Применение алюминий: Применение алюминия и его соединений — урок. Химия, 9 класс.

Добыча алюминия: способы, переработка и применение

Алюминий – металл серебристо-белого цвета, обладающий достаточно низким удельным весом и хорошо поддающийся плавке и механическим воздействиям. По уровню распространённости в природе он занимает третье место, среди всех химических элементов периодической системы Д. И. Менделеева; среди металлов – первое.

Содержание

• Природные соединения алюминия
• Производство алюминия
  • Добыча бокситов
  • Производство глинозёма
  • Электролиз
  • Литейное производство
• Переработка алюминия
• Сфера применения
  • В качестве восстановителя
  • В чёрной металлургии
  • Сплавы на основе алюминия
  • Алюминий, как добавка в другие сплавы
  • Ювелирные изделия
  • Столовые приборы
  • Стекловарение
  • Пищевая промышленность
  • Военная промышленность
  • В ракетной технике
  • Алюмоэнергетика
• Месторождения в России и мире
• Мировые запасы
• Страны, добывающие алюминий.

Физические свойства:

• Высокая тепло- и электропроводность.
• Стойкость к понижению температуры.
• Плотность – 2712 кг/м³.
• Температура плавления: 658⁰C– технический металл; 660⁰C– чистый металл.
• Пластичен. Из него можно получать тонкий лист и фольгу.
• Хорошо поддаётся сварке.
• Обладает хорошей светоотражающей способностью.

Химические свойства:

• Алюминий – высоко активен.
• На воздухе образует оксидную плёнку, которая в дальнейшем обеспечивает защиту от коррозии, и не даёт возможности вступать в реакцию с рядом окислителей.
• При нормальных условиях вступает в реакции с бромом и хлором.
• При повышении температуры образует соединения с азотом, йодом, кислородом, серой, фосфором, углеродом.
• Хорошо взаимодействует со щелочами.
• Образует множество сплавов с металлами.

Природные соединения алюминия

В чистом виде алюминий почти никогда не встречается (исключение могут составлять лишь особые восстановительные условия, образующиеся, к примеру, при выходе магмы из жерл вулканов). Гораздо чаще в земной коре присутствуют его соединения:

• Корунд (минеральные разновидности: рубин, сапфир, падпараджа, звёздчатый рубин, лейкосапфир, обыкновенный корунд и наждак)
• Бёмит.
• Диаспор.
• Хризоберилл (александрит).
• Гиббсит.
• Кианит.
• Каолинит.
• Мусковит.
• Алуниты.
• Анортит.
• Андалузит.
• Нефелины.
• Сподумен.
• Силлиманит.
• Криолит.
• Альбит.
• Отроклаз.
• Берилл.
• Шпинель.
• Полевые шпаты.
• Слюды.
• Бокситы.
• Глинозёмы.

В водоёмах содержание алюминия колеблется в пределах:

• От 0,001 до 10 мг/л – пресноводные бассейны рек и озёр.
• 0,01 мг/л – морская вода.

Производство алюминия

Алюминий является одним из самых востребованных металлов современной индустрии. Однако для его производства необходимо пройти несколько этапов, затратить значительное количество энергетических, транспортных и сырьевых ресурсов, использовать много персонала.

Добыча бокситов

Основным видом руды для получения алюминия служат бокситы, причём они являются качественными при содержании искомого минерала в 50% и более. В природе бокситы представлены в глиноподобном виде, массой красно-коричневого кирпичного цвета. Промышленное использование определяется морфологией, составом пород, условиями залегания рудных тел месторождений.

Добычу этого полезного ископаемого осуществляют как открытым (наиболее распространённым), так и закрытым способом (применяемым при значительных глубинах залегания, порядка 500 м и ниже). Проводя при этом бурильные, взрывные работы, используя селективные методы и применяя фрезерные технологии.

Аллюминий

Производство глинозёма

Дальнейшим этапом производства алюминия является метод Байера, с помощью которого осуществляется выпуск 90% объёма мирового глинозёма – оксида алюминия Al₂O_3, представляющего собой порошок белого цвета. Способ достаточно прост и экономичен, но применим лишь для бокситов, отличающихся высоким качеством и малым содержанием примесей (лучше всего для этих целей подходит кремнезём).

Дробление

Прежде всего, добытые бокситы подвергают дроблению, то есть – раздавливания, раскалыванию и ударам с целью получения материала необходимой крупности и затем уже размалываемого с помощью истирания. Это даёт возможность довести материал до раскрытия зёрен искомого компонента, чтобы в дальнейшем сырьё полностью могло отдать находящийся в нём алюминий.

