Největší ložiska hliníkových rud. Hliníková ruda: ložiska, těžba. Vlastnosti hliníkové rudy

KRÁTKÉ HISTORICKÉ INFORMACE. Asi před 1900 lety Plinius starší poprvé pojmenoval kamenec, používaný jako mořidlo k barvení látek, „alumen“. O 1500 let později švýcarský přírodovědec Paracelsus objevil, že kamenec obsahuje oxid hlinitý. Čistý hliník byl poprvé extrahován z bauxitu dánským vědcem G. Oerstedem v roce 1825. V roce 1865 získal ruský chemik N. Beketov hliník jeho nahrazením hořčíkem z roztaveného kryolitu (Na 3 AlF 6). Tato metoda našla průmyslové uplatnění v Německu a Francii na konci 19. století. V polovině 19. stol. hliník byl považován za vzácný a dokonce drahý kov. V současné době je hliník z hlediska celosvětové produkce na druhém místě za železem.

GEOCHEMIE. Hliník je jedním z prvků nejvíce zastoupených v zemské kůře. Jeho čirost je 8,05 %. V přírodních podmínkách je zastoupen pouze jedním izotopem 27 Al.

V endogenních podmínkách je hliník koncentrován převážně v alkalických horninách obsahujících nefelin a leucit a také v některých variantách bazických hornin (anortosity atd.). Významné množství hliníku se hromadí v důsledku alunitizačních procesů spojených s hydrotermálním zpracováním kyselých vulkanických útvarů. Největší akumulace hliníku jsou pozorovány ve zbytkových a redeponovaných zvětrávacích kůrách kyselých, alkalických a bazických hornin.

V sedimentačním procesu se oxid hlinitý rozpouští a je transportován pouze v kyselém prostředí (pH< 4) или сильно щелочных (pH >9.5) řešení. Srážení hydroxidů hlinitých začíná při pH = 4,1. V přítomnosti SiO 2 se rozpustnost Al 2 O 3 zvyšuje a v přítomnosti CO 2 klesá. Koloidní Al 2 O 3 ve srovnání s koloidním SiO 2 je méně stabilní a rychleji koaguluje. Proto v procesu jejich společné migrace dochází k oddělení těchto prvků. Vzhledem k rozdílné geochemické pohyblivosti sloučenin hliníku, železa a manganu dochází k jejich diferenciaci v pobřežní zóně sedimentačních pánví. Bauxit se hromadí blíže ke břehu, železné rudy se hromadí v horní části šelfu a manganové rudy se hromadí ve spodní části šelfu. Hydroxidy hlinité mají významnou adsorpční kapacitu. Minerály, které tvoří bauxity, neustále obsahují Fe, V, Cr, Zn, Mn, Cu, Sn, Ti, B, Mg, Zr, P atd. v různém množství.

MINERALOGIE. Hliník je součástí asi 250 minerálů. Průmyslový význam však má jen několik z nich: diaspora a boehmit, gibbsit (hydrargillit), nefelin, leucit, alunit, andaluzit, kyanit, sillimanit atd.

diaspora HAlO 2 (obsah Al 2 O 3 85 %) krystalizuje v ortorombické soustavě, habitus krystalů je lamelární, tabulkovitý, jehličkovitý, agregáty jsou listnaté, kryptokrystalické, krápníkové. Barva minerálu je bílá, našedlá, s příměsí Mn nebo Fe - šedá, růžová, hnědá, sklovitý až diamantový lesk, tvrdost 6,5–7, měrná hmotnost 3,36 g/cm 3 .

Boehmit AlOOH – polymorfní modifikace diaspory (příjmením Boehm), lamelární krystaly, kryptokrystalické agregáty, fazolovitý, bílá barva, tvrdost 3,5–4, měrná hmotnost ~ 3 g/cm 3 . Vzniká během hydrotermální alterace nefelinu.

Gibbsite (hydrargillit) Al(OH) 3 (Al 2 O 3 64,7 %) krystalizuje v monoklinickém, méně často v triklinickém systému, krystaly pseudohexagonální, lamelární a sloupcovité, porcelánu podobné agregáty, zemité, slinuté, červovité, kulovité noduly, tvrdost 2,5 –3, měrná hmotnost 2,4 g/cm3.

Nepheline Na (Al 2 O 3 34 %) krystalizuje v hexagonální soustavě, krystaly jsou prizmatické, krátkosloupcovité, tlustotabulkové, bezbarvé, šedé, masově červené, lesk od skelného po mastný, tvrdost 5,5–6, měrná hmotnost 2,6 g/cm 3.

Leucit K (Al 2 O 3 23,5 %) – kostrový silikát, izostrukturní s analcimem; krystaly - tetragontrioktaedry, dodekaedry. Barva minerálu je bílá, šedá, tvrdost 5,5–6, měrná hmotnost 2,5 g/cm 3 .

Alunite KAl 3 (OH) 6 2 (Al 2 O 3 37 %) krystalizuje v trigonální soustavě, krystaly jsou deskovité, romboedrické nebo čočkovité, agregáty jsou husté a zrnité. Barva minerálu je bílá, našedlá, nažloutlá, hnědá, sklovitý až perleťový lesk, tvrdost 3,5–4, měrná hmotnost 2,9 g/cm 3 . Nachází se v kůře zvětrávání, kde je hojný výskyt H 2 SO 4 .

Andalusit Al 2 O (v provincii Andalusia, Španělsko) je jednou ze tří polymorfních modifikací křemičitanu hlinitého (andalusit, kyanit a sillimanit), vznikající při nejnižším tlaku a teplotě. Hliník je mírně nahrazen Fe a Mn. Krystalizuje v kosočtverečné soustavě, krystaly jsou sloupcovité, vláknité, zrnité a zářivě-sloupcovité agregáty, růžové barvy, skelný lesk, tvrdost 6,5–7, měrná hmotnost 3,1 g/cm 3 .

Nejdůležitější rudy hliníku jsou bauxit - hornina skládající se z hydroxidů hliníku, oxidů a hydroxidů železa a manganu, křemene, opálu, hlinitokřemičitanů atd. Podle minerálního složení se bauxity rozlišují jako diaspora, boehmit, gibbsit a další jako komplexní bauxity, skládající se ze dvou nebo tří výše uvedených minerálů. Amorfní oxid hlinitý, který je součástí průmyslových hliníkových minerálů, časem stárne, v důsledku čehož se přeměňuje na boehmit a ten se mění na gibbsit.

PRŮMYSLOVÉ POUŽITÍ. Hliník pro svou lehkost (hustota 2,7 g/cm3), vysokou elektrickou vodivost, vysokou odolnost proti korozi a dostatečnou mechanickou pevnost (zejména ve slitinách s Cu, Mg, Si, Mn, Ni, Zn aj.) našel široké uplatnění v různých průmyslových odvětvích. Hlavní oblasti použití hliníku a jeho slitin jsou: automobilový, lodní, letecký a strojírenský průmysl; konstrukce (nosné konstrukce); výroba obalových materiálů (nádoby, fólie); elektrotechnika (dráty, kabely); výroba potřeb pro domácnost; obranného průmyslu.

ZDROJE A REZERVY. Hlavní surovinou světového hliníkového průmyslu je bauxit. Vlastní bauxit zahrnuje hlinité horniny obsahující alespoň 28 % Al 2 O 3 . Hliník se také získává z nefelinových a alunitových rud. Pro výrobu hliníku ze sillimanitu, andalusitu, kyanitových krystalických břidlic a rul a dalších nebauxitových zdrojů oxidu hlinitého byla vyvinuta elektrotechnická metoda. Bauxity zpravidla tvoří plošná ložiska, která dosahují povrchu nebo jsou jen málo zakrytá, v důsledku čehož je jejich objevení a stanovení průmyslových charakteristik ložisek poměrně jednoduchým úkolem.

Světové zdroje bauxitu se odhadují na 55–75 miliard tun. Asi 33 % z nich je soustředěno v Jižní a Střední Americe, 27 % v Africe, 17 % v Asii, 13 % v Austrálii a Oceánii a pouze 10 % v Evropě a severní Evropa, Amerika.

Celkové zásoby bauxitu ve světě jsou 62,2 mld. t, prokázané zásoby 31,4 mld. t. Prvních šest zemí s největšími zásobami je Guinea, Austrálie, Brazílie, Jamajka, Indie a Indonésie (tabulka 8). Tyto země jsou hlavními dodavateli gibbsitu bauxitu na světový trh. Jiné země těžící bauxit, jako je Čína a Řecko, používají bauxit bauxit-diaspore. Rusko nemá dostatečné zásoby bauxitu pro domácí spotřebu a jeho podíl na světové bilanci této suroviny je menší než 1 %.

Unikátní ložiska zahrnují ložiska se zásobami bauxitu více než 500 mil. tun, velká – 500–50 mil. tun, střední – 50–15 mil. tun a malá – necelých 15 mil. tun.

TĚŽBA A VÝROBA. Světová produkce bauxitu 1995–2000 činil 110–120 mil. t. Hlavními producenty bauxitu byly Austrálie, Guinea, Jamajka, Brazílie a Čína. Objem produkce tohoto druhu minerální suroviny v Rusku to bylo asi 4–5 milionů tun, zatímco v Austrálii to bylo 43 milionů tun.V Austrálii je největší těžařská společnost « Alcan Hliník».

V Rusku se vývoj a těžba bauxitu provádí v ložiskách Ural OJSC "Sevuralboxytruda" (SUBR) a OJSC "Bauxitové doly jižního Uralu" (YBR), kde prokázané zásoby dokážou zajistit provoz dolů na 25–40 let. Bauxit se těží těžební metodou z velkých hloubek.

Produkce oxidu hlinitého ve světě z různých minerálních zdrojů v letech 1995–2000. v Austrálii, která je nepochybným světovým lídrem, jsou hlavními producenty oxidu hlinitého společnosti « Alcoa» , « Reynolds Kovy» A « Comalco» .

METALLOGENIE A VĚKY TVORBY RUDY. Nejpříznivější podmínky pro vznik bauxitových ložisek vznikly v rané fázi geosynklinálního stupně, kdy vznikala geosynklinální ložiska aluminových nerostných surovin, a dále ve stupni platformním, kdy se objevila lateritová a sedimentární ložiska.

Hliníková ruda zaujímá v moderním průmyslu zvláštní místo. Vzhledem k určitým fyzikálním a chemickým vlastnostem se hliník používá v mnoha odvětvích lidské činnosti. Automobilová výroba, strojírenství, stavebnictví a výroba mnoha spotřebního zboží a domácích spotřebičů se již neobejdou bez použití tohoto typu barevných kovů. Těžba hliníku je složitý a pracný proces.

