एल्यूमीनियम खनन के स्थान और तरीके। एल्यूमीनियम खनन की विशेषताएं

पारंपरिक धातुओं (इस्पात, तांबा, कांस्य) की तुलना में, एल्यूमीनियम एक युवा धातु है। इसे प्राप्त करने का आधुनिक तरीका 1886 में ही विकसित किया गया था, और इससे पहले यह बहुत दुर्लभ था। "पंख वाले" धातु का औद्योगिक पैमाना 20 वीं शताब्दी में ही शुरू हुआ था। आज, यह इलेक्ट्रॉनिक्स से लेकर अंतरिक्ष और विमानन उद्योगों तक विभिन्न उद्योगों में सबसे अधिक मांग वाली सामग्रियों में से एक है।

1825 में केवल कुछ मिलीग्राम की मात्रा में एल्यूमीनियम अयस्क का पहली बार चांदी धातु के रूप में उत्पादन किया गया था, और बड़े पैमाने पर उत्पादन के आगमन से पहले, यह धातु सोने की तुलना में अधिक महंगी थी। उदाहरण के लिए, स्वीडन के शाही मुकुटों में से एक में एल्यूमीनियम शामिल था, और 1889 में डी। आई। मेंडेलीव को अंग्रेजों से एक महंगा उपहार मिला - एल्यूमीनियम से बना तराजू।

एल्युमीनियम अयस्क प्राप्त करने के लिए किन कच्चे माल की आवश्यकता होती है? आधुनिक समय में सबसे आवश्यक सामग्रियों में से एक का उत्पादन कैसे किया जाता है?

चांदी की धातु ही सीधे एल्यूमिना से प्राप्त की जाती है। यह कच्चा माल एल्यूमीनियम ऑक्साइड (Al2O3) है, जो अयस्कों से प्राप्त होता है:

• बॉक्साइट;
• अलुनाइट्स;
• नेफलाइन सिनाइट्स।

स्रोत सामग्री का सबसे आम स्रोत बॉक्साइट है, और उन्हें मुख्य एल्यूमीनियम अयस्क माना जाता है।

खोज के 130 से अधिक वर्षों के इतिहास के बावजूद, अभी तक एल्यूमीनियम अयस्क की उत्पत्ति को समझना संभव नहीं है। यह संभव है कि प्रत्येक क्षेत्र में कुछ शर्तों के प्रभाव में कच्चे माल का निर्माण हुआ हो। और इससे बॉक्साइट के निर्माण के बारे में एक सार्वभौमिक सिद्धांत निकालना मुश्किल हो जाता है। एल्युमीनियम कच्चे माल की उत्पत्ति के लिए तीन मुख्य परिकल्पनाएँ हैं:

1. वे अवशिष्ट उत्पाद के रूप में कुछ प्रकार के चूना पत्थर के विघटन के परिणामस्वरूप बने थे।
2. बॉक्साइट को प्राचीन चट्टानों के अपक्षय के परिणामस्वरूप उनके आगे स्थानांतरण और निक्षेपण के परिणामस्वरूप प्राप्त किया गया था।
3. अयस्क लोहे, एल्यूमीनियम और टाइटेनियम लवण के अपघटन की रासायनिक प्रक्रियाओं का परिणाम है, और एक अवक्षेप के रूप में बाहर गिर गया।

हालांकि, बॉक्साइट से अलग-अलग परिस्थितियों में एलुनाइट और नेफलाइन अयस्कों का निर्माण किया गया था। पूर्व का गठन सक्रिय हाइड्रोथर्मल और ज्वालामुखी गतिविधि की स्थितियों के तहत किया गया था। दूसरा उच्च मैग्मा तापमान पर है।

नतीजतन, अल्युनाइट्स में आमतौर पर एक टेढ़ी-मेढ़ी झरझरा संरचना होती है। उनमें विभिन्न एल्यूमीनियम ऑक्साइड यौगिकों का 40% तक होता है। लेकिन, एल्यूमीनियम-असर वाले अयस्क के अलावा, जमा, एक नियम के रूप में, एडिटिव्स होते हैं, जो उनके निष्कर्षण की लाभप्रदता को प्रभावित करते हैं। एलुनाइट्स से एडिटिव्स के 50% अनुपात में जमा को विकसित करना लाभदायक माना जाता है।

नेफलाइन को आमतौर पर क्रिस्टलीय नमूनों द्वारा दर्शाया जाता है, जिसमें एल्यूमीनियम ऑक्साइड के अलावा, विभिन्न अशुद्धियों के रूप में एडिटिव्स होते हैं। संरचना के आधार पर, इस प्रकार के अयस्क को प्रकारों में वर्गीकृत किया जाता है। सबसे अमीरों की संरचना में 90% तक नेफलाइन है, दूसरी दर 40-50% है, यदि खनिज इन संकेतकों की तुलना में खराब हैं, तो उन्हें विकसित करना आवश्यक नहीं माना जाता है।

खनिजों की उत्पत्ति के बारे में एक विचार रखने के बाद, भूवैज्ञानिक अन्वेषण एल्यूमीनियम अयस्कों के जमा के स्थान को काफी सटीक रूप से निर्धारित कर सकता है। इसके अलावा, गठन की शर्तें, जो खनिजों की संरचना और संरचना को प्रभावित करती हैं, निष्कर्षण के तरीकों को निर्धारित करती हैं। यदि क्षेत्र को लाभदायक समझा जाए तो उसका विकास करें।

