Месторождения и производство алюминия — Интернет-энциклопедии Красноярского края
Второй по масштабам применения металл после железа и его сплавов
Алюминиевая руда. Источник: сайт FB.ru Алюминиевая руда. Источник: сайт FB.ruАлюминий (Al) — мягкий, легкий и пластичный металл серебристо-белого цвета. Элемент таблицы Менделеева с атомным номером 13 и третий по распространенности химический элемент в земной коре, уступающий лишь кремнию и кислороду. Самый распространенный металл.
Из традиционных алюминиевых руд — бокситов — в Красноярском крае имеются 2 месторождения: Чадобецкое в Богучанском районе и Татарское в Мотыгинском районе с незначительными разведанными запасами.
Кроме того, в поселке Таежный Богучанского района в рамках Богучанского энергометаллургического объединения строится Богучанский алюминиевый завод.
- Связанные материалы
- Богучанский алюминиевый завод
- Красноярский алюминиевый завод (ОАО «РУСАЛ Красноярск»)
- Ачинский глиноземный комбинат ОК «Российский алюминий»
Свойства
Алюминий является легким металлом серебристо-белого цвета с температурой плавления 658—660 °C.
Является слабым парамагнетиком. Обладает высокой пластичностью, прокатывается в фольгу. Обладает высокой электропроводностью, теплопроводностью и светоотражательной способностью.
Алюминий образует сплавы почти со всеми металлами. Наиболее известны дюралюминий — сплав с медью и магнием, и силумин — сплав с кремнием. Благодаря покрытию тонкой и прочной, беспористой оксидной пленкой, не дающей металлу реагировать на классические окислители, алюминий практически не подвержен коррозии, что высоко ценится в современной промышленности.
При разрушении оксидной пленки он выступает как активный металл-восстановитель. Легко реагирует с простыми веществами: щелочами, водой (после удаления пленки), растворяется в соляной и разбавленной серной кислотах. Восстанавливает металлы из их оксидов, что является одним из способов применения алюминия в металлургии.
- Если в 1900 г.
в год получали около 8 тыс. тонн легкого металла, то через 100 лет объем его производства достиг 24 млн тонн.Происхождение и месторождения
Концентрация алюминия в земной коре оценивается примерно в 8 % по отношению к общей массе, но благодаря своей высокой химической активности алюминий встречается практически исключительно в виде соединений. Наиболее распространенными минералами, используемыми в промышленном производстве алюминия, являются нефелины и бокситы. Также часто встречаются бериллы, каолиниты, полевые шпаты, корунды, алуниты, используемые в иных целях.
В качестве микроэлемента алюминий присутствует в тканях растений и животных. Существуют организмы-концентраторы, накапливающие алюминий в своих органах: некоторые плауны, моллюски.
Лидером производства алюминия в мировых масштабах считается Китай. За ним на втором месте идет Россия, затем Канада, США, Австралия, Бразилия, Индия и Норвегия.
- Мировые запасы бокситов считаются практически безграничными.
Применение
Алюминий и его сплавы широко используются в качестве конструкционного материала, из него изготавливают посуду и упаковочные материалы, используют в авиационной и авиакосмической промышленности, в электротехнике, для изготовления проводов и их экранирования, в микроэлектронике, в тепловом оборудовании и криогенной технике, при производстве стройматериалов, зеркал, в химической промышленности и пиротехнике. Сплав алюминия и циркония широко применяют в ядерном реакторостроении.
Кроме того, алюминий и его соединения используются в качестве высокоэффективного ракетного горючего, также алюминий зарегистрирован в качестве пищевой добавки Е173.
- В среднем в организме человека содержится около 60 мг алюминия.
Дата последнего изменения: 02.02.2017
- Официальный сайт объединенной компании «РУСАЛ».
- Горная энциклопедия. В 5 т. — М.: Советская энциклопедия, 1984—1991.
Apple открывает дорогу уникальной технологии безуглеродной выплавки алюминия
НОВОСТЬ 11 мая 2018
Компания Apple сыграла ключевую роль в создании совместного проекта, способного изменить мировое производство
Первый в мире алюминий, выплавленный по безуглеродной технологии.
Из алюминия производятся многие продукты Apple. Более 130 лет технология его выплавки не менялась. До недавнего момента.
Сегодня алюминиевые гиганты Alcoa Corporation и Rio Tinto Aluminum объявили о создании совместного предприятия с целью вывести на рынок запатентованную технологию, исключающую прямые выбросы парниковых газов на ключевом этапе производства алюминия —в процессе выплавки. Новая технология полностью меняет подход к производству одного из самых широко используемых в мире металлов.