Vlastnosti hliníkové rudy

Ruda je přírodní minerální útvar, který obsahuje specifický kov nebo minerál. Hliník v přírodě prakticky neexistuje v čisté formě, proto se získává z hliníkové rudy. V zemské kůře je jeho obsah asi 9 %. Dnes existuje asi 250 druhů minerálních sloučenin, které zahrnují hliník, ale ne všechny z nich jsou ziskové ke zpracování. Následující druhy rudy jsou považovány za nejcennější pro průmysl hliníku:

• bauxit;
• alunit;
• nefelin

Bauxit Nejčastěji se používá jako surovina pro těžbu kovů, protože obsahuje až 60 % oxidů hliníku. Složení také zahrnuje oxidy křemíku a železa, křemen, hořčík, sodík a další chemické prvky a sloučeniny. V závislosti na složení má bauxit různou hustotu. Barva horniny je převážně červená nebo šedá. Na výrobu 1 tuny hliníku je potřeba 4,5 tuny bauxitu.

Alunite ruda nezůstává pozadu za bauxitem, protože obsahuje až 40 % oxidu hlinitého - hlavního dodavatele hliníku. Má porézní strukturu a obsahuje mnoho nečistot. Těžba hliníku je zisková pouze tehdy, když se celkové množství alunitu rovná celkovému množství přísad.

Je to alkalická hornina vyvřelého původu. Jsou na třetím místě z hlediska obsahu oxidu hlinitého. Z první třídy nefelinové rudy lze zpracovat 25 % nebo více oxidu hlinitého. Od druhého stupně - až 25%, ale ne méně než 22%. Všechny minerální sloučeniny obsahující oxidy hliníku nižší než tato hodnota nemají průmyslovou hodnotu.

Metody těžby hliníku

Hliník je relativně mladý kov, poprvé těžený před více než sto lety. Po celou dobu byla technologie těžby hliníku neustále vylepšována s ohledem na všechny chemické a fyzikální vlastnosti.

Výroba kovu je možná pouze z oxidu hlinitého, pro jehož vznik se ruda drtí do práškového stavu a zahřívá se párou. Tímto způsobem je možné zbavit se většiny křemíku a ponechat optimální surovinu pro následné tavení.

Hliníková ruda se těží povrchovou metodou, pokud je její výskyt mělký. Bauxit a nefelín se pro svou hustou strukturu obvykle řežou povrchovým těžebním zařízením s použitím frézovací metody. Alunity jsou druhem volné horniny, proto je pro jejich odstranění optimální lomový bagr. Ten okamžitě naloží horninu na sklápěče k další přepravě.

Po těžbě primárních surovin následuje několik povinných fází zpracování horniny za účelem získání oxidu hlinitého:

1. Převoz do přípravné dílny, kde drtící zařízení rozdrtí horninu na zlomek cca 110 mm.
2. Připravené suroviny spolu s dalšími komponenty jsou odeslány k dalšímu zpracování.
3. Hornina se slinuje v pecích. V případě potřeby se hliníková ruda vyluhuje. Vznikne tak kapalný roztok hlinitanu.
4. Další fází je rozklad. V důsledku toho se vytvoří hlinitanová kaše, která se posílá k oddělení a odpaření kapaliny.
5. Čištění od přebytečných alkálií a kalcinace v peci.

Výsledkem je suchý oxid hlinitý, připravený pro výrobu hliníku. Poslední fází je hydrolýza. Kromě výše popsaného způsobu se hliník těží také důlní metodou. Takto je hornina vyříznuta z vrstev země.

Místa těžby hliníku v Rusku

Ve světovém žebříčku z hlediska produkce hliníkové rudy je Rusko sedmé. Na celém území bylo prozkoumáno asi 50 ložisek, mezi nimiž jsou dosud nezastavěná ložiska. Nejbohatší zásoby rudy jsou soustředěny v Leningradské oblasti a na Uralu, kde funguje jeden z nejhlubších „hliníkových“ dolů. Hloubka posledního dosahuje 1550 metrů.

Přes široce rozvinutou metalurgii neželezných kovů a zejména výrobu hliníku výsledný objem nestačí zásobovat průmysl celé země. Proto je Rusko nuceno dovážet oxid hlinitý z jiných zemí. Tato potřeba je dána i nižší kvalitou rudy. Jedno z nejvýnosnějších nalezišť na Uralu produkuje bauxit s 50% obsahem oxidu hlinitého. V Itálii se těží hornina, která obsahuje 64 % oxidů hliníku.

Asi 80 % celkové hmoty hliníkové rudy v Rusku se těží v uzavřených dolech. Poměrně mnoho ložisek se nachází v regionech Belgorod, Archangelsk, Sverdlovsk a také v republice Komi. Kromě bauxitu se těží i nefelinické rudy. Ziskovost tohoto typu kovovýroby je menší, ale přesto výsledek částečně kompenzuje nedostatek surovin v zemi.

Zvláštní místo v hliníkovém průmyslu zaujímá výroba kovu z recyklovaných materiálů. Tato metoda výrazně šetří energii a zdroje rud a snižuje úroveň způsobených škod životní prostředí. Zde Rusko poněkud zaostává za ostatními zeměmi, ale výkonnost většiny tuzemských podniků se každým rokem znatelně zlepšuje.

Světová produkce hliníkových rud

Za posledních sto let se úroveň produkce hliníkové rudy zvýšila na neuvěřitelnou úroveň. Jestliže v roce 1913 byl celosvětový objem horniny přibližně 550 tisíc tun, dnes toto číslo přesahuje 190 milionů tun. V současnosti těží hliníkovou rudu asi 30 zemí. Vedoucí pozici zaujímá Guinea (západní Afrika), kde je soustředěno mnoho ložisek se zásobami rovnými 28 % světového podílu.

Z hlediska objemu přímé produkce rudy by měla být Čína na prvním místě. Země „zapadajícího slunce“ tak ročně vyprodukuje více než 80 milionů tun surovin. Prvních pět je následujících:

• Čína- 86 milionů tun;
• Austrálie- 82 milionů tun;
• Brazílie- 31 milionů tun;
• Guinea- 20 milionů tun;
• Indie- 15 milionů tun.

Následuje Jamajka s 9,7 miliony tun a nakonec Rusko, jehož celková produkce hliníkové rudy je 6-7 milionů tun. Lídři v hliníkovém průmyslu se v průběhu let změnili.

Ruda se poprvé těžila ve Francii, ve městě Box, díky čemuž se nejrozšířenějšímu druhu rudy říká bauxit. Brzy se mohli pochlubit lepšími výkony západní Evropa A Severní Amerika. O půl století později se stal nezpochybnitelným vůdcem Latinská Amerika. Nyní se vedení ujala Afrika, Austrálie, Čína a další rozvinuté země.

Neželezné kovy jsou nedílnou součástí moderního průmyslu. Bez nich by nebyl možný rozvoj mnoha průmyslových odvětví. Hliník jako lehký, odolný a funkční kov je považován za klíčový konstrukční materiál současnosti.

Obsah [-]

Hliník je kov potažený matným filmem oxidu stříbra, jehož vlastnosti určují jeho oblíbenost: měkkost, lehkost, tažnost, vysoká pevnost, odolnost proti korozi, elektrická vodivost a nedostatek toxicity. V moderních špičkových technologiích zaujímá hliník přední místo jako konstrukční, multifunkční materiál. Největší hodnotu pro průmysl jako zdroj hliníku mají přírodní suroviny - bauxit, horninová složka ve formě bauxitu, alunitu a nefelinu.

Odrůdy rud obsahujících oxid hlinitý

Je známo více než 200 minerálů, které obsahují hliník. Za surovinu se považuje pouze hornina, která splňuje následující požadavky:

• Přírodní suroviny musí mít vysoký obsah oxidů hliníku;
• Ložisko musí odpovídat ekonomické proveditelnosti jeho průmyslového rozvoje.
• Hornina musí obsahovat hliníkové suroviny ve formě, kterou lze v čisté formě těžit známými metodami.

Vlastnost přírodní horniny bauxit

Jako zdroj surovin mohou sloužit přírodní ložiska bauxitu, nefelinu, alunitu, jílu a kaolinu. Bauxit je nejvíce nasycený sloučeninami hliníku. Jíly a kaoliny jsou nejčastější horniny s významným obsahem oxidu hlinitého. Ložiska těchto minerálů se nacházejí na povrchu země. Bauxit v přírodě existuje pouze ve formě binární sloučeniny kovu s kyslíkem. Tato sloučenina se získává z přírodní hory Ruda ve formě bauxitu, který se skládá z oxidů několika chemických prvků: hliník, draslík, sodík, hořčík, železo, titan, křemík, fosfor. V závislosti na ložisku obsahuje bauxit 28 až 80 % oxidu hlinitého. To je hlavní surovina pro získání unikátního kovu. Kvalita bauxitu jako hliníkové suroviny závisí na obsahu oxidu hlinitého. To určuje fyzické vlastnosti bauxit:

• Minerál má skrytou krystalickou strukturu nebo je v amorfním stavu. Mnoho minerálů má ztužené formy hydrogelů jednoduchého nebo složitého složení.
• Barva bauxitu na různých místech těžby se pohybuje od téměř bílé až po tmavě červenou. Existují ložiska s černou barvou minerálu.
• Hustota minerálů obsahujících hliník závisí na jejich chemickém složení a je asi 3 500 kg/m3.
• Chemické složení a struktura bauxitu určuje pevnou látku vlastnosti minerální. Nejsilnější minerály mají tvrdost 6 jednotek na stupnici akceptované v mineralogii.
• Jako přírodní minerál má bauxit řadu nečistot, nejčastěji se jedná o oxidy železa, vápníku, hořčíku, manganu a nečistoty sloučenin titanu a fosforu.

Bauxity, kaoliny a jíly obsahují nečistoty dalších sloučenin, které se při zpracování surovin oddělují do samostatných průmyslových odvětví. Pouze v Rusku používají ložiska s ložisky hornin, které obsahují nižší koncentrace oxidu hlinitého. V poslední době se oxid hlinitý začal získávat z nefelinů, které kromě oxidu hlinitého obsahují oxidy kovů jako je draslík, sodík, křemík a neméně hodnotný kámen kamence, alunit.

Způsoby zpracování minerálů obsahujících hliník

Technologie výroby čistého oxidu hlinitého z hliníkové rudy se od objevení tohoto kovu nezměnila. Jeho výrobní zařízení se zdokonaluje a umožňuje vyrábět čistý hliník. Hlavní výrobní fáze získávání čistého kovu:

• Těžba rudy z rozvinutých ložisek.
• Primární zpracování odpadních hornin za účelem zvýšení koncentrace oxidu hlinitého je proces obohacování.
• Příprava čistého oxidu hlinitého, elektrolytická redukce hliníku z jeho oxidů.

Výrobní proces končí kovem o koncentraci 99,99 %.