बॉक्साइट एल्यूमीनियम, लोहा और सिलिकॉन (विभिन्न क्वार्ट्ज के रूप में), टाइटेनियम, और सोडियम, ज़िरकोनियम, क्रोमियम, फास्फोरस और अन्य के एक छोटे से मिश्रण के साथ एक जटिल यौगिक है।

एल्यूमीनियम के उत्पादन में सबसे महत्वपूर्ण संपत्ति बॉक्साइट का "उद्घाटन" है। यानी धातु गलाने के लिए फीडस्टॉक प्राप्त करने के लिए अनावश्यक सिलिकॉन एडिटिव्स को इससे अलग करना कितना आसान होगा।

एल्युमिनियम के उत्पादन का आधार एल्युमिना है। इसे बनाने के लिए, अयस्क को एक महीन पाउडर में पिसा जाता है और भाप से गर्म किया जाता है, जिससे अधिकांश सिलिकॉन अलग हो जाते हैं। और यह द्रव्यमान पहले से ही गलाने के लिए कच्चा माल होगा।

1 टन एल्यूमीनियम प्राप्त करने के लिए, आपको लगभग 4-5 टन बॉक्साइट की आवश्यकता होती है, जिससे प्रसंस्करण के बाद, लगभग 2 टन एल्यूमिना बनता है, और उसके बाद ही आप धातु प्राप्त कर सकते हैं।

एल्यूमीनियम जमा के विकास के लिए प्रौद्योगिकी। एल्युमिनियम अयस्क निकालने के तरीके

एल्यूमीनियम-असर वाली चट्टानों की घटना की नगण्य गहराई के साथ, उनका निष्कर्षण एक खुली विधि द्वारा किया जाता है। लेकिन, अयस्क की परतों को काटने की प्रक्रिया उसके प्रकार और संरचना पर निर्भर करेगी।

• क्रिस्टलीय खनिज (अक्सर बॉक्साइट, या नेफलाइन) मिलिंग द्वारा हटा दिए जाते हैं। इसके लिए खनिकों का उपयोग किया जाता है। मॉडल के आधार पर, ऐसी मशीन एक सीम को 600 मिमी मोटी तक काट सकती है। चट्टान का द्रव्यमान धीरे-धीरे विकसित होता है, एक परत से गुजरने के बाद अलमारियां बनाता है।

यह ऑपरेटर की कैब और रनिंग गियर की सुरक्षित स्थिति के लिए किया जाता है, जो अप्रत्याशित पतन की स्थिति में सुरक्षित दूरी पर होगा।

• ढीली एल्यूमीनियम-असर वाली चट्टानें मिलिंग विकास के उपयोग को बाहर करती हैं। चूंकि उनकी चिपचिपाहट मशीन के काटने वाले हिस्से को बंद कर देती है। अक्सर, खनन उत्खनन का उपयोग करके इस प्रकार की चट्टानों को काटा जा सकता है, जो आगे के परिवहन के लिए तुरंत अयस्क को डंप ट्रकों पर लोड करते हैं।

कच्चे माल का परिवहनपूरी प्रक्रिया का एक अलग हिस्सा है। आमतौर पर, संवर्धन संयंत्र, यदि संभव हो तो, विकास के निकट निर्माण करने का प्रयास करते हैं। यह संवर्द्धन के लिए अयस्क की आपूर्ति के लिए बेल्ट कन्वेयर के उपयोग की अनुमति देता है। लेकिन, अधिक बार, जब्त किए गए कच्चे माल को डंप ट्रकों द्वारा ले जाया जाता है।
अगला चरण एल्यूमिना के उत्पादन के लिए चट्टान का संवर्धन और तैयारी है।

1. अयस्क को एक बेल्ट कन्वेयर द्वारा कच्चे माल की तैयारी की दुकान में ले जाया जाता है, जहां कई क्रशरों का उपयोग किया जा सकता है, खनिजों को एक-एक करके लगभग 110 मिमी के अंश तक कुचल दिया जाता है।
2. तैयारी की दुकान का दूसरा खंड आगे की प्रक्रिया के लिए तैयार अयस्क और अतिरिक्त एडिटिव्स की आपूर्ति करता है।

1. तैयारी का अगला चरण भट्टियों में चट्टान की सिंटरिंग है।

साथ ही इस स्तर पर, मजबूत क्षार के साथ लीचिंग करके कच्चे माल को संसाधित करना संभव है। परिणाम एक तरल एल्यूमिनेट समाधान (हाइड्रोमेटालर्जिकल उपचार) है।

1. एल्युमिनेट विलयन अपघटन की अवस्था से होकर गुजरता है। इस स्तर पर, एक एल्युमिनेट पल्प प्राप्त होता है, जो बदले में, तरल घटक के पृथक्करण और वाष्पीकरण के लिए भेजा जाता है।
2. उसके बाद, इस द्रव्यमान को अनावश्यक क्षार से साफ किया जाता है, और भट्टियों में कैल्सीनेशन के लिए भेजा जाता है। ऐसी श्रृंखला के परिणामस्वरूप, शुष्क एल्यूमिना बनता है, जो हाइड्रोलिसिस उपचार द्वारा एल्यूमीनियम के उत्पादन के लिए आवश्यक है।

