускорителей в разрабатываемой NASA системе космических запусков (SLS).

В ракетных ускорителях алюминиевый порошок и перхлорат аммиака соединяются вместе с помощью специального связующего вещества. Эта смесь, похожая на материал стирательной резинки, помещается затем в стальной корпус [3].

Когда эта смесь загорается, кислород из перхлората аммиака соединяется с алюминием с образованием оксида алюминия, хлорида алюминия, водяного пара и газообразного азота, а также с выделением огромного количества энергии.

Алюминий входит в состав твердого топлива для ракетных ускорителей NASA [3]

Аэрокосмическая промышленность

Алюминий также является очень важным металлом для аэрокосмической промышленности. Его способность обеспечивать алюминиевым конструкциям малый вес помогает снижать вес самолетов, что дает возможность авиакомпаниям экономить деньги на реактивном топливе. Поскольку реактивное топливо является главной статьей стоимости для авиаперевозчиков, это толкает их продолжать искать пути снижения веса пассажирских самолетов. Это означает, что необходимо продолжать замену тяжелых компонентов на более легкие из алюминиевых сплавов.

Рейтинг стран мира по производству и выплавке алюминия на 2020 год

Лидером с 2002 года по выплавке алюминия в мире вот уже много лет, начиная с 2002 года является Китай. Сегодня Китай выплавляет более половины от мирового производства алюминия в мире. По итогам 2021 года Китай выплавил 36 000 тысяч тонн, тогда как во всем мире было произведено 64 000 тысячи тонн алюминия. Следом за Китаем идут Индия и Россия, они выплавляют примерно равное количество алюминия в год — 3700 и 3600 тысяч тонн соответственно.

Долгое время лидером по производству алюминия в мире были США, вплоть до 2000 года. Сегодня они лишь в конце первой десятки с производством первичного алюминия на уровне около 1100 тысяч тонн. Полный список стран по выплавке первичного алюминия вы можете найти ниже в таблице. В качестве основного источника статистики использовались данные USGS (Геологическая служба США).

Ранг	Страна	Выплавка алюминия,тысяч тонн	Год
Мир	64000	2019
1	Китай	36000	2019
2	Индия	3700	2019
3	Россия	3600	2019
4	Канада	2900	2019
5	ОАЭ	2700	2019
6	Австралия	1600	2019
7	Бахрейн	1400	2019
8	Норвегия	1300	2019
9	США	1100	2019
10	Саудовская Аравия	916	2017
11	Исландия	870	2018
12	Малайзия	760	2017
13	ЮАР	716	2017
14	Бразилия	660	2018
15	Катар	650	2017
16	Мозамбик	577	2017
17	Германия	550	2017
18	Аргентина	433	2017
19	Франция	430	2017
20	Испания	360	2017
21	Иран	338	2017
22	Новая Зеландия	337	2017
23	Румыния	282	2017
24	Египет	279	2017
25	Казахстан	256	2017
26	Оман	253	2017
27	Индонезия	219	2017

Как инвестируют в алюминий

Фьючерсы на алюминий

Фьючерсный контракт (фьючерс) является гарантированной торговлей в будущем для некоторого количества единиц товара по некоторой фиксированной цене. Эта цена называется «цена страйк» (strike price) или «цена деливери» (delivery price). Товары поставляются и оплата производится в конкретную дату поставки. Например, на Нью-Йоркской фьючерсной товарной бирже (New York Mercantile Exchange, NYMEX) один фьючерс контролирует около 20 тонн алюминия. Для алюминиевых фьючерсов характерна высокая подвижность цены, что делает торговлю фьючерсным алюминием весьма рискованной.