Těžba a těžba oxidu hlinitého

Oxid hlinitý nebo oxidy hliníku se v přírodě v čisté formě nevyskytují. Extrahuje se z hliníkových rud pomocí hydrochemických metod. Ložiska hliníkové rudy v ložiskách obvykle explodovat, poskytující místo pro jeho těžbu v hloubce cca 20 metrů, odkud je vybíráno a uváděno do procesu dalšího zpracování;

• Pomocí speciálního zařízení (síta, třídiče) se ruda drtí a třídí, přičemž se vyhazuje hlušina (hlušina). V této fázi obohacování oxidem hlinitým se jako ekonomicky nejvýhodnější používají metody praní a prosévání.
• Vyčištěná ruda usazená na dně koncentračního zařízení se v autoklávu mísí se zahřátou hmotou louhu sodného.
• Směs prochází soustavou nádob z vysokopevnostní oceli. Nádoby jsou vybaveny parním pláštěm, který udržuje požadovanou teplotu. Tlak páry se udržuje na 1,5-3,5 MPa, dokud se sloučeniny hliníku zcela nepřevedou z obohacené horniny na hlinitan sodný v přehřátém roztoku hydroxidu sodného.
• Po ochlazení kapalina prochází fází filtrace, v jejímž důsledku se oddělí pevný sediment a získá se přesycený čistý roztok hlinitanu. Přidáním zbytků hydroxidu hlinitého z předchozího cyklu do vzniklého roztoku se rozklad urychlí.
• Pro konečné sušení hydrátu oxidu hlinitého se používá postup kalcinace.

Elektrolytická výroba čistého hliníku

Čistý hliník se vyrábí pomocí kontinuálního procesu, který produkuje kalcinovaný hliník vstupuje do fáze elektrolytické redukce. Moderní elektrolyzéry jsou zařízení skládající se z následujících částí:

• Vyrobeno z ocelového pláště vyloženého uhelnými bloky a deskami. Během provozu se na povrchu tělesa lázně vytváří hustý film zmrzlého elektrolytu, který chrání obložení před zničením taveninou elektrolytu.
• Vrstva roztaveného hliníku na dně lázně o tloušťce 10–20 cm slouží v této instalaci jako katoda.
• Proud je přiváděn do taveniny hliníku přes uhlíkové bloky a zapuštěné ocelové tyče.
• Anody, zavěšené na železném rámu pomocí ocelových čepů, jsou opatřeny tyčemi spojenými se zvedacím mechanismem. Jak spalování pokračuje, anoda se pohybuje dolů a tyče se používají jako prvek pro napájení proudu.
• V dílnách jsou elektrolyzéry instalovány postupně v několika řadách (dvě nebo čtyři řady).

Dodatečné čištění hliníku rafinací

Pokud hliník extrahovaný z elektrolyzérů nesplňuje konečné požadavky, je podroben dodatečnému čištění rafinací. V průmyslu se tento proces provádí ve speciálním elektrolyzéru, který obsahuje tři vrstvy kapaliny:

• Spodní část – rafinovaný hliník s přídavkem přibližně 35 % mědi, slouží jako anoda. Měď je přítomna proto, aby byla hliníková vrstva těžší, měď se v anodové slitině nerozpouští, její hustota musí přesáhnout 3000 kg/m3.
• Střední vrstva je směs fluoridů a chloridů barya, vápníku a hliníku s teplotou tání asi 730 °C.
• Horní vrstva - čistý rafinovaný hliník tavenina, která se rozpouští v anodové vrstvě a stoupá vzhůru. V tomto obvodu slouží jako katoda. Proud dodává grafitová elektroda.

Během procesu elektrolýzy zůstávají nečistoty v anodové vrstvě a elektrolytu. Výtěžnost čistého hliníku je 95–98 %. Rozvoj ložisek s obsahem hliníku má v národním hospodářství přední místo díky vlastnostem hliníku, který je v současné době v moderním průmyslu na druhém místě po železe.

V moderním průmyslu je hliníková ruda nejoblíbenější surovinou. Rychlý rozvoj vědy a techniky umožnil rozšířit rozsah jeho aplikace. Co je to hliníková ruda a kde se těží, je popsáno v tomto článku.

Průmyslový význam hliníku

Hliník je považován za nejběžnější kov. Je na třetím místě co do počtu ložisek v zemské kůře. Hliník je také všem známý jako prvek v periodické tabulce, který patří mezi lehké kovy.

Hliníková ruda je přírodní surovinou, ze které se tento kov získává. Těží se především z bauxitu, který obsahuje oxidy hliníku (oxid hlinitý) v největším množství – od 28 do 80 %. Jako suroviny pro výrobu hliníku se používají i další horniny - alunit, nefelin a nefelin-apatit, které jsou však horší kvality a obsahují výrazně méně oxidu hlinitého.

Hliník je na prvním místě v metalurgii neželezných kovů. Faktem je, že díky svým vlastnostem se používá v mnoha průmyslových odvětvích. Tento kov se tedy používá v dopravním strojírenství, výrobě obalů, stavebnictví a k výrobě různého spotřebního zboží. Hliník je také široce používán v elektrotechnice.

Abychom pochopili význam hliníku pro lidstvo, stačí se blíže podívat na věci z domácnosti, které používáme každý den. Z hliníku je vyrobeno mnoho domácích potřeb: jedná se o díly pro elektrospotřebiče (lednička, pračka atd.), nádobí, sportovní potřeby, suvenýry, interiérové ​​prvky. Hliník se často používá k výrobě různých typů nádob a obalů. Například plechovky nebo jednorázové fóliové obaly.

Druhy hliníkových rud

Hliník se nachází ve více než 250 minerálech. Z nich jsou pro průmysl nejcennější bauxit, nefelin a alunit. Pojďme se na ně podívat podrobněji.

Bauxitová ruda

Hliník se v přírodě v čisté formě nevyskytuje. Získává se především z hliníkové rudy – bauxitu. Je to minerál, který se většinou skládá z hydroxidů hliníku, stejně jako oxidů železa a křemíku. Vzhledem k vysokému obsahu oxidu hlinitého (40 až 60 %) se bauxit používá jako surovina pro výrobu hliníku.

Fyzikální vlastnosti hliníkové rudy:

• neprůhledný minerál červené a šedé barvy různých odstínů;
• tvrdost nejsilnějších vzorků je 6 na mineralogické stupnici;
• Hustota bauxitu se v závislosti na chemickém složení pohybuje v rozmezí 2900-3500 kg/m³.

Ložiska bauxitových rud jsou soustředěna v rovníkové a tropická zóna přistát. Starověká ložiska se nacházejí v Rusku.

Jak vzniká bauxitová hliníková ruda?

Bauxit je tvořen z monohydrátu oxidu hlinitého, boehmitu a diaspory, trihydrátu hydrargilitu a souvisejících minerálů hydroxidu a oxidu železa.

V závislosti na složení přírodotvorných prvků se rozlišují tři skupiny bauxitových rud:

1. Monohydrát bauxitu – obsahuje oxid hlinitý v monohydrátové formě.
2. Trihydrát - takové minerály se skládají z oxidu hlinitého v trihydrátové formě.
3. Smíšené - tato skupina zahrnuje předchozí hliníkové rudy v kombinaci.

Ložiska surovin vznikají v důsledku zvětrávání kyselých, zásaditých a někdy i zásaditých hornin nebo v důsledku postupného usazování velkého množství oxidu hlinitého na dně moří a jezer.

Alunitové rudy

Tento typ nánosu obsahuje až 40 % oxidu hlinitého. Alunitová ruda vzniká ve vodních nádržích a pobřežních zónách v podmínkách intenzivní hydrotermální a vulkanické činnosti. Příkladem takových ložisek je jezero Zaglinskoje na Malém Kavkaze.

Skála je porézní. Skládá se převážně z kaolinitů a hydroslíd. Ruda s obsahem alunitu vyšším než 50 % je průmyslově zajímavá.

Nepheline

Jedná se o hliníkovou rudu magmatického původu. Je to plně krystalická alkalická hornina. V závislosti na složení a technologických vlastnostech zpracování se rozlišuje několik druhů nefelinové rudy:

• první stupeň – 60–90 % nefelinu; obsahuje více než 25 % oxidu hlinitého; zpracování se provádí slinováním;
• druhý stupeň – 40–60 % nefelinu, množství oxidu hlinitého je o něco nižší – 22–25 %; během zpracování je vyžadováno obohacení;
• třetí třídou jsou nefelinové minerály, které nemají průmyslovou hodnotu.

Světová produkce hliníkových rud

Hliníková ruda byla poprvé těžena v první polovině 19. století na jihovýchodě Francie poblíž města Box. Odtud pochází název bauxit. Zpočátku se toto odvětví vyvíjelo pomalým tempem. Ale když lidstvo ocenilo, která hliníková ruda je užitečná pro výrobu, rozsah použití hliníku se výrazně rozšířil. Mnoho zemí začalo na svých územích hledat ložiska. Světová produkce hliníkových rud se tak začala postupně zvyšovat. Čísla tuto skutečnost potvrzují. Jestliže tedy v roce 1913 byl celosvětový objem vytěžené rudy 540 tisíc tun, pak v roce 2014 to bylo více než 180 milionů tun.

Postupně se zvyšoval i počet zemí těžících hliníkovou rudu. Dnes je jich asi 30. Ale za posledních 100 let se vedoucí země a regiony neustále měnily. Na počátku 20. století tak byly světovými lídry v těžbě hliníkové rudy a její výrobě Severní Amerika a západní Evropa. Tyto dva regiony představovaly asi 98 % celosvětové produkce. O několik desetiletí později se z hlediska kvantitativních ukazatelů hliníkového průmyslu staly lídry země východní Evropy, Latinské Ameriky a Sovětského svazu. A již v 50.–60. letech se Latinská Amerika stala lídrem ve výrobě. A v letech 1980–1990. Došlo k rychlému průlomu v hliníkovém průmyslu v Austrálii a Africe. V současném celosvětovém trendu jsou hlavními vedoucími zeměmi ve výrobě hliníku Austrálie, Brazílie, Čína, Guinea, Jamajka, Indie, Rusko, Surinam, Venezuela a Řecko.

Ložiska rudy v Rusku

Pokud jde o produkci hliníkové rudy, Rusko je na sedmém místě světového žebříčku. Přestože ložiska hliníkové rudy v Rusku poskytují zemi velké množství kovu, nestačí to k plnému zásobování průmyslu. Stát je proto nucen nakupovat bauxit z jiných zemí.

Celkem je v Rusku 50 ložisek rudy. Toto číslo zahrnuje jak místa, kde se nerost těží, tak dosud nevybudovaná ložiska.

Většina zásob rud se nachází v evropské části země. Zde se nacházejí ve Sverdlovsku, Archangelsku, oblast Belgorod, v republice Komi. Všechny tyto regiony obsahují 70 % celkových prokázaných zásob rudy v zemi.

Hliníkové rudy se v Rusku stále těží ze starých ložisek bauxitu. Mezi takové oblasti patří pole Radynskoje v Leningradské oblasti. Také Rusko kvůli nedostatku surovin využívá jiné hliníkové rudy, jejichž ložiska jsou méně kvalitními ložisky nerostných surovin. Ale stále jsou vhodné pro průmyslové účely. V Rusku se tak ve velkém těží nefelinové rudy, které umožňují získat i hliník.