एक जटिल तकनीकी प्रक्रिया के लिए बड़ी मात्रा में ईंधन और चूना पत्थर, साथ ही बिजली की आवश्यकता होती है। यह एल्युमीनियम स्मेल्टरों के स्थान का मुख्य कारक है - एक अच्छे परिवहन इंटरचेंज के पास, और आस-पास आवश्यक संसाधनों की जमा राशि की उपस्थिति।

हालांकि, एक खदान निष्कर्षण विधि भी है, जब कोयला खनन के सिद्धांत के अनुसार चट्टानों को परतों से काटा जाता है। उसके बाद, अयस्क को संवर्धन और एल्यूमीनियम निष्कर्षण के लिए समान सुविधाओं के लिए भेजा जाता है।

सबसे गहरी "एल्यूमीनियम" दीर्घाओं में से एक रूस में उरल्स में स्थित है, इसकी गहराई 1550 मीटर तक पहुंचती है!

मुख्य एल्यूमीनियम जमा एक उष्णकटिबंधीय जलवायु वाले क्षेत्रों में केंद्रित हैं, और अधिकांश जमा का 73% सिर्फ 5 देशों में पाया जाता है: गिनी, ब्राजील, जमैका, ऑस्ट्रेलिया और भारत। इनमें से गिनी के पास 5 बिलियन टन (विश्व हिस्सेदारी का 28%) से अधिक का सबसे समृद्ध भंडार है।

यदि हम भंडार और मात्रा को उत्पादन से विभाजित करते हैं, तो हम निम्नलिखित चित्र प्राप्त कर सकते हैं:

पहला स्थान - अफ्रीका (गिनी)।

दूसरा स्थान - अमेरिका।

तीसरा स्थान - एशिया।

चौथा स्थान - ऑस्ट्रेलिया।

5 वां - यूरोप।

एल्यूमीनियम अयस्क के निष्कर्षण के लिए शीर्ष पांच देशों को तालिका में प्रस्तुत किया गया है

इसके अलावा, एल्यूमीनियम अयस्कों के मुख्य खनिकों में शामिल हैं: जमैका (9.7 मिलियन टन), रूस (6.6), कजाकिस्तान (4.2), गुयाना (1.6)।

हमारे देश में यूराल और लेनिनग्राद क्षेत्र में केंद्रित एल्यूमीनियम अयस्कों के कई समृद्ध भंडार हैं। लेकिन, हमारे देश में बॉक्साइट निकालने का मुख्य तरीका अधिक श्रम-गहन बंद खदान विधि है, जो रूस में अयस्कों के कुल द्रव्यमान का लगभग 80% निकालती है।

क्षेत्रीय विकास में अग्रणी हैं सेवुरलबोक्सिट्रूडा संयुक्त स्टॉक कंपनी, बक्सिटोगोर्स्की एल्यूमिना जेएससी, दक्षिण यूराल बॉक्साइट खदानें। हालांकि उनका स्टॉक खत्म हो रहा है। नतीजतन, रूस को प्रति वर्ष लगभग 3 मिलियन टन एल्यूमिना का आयात करना पड़ता है।

कुल मिलाकर, देश में विभिन्न एल्युमिनियम अयस्कों (बॉक्साइट, नेफलाइन) के 44 भंडारों का पता लगाया गया है, जो अनुमान के अनुसार 240 वर्षों के लिए पर्याप्त होना चाहिए, आज की तरह उत्पादन की इतनी तीव्रता के साथ।

एल्यूमिना का आयात जमा में अयस्क की निम्न गुणवत्ता के कारण होता है, उदाहरण के लिए, 50% एल्यूमिना संरचना वाले बॉक्साइट को रेड राइडिंग हूड डिपॉजिट में खनन किया जाता है, जबकि 64% एल्यूमिना के साथ रॉक इटली में और 61% चीन में निकाला जाता है।

मूल रूप से, 60% तक अयस्क कच्चे माल का उपयोग एल्यूमीनियम के उत्पादन के लिए किया जाता है। हालांकि, समृद्ध संरचना आपको इसे और अन्य रासायनिक तत्वों से निकालने की अनुमति देती है: टाइटेनियम, क्रोमियम, वैनेडियम और अन्य अलौह धातुएं, जिन्हें मुख्य रूप से स्टील की गुणवत्ता में सुधार के लिए मिश्र धातु योजक के रूप में आवश्यक है।

जैसा कि ऊपर उल्लेख किया गया है, एल्युमिनियम के उत्पादन के लिए तकनीकी श्रृंखला आवश्यक रूप से एल्यूमिना के निर्माण के चरण से गुजरती है, जिसका उपयोग लौह धातु विज्ञान में फ्लक्स के रूप में भी किया जाता है।

एल्यूमीनियम अयस्क में तत्वों की समृद्ध संरचना का उपयोग खनिज पेंट के उत्पादन के लिए भी किया जाता है। एल्यूमिना सीमेंट भी गलाने की विधि द्वारा निर्मित होता है - एक जल्दी सख्त होने वाला टिकाऊ द्रव्यमान।

बॉक्साइट से प्राप्त एक अन्य सामग्री इलेक्ट्रोकोरंडम है। यह विद्युत भट्टियों में अयस्क को गलाने से प्राप्त होता है। यह एक बहुत ही कठोर पदार्थ है, जो हीरे के बाद दूसरा है, जो इसे एक लोकप्रिय अपघर्षक बनाता है।