Выщелачивание

После чего раздробленный оксид алюминия растворяют в концентрированной щёлочи. Для достижения максимального эффекта в раствор добавляют известь. В результате данного технологического процесса получается пульпа, содержащая в себе алюминат натрия и посторонние примеси, первоначально входящие в состав боксита – красный шлам. Балласт удаляют, а полезный состав подвергают декомпозиции.

Декомпозиция

Процесс «выкручивания» – выделения кристаллического алюмината натрия в осадок носит название декомпозиции. Достаточно сложная и длительная процедура, включающая в себя разбавление водой с последующим охлаждением раствора в трубчатых теплообменниках, подразделяется на два этапа:

• Гидролиз раствора с получением гидроокиси алюминия.
• Кристаллизация, ускоряемая с помощью затравки и перемешивания.

Электролиз

Следующим этапом производства является электролиз, выполняемый при температуре 950⁰C в ваннах с расплавом криолита. Пропускаемый через раствор электрический ток, величиной более 400кА, освобождает алюминий от кислорода. Жидкий металл собирается на дне ванны для дальнейшего использования или – в качестве отправляемых потребителям слитков, или – для изготовления сплавов.

Литейное производство

Использования алюминия в чистом виде затруднено в связи с недостаточной прочностью, поэтому для её увеличения используют примеси. Химические соединения этого металла, полученные в металлургических процессах, подразделяются на два вида сплавов:

• Литейные.
• Конструкционные – полученные в результате деформации, которые в дальнейшем могут подвергаться или не подвергаться термическому воздействию.

Литейные сплавы

Основными добавками (легирующими элементами) при производстве литейных алюминиевых сплавов выступают:

• Магний, марганец, медь, кремний, цинк.
• В меньшей степени используются бериллий, литий, цирконий, титан.

Высокие показатели полученного литья определяются:

• Возможностью заполнения расплавом сложных форм, что является проявлением хороших литейных свойств.
• Незначительной массой изготавливаемой продукции, вследствие малого удельного веса самого алюминия.
• Стойкостью к коррозионному воздействию.
• Повышенной механической прочностью и твердостью, по сравнению с исходным материалом.
• Податливостью к обрабатываемым воздействиям.

По получаемым качествам, алюминиевые сплавы можно классифицировать на три вида:

• Конструкционные герметичные. Обладают хорошими антикоррозийными и литейными свойствами.
• Коррозионностойкие. Устойчивы к воздействиям агрессивных химических сред и воды. Достаточно легко обрабатываются в процессе резания и легко поддаются сварке.
• Жаропрочные. Сохраняют свои свойства при повышенных температурах и механических воздействиях.

Прокат

С помощью горячей или холодной прокатки на прокатных станах, алюминию придают форму, удобную для дальнейшего использования. Это может быть фольга, листы различной толщины, шины. В дальнейшем из этих изделий могут быть изготовлены прутки, трубы, разнообразные профили, находящие широкое применение в различных отраслях экономики.

Экструзия

Экструзия – это продавливание размягчённого в результате расплава металла через формирующий профиль. Наиболее наглядно данный процесс демонстрирует обычная бытовая мясорубка. Процесс позволяет уплотнить и повысить прочность материала экструдированного профильного изделия по сравнению с исходным сырьём.

Переработка алюминия

Современные экономические условия и экологические нормы сформировали ряд требований, выполнение которых как нельзя лучше обеспечивает технология переработка отходов алюминия. Дело в том, что металл сохраняется достаточно долгое время, не подвергаясь коррозии, при необходимости – в спрессованном состоянии. Также процесс переработки не требует большого расхода электроэнергии.

Рынок вторичного алюминиевого сырья представлен отходами изделий:

• Электротехнического профиля. Как правило, этот материал содержит в себе минимальное количество примесей.
• Пищевого направления – посуды и ёмкостей.
• Профильного формата, этот материал часто возникает при разделке мебели и стройдеталей.
• Моторного – обычно силумина.
• Средств авиационного и водного транспорта – самолётов, вертолётов, лодок.

Собранный алюминиевый лом подвергается сортировке, прессованию, высушиванию, плавлению. После чего направляется потребителям.

Лом алюминия

Сфера применения

В качестве восстановителя

В силу своих химических свойств, алюминий является сильным восстановителем, так как хорошо вступает в реакцию соединения с кислородом. Данное свойство находит применение для восстановления галогенидов и редких металлов.

В чёрной металлургии

Сталелитейное производство использует алюминий и его сплавы в качестве раскислителей, позволяющих не только избавиться от кислорода, но и исключить возможную пористость готовых изделий под воздействием пузырьков окиси углерода. Также в этой отрасли он применяется в качестве легирующих добавок и модификаторов в виде гранул, порошка и пудры.