Bauxit je hlavní rudou pro výrobu hliníku. Vznik usazenin je spojen s procesem zvětrávání a přenosu materiálu, který kromě hydroxidů hliníku obsahuje i další chemické prvky. Technologie extrakce kovů poskytuje nákladově efektivní proces průmyslová produkce aniž by vznikal odpad.

Bauxit je hlavní rudou pro výrobu hliníku

Charakteristika rudního minerálu

Název nerostné suroviny pro těžbu hliníku pochází z názvu oblasti ve Francii, kde byla ložiska poprvé objevena. Bauxit se skládá z hydroxidů hliníku a jako nečistoty obsahuje jílové minerály, oxidy železa a hydroxidy.

Podle vzhled Bauxit je kamenitá nebo méně běžně jílovitá hornina, která má jednotnou nebo vrstvenou texturu. Podle formy výskytu v zemské kůře může být hustá nebo porézní. Minerály jsou klasifikovány podle jejich struktury:

• klastický - slepenec, štěrk, pískovec, pelitický;
• konkreční - luštěniny, oolitické.

Převážná část horniny ve formě inkluzí obsahuje oolitické formace oxidů železa nebo oxidu hlinitého. Bauxitová ruda má obvykle hnědou nebo cihlovou barvu, ale existují ložiska bílých, červených, šedých a žlutých odstínů.

Hlavní minerály pro tvorbu rudy jsou:

• diaspora;
• hydrogoethit;
• goethit;
• boehmit;
• gibbsit;
• kaolinit;
• ilmenit;
• aluminohematit;
• kalcit;
• siderit;
• slída.

Existují bauxity platformních, geosynklinálních a oceánských ostrovů. Ložiska hlinitých rud vznikla v důsledku transportu produktů zvětrávání hornin s následným jejich ukládáním a tvorbou sedimentu.

Průmyslový bauxit obsahuje 28-60 % oxidu hlinitého. Při použití rudy by poměr křemíku ke křemíku neměl být nižší než 2-2,5.

Galerie: bauxitový kámen (25 fotografií)

Bauxit (video)

Ložiska a těžba surovin

Hlavními surovinami pro průmyslovou výrobu hliníku v Ruské federaci jsou bauxit, nefelinové rudy a jejich koncentráty, soustředěné na poloostrově Kola.

Ložiska bauxitu v Rusku se vyznačují nízkou kvalitou surovin a obtížnými těžebními a geologickými podmínkami těžby. Na území státu je 44 prozkoumaných ložisek, z nichž je využívána pouze čtvrtina.

Hlavní výrobu bauxitu provádí JSC Sevuralboxytruda. Přes zásoby rudných surovin je nabídka zpracovatelských podniků nerovnoměrná. Již 15 let je nedostatek nefelinů a bauxitů, což vede k dovozu oxidu hlinitého.

Světové zásoby bauxitu jsou soustředěny v 18 zemích v tropickém a subtropickém pásmu. Lokalizace nejkvalitnějšího bauxitu je omezena na oblasti zvětrávání hlinitokřemičitanových hornin ve vlhkých podmínkách. Právě v těchto oblastech se nachází převážná část globální nabídky surovin.

Největší zásoby jsou soustředěny v Guineji. Austrálie vede svět v těžbě rudných surovin. Brazílie má zásoby 6 miliard tun, Vietnam - 3 miliardy tun, vysoce kvalitní zásoby bauxitu v Indii dosahují 2,5 miliardy tun, Indonésie - 2 miliardy tun. Převážná část rudy je soustředěna v hlubinách těchto zemí.

Bauxit se těží otevřenými a podzemními metodami. Technologický proces zpracování surovin závisí na jejím chemickém složení a zahrnuje postupnou realizaci práce.

V první fázi se vlivem chemických činidel tvoří oxid hlinitý a ve druhé se z ní kovová složka extrahuje elektrolýzou z roztavené fluoridové soli.

K výrobě oxidu hlinitého se používá několik metod:

• slinování;
• hydrochemické;
• kombinovaný.

Aplikace metod závisí na koncentraci hliníku v rudě. Bauxit nízké kvality se zpracovává složitým způsobem. Směs sody, vápence a bauxitu získaná jako výsledek slinování se vyluhuje roztokem. Hydroxid kovu vzniklý jako výsledek chemického zpracování se oddělí a podrobí filtraci.

Linka na zpracování bauxitu (video)

Aplikace nerostných surovin

Použití bauxitu v různých odvětvích průmyslové výroby je dáno všestranností suroviny v jejím minerálním složení a fyzikálních vlastnostech. Bauxit je ruda, ze které se získává hliník a oxid hlinitý.

Zlepšuje se použití bauxitu v metalurgii železa jako tavidla při tavení otevřené nístějové oceli Specifikace produkty.

Při výrobě elektrokorundu se vlastnosti bauxitu využívají k vytvoření superodolného ohnivzdorného materiálu (syntetický korund) v důsledku tavení v elektrických pecích za účasti antracitu jako redukčního činidla a železných pilin.

Minerál bauxit s nízkým obsahem železa se používá při výrobě žáruvzdorných, rychle tvrdnoucích cementů. Z rudných surovin se kromě hliníku získává železo, titan, gallium, zirkonium, chrom, niob a TR (prvky vzácných zemin).

Bauxit se používá k výrobě barev, brusiv a sorbentů. Ruda s nízkým obsahem železa se používá při výrobě žáruvzdorných sloučenin.

Hliníková ruda si získala největší oblibu v moderním průmyslu. Hliník je nejběžnějším kovem ze všech kovů, které dnes na Zemi existují. Navíc si drží třetí místo v žebříčku co do počtu ložisek v útrobách Země. Hliník je také nejlehčí kov. Hliníková ruda je hornina, která slouží jako materiál, ze kterého se získává kov. Hliník má určité chemické a fyzikální vlastnosti, které umožňují přizpůsobit jeho použití zcela jiným oblastem lidské činnosti. Hliník tak našel své široké uplatnění v takových odvětvích, jako je strojírenství, automobilový průmysl, stavebnictví, při výrobě různých nádob a obalů, elektrozařízení a dalšího spotřebního zboží. Skoro všichni domácí spotřebič, denně používaný lidmi, obsahuje hliník v různém množství.

Těžba hliníku

Existuje obrovské množství minerálů, ve kterých byla přítomnost tohoto kovu kdysi objevena. Vědci dospěli k závěru, že tento kov lze extrahovat z více než 250 minerálů. Není však rentabilní extrahovat kov z absolutně všech rud, proto mezi všemi existujícími odrůdami existují nejcennější hliníkové rudy, ze kterých se kov získává. Jsou to: bauxit, nefelin a alunit. Ze všech hliníkových rud se maximální obsah hliníku nachází v bauxitu. Obsahují asi 50 % oxidů hliníku. Ložiska bauxitu se zpravidla nacházejí přímo na povrch Země v dostatečném množství. Bauxit je neprůhledná hornina, která má červenou nebo šedou barvu. Nejsilnější vzorky bauxitu na mineralogické stupnici jsou hodnoceny 6 body. Dodávají se v různých hustotách od 2900 do 3500 kg/m3, což přímo závisí na chemickém složení. Bauxitové rudy se vyznačují svým komplexem chemické složení, který zahrnuje hydroxidy hliníku, oxidy železa a křemíku a také od 40 % do 60 % oxidu hlinitého, který je hlavní surovinou pro výrobu hliníku. Stojí za zmínku, že rovníkové a tropické zóny Země jsou hlavními oblastmi, které jsou známé ložisky bauxitové rudy. Pro nukleaci bauxitu je nutná účast několika složek, včetně monohydrátu hydrátu oxidu hlinitého, boehmitu, diaspory a také různých minerálů hydroxidů železa spolu s oxidem železa. Zvětrávání kyselých, zásaditých a v některých případech zásaditých hornin a také pomalé usazování oxidu hlinitého na dně nádrží vede ke vzniku bauxitové rudy. Ze dvou tun oxidu hlinitého je hliník o polovinu méně - 1 tuna. A na dvě tuny oxidu hlinitého je potřeba vytěžit asi 4,5 tuny bauxitu. Hliník lze získat také z nefelinů a alunitů. První, v závislosti na jejich jakosti, mohou obsahovat od 22 % do 25 % oxidu hlinitého. Zatímco alunity jsou o něco horší než bauxity a sestávají ze 40 % oxidu hlinitého.

Hliníkové rudy Ruska

Ruská federace je v množství vytěžené hliníkové rudy na 7. místě mezi všemi zeměmi světa. Stojí za zmínku, že tato surovina se těží v kolosálních množstvích na území ruského státu. Země však pociťuje značný nedostatek tohoto kovu a není schopna jej poskytnout v množství nezbytném k absolutnímu zásobování průmyslu. To je prioritní důvod, proč Rusko musí nakupovat hliníkové rudy z jiných zemí a také rozvíjet ložiska s nekvalitními nerostnými rudami. Ve státě je asi 50 ložisek, z nichž největší počet se nachází v evropské části státu. Radynkskoje je však nejstarším ložiskem hliníkové rudy v Rusku. Jeho umístění je Leningradská oblast. Skládá se z bauxitu, který byl od pradávna hlavním a nenahraditelným materiálem, ze kterého se následně vyrábí hliník.

Výroba hliníku v Rusku

Na začátku dvacátého století došlo v Rusku ke vzniku hliníkového průmyslu. V roce 1932 se ve Volchově objevil první závod na výrobu hliníku. A již 14. května téhož roku se firmě podařilo poprvé obdržet várku kovu. Každoročně byla na území státu rozvíjena nová ložiska hliníkové rudy a zprovozněny nové kapacity, které byly výrazně rozšířeny během druhé světové války. Poválečná doba Země byla poznamenána otevíráním nových podniků, jejichž hlavní činností byla výroba průmyslových výrobků, jejichž hlavním materiálem byly hliníkové slitiny. Současně byl uveden do provozu závod na výrobu oxidu hlinitého Pikalevsky. Rusko je známé svou rozmanitostí továren, díky nimž země vyrábí hliník. Z nich je UC Rusal považována za největší, a to nejen v rámci ruského státu, ale na celém světě. V roce 2015 se mu podařilo vyrobit asi 3,603 milionu tun hliníku a v roce 2012 společnost dosáhla 4,173 milionu tun kovu.

Znak kódu

Označuje, že hliník lze recyklovat Hliník- prvek 13. skupiny periodické tabulky chemických prvků (podle zastaralé klasifikace - prvek hlavní podskupiny III. skupiny), třetí perioda, s atomovým číslem 13. Označuje se symbolem Al (lat. Hliník). Patří do skupiny lehkých kovů. Nejběžnější kov a třetí nejrozšířenější chemický prvek v zemské kůře (po kyslíku a křemíku). Jednoduchá hmota hliník- lehký paramagnetický kov stříbrno-bílé barvy, snadno se tvaruje, odlévá a obrábí. Hliník má vysokou tepelnou a elektrickou vodivost a odolnost vůči korozi díky rychlé tvorbě silných oxidových filmů, které chrání povrch před další interakcí.