इसके अलावा, शुद्ध धातु प्राप्त करने की प्रक्रिया में, अपशिष्ट बनता है - लाल मिट्टी। इसमें से एक तत्व निकाला जाता है - स्कैंडियम, जिसका उपयोग एल्यूमीनियम-स्कैंडियम मिश्र धातुओं के उत्पादन में किया जाता है, जो ऑटोमोटिव उद्योग, रॉकेट साइंस, इलेक्ट्रिक ड्राइव के उत्पादन और खेल उपकरण में मांग में हैं।

आधुनिक उत्पादन के विकास के लिए अधिक से अधिक एल्युमीनियम की आवश्यकता होती है। हालांकि, जमा विकसित करना या विदेशों से एल्यूमिना आयात करना हमेशा लाभदायक नहीं होता है। इसलिए, द्वितीयक कच्चे माल का उपयोग करके धातु गलाने का तेजी से उपयोग किया जा रहा है।

उदाहरण के लिए, संयुक्त राज्य अमेरिका, जापान, जर्मनी, फ्रांस, ग्रेट ब्रिटेन जैसे देश मुख्य रूप से द्वितीयक एल्यूमीनियम का उत्पादन करते हैं, जो कि मात्रा के मामले में वैश्विक गलाने का 80% तक है।

द्वितीयक धातु प्राथमिक धातु की तुलना में काफी सस्ती होती है, जिसके लिए 20,000 kW ऊर्जा / 1 टन की आवश्यकता होती है।

आज, विभिन्न अयस्कों से प्राप्त एल्यूमीनियम, सबसे अधिक मांग वाली सामग्रियों में से एक है जो टिकाऊ और हल्के उत्पादों को प्राप्त करना संभव बनाता है जो जंग के लिए अतिसंवेदनशील नहीं हैं। धातु के विकल्प अभी तक नहीं मिले हैं, और आने वाले दशकों में, अयस्क खनन और गलाने में केवल वृद्धि होगी।

और कुछ अन्य तत्व। हालांकि, इन सभी तत्वों को वर्तमान में एल्यूमीनियम अयस्कों से नहीं निकाला जाता है और राष्ट्रीय अर्थव्यवस्था की जरूरतों के लिए उपयोग किया जाता है।

एपेटाइट-नेफलाइन रॉक का सबसे अधिक उपयोग किया जाता है, जिससे उर्वरक, एल्यूमिना, सोडा, पोटाश और कुछ अन्य उत्पाद प्राप्त होते हैं; लगभग कोई डंप नहीं हैं।

जब बॉक्साइट को बायर प्रक्रिया या सिंटरिंग द्वारा संसाधित किया जाता है, तब भी डंप में बहुत अधिक लाल मिट्टी बची होती है, जिसका तर्कसंगत उपयोग बहुत ध्यान देने योग्य है।

पहले यह कहा जाता था कि 1 टन एल्युमीनियम प्राप्त करने के लिए बहुत अधिक बिजली खर्च करनी पड़ती है, जो कि एल्युमीनियम की लागत का पांचवां हिस्सा है। तालिका में। 55 1 टन एल्यूमीनियम की लागत की गणना को दर्शाता है। तालिका में दिए गए आंकड़ों से, यह निम्नानुसार है कि सबसे महत्वपूर्ण लागत घटक कच्चे माल और बुनियादी सामग्री हैं, एल्यूमिना के साथ सभी लागतों का लगभग आधा हिस्सा है। इसलिए, एल्युमिनियम की लागत में कमी मुख्य रूप से एल्यूमिना उत्पादन की लागत को कम करने की दिशा में होनी चाहिए।

सैद्धांतिक रूप से, 1 टन एल्यूमीनियम पर 1.89 टन ​​एल्यूमिना खर्च किया जाना चाहिए। वास्तविक प्रवाह दर पर इस मूल्य से अधिक होना मुख्य रूप से परमाणुकरण से होने वाले नुकसान का परिणाम है। एल्यूमिना को स्नान में स्वचालित रूप से लोड करके इन नुकसानों को 0.5-0.6% तक कम किया जा सकता है। लागत में कमीएल्यूमिना को इसके उत्पादन के सभी चरणों में नुकसान को कम करके प्राप्त किया जा सकता है, विशेष रूप से अपशिष्ट कीचड़ में, एल्यूमिनेट समाधानों के परिवहन के दौरान और साथ ही एल्यूमिना कैल्सीनेशन के दौरान; एग्जॉस्ट स्टीम (स्वयं-वाष्पीकरण से) के बेहतर उपयोग और बेकार गर्मी के पूर्ण उपयोग से प्राप्त बचत के कारण। यह आटोक्लेव प्रक्रिया के लिए विशेष रूप से महत्वपूर्ण है, जहां भाप की लागत महत्वपूर्ण है।

निरंतर निक्षालन और कताई का परिचय; उन्नत एल्यूमिना रिफाइनरियों ने कई कार्यों को स्वचालित करना संभव बना दिया, जिससे भाप और बिजली की खपत को कम करने, श्रम उत्पादकता बढ़ाने और एल्यूमीनियम की लागत को कम करने में मदद मिली। हालांकि, इस दिशा में और भी बहुत कुछ किया जा सकता है। उच्च श्रेणी के बॉक्साइट्स की खोज को छोड़े बिना, जिसके संक्रमण से एल्यूमिना की लागत में भारी कमी आएगी, लौह और इस्पात उद्योग में लौहयुक्त बॉक्साइट और लाल मिट्टी का उपयोग करने के तरीकों की तलाश करनी चाहिए। एक उदाहरण एपेटाइट-नेफलाइन चट्टानों का जटिल उपयोग है।