Стремясь снизить воздействие своих продуктов на окружающую среду, компания Apple поддержала ускоренную разработку новой технологии. Вместе с двумя компаниями по производству алюминия, а также правительством Канады и Квебека Apple вкладывает в будущие исследования и разработки 144 миллиона долларов.
«Компания Apple поддерживает технологии, которые защищают нашу планету и помогают нам сохранить её для будущих поколений, — сказал Тим Кук, глава корпорации Apple. — Мы гордимся своим участием в этом амбициозном проекте и надеемся вскоре производить наши продукты из алюминия, выплавленного без выбросов парниковых газов».
Новая технология, представленная сегодня в городе Сагеней в канадской провинции Квебек в присутствии премьер-министра Канады Джастина Трюдо, премьер-министра Квебека Филиппа Куйяра и старшего директора Apple Сары Чендлер, стала результатом многолетних исследований и разработок. Компания Apple включилась в этот процесс в 2015 году, когда трое её инженеров начали поиски более эффективной и экологически чистой технологии массового производства алюминия.
Проведя множество встреч с крупнейшими производителями алюминия, независимыми лабораториями и стартапами по всему миру, инженеры Apple Брайан Линч, Джим Юрко и Кэти Сассамен присоединились к корпорации Alcoa.
В процессе выплавки алюминия по новой технологии вместо парниковых газов выделяется кислород.
Технология массового производства алюминия не менялась с 1886 года, когда её запатентовал основатель Alcoa Чарльз Холл.
Линч, Юрко и Сассамен узнали, что корпорация Alcoa разработала полностью новый процесс, в котором уголь заменён передовым проводящим материалом, а вместо диоксида углерода выделяется кислород. Потенциал этой технологии для окружающей среды огромен, а для её быстрого внедрения корпорации Alcoa требовался партнёр.
Именно в этот момент Дэвид Том, Мазиар Бруманд и Шон Камачо из отдела развития бизнеса Apple пригласили в проект компанию Rio Tinto. Она работает по всему миру и имеет глубокий опыт в развитии, продвижении и внедрении металлургических технологий.
Две компании по производству алюминия создали совместное предприятие Elysis, которое продолжит развивать новую технологию для крупномасштабного производства. Продажи технологических лицензий планируется начать в 2024 году.
Apple также продолжит предоставлять техническую поддержку. Новая технология, ожидающая патента, уже используется в техническом центре Alcoa возле Питтсбурга, а всего в США в этот проект планируется вложить более 30 миллионов долларов.
Если новая технология будет внедрена во всём мире, она позволит полностью устранить прямые выбросы парниковых газов при металлургическом производстве и укрепит тесные связи металлургических и обрабатывающих отраслей Канады и США.
Продолжая борьбу за чистую окружающую среду, в прошлом месяце компания Apple объявила, что все её площадки на 100% переведены на возобновляемую энергию. 23 поставщика Apple поставили себе аналогичную цель. Кроме того, стремясь производить все свои продукты из вторичного или возобновляемого сырья, компания Apple представила Daisy — робота, способного более эффективно разбирать iPhone и извлекать ценные детали для высокотехнологичной утилизации.
Фотографии производства алюминия
Скачать все изображения
Процесс производства алюминия
Как производится алюминий
В чистом виде алюминий в природе не встречается, поэтому остался
в значительной степени неизвестный до недавнего времени, как 200 лет назад.
Создание алюминия с помощью
электричество было впервые изобретено в 1886 году и используется до сих пор.
ДОБЫЧА БОКСИТОВ
Процесс производства алюминия начинается с добычи бокситов, богатого алюминием минерала в виде гидроксид алюминия. Около 90% мировых запасов бокситов приходится на тропические районы.
ПРОИЗВОДСТВО ГЛИНОЗЕМА
Бокситы измельчают, сушат и измельчают в специальных мельницах, где смешивают с небольшим количеством воды. В результате получается густая паста, которую собирают в специальные контейнеры и нагревают паром, чтобы удалить большую часть примесей. кремний, присутствующий в бокситах.
Руда загружается в автоклавы и обрабатывается известково-каустической содой. Оксид алюминия появляется в
образуется шлам, а все примеси оседают на дно в виде красного шлама.
Раствор алюмината натрия перемешивают в осадителях в течение нескольких дней, в конечном итоге чистый оксид алюминия или Al 2 O 3 оседает на дно.
ПРОЦЕСС ВОССТАНОВЛЕНИЯ
На алюминиевом заводе глинозем заливают в специальные восстановительные ванны с расплавленным криолитом. при 950℃. Затем в смеси индуцируют электрические токи силой 400 кА или выше; этот ток разрывает связь между атомами алюминия и кислорода, в результате чего жидкий алюминий оседает на дне восстановительной ячейки.