Сплавы на основе алюминия

Существуют целые серии сплавов на основе алюминия, пользующихся огромным спросом в качестве конструкционных материалов. В основном это – соединения с магнием, марганцем, медью, легируемые в свою очередь магнием, марганцем, железом и кремнием. Алюминиевые сплавы обладают пластичностью, прочностью, технологичностью, устойчивостью к вибрационным воздействиям и коррозийной стойкостью.

Алюминий, как добавка в другие сплавы

Находит применение алюминий и в сплавах других металлов:

• магния,
• алюминиевой бронзы,
• фехраля,
• стали.

Ювелирные изделия

В последнее время серебристо-белый металл вновь, как полтора столетия назад, стал привлекать внимание ювелиров, желающих внести некоторое разнообразие в стандартный набор используемых материалов. Причём не только в качестве дешёвой бижутерии, но и основы драгоценных изделий, а также и самостоятельных изысканных изделий.

Столовые приборы

Алюминиевые столовые приборы в настоящее время не пользуются такой популярностью, как ранее, по причинам вредности для человеческого здоровья и потери своего внешнего вида в процессе эксплуатации. Хотя некоторое количество их присутствует в общепите. Также некоторая утварь, типа ложек, вилок котелков, фляжек используется в качестве армейской посуды и туристского снаряжения.

Стекловарение

В индустрии производства стекла и стеклянных изделий алюминий и его соединения находят широкое применение:

• Глинозём (окись алюминия) повышает прочность, твёрдость и стойкость к температурным и химическим воздействиям.
• Алюминиевые соли необходимы для производства особых видов стекла.

Пищевая промышленность

Помимо пищевой добавки в продуктах питания E173, алюминий входит в состав антацидных средств, предназначенных для обволакивания органов желудочно-кишечного тракта с целью их обезболивания в ряде заболеваний.

Военная промышленность

Благодаря своим свойствам: лёгкости и податливости, алюминий находит широкое применение в конструкциях разнообразного вида вооружений: от пистолетов и автоматов – до танков, ракет и самолётов. Даже такие экзотические для нашего времени изделия, как арбалеты, шпаги, рапиры, сабли не обходятся без данного минерала.

В ракетной технике

Помимо использования алюминия в качестве материала для изготовления ракет, спутников и иных космических летательных аппаратов; порошок из этого металла, а также окислитель на его основе являются важными компонентами твёрдого топлива – горючего для запуска челноков и ракет.

Алюмоэнергетика

Промежуточная роль алюминия для активизации выработки первичных энергоносителей или непосредственно тепловой и электрической энергии проявляет себя в сравнительно новой отрасли – алюмоэнергетике. Именно здесь, в процессе окисления этого уникального минерала производится:

• Водород из воды.
• Электроэнергия – за счёт воздействия кислородом воздуха в электрохимических генераторах.

Месторождения в России и мире

50 месторождений алюминиевых руд расположено на территории России. Крупнейшие из них расположены в Архангельской, Белгородской, Ленинградской и Свердловской областях, а также в республике Коми.

Мировые бокситные месторождения располагаются в 7 регионах мира:

• Африка – Гвинея и ряд стран в центре и на западе континента.
• Южная Америка – Бразилия, Венесуэла, Гайана и Суринам.
• Карибские острова – Ямайка.
• Европа – Греция и ряд регионов России.
• Азия – Индия, Китай, Турция.
• Австралия.

Мировые запасы

Доказанные запасы алюминиевых руд оцениваются в 30 млрд. тонн, ресурсные оценки Геологической службы США доводят эту цифру до 75 млрд. тонн.

Страны, добывающие алюминий.

В 2018 году общемировая выплавка алюминия достигла 60 миллионов тонн, распределившись по странам следующим образом:

• Китай – 33 млн. тонн.
• Россия – 3,71 млн. тонн.
• Индия – 3,68 млн. тонн.
• Канада – 2,9 млн. тонн.
• ОАЭ – 2,6 млн. тонн.
• Австралия – 1,6 млн. тонн.
• Норвегия – 1,35 млн. тонн.
• Бахрейн – 0,995 млн. тонн.
• Саудовская Аравия – 0,916 млн. тонн.
• США – 0,89 млн. тонн.

Алюминий занимает лидирующее положение среди производимых на планете цветных металлов, уступая в общем металлургическом списке лишь стали.

Автор: Юрий Флоринских Все статьи этого автора

Последние статьи автора: Крупнейшие производители молока и молочной продукции в мире Алмазы: свойства, способы добычи и применение

От сковородки до ракеты На AlumForum обсудили возможности и проблемы применения алюминия: Рынки: Экономика: Lenta.ru

В Москве начал работу первый международный форум «Алюминий в архитектуре и строительстве 2019» (AlumForum). Он пройдет со 2 по 5 апреля в рамках Международной специализированной выставки строительных, отделочных материалов и технологий RosBuild 2019.