Příběh

Hliník poprvé získal dánský fyzik Hans Oersted v roce 1825 působením amalgámu draslíku na chlorid hlinitý s následnou destilací rtuti. Název prvku je odvozen z lat. hliník- kamenec. Před otevřením průmyslová metoda Aby bylo možné získat hliník, byl tento kov dražší než zlato. V roce 1889 Britové, kteří chtěli poctít velkého ruského chemika D.I. Mendělejeva bohatým darem, mu darovali váhy vyrobené ze zlata a hliníku.

Účtenka

Hliník tvoří silnou chemickou vazbu s kyslíkem. Ve srovnání s jinými kovy je získávání hliníku z jeho rudy obtížnější kvůli jeho vysoké reaktivitě a vysokému bodu tání většiny jeho rud (jako je bauxit). Přímou redukci uhlíkem nelze použít, protože redukční síla hliníku je vyšší než u uhlíku. Nepřímou redukcí je možné získat meziprodukt Al4C3, který podléhá rozkladu při 1900-2000 °C za vzniku hliníku. Tato metoda je ve vývoji, ale zdá se, že je ziskovější než Hall-Heroultův proces, protože vyžaduje méně energie a vede k tvorbě menšího množství CO2. Moderní metoda po získání Hall-Héroultův proces vyvinuli nezávisle Američan Charles Hall a Francouz Paul Héroult v roce 1886. Spočívá v rozpuštění oxidu hlinitého Al2O3 v roztaveném kryolitu Na3AlF6 s následnou elektrolýzou pomocí spotřebního koksu nebo grafitových anodových elektrod. Tento způsob výroby vyžaduje velmi velké množství elektřiny, a proto se průmyslově uplatnil až ve 20. století. K výrobě 1000 kg surového hliníku je potřeba 1920 kg oxidu hlinitého, 65 kg kryolitu, 35 kg fluoridu hlinitého, 600 kg anodových grafitových elektrod a asi 17 MWh elektřiny (~61 GJ). Laboratorní metodu výroby hliníku navrhl Friedrich Wöhler v roce 1827 redukcí bezvodého chloridu hlinitého kovovým draslíkem (reakce probíhá při zahřívání bez přístupu vzduchu):

AlCl3+3K→3KCl+Al(styl zobrazení (mathsf (AlCl_(3)+3Krightarrow 3KCl+Al)))

Fyzikální vlastnosti

Mikrostruktura hliníku na leptaném povrchu ingotu, čistota 99,9998 %, velikost viditelného sektoru cca 55×37 mm

• Stříbrno-bílý kov, lehký
• hustota - 2712 kg/m³
• teplota tání technického hliníku je 658 °C, u hliníku vysoké čistoty - 660 °C
• měrné skupenské teplo tání - 390 kJ/kg
• bod varu - 2500 °C
• měrné teplo vypařování - 10,53 MJ/kg
• měrná tepelná kapacita - 897 J/kg K
• pevnost v tahu litého hliníku - 10-12 kg/mm², deformovatelný - 18-25 kg/mm², slitiny - 38-42 kg/mm²
• Tvrdost podle Brinella - 24…32 kgf/mm²
• vysoká tažnost: technická - 35%, čistá - 50%, válcované do tenkých plechů a dokonce fólie
• Youngův modul - 70 GPa
• Hliník má vysokou elektrickou vodivost (37·106 S/m) a tepelnou vodivost (203,5 W/(m·K)), 65 % elektrické vodivosti mědi, a má vysokou odrazivost světla.
• Slabé paramagnetické.
• Teplotní koeficient lineární roztažnosti 24,58·10−6 K−1 (20…200 °C).
• Měrný odpor 0,0262..0,0295 Ohm mm²/m
• Teplotní koeficient elektrického odporu 4,3·10−3 K−1. Hliník přechází do supravodivého stavu při teplotě 1,2 kelvinu.

Hliník tvoří slitiny téměř se všemi kovy. Nejznámější slitiny jsou měď a hořčík (duralumin) a křemík (silumin).

Být v přírodě

Prevalence

Z hlediska prevalence v zemské kůře je na 1. místě mezi kovy a na 3. místě mezi prvky, na druhém místě za kyslíkem a křemíkem. Hmotnostní koncentrace hliníku v zemské kůře se podle různých výzkumníků odhaduje na 7,45 až 8,14 %.

Přírodní sloučeniny hliníku

V přírodě se hliník díky své vysoké chemické aktivitě vyskytuje téměř výhradně ve formě sloučenin. Některé z přírodních minerálů hliníku jsou:

• Bauxit - Al2O3 H2O (s nečistotami SiO2, Fe2O3, CaCO3)
• Nephelines - KNa34
• Alunity - (Na,K)2SO4 Al2(SO4)3 4Al(OH)3
• Alumina (směsi kaolinů s pískem SiO2, vápenec CaCO3, magnezit MgCO3)
• Korund (safír, rubín, smirek) - Al2O3
• Živce - (K,Na)2O Al2O3 6SiO2, Ca
• Kaolinit - Al2O3 2SiO2 2H2O
• Beryl (smaragd, akvamarín) - 3BeO Al2O3 6SiO2
• Chrysoberyl (Alexandrit) - BeAl2O4.

V některých specifických redukčních podmínkách (vulkánové průduchy) však byla nalezena zanedbatelná množství nativního kovového hliníku. V přírodní vody hliník je obsažen ve formě nízkotoxických chemických sloučenin, například fluoridu hlinitého. Typ kationtu nebo aniontu závisí především na kyselosti vodní prostředí. Koncentrace hliníku v ruských vodních útvarech se pohybují od 0,001 do 10 mg/l. V mořskou vodou jeho koncentrace je 0,01 mg/l.

Izotopy hliníku

Přírodní hliník se skládá téměř výhradně z jediného stabilního izotopu, 27Al, se zanedbatelnými stopami 26Al, radioaktivního izotopu s nejdelší životností s poločasem rozpadu 720 tisíc let, který vzniká v atmosféře, když jsou jádra argonu 40Ar štěpena vysokoenergetickým kosmickým zářením. paprskové protony.

Chemické vlastnosti

Hliník je za normálních podmínek pokryt tenkým a odolným oxidovým filmem, a proto nereaguje s klasickými oxidačními činidly: H2O, O2, HNO3 (bez ohřevu), H2SO4, ale reaguje s HCl. Díky tomu hliník prakticky nepodléhá korozi a je tedy široce žádaný. moderní průmysl. Když je však oxidový film zničen (například při kontaktu s roztoky amonných solí NH+, horkými alkáliemi nebo v důsledku amalgamace), hliník působí jako aktivní redukční kov. Tvorbě oxidového filmu zabráníte přidáním kovů, jako je gallium, indium nebo cín, do hliníku. V tomto případě je povrch hliníku smáčen nízkotavitelnými eutektiky na bázi těchto kovů. Snadno reaguje s jednoduchými látkami:

• s kyslíkem tvoří oxid hlinitý:

4Al+3O2→2Al2O3(styl zobrazení (matematika (4Al+3O_(2)šipka doprava 2Al_(2)O_(3))))

• s halogeny (kromě fluoru), za vzniku chloridu hlinitého, bromidu nebo jodidu hlinitého:

2Al+3Hal2→2AlHal3(Hal=Cl,Br,I)(styl zobrazení (matematický (2Al+3Hal_(2)šipka doprava 2AlHal_(3)(Hal=Cl,Br,I)))))

• při zahřívání reaguje s jinými nekovy:

• s fluorem za vzniku fluoridu hlinitého:

2Al+3F2→2AlF3(styl zobrazení (mathsf (2Al+3F_(2)šipka doprava 2AlF_(3))))

• se sírou za vzniku sulfidu hlinitého:

2Al+3S→Al2S3(styl zobrazení (matematický (2Al+3Srightarrow Al_(2)S_(3))))

• s dusíkem za vzniku nitridu hliníku:

2Al+N2→2AlN(styl zobrazení (matematika (2Al+N_(2)šipka doprava 2AlN)))

• s uhlíkem, tvořící karbid hliníku:

4Al+3C→Al4C3(styl zobrazení (mathsf (4Al+3Crightarrow Al_(4)C_(3))))

Sulfid hlinitý a karbid hlinitý jsou zcela hydrolyzovány: Al2S3+6H2O→2Al(OH)3+3H2S(styl zobrazení (matematika (Al_(2)S_(3)+6H_(2)Opravá šipka 2Al(OH)_(3)+3H_(2) ) S))) Al4C3+12H2O→4Al(OH)3+3CH4(styl zobrazení (matematika (Al_(4)C_(3)+12H_(2)Opravá šipka 4Al(OH)_(3)+3CH_(4)))) ) S komplexními látkami:

• vodou (po odstranění ochranného oxidového filmu, například amalgamací nebo horkými alkalickými roztoky):

2Al+6H2O→2Al(OH)3+3H2(styl zobrazení (matematický (2Al+6H_(2)Šipka vpravo 2Al(OH)_(3)+3H_(2))))

• s alkáliemi (za vzniku tetrahydroxoaluminátů a jiných hlinitanů):

2Al+2NaOH+6H2O→2Na+3H2(styl zobrazení (matematický (2Al+2NaOH+6H_(2)Opravá šipka 2Na+3H_(2)))) 2Al+6NaOH→2Na3AlO3+3H2(styl zobrazení (2Al+6NaOH(3šipka vpravo 2) )AlO_(3)+3H_(2))))

• Snadno se rozpouští v chlorovodíkové a zředěné kyselině sírové:

2Al+6HCl→2AlCl3+3H2(styl zobrazení (matematický (2Al+6HClšipka doprava 2AlCl_(3)+3H_(2)))) 2Al+3H2SO4→Al2(SO4)3+3H2(styl zobrazení (matematický) (2Al+3H_(2)SO_ (4)pravá šipka Al_(2)(SO_(4))_(3)+3H_(2))))

• Při zahřívání se rozpouští v kyselinách - oxidačních činidlech, které tvoří rozpustné soli hliníku:

8Al+15H2SO4→4Al2(SO4)3+3H2S+12H2O(styl zobrazení (matematický (8Al+15H_(2)SO_(4)pravá šipka 4Al_(2)(SO_(4))_(3)+3H_(2)S+ 12H_ (2)O))) Al+6HNO3→Al(NO3)3+3NO2+3H2O(styl zobrazení (matematický (Al+6HNO_(3)šipka vpravo Al(NO_(3))_(3)+3NO_(2)+ 3H_ (2)O)))

• redukuje kovy z jejich oxidů (aluminotermie):

8Al+3Fe3O4→4Al2O3+9Fe(styl zobrazení (matematický (8Al+3Fe_(3)O_(4)šipka doprava 4Al_(2)O_(3)+9Fe))) 2Al+Cr2O3→Al2O3+2Cr(styl zobrazení (matematika) (2Al+ Crsf (2)O_(3)šipka doprava Al_(2)O_(3)+2Cr)))