ПЕРВИЧНЫЙ АЛЮМИНИЙ
Первичный алюминий отливается в слитки и отгружается потребителям или используется в производстве алюминия.
сплавов различного назначения.
АЛЮМИНИЕВЫЕ СПЛАВЫ
Процесс, при котором алюминию придается необходимая форма.
Этот процесс используется для изготовления
подавляющее большинство алюминиевых изделий из оправ для очков, корпусов телефонов, фюзеляжей самолетов или космических кораблей
тела.
Пластичность алюминия означает, что его можно легко раскатать в тонкие листы. Для этого алюминиевые сплавы отлиты в прямоугольные балки до 9метров в длину, затем они сворачиваются в листы, из которых алюминиевая фольга и банки для напитков, а также детали автомобильных кузовов и множество других продуктов.
Процесс, при котором алюминию придается необходимая форма. Этот процесс используется для изготовления подавляющее большинство алюминиевых изделий из оправ для очков, корпусов телефонов, фюзеляжей самолетов или космических кораблей тела.
ПЕРЕРАБОТКА
В отличие от железа, алюминий устойчив к коррозии, поэтому его можно переплавлять и использовать повторно бесконечное количество раз.
раз. Дополнительным преимуществом является то, что для переработки алюминия требуется всего 5% энергии, необходимой для его производства.
количество первичного алюминия.
В чистом виде алюминий в природе не встречается, поэтому остался в значительной степени неизвестный до недавнего времени, как 200 лет назад. Создание алюминия с помощью электричество было впервые изобретено в 1886 году и используется до сих пор.
Добыча бокситов
Добыча бокситов
Процесс производства алюминия начинается с добычи бокситов, богатого алюминием минерала в виде гидроксид алюминия. Около 90% мировых запасов бокситов приходится на тропические районы.
Дробление
ПРОИЗВОДСТВО ГЛИНОЗЕМА
Бокситы измельчают, сушат и измельчают в специальных мельницах, где смешивают с небольшим количеством воды.
В результате получается густая паста, которую собирают в специальные контейнеры и нагревают паром, чтобы удалить большую часть примесей.
кремний, присутствующий в бокситах.
Переваривание
Руда загружается в автоклавы и обрабатывается известково-каустической содой. Оксид алюминия появляется в образуется шлам, а все примеси оседают на дно в виде красного шлама.
Осадки
Раствор алюмината натрия перемешивают в осадителях в течение нескольких дней, в конечном итоге чистый оксид алюминия или Al 2 O 3 оседает на дно.
Электролитическое восстановление
ПРОЦЕСС ВОССТАНОВЛЕНИЯ
На алюминиевом заводе глинозем заливают в специальные восстановительные ванны с расплавленным криолитом.
при 950⁰С. Затем в смеси индуцируют электрические токи силой 400 кА или выше; этот ток разрывает связь
между атомами алюминия и кислорода, в результате чего жидкий алюминий оседает на дне восстановительной ячейки.
Литье
ПЕРВИЧНЫЙ АЛЮМИНИЙ
Первичный алюминий отливается в слитки и отгружается потребителям или используется в производстве алюминия. сплавы различного назначения.
Литейные сплавы
АЛЮМИНИЕВЫЕ СПЛАВЫ
Литейные алюминиевые сплавы используются для изготовления готовых изделий путем литья сплавов в специальные формы. Требуемые свойства придаются металлу путем добавления различных примесей, таких как кремний, медь или магний. Эти сплавы используются в производстве автомобильных и авиационных двигателей и алюминиевых сплавов. колеса.
Прокат
Пластичность алюминия означает, что его можно легко раскатать в тонкие листы. Для этого алюминиевые сплавы
отлиты в прямоугольные балки до 9метров в длину, затем они сворачиваются в листы, из которых алюминиевая фольга
и банки для напитков, а также детали автомобильных кузовов и множество других продуктов.
Экструзия
Процесс, при котором алюминию придается необходимая форма. Этот процесс используется для изготовления подавляющее большинство алюминиевых изделий из оправ для очков, корпусов телефонов, фюзеляжей самолетов или космических кораблей тела.
Переработка
ПЕРЕРАБОТКА
В отличие от железа, алюминий устойчив к коррозии, поэтому его можно переплавлять и использовать повторно бесконечное количество раз. раз. Дополнительным преимуществом является то, что для переработки алюминия требуется всего 5% энергии, необходимой для его производства. количество первичного алюминия.
10 Новые технологии повышения энергоэффективности и сокращения выбросов парниковых газов — Global Efficiency Intelligence
Али Хасанбейги
Али Хасанбейги
Автор: Али Хасанбейги, к.т.н.