Инициатором форума стала Алюминиевая ассоциация, объединяющая более 100 предприятий российской промышленности, на которые приходится более 67 процентов объема производства алюминиевой продукции высоких переделов. Организаторами мероприятия выступили Союз архитекторов России и Союз московских архитекторов, генеральным партнером — компания «Русал».

Нынешний интерес к «крылатому металлу» неслучаен — сферы его применения расширяются. А основные его свойства — легкость, прочность, пластичность и большой выбор возможностей для использования — сделали алюминий приоритетным выбором в различных сферах современной промышленности: от бытовых приборов и спортивного оборудования до мостов, стадионов и космических ракет.

Высокий спрос

Лидерами по потреблению алюминия в современном мире являются страны с развитой автомобильной промышленностью, в первую очередь Германия и Южная Корея. В этих странах уровень среднедушевого потребления этого металла превышает 26 килограммов в год. В США, Швеции, Японии, Китае — 15-16 килограммов в год. Для сравнения, в России — около 6 килограммов в год. Такой уровень потребления связан прежде всего с производством высокотехнологичной продукции, произведенной из современных сплавов с уникальными характеристиками по прочности и безопасности.

Но и другие страны стараются не отставать: по итогам 2017 года рост потребления алюминия в Индии составил 5 процентов, в Китае — 8 процентов, в России — 11 процентов. При этом, по данным Алюминиевой ассоциации, почти 30 процентов объема потребления в России обеспечивается за счет импорта. И это не только полуфабрикаты и необработанный алюминий (на них приходится лишь 26 процентов общего объема импорта). Оставшиеся 74 процента — это конечные изделия: бытовые товары, строительные конструкции и профили (включая оконные и дверные), трубы, резервуары и многое другое.

Фото: пресс-служба AlumForum

Сейчас, как отметили участники форума, Россия пока заметно отстает от мирового уровня потребления алюминия, однако этот показатель во всех сферах растет на 3-5 процентов. При этом, подчеркнули выступавшие, российская алюминиевая отрасль имеет огромный потенциал роста за счет возможности производства продукции высоких переделов. «Нам необходимо продавать не первичный алюминий, а создавать собственную продукцию с использованием алюминия с высокой добавленной стоимостью и экспортировать эту продукцию на внешние рынки», — отметил Виктор Евтухов.

«У российской промышленности есть огромный потенциал для импортозамещения, а также для создания конкурентоспособной продукции, которая может быть востребована на многих рынках», — отметил председатель Алюминиевой ассоциации Валентин Трищенко. Импортозамещение, по его словам, в данном случае не цель, а способ развития, главным образом, российских регионов, поскольку речь идет о высокотехнологичных производствах, создании новых рабочих мест, новых разработках. «Мы считаем, что потенциал российского рынка — увеличение к 2021 году переработки до 1,5 миллиона тонн, а общего объема рынка алюминиевых продуктов — до 2 миллионов тонн», — отметил он. По словам Валентина Трищенко, более половины всего прироста должно быть обеспечено развитием экспорта алюминиевой продукции высоких переделов в долгосрочной перспективе. При этом высокий потенциал роста потребления имеют все основные отрасли — автопром, транспортное машиностроение, энергетика, производство товаров народного потребления и, конечно, строительство.

Не только машиностроение

Для строительства алюминий, по словам президента САР Николая Шумакова, является идеальным материалом благодаря своим уникальным свойствам и характеристикам. Его низкий вес, коррозионная стойкость и прочность позволяют использовать этот металл в самых различных архитектурных формах.

Он также напомнил, что визитной карточкой алюминия в современной архитектуре являются небоскребы St Mary Axe в Лондоне, GT Tower east в Сеуле, центр развлечений Ferrari World в Абу-Даби, гостиничный комплекс Gaylord Texan Resort & Convention Center в американском Грейпвайне (штат Техас).

Фото: пресс-служба AlumForum

В России также найдется немало примеров успешного применения алюминия в строительстве. В частности, алюминий был одним из ключевых материалов при строительстве олимпийских объектов в Сочи к зимней Олимпиаде 2014 года, при возведении делового комплекса «Москва-Сити» и «Иннополиса» в Татарстане. К Универсиаде в Красноярске из алюминия был построен Ледовый дворец «Кристалл арена», стадион «Енисей». Кроме того, алюминий традиционно применяется при строительстве пассажирских терминалов аэропортов (в Перми, Казани, Красноярске), станций Московского метрополитена.