फ्लोराइड लवण की लागत 8% है। इलेक्ट्रोलाइट स्नान से गैसों को सावधानीपूर्वक हटाकर उनमें से फ्लोराइड यौगिकों को पकड़ने के लिए उन्हें कम किया जा सकता है। स्नान से ली गई एनोड गैसों में 40 मिलीग्राम/एम 3 फ्लोरीन, लगभग 100 मिलीग्राम/एम 3 राल और 90 मिलीग्राम/एम 3 धूल (एएलएफ 3) तक होती है। , अल 2 ओ 3, ना 3 एएलएफ 6)। इन गैसों को वातावरण में नहीं छोड़ा जाना चाहिए,चूंकि उनमें मूल्यवान होते हैं, इसके अलावा, वे जहरीले होते हैं। कार्यशाला के वातावरण और संयंत्र से सटे क्षेत्रों में विषाक्तता से बचने के लिए उन्हें मूल्यवान धूल से साफ किया जाना चाहिए, साथ ही बेअसर भी किया जाना चाहिए। गैसों को साफ करने के लिए, उन्हें टॉवर गैस क्लीनर (स्क्रबर्स) में कमजोर सोडा के घोल से धोया जाता है।

शुद्धिकरण और न्यूट्रलाइजेशन प्रक्रियाओं के सही संगठन के साथ, फ्लोराइड लवण का हिस्सा (50% तक) उत्पादन में वापस करना संभव है और इस तरह एल्यूमीनियम की लागत को 3-5% तक कम कर देता है।

बिजली के सस्ते स्रोतों के उपयोग और अधिक किफायती सेमीकंडक्टर करंट कन्वर्टर्स (विशेषकर सिलिकॉन) के तेजी से व्यापक परिचय के साथ-साथ बिजली की खपत को सीधे कम करके एल्यूमीनियम की लागत में एक महत्वपूर्ण कमी प्राप्त की जा सकती है। उत्तरार्द्ध सभी या उनके व्यक्तिगत तत्वों में कम वोल्टेज हानि के साथ अधिक उन्नत स्नान डिजाइन करके प्राप्त किया जा सकता है, साथ ही अधिक विद्युत प्रवाहकीय इलेक्ट्रोलाइट्स का चयन करके (क्रायोलाइट का प्रतिरोध बहुत अधिक है और बिजली की एक बड़ी मात्रा को अतिरिक्त गर्मी में परिवर्तित किया जाता है) , जो अभी तक तर्कसंगत रूप से उपयोग नहीं किया जा सकता है)। यह कोई संयोग नहीं है कि पके हुए एनोड वाले स्नान अधिक से अधिक उपयोग में आने लगे हैं, क्योंकि इन स्नानों की ऊर्जा खपत बहुत कम है।

इलेक्ट्रोलिसिस की दुकानों के परिचारक बिजली की खपत को कम करने में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं। एक सामान्य इंटरपोलर दूरी बनाए रखना, स्नान के विभिन्न स्थानों में विद्युत संपर्कों को साफ रखना, एनोड प्रभाव की संख्या और अवधि को कम करना, एक सामान्य इलेक्ट्रोलाइट तापमान बनाए रखना और इलेक्ट्रोलाइट की संरचना की सावधानीपूर्वक निगरानी करने से बिजली की खपत को काफी कम करना संभव हो जाता है।

एल्यूमीनियम संयंत्रों की इलेक्ट्रोलिसिस दुकानों की उन्नत टीमों ने प्रक्रिया की सैद्धांतिक नींव और उनके द्वारा प्रदान किए जाने वाले स्नान की विशेषताओं का अध्ययन किया है, प्रक्रिया की प्रगति की सावधानीपूर्वक निगरानी करते हुए, खपत की गई बिजली की प्रति यूनिट उत्पादित धातु की मात्रा को बढ़ाने का अवसर है। इसकी उत्कृष्ट गुणवत्ता के साथ और इसलिए, एल्यूमीनियम उत्पादन की दक्षता में वृद्धि।

लागत कम करने और श्रम उत्पादकता बढ़ाने में सबसे महत्वपूर्ण कारक एल्यूमीनियम स्मेल्टर की इलेक्ट्रोलिसिस दुकानों में श्रम-गहन प्रक्रियाओं का मशीनीकरण है। पिछले दशकों में घरेलू एल्यूमीनियम संयंत्रों में इस क्षेत्र में महत्वपूर्ण प्रगति हासिल की गई है: स्नान से एल्यूमीनियम का निष्कर्षण यंत्रीकृत किया गया है; इलेक्ट्रोलाइट क्रस्ट को पंच करने और पिन निकालने और चलाने के लिए उत्पादक और सुविधाजनक तंत्र पेश किए गए हैं। हालाँकि, यह आवश्यक और संभव हैएल्युमीनियम स्मेल्टर में प्रक्रियाओं को अधिक से अधिक मशीनीकृत और स्वचालित करने के लिए। यह इलेक्ट्रोलाइज़र की शक्ति में और वृद्धि, आवधिक प्रक्रियाओं से निरंतर प्रक्रियाओं में संक्रमण से सुगम है।