Výroba a trh

Výroba hliníku v milionech tun O výrobě hliníku před 19. stoletím neexistují žádné spolehlivé informace. (Tvrzení, někdy nalezené s odkazem na Pliniovu přírodní historii, že hliník byl znám za císaře Tiberia, je založeno na nesprávné interpretaci zdroje). V roce 1825 získal dánský fyzik Hans Christian Oersted několik miligramů kovového hliníku a v roce 1827 se Friedrichu Wöhlerovi podařilo izolovat zrna hliníku, která však byla okamžitě pokryta vzduchem tenkým filmem oxidu hlinitého. Před konec XIX století se hliník nevyráběl v průmyslovém měřítku. Teprve v roce 1854 Henri Saint-Clair Deville (jeho výzkum financoval Napoleon III. v naději, že hliník bude užitečný pro jeho armádu) vynalezl první způsob průmyslové výroby hliníku, založený na vytěsňování hliníku kovovým sodíkem z dvojitého sodíku. chlorid a hliník NaCl AlCl3. V roce 1855 byl získán první kovový ingot o hmotnosti 6-8 kg. Za 36 let používání, od roku 1855 do roku 1890, bylo metodou Saint-Clair Deville vyrobeno 200 tun hliníkového kovu. V roce 1856 také získal hliník elektrolýzou roztaveného sodno-hlinitého chloridu. V roce 1885 byla v německém městě Gmelingem postavena továrna na výrobu hliníku za použití technologie navržené Nikolajem Beketovem. Beketovova technologie se příliš nelišila od Devilleovy metody, ale byla jednodušší a zahrnovala interakci mezi kryolitem (Na3AlF6) a hořčíkem. Během pěti let tento závod vyrobil asi 58 tun hliníku - více než čtvrtinu celkové celosvětové produkce kovu chemickou cestou v období od roku 1854 do roku 1890. Metoda, vynalezená téměř současně Charlesem Hallem v USA a Paulem Hérouxem ve Francii (1886) a založená na výrobě hliníku elektrolýzou oxidu hlinitého rozpuštěného v roztaveném kryolitu, položila základ modernímu způsobu výroby hliníku. Od té doby se díky zlepšení v elektrotechnice výroba hliníku zlepšila. Významně přispěli k rozvoji výroby oxidu hlinitého ruští vědci K. I. Bayer, D. A. Penjakov, A. N. Kuzněcov, E. I. Žukovskij, A. A. Jakovkin aj. První hliníková huť v Rusku byla postavena v roce 1932 ve městě Volchov. Hutní průmysl SSSR v roce 1939 vyrobil 47,7 tisíce tun hliníku, dalších 2,2 tisíce tun bylo dovezeno. Druhý Světová válka výrazně stimuloval produkci hliníku. V roce 1939 tedy jeho celosvětová produkce bez SSSR činila 620 tisíc tun, ale do roku 1943 vzrostla na 1,9 milionu tun.Do roku 1956 bylo ve světě vyrobeno 3,4 milionu tun primárního hliníku, v roce 1965 - 5,4 milionu tun , v roce 1980 - 16,1 mil. tun, v roce 1990 - 18 mil. t. V roce 2007 bylo na světě vyrobeno 38 mil. tun primárního hliníku a v roce 2008 - 39,7 mil. t. Lídry ve výrobě byli:

1. Čína ČLR (vyrobila 12,60 milionů tun v roce 2007 a 13,50 milionů tun v roce 2008)
2. Rusko Rusko (3,96/4,20)
3. Kanada Kanada (3.09/3.10)
4. USA USA (2,55/2,64)
5. Austrálie Austrálie (1,96/1,96)
6. Brazílie Brazílie (1,66/1,66)
7. Indie Indie (1,22/1,30)
8. Norsko Norsko (1,30/1,10)
9. SAE SAE (0,89/0,92)
10. Bahrajn Bahrajn (0,87/0,87)
11. Jižní Afrika Jižní Afrika (0,90/0,85)
12. Island Island (0,40/0,79)
13. Německo Německo (0,55/0,59)
14. Venezuela Venezuela (0,61/0,55)
15. Mosambik Mosambik (0,56/0,55)
16. Tádžikistán Tádžikistán (0,42/0,42)

V roce 2016 se na světovém trhu vyrobilo 59 milionů tun hliníku, zásoby jsou 2,224 milionu tun a průměrná denní produkce je 128,6 tisíc tun (2013,7). V Rusku je monopolistou ve výrobě hliníku společnost Russian Aluminium, která představuje asi 13 % celosvětového trhu s hliníkem a 16 % oxidu hlinitého. Světové zásoby bauxitu jsou prakticky neomezené, to znamená, že neodpovídají dynamice poptávky. Stávající zařízení mohou ročně vyrobit až 44,3 milionů tun primárního hliníku. Je třeba také vzít v úvahu, že v budoucnu mohou být některé aplikace hliníku přeorientovány na použití například kompozitních materiálů. Ceny hliníku (při obchodování na mezinárodních komoditních burzách) byly v letech 2007 až 2015 v průměru 1253–3291 USD za tunu.

aplikace

Široce používaný jako stavební materiál. Hlavními výhodami hliníku v této kvalitě jsou lehkost, tvárnost pro lisování, odolnost proti korozi (na vzduchu je hliník okamžitě pokryt odolným filmem Al2O3, který zabraňuje jeho další oxidaci), vysoká tepelná vodivost a netoxicita jeho sloučenin. Zejména tyto vlastnosti učinily hliník mimořádně oblíbeným při výrobě nádobí, hliníkové fólie v potravinářském průmyslu a pro balení. První tři vlastnosti učinily hliník hlavní surovinou v leteckém a kosmickém průmyslu (v Nedávno pomalu nahrazují kompozitní materiály, především uhlíková vlákna). Hlavní nevýhodou hliníku jako konstrukčního materiálu je jeho nízká pevnost, proto se pro zpevnění obvykle leguje malým množstvím mědi a hořčíku (slitina se nazývá dural). Elektrická vodivost hliníku je pouze 1,7krát menší než u mědi, zatímco hliník je přibližně 4krát levnější na kilogram, ale kvůli své 3,3krát nižší hustotě potřebuje k dosažení stejného odporu přibližně 2krát menší hmotnost. Proto je široce používán v elektrotechnice pro výrobu vodičů, jejich stínění a dokonce i v mikroelektronice při ukládání vodičů na povrch krystalů mikroobvodů. Nižší elektrická vodivost hliníku (3,7 · 107 S/m) ve srovnání s mědí (5,84 · 107 S/m), aby byl zachován stejný elektrický odpor, je kompenzována zvětšením plochy průřezu hliníkových vodičů. . Nevýhodou hliníku jako elektromateriálu je tvorba silného dielektrického oxidového filmu na jeho povrchu, který ztěžuje pájení a v důsledku zhoršení přechodového odporu způsobuje zvýšené zahřívání elektrických spojů, což následně negativně ovlivňuje spolehlivost elektrického kontaktu a stav izolace. Proto zejména 7. vydání Pravidel elektrické instalace přijaté v roce 2002 zakazuje použití hliníkových vodičů s průřezem menším než 16 mm².

• Pro svůj komplex vlastností je široce používán v topných zařízeních.
• Hliník a jeho slitiny při ultra nízkých teplotách nekřehnou. Díky tomu je široce používán v kryogenní technologii. Je však znám případ, kdy kryogenní trubky vyrobené z hliníkové slitiny zkřehly v důsledku jejich ohýbání na měděných jádrech během vývoje nosné rakety Energia.
• Vysoká odrazivost v kombinaci s nízkou cenou a snadnou vakuovou depozicí vytváří hliník optimální materiál na výrobu zrcadel.
• Při výrobě stavebních hmot jako plynotvorné činidlo.
• Hliníkování dodává oceli a jiným slitinám odolnost proti korozi a okují, například ventilům pístových spalovacích motorů, lopatkám turbín, ropným plošinám, zařízením pro výměnu tepla a také nahrazuje galvanizaci.
• K výrobě sirovodíku se používá sulfid hlinitý.
• Probíhá výzkum s cílem vyvinout pěnový hliník jako obzvláště pevný a lehký materiál.

Jako redukční činidlo

• Jako součást termitu, směsi pro aluminotermii.
• V pyrotechnice.
• Hliník se používá k získávání vzácných kovů z jejich oxidů nebo halogenidů.
• Omezené použití jako ochrana pro anodickou ochranu.

Slitiny hliníku

Obvykle používaným konstrukčním materiálem není čistý hliník, ale různé slitiny na jeho bázi. Označení série slitin v tomto článku je uvedeno pro USA (norma H35.1 ANSI) a v souladu s ruským GOST. V Rusku jsou hlavní normy GOST 1583 „Lité hliníkové slitiny. Technické podmínky“ a GOST 4784 „Hliník a deformovatelné hliníkové slitiny. Razítka." Existuje také označení UNS a mezinárodní norma pro hliníkové slitiny a jejich označení ISO R209b.

• Hliník-hořčík Al-Mg (ANSI: řada 5xxx pro tvářené slitiny a 5xx.x pro slitiny pro tvarové odlitky; GOST: AMg). Slitiny systému Al-Mg se vyznačují kombinací vyhovující pevnosti, dobré tažnosti, velmi dobré svařitelnosti a odolnosti proti korozi. Kromě toho se tyto slitiny vyznačují vysokou odolností proti vibracím.

Ve slitinách tohoto systému s obsahem do 6 % Mg vzniká eutektický systém sloučeniny Al3Mg2 s tuhým roztokem na bázi hliníku. V průmyslu se nejvíce používají slitiny obsahující hořčík od 1 do 5 %. Zvýšení obsahu Mg ve slitině výrazně zvyšuje její pevnost. Každé procento hořčíku zvyšuje pevnost slitiny v tahu o 30 MPa a mez kluzu o 20 MPa. V tomto případě relativní prodloužení mírně klesá a pohybuje se v rozmezí 30-35%. Slitiny s obsahem hořčíku do 3 % (hmotn.) jsou strukturně stálé za pokojových i zvýšených teplot i ve výrazně vytvrzeném stavu. S rostoucí koncentrací hořčíku ve stavu zpracovaném za studena se struktura slitiny stává nestabilní. Navíc zvýšení obsahu hořčíku nad 6 % vede ke zhoršení korozní odolnosti slitiny. Pro zlepšení pevnostních charakteristik jsou slitiny systému Al-Mg legovány chromem, manganem, titanem, křemíkem nebo vanadem. Snaží se vyhnout zahrnutí mědi a železa do slitin tohoto systému, protože snižují jejich odolnost proti korozi a svařitelnost.

• Hliník-mangan Al-Mn (ANSI: řada 3xxx; GOST: AMts). Slitiny tohoto systému mají dobrou pevnost, tažnost a vyrobitelnost, vysokou odolnost proti korozi a dobrou svařitelnost.

Hlavními nečistotami ve slitinách systému Al-Mn jsou železo a křemík. Oba tyto prvky snižují rozpustnost manganu v hliníku. Pro získání jemnozrnné struktury jsou slitiny tohoto systému legovány titanem. Přítomnost dostatečného množství manganu zajišťuje stabilitu struktury za studena opracovaného kovu při pokojových a zvýšených teplotách.