Одна из крупнейших сфер применения алюминия в строительстве — мостовые конструкции. Сегодня в мире насчитывается более 250 тысяч пешеходных и велосипедных мостов из алюминиевых сплавов. В России на сегодняшний день построено шесть таких и два еще строится.

В целом же 26 процентов мирового потребления алюминия приходится именно на строительство. Это, как отметил директор по развитию потребления алюминия в России и странах СНГ «Русала» Юрий Шивилов, подтверждает уникальные свойства этого металла и широкие возможности его применения в строительстве и архитектуре. Именно поэтому Алюминиевая ассоциация уделяет большое внимание данному направлению. В рамках ассоциации успешно функционирует сектор «Строительство», в состав которого входят крупнейшие компании отрасли. Основными задачами является инициирование и реализация проектов, актуализация нормативной базы и популяризация алюминия.

Фото: пресс-служба AlumForum

В настоящее время, подчеркнули участники форума, перед строительной отраслью стоят задачи внедрения в практику современных технологий и материалов. И использование алюминия здесь станет оптимальным решением. В частности, важнейшим направлением расширения потребления этого металла станет его применение в рамках реализации ряда национальных проектов в сфере строительства жилых зданий, школ, объектов культуры и спорта.

Применение инновационных решений на основе алюминиевых сплавов в сфере жилищного, дорожного, транспортного строительства позволит, по словам участников форума, создать безопасную, энергоэффективную инфраструктуру с минимальными эксплуатационными затратами.

При этом участники дискуссии отметили, что при всех преимуществах алюминия в настоящее время сферы его применения не так широки, как хотелось бы. Мешает этому, по словам Валентина Трищенко, неактуальная нормативная база в данной области, которая в настоящее время находится в процессе пересмотра. Кроме того, в России, по словам председателя Алюминиевой ассоциации, пока отсутствует культура потребления алюминия. «Если во всем мире он применяется десятилетиями и очень широко, то у нас проектировщики и архитекторы неохотно закладывают его в свои объекты, ссылаясь в том числе на отсутствие нормативной базы», — заключил он.

В настоящее время, как рассказал статс-секретарь, заместитель министра промышленности и торговли РФ Виктор Евтухов, Алюминиевая ассоциация ведет работу по устранению пробелов в нормативно-технической базе в части применения алюминия, а Минпромторг всячески поддерживает эту работу. В частности, ведомство формирует программу по актуализации действующих и разработке новых документов по стандартизации в части, касающейся расширения применения продукции из алюминия и алюминиевых сплавов в различных сферах деятельности. Для этого создано экспертное сообщество, поскольку, отметил замминистра, только благодаря слаженной работе экспертов можно сформировать полноценный стратегический документ, способный в полной мере раскрыть возможности применения алюминия.

Фото: пресс-служба AlumForum

Замминистра строительства и ЖКХ Дмитрий Волков на это заметил, что сейчас министерство находится «на стадии актуализации нормативно-технической базы — это прежде всего своды правил, ГОСТы и другие документы по стандартизации». Однако, подчеркнул он, процесс этот занимает определенное время, поскольку для включения в документы новых технологий, требуется консенсус в экспертном сообществе относительно того, что новые нормы можно применять как универсальные. «Это нормальный процесс нахождения баланса между инновациями и безопасностью. И эта работа, которая ведется уже два года, должна начать приносить свои плоды», — отметил замминистра. В качестве примера он привел два пешеходных моста в Красноярске и Нижнем Новгороде, которые были созданы из алюминия и разработаны на основе специальных технических условий. В настоящее время эти разработки стали основой свода правил, позволяющих сделать универсальным процесс возведения таких конструкций, и в самое ближайшее время эти документы в отношении пешеходных мостов будут утверждены. Далее начнется обсуждение вопроса о возможности разработки алюминиевых мостов для автомобилей — это потребует больших исследований, решения большего количества технических вопросов и большего времени на поиск консенсуса в экспертной среде. «Я бы не стал говорить, что нам что-то мешает, — отметил Дмитрий Волков. — Сейчас идет нормальный процесс, в котором нам просто надо сделать свою работу профессионально. И у нас в этом смысле все возможности применения в том числе алюминия в том числе в строительстве появятся».

Виктор Евтухов, в свою очередь, отметил, что Россия набрала неплохие темпы потребления алюминия, в том числе в строительной сфере — примерно 21 процент всего потребления. Еще 20 процентов металла идет на фольгу и упаковочные материалы, 18 процентов используется в энергетике, 16 процентов на транспорте и 25 процентов — в прочих отраслях.