हाल के वर्षों में, एल्यूमीनियम अयस्कों के एकीकृत उपयोग में इस तथ्य के कारण सुधार हुआ है कि कुछ एल्यूमीनियम संयंत्रों ने कचरे से वैनेडियम और धातु गैलियम ऑक्साइड निकालना शुरू कर दिया है।

इसकी खोज 1875 में वर्णक्रमीय विधि द्वारा की गई थी। उससे चार साल पहले, डी। आई। मेंडेलीव ने बड़ी सटीकता के साथ इसके मुख्य गुणों की भविष्यवाणी की थी (इसे ईका-एल्यूमीनियम नाम दिया गया था)। एक चांदी-सफेद रंग और एक कम गलनांक (+30 डिग्री सेल्सियस) है। आपके हाथ की हथेली में गैलियम का एक छोटा सा टुकड़ा पिघलाया जा सकता है। इसके साथ ही गैलियम का क्वथनांक काफी अधिक (2230 डिग्री सेल्सियस) होता है, इसलिए इसका उपयोग उच्च तापमान वाले थर्मामीटर के लिए किया जाता है। क्वार्ट्ज ट्यूब वाले ऐसे थर्मामीटर 1300 डिग्री सेल्सियस तक लागू होते हैं। कठोरता के मामले में, गैलियम सीसा के करीब है। ठोस गैलियम का घनत्व 5.9 ग्राम/सेमी 3, तरल 6.09 ग्राम/सेमी 3 है।

गैलियम प्रकृति में बिखरा हुआ है, अमीर उनके लिए अज्ञात हैं। यह एल्युमिनियम अयस्कों, जिंक ब्लेंड और कुछ कोयले की राख में एक प्रतिशत के सौवें और हज़ारवें हिस्से में पाया जाता है। गैसवर्क्स टार में कभी-कभी 0.75% गैलियम तक होता है।

विषाक्तता के संदर्भ में, गैलियम बहुत बेहतर है और इसलिए, इसके निष्कर्षण पर सभी कार्य सावधानीपूर्वक स्वच्छता का पालन करते हुए किए जाने चाहिए।

सामान्य तापमान पर शुष्क हवा में, गैलियम लगभग ऑक्सीकरण नहीं करता है: गर्म होने पर, यह ऑक्सीजन के साथ सख्ती से जुड़ता है, जिससे सफेद ऑक्साइड गा 2 ओ 3 बनता है। इस गैलियम ऑक्साइड के साथ-साथ अन्य गैलियम ऑक्साइड (GaO और Ga2O) भी कुछ शर्तों के तहत बनते हैं। गैलियम हाइड्रॉक्साइड गा (ओएच) 3 उभयधर्मी है और इसलिए एसिड और क्षार में आसानी से घुलनशील है, जिसके साथ यह एल्यूमिनेट के गुणों के समान गैलेट बनाता है। इस संबंध में, एल्यूमीनियम अयस्कों से एल्यूमिना प्राप्त करते समय, गैलियम, एल्यूमीनियम के साथ, समाधान में गुजरता है और फिर बाद के सभी कार्यों में इसका साथ देता है। एल्युमिनियम के इलेक्ट्रोलाइटिक शोधन के दौरान एनोड मिश्र धातु में गैलियम की एक निश्चित बढ़ी हुई सांद्रता देखी जाती है, बायर विधि द्वारा एल्यूमिना के उत्पादन के दौरान एल्यूमिनेट समाधानों को प्रसारित करने में, और एल्युमिनेट समाधानों के अधूरे कार्बोनाइजेशन के बाद शेष मदर लिकर में।

इसलिए पुनर्वितरण योजना का उल्लंघन किए बिना एल्युमिना संयंत्रों की एल्युमिना और रिफाइनिंग दुकानों में गैलियम के निष्कर्षण को व्यवस्थित करना संभव है। गैलियम के निष्कर्षण के लिए पुनर्नवीनीकरण एल्यूमिनेट समाधान समय-समय पर दो चरणों में कार्बोनेटेड किया जा सकता है। सबसे पहले, लगभग 90% एल्यूमीनियम धीमी कार्बोनाइजेशन द्वारा अवक्षेपित होता है और घोल को फ़िल्टर्ड किया जाता है, जिसे गैलियम हाइड्रॉक्साइड के रूप में अवक्षेपित करने और घोल में शेष रहने के लिए फिर से कार्बोनेटेड किया जाता है। इस प्रकार प्राप्त अवक्षेप में 1.0% Ga 2 O 3 तक हो सकता है।

एल्युमिनियम का एक महत्वपूर्ण हिस्सा फ्लोराइड लवण के रूप में एल्युमिनेट मदर सर्कुलेटिंग सॉल्यूशन से अवक्षेपित किया जा सकता है। ऐसा करने के लिए, हाइड्रोफ्लोरिक एसिड को गैलियम युक्त एल्युमिनेट घोल में मिलाया जाता है। पीएच . पर<2,5 из раствора осаждается значительная часть алюминия в виде фторида и криолита (Na 3 AlF 6). Галлий и часть алюминия остаются в растворе.