• Hliník-měď Al-Cu (Al-Cu-Mg) (ANSI: řada 2xxx, 2xx.x; GOST: AM). Mechanické vlastnosti slitin tohoto systému v tepelně zpevněném stavu dosahují a někdy převyšují mechanické vlastnosti nízkouhlíkových ocelí. Tyto slitiny jsou high-tech. Mají však i podstatnou nevýhodu – nízkou korozní odolnost, což vede k nutnosti používat ochranné nátěry.

Jako legovací přísady lze použít mangan, křemík, železo a hořčík. Kromě toho má tato slitina nejsilnější vliv na vlastnosti slitiny: legování hořčíkem výrazně zvyšuje pevnost a meze kluzu. Přidání křemíku do slitiny zvyšuje její schopnost podstoupit umělé stárnutí. Legování železem a niklem zvyšuje tepelnou odolnost slitin druhé řady. Kalení těchto slitin za studena po kalení se urychluje umělé stárnutí a také zlepšuje pevnost a odolnost vůči korozi pod napětím.

• Slitiny systému Al-Zn-Mg (Al-Zn-Mg-Cu) (ANSI: řada 7xxx, 7xx.x). Slitiny tohoto systému jsou ceněny pro svou velmi vysokou pevnost a dobrou vyrobitelnost. Představitel systému - slitina 7075 je nejpevnější ze všech hliníkových slitin. Efektu takto vysokého vytvrzení je dosaženo díky vysoké rozpustnosti zinku (70 %) a hořčíku (17,4 %) při zvýšených teplotách, která při ochlazení prudce klesá.

Významnou nevýhodou těchto slitin je však jejich extrémně nízká odolnost proti korozi za napětí. Odolnost napěťových slitin proti korozi lze zvýšit legováním mědí. Není možné si nevšimnout vzoru objeveného v 60. letech: přítomnost lithia ve slitinách zpomaluje přirozené stárnutí a urychluje umělé stárnutí. Přítomnost lithia navíc snižuje měrnou hmotnost slitiny a výrazně zvyšuje její modul pružnosti. V důsledku tohoto objevu byly vyvinuty nové slitinové systémy Al-Mg-Li, Al-Cu-Li a Al-Mg-Cu-Li.

• Pro odlévání se nejlépe hodí slitiny hliníku a křemíku (siluminy). Často se z nich odlévají pouzdra různých mechanismů.
• Komplexní slitiny na bázi hliníku: aviál.

Hliník jako přísada do jiných slitin

Hliník je důležitou součástí mnoha slitin. Například u hliníkových bronzů jsou hlavními složkami měď a hliník. V hořčíkových slitinách se jako přísada nejčastěji používá hliník. Pro výrobu spirál v elektrických topných zařízeních se používá (spolu s dalšími slitinami) fechral (Fe, Cr, Al). Přídavek hliníku k takzvaným „volovým ocelím“ usnadňuje jejich zpracování, což umožňuje jasné odlomení hotového dílu od tyče na konci procesu.

Šperky

Když byl hliník velmi drahý, vyráběly se z něj různé šperky. Napoleon III tak objednal hliníkové knoflíky a v roce 1889 dostal Mendělejev váhy s miskami vyrobenými ze zlata a hliníku. Móda pro šperky vyrobené z hliníku okamžitě pominula, když se objevily nové technologie pro jejich výrobu, což mnohonásobně snížilo náklady. V dnešní době se hliník občas používá při výrobě bižuterie. V Japonsku se při výrobě tradičních šperků používá hliník, který nahrazuje stříbro.

Příbory

Na objednávku Napoleona III. byly vyrobeny hliníkové příbory, které se podávaly při slavnostních večeřích pro něj a nejváženější hosty. Ostatní hosté používali zlaté a stříbrné nádobí. Poté se rozšířily příbory vyrobené z hliníku, postupem času se používání hliníkového kuchyňského náčiní výrazně snížilo, ale i dnes je stále k vidění jen v některých stravovacích zařízeních – navzdory výrokům některých odborníků o škodlivosti hliníku na lidské zdraví. Navíc taková zařízení časem ztrácejí svůj atraktivní vzhled kvůli poškrábání a svůj tvar kvůli měkkosti hliníku. Nádobí pro armádu je vyrobeno z hliníku: lžíce, hrnce, baňky.

Výroba skla

Fluorid, fosfát a oxid hlinitý se používají při výrobě skla.

Potravinářský průmysl

Hliník je registrován jako potravinářská přísada E173.

Vojenský průmysl

Levnost a hmotnost kovu vedly k jeho širokému použití při výrobě ruční výroby ručních palných zbraní, zejména kulomety a pistole.

Hliník a jeho sloučeniny v raketové technice

Hliník a jeho sloučeniny se používají jako vysoce účinná pohonná látka v raketových pohonných hmotách se dvěma pohonnými hmotami a jako hořlavá složka v pohonných hmotách pro rakety na tuhá paliva. Následující sloučeniny hliníku mají největší praktický význam jako raketové palivo:

• Práškový hliník jako palivo v pevných raketových pohonných hmotách. Používá se také ve formě prášku a suspenzí v uhlovodících.
• Hydrid hliníku.
• Boritan hlinitý.
• Trimethylaluminium.
• Triethylaluminium.
• Tripropylaluminium.

Triethylaluminium (obvykle smíchaný s triethylboronem) se také používá pro chemické zapalování (jako startovací palivo) v raketových motorech, protože se samovolně vznítí v plynném kyslíku. Raketová paliva na bázi hydridu hlinitého mají v závislosti na okysličovadle následující vlastnosti:

Energie hliníku

Hliníková energie využívá hliník jako univerzální sekundární nosič energie. Jeho použití v této kapacitě:

• Oxidace hliníku ve vodě za vzniku vodíku a tepelné energie.
• Oxidace hliníku vzdušným kyslíkem k výrobě elektřiny ve vzducho-hliníkových elektrochemických generátorech.

Hliník ve světové kultuře

• V románu N. G. Chernyshevského "Co dělat?" (1862-1863) jedna z hlavních postav popisuje v dopise svůj sen - vizi budoucnosti, ve které lidé žijí, odpočívají a pracují ve vícepatrových budovách ze skla a hliníku; Podlahy, stropy a nábytek jsou z hliníku (v době N.G. Černyševského se hliník teprve začínal objevovat).
• Hliníkové okurky jsou obrázkem a názvem písně z roku 1987 od Viktora Tsoie.

Toxicita

Přes jeho široké rozšíření v přírodě ani jeden Živá bytost nevyužívá hliník v metabolismu – je to mrtvý kov. Má mírně toxický účinek, ale mnoho ve vodě rozpustných anorganických sloučenin hliníku zůstává v rozpuštěném stavu dlouho a může mít škodlivé účinky na lidi a teplokrevné živočichy pití vody. Nejjedovatější jsou chloridy, dusičnany, acetáty, sírany atd. Pro člověka mají při požití toxické účinky následující dávky sloučenin hliníku (mg/kg tělesné hmotnosti):

• octan hlinitý - 0,2-0,4;
• hydroxid hlinitý - 3,7-7,3;
• hliníkový kamenec - 2,9.

Primárně ovlivňuje nervový systém(hromadí se v nervové tkáni, což vede k těžkým poruchám centrálního nervového systému). Neurotoxicita hliníku je však studována již od poloviny 60. let 20. století, protože akumulaci kovu v lidském těle brání jeho eliminační mechanismus. Za normálních podmínek může být vyloučeno močí až 15 mg prvku denně. V souladu s tím je největší negativní účinek pozorován u lidí s poruchou vylučovací funkce ledvin. Norma pro obsah hliníku v pitné vodě v Rusku je 0,2 mg/l. V tomto případě může toto MPC zvýšit na 0,5 mg/l hlavní státní hygienický lékař pro příslušné území pro konkrétní vodovod. Některé biologické studie uváděly příjem hliníku jako faktor ve vývoji Alzheimerovy choroby, ale tyto studie byly později kritizovány a souvislost mezi nimi byla vyvrácena. Sloučeniny hliníku mohou také stimulovat rakovinu prsu při používání antiperspirantů na bázi chloridu hlinitého. Existuje však méně vědeckých důkazů, které to podporují, než naopak.