«У нас есть все возможности для применения алюминия не только в строительстве, но и в энергетике, и в машиностроении, других отраслях», — отметил он. При этом замминистра промышленности и торговли подчеркнул, что не следует навязывать производствам какой-то определенный материал. «Мы не должны никому ничего навязывать. Мы должны дать право выбора — чтобы и архитекторы, и застройщики, и девелоперы могли иметь возможность выбрать, что применять эффективнее, качественнее, технологичнее, — отметил Виктор Евтухов. — Для нас одинаково важными отраслями являются и черная металлургия, и цветная, и производство строительных материалов. Главное, чтобы у участников рынка был выбор, а когда есть выбор, есть конкуренция, борьба за себестоимость и качество».

Свойства и применение алюминия -…

Свойства

Основные преимущества использования алюминия напрямую связаны с его замечательными свойствами. Некоторые из этих свойств описаны в следующих разделах.

Отношение прочности к весу

Алюминий имеет плотность примерно в три раза меньше плотности стали и преимущественно используется в тех случаях, когда требуется высокая прочность и малый вес. Сюда входят автомобили, в которых малая масса обеспечивает большую грузоподъемность и сниженный расход топлива.

Благодаря высокому соотношению прочности и веса алюминий широко используется в аэрокосмической промышленности. См. наш ассортимент алюминиевых сплавов, разработанных для аэрокосмической промышленности.

Коррозионная стойкость

Когда поверхность металлического алюминия подвергается воздействию воздуха, практически мгновенно образуется защитное оксидное покрытие. Этот оксидный слой устойчив к коррозии и может быть дополнительно улучшен с помощью обработки поверхности, такой как анодирование.

Такая коррозионная стойкость делает алюминий идеальным для использования в морской среде. Ознакомьтесь с нашим ассортиментом алюминиевых сплавов, разработанных для морского применения.

Электрическая и теплопроводность

Алюминий является отличным проводником как тепла, так и электричества. Большим преимуществом алюминия является то, что проводимость алюминия по весу примерно в два раза выше, чем у меди. Это означает, что алюминий в настоящее время является наиболее часто используемым материалом в крупных линиях электропередачи.

Наилучшей альтернативой меди являются алюминиевые сплавы серий 1000 или 6000. Они могут быть использованы для всех приложений электропроводности, включая бытовую проводку.

Соображения веса означают, что большая часть воздушных высоковольтных линий электропередач теперь использует алюминий, а не медь. Однако они имеют низкую прочность и должны быть усилены оцинкованной или покрытой алюминием высокопрочной стальной проволокой в ​​каждой пряди.

Свето- и теплоотражающая способность

Алюминий является хорошим отражателем как видимого света, так и тепла, что делает его идеальным материалом для осветительных приборов, тепловых спасательных одеял и архитектурной изоляции.

Токсичность

Алюминий не только не токсичен, но и не выделяет никаких запахов или вредных веществ при контакте с ним. Это делает алюминий пригодным для использования в упаковке чувствительных продуктов, таких как продукты питания или фармацевтические препараты, где используется алюминиевая фольга.

Переработка

Возможность вторичной переработки алюминия не имеет себе равных. При переработке не происходит ухудшения свойств по сравнению с первичным алюминием. Кроме того, переработка алюминия требует всего около 5 процентов энергии, необходимой для производства первичного металлического алюминия.

Сочетание двух замечательных свойств алюминия делает необходимость вторичной переработки металла очевидной. Этим первым из этих факторов является то, что нет никакой разницы между первичным и переработанным алюминием. Второй фактор заключается в том, что переработанный алюминий использует только 5% энергии, необходимой для производства первичного материала. В настоящее время около 60% металлического алюминия перерабатывается в конце своего жизненного цикла, но этот процент еще можно значительно улучшить.

Экологические соображения

Алюминиевая промышленность очень серьезно относится к воздействию своей деятельности на окружающую среду. Добыча и выплавка алюминия, а также утилизация красного шлама могут оказать серьезное воздействие на окружающую среду, если не будут осуществляться должным образом.

Промышленность гордится своими усилиями и достижениями в реабилитации участков карьеров и восстановлении флоры и фауны на этих участках. Такие усилия были отмечены наградами Программы Организации Объединенных Наций по окружающей среде, и в настоящее время на участках захоронения красного шлама успешно восстанавливается растительность.

Экологические требования по выбросам из электролизера выполняются за счет использования специальной системы очистки.

Области применения

Свойства различных алюминиевых сплавов привели к тому, что алюминий используется в таких различных отраслях, как транспорт, приготовление пищи, производство энергии, упаковка, архитектура и передача электроэнергии.

В зависимости от применения алюминий может использоваться для замены других материалов, таких как медь, сталь, цинк, белая жесть, нержавеющая сталь, титан, дерево, бумага, бетон и композиты.