जब एक अम्लीय घोल को सोडा के साथ pH = 6, गैलियम के साथ बेअसर किया जाता है और अवक्षेपित होता है।

गैलियम से एल्युमिनियम को और अलग किया जा सकता हैtych, कास्टिक सोडा की एक छोटी मात्रा युक्त चूने के दूध के साथ एक आटोक्लेव में एल्यूमीनियम-गैलियम हाइड्रेटेड अवक्षेप का उपचार; जब गैलियम घोल में चला जाता है,और अधिकांश एल्युमीनियम तलछट में रहता है। गैलियम तब कार्बन डाइऑक्साइड के घोल से अवक्षेपित होता है। प्राप्त अवक्षेप में 25% Ga 2 O 3 तक होता है। यह अवक्षेप सोडियम हाइड्रॉक्साइड में 1.7 के कास्टिक अनुपात में घुल जाता है और भारी धातुओं, विशेष रूप से सीसा को हटाने के लिए Na 2 S के साथ इलाज किया जाता है। शुद्ध और स्पष्ट समाधान 60-75 डिग्री सेल्सियस, वोल्टेज 3-5 वी और इलेक्ट्रोलाइट की निरंतर हलचल पर इलेक्ट्रोलिसिस के अधीन है। कैथोड और एनोड स्टेनलेस स्टील से बने होने चाहिए।

एल्युमिनेट विलयनों से गैलियम ऑक्साइड के सांद्रण की अन्य विधियाँ हैं। तो, तीन-परत विधि के अनुसार एल्यूमीनियम के इलेक्ट्रोलाइटिक शोधन के बाद शेष 0.1-0.3% गैलियम युक्त एनोड मिश्र धातु से, बाद वाले को गर्म क्षार समाधान के साथ मिश्र धातु का इलाज करके अलग किया जा सकता है। इस स्थिति में, गैलियम भी घोल में चला जाता है, और अवक्षेप में रहता है।

शुद्ध गैलियम यौगिक प्राप्त करने के लिए, गैलियम क्लोराइड की ईथर में घुलने की क्षमता का उपयोग किया जाता है।

यदि यह एल्यूमीनियम अयस्कों में मौजूद है, तो यह लगातार एल्यूमिनेट समाधानों में जमा होगा और 0.5 ग्राम / एल वी 2 ओ 5 से अधिक की सामग्री पर, एल्यूमीनियम को अवक्षेपित और प्रदूषित करने के लिए कार्बोनाइजेशन के दौरान एल्यूमीनियम हाइड्रेट के साथ अवक्षेपित करेगा। वैनेडियम को हटाने के लिए, मदर लिकर को 1.33 ग्राम/सेमी 3 के घनत्व तक वाष्पित किया जाता है और 30 डिग्री सेल्सियस तक ठंडा किया जाता है, जबकि 5% वी 2 ओ 5 से अधिक युक्त कीचड़ सोडा और फास्फोरस के अन्य क्षारीय यौगिकों के साथ बाहर गिर जाता है। आर्सेनिक, जिसमें से इसे पहले जटिल हाइड्रोकेमिकल प्रसंस्करण और फिर एक जलीय घोल के इलेक्ट्रोलिसिस द्वारा अलग किया जा सकता है।

इसकी उच्च ताप क्षमता और संलयन की गुप्त गर्मी (392 J/g) के कारण एल्यूमीनियम के पिघलने के लिए बड़ी मात्रा में ऊर्जा की आवश्यकता होती है। इसलिए, इलेक्ट्रोलिसिस संयंत्रों का अनुभव, जो सीधे तरल एल्यूमीनियम (बिना सिल्लियों में ढलाई के) से स्ट्रिप और वायर रॉड का उत्पादन शुरू कर दिया है, प्रसारित होने योग्य है। इसके अलावा, बड़े पैमाने पर खपत के लिए विभिन्न मिश्र धातुओं के इलेक्ट्रोलिसिस संयंत्रों की ढलाई में तरल एल्यूमीनियम से एक महान आर्थिक प्रभाव प्राप्त किया जा सकता है, और

गैलियम तत्व की खोज का इतिहास परमाणु क्रमांक 31 वाले तत्व के बारे में अधिकांश पाठकों को केवल यह याद रहता है कि यह तीन तत्वों में से एक है...

एल्यूमीनियम युक्त खनिजों और चट्टानों की एक बड़ी संख्या है, लेकिन उनमें से केवल कुछ ही धातु एल्यूमीनियम प्राप्त करने के लिए उपयोग किए जा सकते हैं। बॉक्साइट सबसे व्यापक रूप से इस्तेमाल किया जाने वाला एल्यूमीनियम कच्चा माल है। , और सबसे पहले, एक मध्यवर्ती उत्पाद, एल्यूमिना (Al 2 0 3), अयस्कों से निकाला जाता है, और फिर एल्यूमिना से धात्विक एल्यूमीनियम इलेक्ट्रोलाइटिक माध्यम से प्राप्त किया जाता है। यथाशीघ्र। nepheline-syenite का उपयोग किया जाता है (देखें Nepheline syenite) , साथ ही नेफलाइन-एपेटाइट चट्टानें, जो एक साथ फॉस्फेट के स्रोत के रूप में काम करती हैं। अल्युनाइट चट्टानें एल्यूमीनियम उत्पादन के लिए खनिज कच्चे माल के रूप में काम कर सकती हैं (देखें अल्युनाइट) , ल्यूसाइट लावस (खनिज ल्यूसाइट), लैब्राडोराइट, एनोर्थोसाइट , उच्च-एल्यूमिना क्ले और काओलिन, कानाइट, सिलीमेनाइट और एंडलुसाइट विद्वान।

पूंजीवादी और विकासशील देशों में, एल्यूमीनियम प्राप्त करने के लिए व्यावहारिक रूप से केवल बॉक्साइट का उपयोग किया जाता है। यूएसएसआर में, बॉक्साइट के अलावा, नेफलाइन-सेनाइट और नेफलाइन-एपेटाइट चट्टानों ने बहुत व्यावहारिक महत्व हासिल कर लिया है।

महान सोवियत विश्वकोश। - एम .: सोवियत विश्वकोश. 1969-1978 .

