Алюминиевая руда: состав, добыча, переработка¶
Алюминиевая руда — обобщённое название природных минеральных образований, содержащих алюминий в концентрациях, достаточных для экономически целесообразной промышленной переработки. К алюминиевым рудам относят бокситы, нефелиновые сиениты, алуниты, латериты и ряд других пород. Основным сырьём для мировой металлургии являются бокситы, из которых получают глинозём (оксид алюминия Al₂O₃), а затем первичный алюминий. В словарях и кроссвордах на запрос «алюминиевая руда 6 букв» чаще всего подразумевается слово боксит — именно так в русском языке называется главная алюминиевая руда.
¶Основные виды алюминиевых руд
¶Бокситы
Бокситы — главный тип алюминиевой руды, обеспечивающий около 90 % мирового производства глинозёма. Это продукты выветривания алюминийсодержащих пород в тропических и субтропических условиях. Химический состав бокситов включает Al₂O₃ (30—70 %), Fe₂O₃, SiO₂, TiO₂, а также примеси галлия, ванадия, редких элементов. По минеральному составу выделяют бокситы гиббситовые, бёмитовые и смешанные. Месторождения бокситов связаны с платформенными и эпикратонными бассейнами; крупнейшие российские разработки расположены в Среднем Прикамье (Тимано-Печорский бокситоносный бассейн) и на Северном Урале.
¶Нефелиновые сиениты и нефелиновые руды
Нефелин — алюмосиликат натрия и калия NaKAlSiO₄ — содержит около 34 % Al₂O₃. Нефелиновые сиениты и связанные с ними руды (нефелиновые руды, алуниты) разрабатываются в России как альтернативное сырьё для производства глинозёма и соды по комбинированной технологии. Крупнейшее в мире месторождение — Гигантское (Хибинский массив, Мурманская область), где нефелины добываются открытым способом на карьерах Апатитового комбината.
¶Алуниты
Алунит KAl₃(SO₄)₂(OH)₆ — сульфатно-гидроксильный минерал, содержащий до 37 % Al₂O₃. Алунитовые руды разрабатываются в ряде стран как дополнительное сырьё для глинозёмного производства. В России алунитовые месторождения известны на Северном Кавказе.
¶Латериты и другие руды
Латериты — продукты глубокого химического выветривания в жарком влажном климате; некоторые разновидности (бокситоподобные латериты) учитываются как алюминиевое сырьё. К прочим алюминиевым рудам относят каолинитовые глины (содержание Al₂O₃ до 40 %), используемые преимущественно в керамике, но пригодные и для глинозёмного производства при обогащении.
¶Добыча
Мировая добыча бокситов превышает 350 млн тонн в год. Крупнейшие производители — Австралия, Гвинея, Китай, Индонезия, Бразилия и Индия. Россия добывает около 6—7 млн тонн бокситов ежегодно, занимая одно из ведущих мест в Европе. Основные российские предприятия — Ачинский глинозёмный комбинат, Братский глинозёмный комбинат, «Алкоа Металлургия» (бывший Ахалабакский и Тимано-Печорские активы). Разработка ведётся преимущественно открытым способом, так как большинство месторождений залегает неглубоко.
¶Переработка
Промышленная переработка алюминиевых руд включает три основные стадии:
- Получение глинозёма — из бокситов методом Байера (щелочное выщелачивание при 140—250 °C), из кислых и низкокремнистых руд — спеканием с содой и известью.
- Электролитическое восстановление алюминия — из расплавленного глинозёма в ваннах с анодами из кокса при температуре около 960 °C (технология Холла — Эру).
- Литьё и передел — получение слитков, чушек, сплавов.
Побочными продуктами переработки бокситов являются галлий, ванадий и титан, извлекаемые из шламов и пыли.
¶Значение
Алюминий — второй по распространённости металл в земной коре (8 % массы), однако в свободном виде не встречается. Алюминиевые руды служат единственным сырьём для производства металлического алюминия, сплавов и глинозёма, применяемого в огнеупорах, абразивах, цементе и химической промышленности. Развитие алюминиевой промышленности напрямую зависит от запасов и доступности руд, что делает вопрос рационального использования месторождений и переработки вторичного алюминия актуальным.
Источники: Геологический энциклопедический словарь; Горная энциклопедия; данные Министерства природных ресурсов РФ; статистика International Aluminium Institute.