Ниже приведены некоторые примеры областей, в которых используется алюминий.

Упаковка

Коррозионная стойкость и защита от УФ-излучения в сочетании с защитой от влаги и запаха, а также тот факт, что алюминий не токсичен, не выщелачивает и не испортит продукты, привели к широкому использованию алюминиевой фольги и листов в пищевой упаковке и защита.

Чаще всего алюминий используется для упаковки в алюминиевых банках для напитков. Алюминиевые банки в настоящее время составляют около 15% мирового потребления алюминия.

Транспорт

После первых дней пилотируемых полетов превосходное соотношение прочности и веса алюминия сделало его основным материалом для изготовления самолетов.

Те же самые свойства алюминия означают, что различные сплавы теперь также используются в пассажирских и грузовых железнодорожных вагонах, коммерческих транспортных средствах, военных транспортных средствах, кораблях и лодках, городских автобусах, велосипедах и все чаще в автомобилях.

Экологичность алюминия в отношении коррозионной стойкости и возможности вторичной переработки способствовала недавнему увеличению спроса на алюминиевые компоненты для автомобилей.

См. наш выбор алюминиевых сплавов, разработанных для аэрокосмической промышленности

Морская техника

Алюминиевые листы и прессованные профили широко используются для надстроек кораблей. Использование этих материалов позволяет проектировщикам увеличить вышеуказанный размер по ватерлинии судна, не создавая проблем с остойчивостью. Преимущество алюминия в весе позволило морским архитекторам повысить производительность за счет доступной мощности за счет использования алюминия в корпусах судов на воздушной подушке, быстрых многокорпусных катамаранах и глиссирующих судах.

Благодаря меньшему весу и более длительному сроку службы алюминий стал признанным материалом для вертолетных площадок и опорных конструкций вертолетных площадок на морских нефтяных и газовых буровых установках. Те же причины привели к широкому использованию алюминия в лестничных башнях нефтяных вышек и телескопических мостах для персонала.

Ознакомьтесь с нашим ассортиментом алюминиевых сплавов, разработанных для морского применения

Строительство и архитектура

Применение алюминия в строительстве охватывает широкий спектр областей применения. Области применения включают кровлю, изоляцию из фольги, окна, облицовку, двери, витрины, балюстрады, архитектурную фурнитуру и водосточные желоба. Алюминий также широко используется в виде накладок на пороги и промышленных полов.

Поговорите с одним из наших специалистов о подходящем алюминиевом сплаве для вашего применения.

Фольга

Алюминий производится в коммерческой фольге толщиной 0,0065 мм (или 6,5 мкм). Материал толще 0,2 мм называется листовым или полосовым.

Алюминиевая фольга непроницаема для света, газов, масел и жиров, летучих соединений и паров воды. Эти свойства в сочетании с высокой формуемостью, термо- и морозостойкостью, нетоксичностью, прочностью и отражательной способностью к теплу и свету означают, что алюминиевая фольга используется во многих областях. К ним относятся:

• Фармацевтическая упаковка
• Защита пищевых продуктов и упаковка
• Изоляция
• Электрическое экранирование
• Ламинаты

Прочие области применения

Вышеупомянутые области применения составляют примерно 85% ежегодно потребляемого алюминия. The remaining 15% is used in a wide variety of applications, including:

• Ladders
• High pressure gas cylinders
• Sporting goods
• Machined components
• Road barriers and signs
• Furniture
• Lithographic printing plates

Компания Righton Blackburns имеет обширную коллекцию высококачественных алюминиевых материалов для дорожных знаков

Производство алюминия

Алюминий извлекают из основной руды, бокситов. Значительные месторождения бокситов находятся по всей Австралии, Карибскому бассейну, Африке, Китаю и Южной Америке. Для добычи бокситов обычно используются открытые методы.

Бокситы очищают по методу Байера. Этот процесс включает растворение тригидрата алюминия с получением оксида алюминия, а также оксидов железа и титана. Оксиды железа и титана являются побочными продуктами процесса и часто называются «красным шламом». Красный шлам необходимо утилизировать с особым вниманием к экологическим проблемам.

Для производства одной тонны глинозема требуется приблизительно две тонны бокситов.

Плавка

Извлечение алюминия из глинозема достигается с помощью электролитического процесса. Используется ячейка или горшок, состоящий из стальной оболочки с футеровкой из углеродистой стали. Эта оболочка образует катод. Расходуемый угольный анод подвешен в жидком криолите (фторид натрия-алюминия), выдержанном внутри электролизера при температуре 950°C. Глинозем растворяют в криолите, пропуская через котел низкое напряжение при высокой силе тока. В результате на катоде осаждается чистый алюминий.