viz také

• Eloxování
• Oxidace
• Hliník. Třináctý prvek
• Mezinárodní institut hliníku

Poznámky

1. Michael E. Wieser, Norman Holden, Tyler B. Coplen, John K. Böhlke, Michael Berglund, Willi A. Brand, Paul De Bièvre, Manfred Gröning, Robert D. Loss, Juris Meija, Takafumi Hirata, Thomas Prohaska, Ronny Schoenberg, Glenda O'Connor, Thomas Walczyk, Shige Yoneda, Xiang-Kun Zhu. Atomové hmotnosti prvků 2011 (IUPAC Technical Report) // Pure and Applied Chemistry. - 2013. - Sv. 85, č.p. 5. - S. 1047-1078. - DOI:10.1351/PAC-REP-13-03-02.
2. Chemická encyklopedie. V 5 svazcích / Redakční rada: Knunyants I. L. (hlavní redaktor). - M.: Sovětská encyklopedie, 1988. - T. 1. - S. 116. - 623 s. - 100 000 výtisků.
3. Harry H. Binder: Lexikon der chemischen Elemente. S. Hirzel Verlag, Stuttgart 1999, ISBN 3-7776-0736-3.
4. hliník Online etymologický slovník. etymonline.com. Staženo 3. května 2010.
5. Fialkov, Yu. Deváté znamení. - M.: Detgiz, 1963. - S. 133.
6. Lekce č. 49. Hliník.
7. Recyklace a zpracování hliníku pro úsporu energie a udržitelnost. - ASM International, 2007. - S. 198. - ISBN 0-87170-859-0.
8. Stručná chemická encyklopedie. T. 1 (A-E). - M.: Sovětská encyklopedie. 1961.
9. Koronovsky N.V., Yakushova A.F. Základy geologie.
10. Oleynikov B.V. et al. Hliník je nový minerál ze třídy nativních prvků //Poznámky WMO. - 1984, díl CXIII, vydání. 2, str. 210-215. .
11. J.P. Riley a Skirrow G. Chemická oceánografie V. 1, 1965.
12. Základy vodíkové energie / Ed. V. A. Moshnikova a E. I. Terukova.. - Petrohrad: Nakladatelství St. Petersburg State Electrotechnical University "Leti", 2010. - 288 s. - ISBN 978-5-7629-1096-5.
13. Lidin R. A., Molochko V. A., Andreeva L. L. Reakce anorganických látek: referenční kniha / Ed. R. A. Lidina. - 2. vyd., přepracováno. a doplňkové - M.: Drop, 2007. - S. 16. - 637 s. - ISBN 978-5-358-01303-2.
14. Encyklopedie: šperky, šperky, bižuterní kameny. Drahé kovy. Vzácný hliník.
15. "Stříbro" z hlíny.
16. SOUHRNY NEROSTNÝCH KOMODIT 2009.
17. C34 Současný stav celosvětová a domácí výroba a spotřeba hliníku
18. Zásoby hliníku po celém světě rostou.
19. Výroba primárního hliníku ve světě a v Rusku.
20. Historický cenový graf pro hliník. Staženo 8. června 2015.
21. Kitco - obecné kovy - průmyslové kovy - měď, hliník, nikl, zinek, olovo - tabulky, ceny, grafy, kotace, Cu, Ni, Zn, Al, Pb.
22. Vliv legujících prvků na vlastnosti hliníkových slitin.
23. Baykov D. I. a kol. Svařitelné hliníkové slitiny. - L.: Sudpromgiz, 1959. - 236 s.
24. Fakta o hliníku.
25. Útočná puška Heckler-Koch HK416 (Německo) | Ekonomické zprávy.
26. Tara Perfection D.O.O. - Bezpečnost, na kterou se můžete spolehnout.
27. Sarner S. Chemie raketových paliv = Propellant Chemistry / Transl. z angličtiny E. P. Golubková, V. K. Stárková, V. N. Shemanina; upravil V. A. Iljinský. - M.: Mir, 1969. - S. 111. - 488 s.
28. Zhuk A. Z., Kleymenov B. V., Fortov V. E., Sheindlin A. E. Elektromobil na hliníkové palivo. - M: Nauka, 2012. - 171 s. - ISBN 978-5-02-037984-8.
29. Hliníkové okurky
30. Shcherbatykh I., Carpenter D.O.(květen 2007). Role kovů v etiologii Alzheimerovy choroby // J. Alzheimers Dis. 11 (2): 191-205.
31. Rondeau V., Commenges D., Jacqmin-Gadda H., Dartigues J.F.(červenec 2000). Vztah mezi koncentracemi hliníku v pitné vodě a Alzheimerovou chorobou: 8letá následná studie // Am. J. Epidemiol. 152(1):59-66.
32. Rondeau V.(2002). Přehled epidemiologických studií hliníku a oxidu křemičitého ve vztahu k Alzheimerově chorobě a souvisejícím poruchám // Rev. Environ. Zdraví 17(2):107-121.
33. Martyn C. N., Coggon D. N., Inskip H., Lacey R. F., Young W. F.(květen 1997). Koncentrace hliníku v pitné vodě a riziko Alzheimerovy choroby // Epidemiology 8 (3): 281-286.
34. Graves A. B., Rosner D., Echeverria D., Mortimer J. A., Larson E. B.(září 1998). Pracovní expozice rozpouštědlům a hliníku a odhadované riziko Alzheimerovy choroby // Occup. Environ. Med. 55 (9): 627-633.
35. Antiperspiranty/deodoranty a rakovina prsu.
36. hexahydrát chloridu hlinitého.

Odkazy

• Hliník // Encyklopedický slovník Brockhause a Efrona: v 86 svazcích (82 svazcích a 4 dodatečné). - Petrohrad, 1890-1907.
• Hliník ve společnosti Webelements
• Hliník v knihovně populárních chemických prvků
• Hliník v usazeninách
• Historie, výroba a použití hliníku
• Alekseev A. I., Valov M. Yu., Yuzvyak Z. Kritéria kvality pro vodní systémy: Učebnice. - Petrohrad: CHIMIZDAT, 2002. ISBN 5-93808-043-6
• GN 2.1.5.1315-03 Maximální přípustné koncentrace (MAC) chemických látek ve vodě vodních útvarů pro použití v domácnostech, pitné a kulturní vodě.
• GOST R 55375-2012. Primární hliník a slitiny na jeho bázi. Známky
• Dokumentární film "Aluminium"

Hliník- jeden z nejdůležitějších konstrukčních materiálů. Pro svou lehkost, mechanickou pevnost, vysokou elektrickou vodivost a vysokou odolnost proti korozi našel široké uplatnění v leteckém, automobilovém, elektrotechnickém průmyslu, dalších odvětvích moderní techniky i v běžném životě. Z hlediska výroby a spotřeby ve světě se řadí na druhé místo mezi kovy po železe.

Surovinou pro výrobu hliníku je oxid hlinitý, který se získává z bauxitu, nefelinických rud a dalších vysokohlinitých hornin. Hlavní bauxit, poskytující 98 % světové produkce oxidu hlinitého, je bauxit. Rusko je jedinou zemí na světě, kde se používají tak nekvalitní hliníkové suroviny, jako jsou nefelinové rudy.

Celkové zásoby bauxitu ve 29 zemích světa přesahují 40 miliard tun, 95 % z nich je soustředěno v tropickém pásmu, z toho více než 50 % v Guineji, 40 % v Austrálii, Venezuele, Brazílii, Indii, Vietnamu a Jamajce. Bauxit se těží ve 24 zemích v množství 140 milionů tun ročně, 80 % produkce se vyskytuje v Austrálii, Guineji, Jamajce, Brazílii, Číně a Indii. Roční produkce oxidu hlinitého v zemích těžících bauxit přesáhla 52 milionů tun a tavení primárního hliníku přesáhlo 24,5 milionů tun. minulé roky Výroba hliníku vzrostla více než 10krát.

Jsou považovány za jedinečné Místo narození bauxit se zásobami více než 500 milionů tun, velký a střední - 500 - 50, malý - méně než 50 milionů tun.

Bauxit je zbytková nebo sedimentární hornina skládající se z hydroxidů hliníku, oxidů a hydroxidů železa, jílových minerálů a křemene. Podle minerálního složení se bauxity dělí na gibbsity, boehmity a diaspory. Bylo zjištěno, že na mladých, netransformovaných ložiskách převažují gibbsitové rudy, zatímco na starších a transformovaných ložiskách jsou nahrazovány boehmitovými a diasporickými rudami.

Všechny průmyslové typy ložisek bauxitu jsou exogenní formace. Dělí se na zvětrávající a sedimentární ložiska. Zvětralinová ložiska se dělí na zbytková lateritická a zbytková redeponovaná a sedimentární na ložiska vyskytující se v terigenních formacích plošinových oblastí a související s karbonátovými formacemi geosynklinálních oblastí. Charakteristiky jsou uvedeny v stůl 1.2.1.

Tabulka 1.2.1 Hlavní geologické a průmyslové typy ložisek hliníku

Hlavní průmyslový význam mají ložiska lateritu (90 % světových zásob).

V Rusku se rozvíjejí naleziště bauxitu v regionech s bauxitem v Severním Uralu (SUBR) a Jižním Uralu (YUBR) (84 % produkce) a v oblasti Tichvin (16 %). Kvůli nedostatku surovin pro potřeby domácí metalurgie dováží Rusko ročně asi 50 % (3,7 mil. tun) oxidu hlinitého z Ukrajiny, Kazachstánu a zemí mimo SNS.

Existuje velké množství minerálů a hornin obsahujících hliník, ale pouze několik z nich lze použít k výrobě hliníkového kovu. Bauxit je nejpoužívanější hliníkovou surovinou. , Kromě toho se nejprve z rud extrahuje meziprodukt - oxid hlinitý (Al 2 0 3) a poté se z oxidu hlinitého elektrolyticky získá kovový hliník. Jak A. r. používá se nefelin-syenit (viz nefelinický syenit) , stejně jako nefelin-apatitické horniny, které zároveň slouží jako zdroj fosfátů. Alunitové horniny mohou sloužit jako minerální suroviny pro výrobu hliníku (viz Alunit) , leucitové lávy (minerální leucit), labradority, anorthosity , vysokohlinité jíly a kaoliny, kyanit, sillimanit a andaluzitové břidlice.

V kapitalistických a rozvojových zemích se k výrobě hliníku používá prakticky pouze bauxit. V SSSR kromě bauxitu nabyly důležitého praktického významu horniny nefelin-syenit a nefelin-apatit.

Velký Sovětská encyklopedie. - M.: Sovětská encyklopedie. 1969-1978 .

• Hliníkové monopoly
• Slitiny hliníku

Podívejte se, co jsou „hliníkové rudy“ v jiných slovnících:

Hliníkové rudy- (a. hliníkové rudy; n. Aluminumerze, Aluerze; f. minerais d hliník; i. minerály de hliník) přírodní minerální útvary obsahující hliník v takových sloučeninách a koncentracích, při kterých jsou jejich průmyslové vlastnosti. technické využití...... Geologická encyklopedie

HLINÍKOVÉ RUDY- horniny, suroviny pro výrobu hliníku. Hlavně bauxit; Na hliníkové rudy zahrnují také nefelinické syenity, alunit, nefelinické apatitové horniny atd... Velký encyklopedický slovník

hliníkové rudy- horniny, suroviny pro výrobu hliníku. Hlavně bauxit; Mezi hliníkové rudy patří také nefelinický syenit, alunit, nefelinické apatitické horniny atd. * * * HLINÍKOVÉ RUDY HLINÍKOVÉ RUDY, horniny, suroviny pro výrobu... ... encyklopedický slovník

hliníkové rudy- rudy obsahující Al v takových sloučeninách a koncentracích, při kterých je jejich průmyslové využití technicky možné a ekonomicky proveditelné. Nejběžnější Al suroviny jsou bauxit, alunit a... ...

HLINÍKOVÉ RUDY- klakson horniny, suroviny pro výrobu hliníku. V hlavním bauxit; do A. r. zahrnují také nefelinické syenity, alunit, nefelinické apatitové horniny atd... Přírodní věda. encyklopedický slovník

rudy železných kovů- rudy, které jsou surovinovou základnou MS; včetně Fe, Mn a Cr rud (viz Železné rudy, manganové rudy a chromové rudy); Viz také: Komerční rudy, sideritové rudy... Encyklopedický slovník hutnictví

rudy neželezných kovů- rudy, které jsou surovinou CM, včetně široké skupiny Al, polymetalických (obsahujících Pb, Zn a další kovy), Cu, Ni, Co, Sn, W, Mo, Ti rud. Specifikem rud neželezných kovů je jejich složitost... ... Encyklopedický slovník hutnictví

rudy kovů vzácných zemin- přírodní minerální útvary obsahující kovy vzácných zemin ve formě vlastních minerálů nebo izomorfních nečistot v některých jiných minerálech. Izv > 70 vlastních minerálů vzácných zemin a asi 280 minerálů, ve kterých jsou kovy vzácných zemin zahrnuty jako ... Encyklopedický slovník hutnictví

rudy vzácných kovů- přírodní útvary obsahující RE ve formě samostatných minerálů nebo izomorfních nečistot v jiných rudných a žilných minerálech v množství dostatečném pro jejich rentabilní průmyslovou těžbu. RE je považován za ...... Encyklopedický slovník hutnictví

radioaktivní kovové rudy- přírodní nerostné útvary obsahující radioaktivní kovy (U, Th atd.) v takových sloučeninách a koncentracích, při kterých je jejich těžba technicky možná a ekonomicky proveditelná. Průmyslový význam...... Encyklopedický slovník hutnictví