Производство алюминия является одним из самых энергоемких промышленных процессов в мире. Хотя около трети мирового производства алюминия использует электроэнергию из гидроэнергетических источников, все более широкое использование угля в качестве основного топлива для производства электроэнергии во многих странах означает, что производство алюминия по-прежнему является значительным источником парниковых газов (ПГ) и выбросов парниковых газов. . По данным Международного энергетического агентства (МЭА), на алюминиевую промышленность приходится около 1% глобальных выбросов парниковых газов (МЭА, 2012 г.).
Ожидается, что к 2050 году ежегодный мировой спрос на алюминий увеличится в два-три раза. Основной прирост потребления алюминия придется на Китай, Индию, Ближний Восток и другие развивающиеся страны, где потребление, как ожидается, почти увеличиться в четыре раза к 2025 году.
Чтобы удовлетворить этот возросший спрос, производство, по прогнозам, вырастет примерно с 51 миллиона тонн первичного алюминия в 2014 году до 89-122 миллионов тонн в 2050 году (IEA 2012). Это увеличение потребления и производства алюминия приведет к значительному росту абсолютного энергопотребления в отрасли и выбросов парниковых газов.
Исследования подтвердили возможность экономии энергии за счет внедрения коммерчески доступных энергоэффективных технологий и мер в алюминиевой промышленности по всему миру. Однако сегодня, учитывая прогнозируемый продолжающийся рост производства алюминия в абсолютном выражении, сокращение в будущем (например, к 2030 или 2050 году) абсолютного энергопотребления и выбросов парниковых газов потребует дальнейших инноваций в этой отрасли. Инновации, вероятно, будут включать разработку различных процессов и материалов для производства алюминия или технологий, которые могут экономично улавливать и хранить выбросы парниковых газов в отрасли. Разработка этих новых технологий и их внедрение на рынке станут ключевым фактором в среднесрочной и долгосрочной стратегиях алюминиевой промышленности по смягчению последствий изменения климата.
Многие исследования, проведенные по всему миру, выявили отраслевые и кросс-энергетические технологии для алюминиевой промышленности, которые уже были коммерциализированы. Однако информация о новых или передовых энергоэффективных и низкоуглеродных технологиях для алюминиевой промышленности, которые еще не были коммерциализированы, скудна и разбросана.
В 2016 году Сесилия Спрингер из Национальной лаборатории Лоуренса в Беркли и я написали отчет, в котором была объединена доступная информация о новых технологиях для алюминиевой промышленности с целью облегчить инженерам, исследователям, инвесторам, алюминиевым компаниям, политикам и другим заинтересованным сторонам доступ к хорошо структурированной базе данных по этой теме.
Информация о 10 новых технологиях для алюминиевой промышленности была освещена в отчете и представлена с использованием стандартной структуры для каждой технологии. В таблице ниже показан список охваченных технологий.
Таблица 1. Новые технологии повышения энергоэффективности и сокращения выбросов CO2 для алюминиевой промышленности (Springer and Hasanbeigi, 2016)
Отход от традиционных процессов и продуктов потребует ряда разработок, включая: обучение производителей и потребителей; новые стандарты; агрессивные исследования и разработки для устранения проблем и барьеров, с которыми сталкиваются новые технологии; государственная поддержка и финансирование разработки и внедрения новых технологий; правила решения вопросов интеллектуальной собственности, связанных с распространением новых технологий; и финансовые стимулы (например, через механизмы торговли квотами на выбросы углерода), чтобы сделать новые низкоуглеродные технологии, которые могут иметь более высокие первоначальные затраты, конкурентоспособными по сравнению с традиционными процессами и продуктами.
Наш отчет опубликован на веб-сайте LBNL, и его можно скачать по этой ссылке.
Пожалуйста чувствуйте свободным связаться я если вы имеете любой вопрос.
Не забудьте Подпишитесь на нас на LinkedIn и Facebook , чтобы получать последние новости о наших новых сообщениях в блогах, проектах и публикациях.
Некоторые из наших публикаций по теме:
1. Хасанбейги, Али (2013). Новые технологии для энергоэффективной, водосберегающей и экологически чистой текстильной промышленности. Беркли, Калифорния: Национальная лаборатория Лоуренса Беркли. ЛБНЛ-6510Е
2. Хасанбейги Али; Аренс, Марлен; Прайс, Линн; (2013). Новые технологии энергоэффективности и сокращения выбросов CO2 для черной металлургии. Беркли, Калифорния: Национальная лаборатория Лоуренса Беркли BNL-6106E.
3. Конг, Лингбо; Хасанбейги, Али; Прайс, Линн (2012). Новые технологии энергоэффективности и снижения выбросов парниковых газов в целлюлозно-бумажной промышленности. Беркли, Калифорния: Национальная лаборатория Лоуренса Беркли.