Общие области применения алюминия

4 июня 2021 г. 4 июня 2021 г. | 10:21

Алюминий — наиболее широко используемый металл на планете. Когда дело доходит до универсальности, ни один другой продукт не сравнится с алюминием.
Алюминий чрезвычайно распространен благодаря следующим преимуществам:

• Легкий и устойчивый к коррозии
• Ковкая износостойкость
• Адаптируемый
• Электропроводящий
• Без запаха

Алюминий может быть переработан без ухудшения присущих ему свойств. Только 5% энергии расходуется на переработку очищенного алюминия и его повторное производство. Наиболее популярные области применения алюминия
включают:

• Товары народного потребления
• Строительство
• Транспорт
• Электрические товары народного потребления
• Банки и бутылки для напитков
• Используется в самолетах

Товары народного потребления

Алюминий широко используется в потребительских товарах благодаря своему привлекательному внешнему виду. Для потребительских товаров крайне важно иметь правильный баланс между формой и функциональностью. Он все чаще используется для замены других материалов и стальных деталей, потому что он тяжелее и намного долговечнее, чем пластик, и легче, чем нержавеющая сталь. Алюминий
популярен у дизайнеров интерьеров, потому что его легко формовать и он выглядит фантастически. Столы, сиденья, зеркала, рамы для картин и декоративные панели изготовлены из алюминия. Алюминиевая фольга также используется в холодильниках, кастрюлях и кухонной утвари. Так как алюминий устойчив к коррозии, а также обладает высокой теплопроводностью и нетоксичен, а также прост в уходе.

Банки и бутылки для напитков

Алюминий может выдерживать напряжение карбонизации внутри банки, поэтому алюминий широко используется для упаковки. Его также можно удобно формовать и формовать, и он не ржавеет. Еда и алкоголь упакованы в алюминиевые контейнеры. Алюминиевые банки для холодных напитков также используются уже много лет.

Электрические товары народного потребления

Алюминий все чаще используется в смартфонах, планшетах и ​​телевизорах с плоским экраном. Изящный и гламурный стиль делает новые инженерные гаджеты легкими и прочными. Он также способствует быстрому рассеиванию тепла, предотвращая дальнейшее нагревание электронных устройств. Панели ноутбуков в основном сделаны из алюминия. Он также широко используется другими брендами высококачественной электроники и производителями аудио. Низкая плотность алюминия делает его идеальным выбором для линий электропередач на большие расстояния, несмотря на то, что его электропроводность составляет всего 63% от меди. Медные справочные системы будут крупнее, обширнее и дороже. Он намного более пластичен, чем медь, поэтому из него намного легче делать кабели. Наконец, стойкость к ржавчине помогает защитить кабели от непогоды. Он используется в генераторах, приборах и электрических системах, а также в линиях электропередач и кабелях. Он используется в телевизионных антеннах, спутниковых антеннах и даже в некоторых светодиодных лампах.

Строительство .

Алюминий обладает высокой коррозионной стойкостью, здания из него практически не требуют особого ухода. Кроме того, он является хорошим проводником тепла, так как сохраняет тепло зимой и охлаждает летом. Он имеет хорошую отделку и может быть очень легко изогнут, разрезан и сварен в любой форме. Он позволяет архитекторам проектировать конструкции, которые было бы трудно построить из дерева, пластика или стали. Алюминий также часто используется в конструкции небоскребов и мостов. С ним проще, быстрее и практичнее иметь дело из-за его меньшего веса. Это также помогает сократить другие расходы. Для стальных зданий потребуется еще более толстый фундамент из-за их дополнительного веса, что увеличит стоимость строительства.

Транспорт

Алюминий используется в транспорте благодаря его непревзойденному соотношению прочности и веса. Из-за меньшего веса ему требуется меньше усилий для приведения в действие двигателя, что приводит к повышению топливной экономичности. Хотя алюминий не самый прочный металл, его можно укрепить, сплавив его с другими металлами. Его коррозионная стойкость является плюсом, поскольку устраняет необходимость в твердом, дорогостоящем антикоррозионном покрытии. Хотя сталь по-прежнему широко используется в автомобильной промышленности, необходимость повышения эффективности использования топлива и сокращения выбросов CO2 привела к гораздо более широкому использованию алюминия. Алюминий также используется в высокоскоростных железнодорожных сетях. Благодаря металлу конструкторы могут уменьшить вес поездов, снизив сопротивление трению.

Используется в самолетах

Алюминий подходит для самолетов, особенно серийных коммерческих самолетов, благодаря его малому весу, высокой прочности и технологичности. Это не только основной материал для корпуса самолета, но и для сидений, потому что он легче и экономит бензин.