• एल्यूमीनियम एकाधिकार
• एल्यूमीनियम मिश्र धातु

देखें कि "एल्यूमीनियम अयस्क" अन्य शब्दकोशों में क्या है:

एल्युमिनियम अयस्क- (ए. एल्युमिनियम अयस्क; एन. एल्युमिनियमर्ज़, अल्युर्ज़; एफ. मिनेरिस डी एल्युमिनियम; और. मिनरल्स डी एल्युमिनियो) ऐसे यौगिकों और सांद्रता में एल्युमीनियम युक्त प्राकृतिक खनिज संरचनाएं, जिन पर वे औद्योगिक हैं। तकनीकी उपयोग ... ... भूवैज्ञानिक विश्वकोश

एल्युमिनियम अयस्क- चट्टानें, एल्यूमीनियम उत्पादन के लिए कच्चा माल। ज्यादातर बॉक्साइट; एल्यूमीनियम अयस्कों में नेफलाइन सिनाइट्स, एलुनाइट, नेफलाइन एपेटाइट चट्टानें आदि भी शामिल हैं। बड़ा विश्वकोश शब्दकोश

एल्युमिनियम अयस्क- चट्टानें, एल्यूमीनियम उत्पादन के लिए कच्चा माल। ज्यादातर बॉक्साइट; एल्यूमीनियम अयस्कों में नेफलाइन सिनाइट्स, एलुनाइट, नेफलाइन एपेटाइट चट्टानें आदि भी शामिल हैं। * * * एल्यूमीनियम अयस्क एल्यूमीनियम अयस्क, चट्टानें, प्राप्त करने के लिए कच्चा माल ... ... विश्वकोश शब्दकोश

एल्युमिनियम अयस्क- ऐसे यौगिकों और सांद्रता में अल युक्त अयस्क जिस पर उनका औद्योगिक उपयोग तकनीकी रूप से संभव और आर्थिक रूप से संभव है। अल कच्चे माल के रूप में सबसे व्यापक बॉक्साइट, एलुनाइट और ... ...

एल्युमिनियम अयस्क- हॉर्न। चट्टानें, एल्यूमीनियम उत्पादन के लिए कच्चा माल। मुख्य में बॉक्साइट; को ए. आर. इसमें नेफलाइन सिनाइट्स, एलुनाइट, नेफलाइन एपेटाइट चट्टानें आदि भी शामिल हैं। प्राकृतिक विज्ञान। विश्वकोश शब्दकोश

लौह धातु अयस्क- अयस्क, जो ChM के कच्चे माल का आधार हैं; Fe, Mn और Cr अयस्क सहित (लौह अयस्क, मैंगनीज अयस्क और क्रोम अयस्क देखें); यह भी देखें: अयस्क विपणन योग्य अयस्क साइडराइट अयस्क… धातुकर्म का विश्वकोश शब्दकोश

अलौह धातु अयस्क- ऐसे अयस्क जो सीएम के लिए कच्चे माल हैं, जिसमें अल, पॉलीमेटेलिक (पीबी, जेडएन और अन्य धातु युक्त), क्यू, नी, सह, एसएन, डब्ल्यू, मो, टीआई अयस्कों का एक व्यापक समूह शामिल है। अलौह धातु अयस्कों की एक विशिष्ट विशेषता उनका जटिल है ... धातुकर्म का विश्वकोश शब्दकोश

दुर्लभ पृथ्वी अयस्क- अपने स्वयं के खनिजों या कुछ अन्य खनिजों में आइसोमॉर्फिक अशुद्धियों के रूप में REM युक्त प्राकृतिक खनिज संरचनाएं। Izv> 70 के पास आरईई खनिज और लगभग 280 खनिज हैं, जिनमें आरईएम को शामिल किया गया है ... धातुकर्म का विश्वकोश शब्दकोश

दुर्लभ धातुओं के अयस्क- स्वतंत्र खनिजों के रूप में आरई युक्त प्राकृतिक संरचनाएं या अन्य अयस्क और शिरा खनिजों में आइसोमॉर्फिक अशुद्धियां उनके लागत प्रभावी औद्योगिक निष्कर्षण के लिए पर्याप्त मात्रा में। आरई माना जाता है ... ... धातुकर्म का विश्वकोश शब्दकोश

रेडियोधर्मी धातुओं के अयस्क- ऐसे यौगिकों और सांद्रता में रेडियोधर्मी धातुओं (यू, थ, आदि) युक्त प्राकृतिक खनिज संरचनाएं, जहां उनका निष्कर्षण तकनीकी रूप से संभव और आर्थिक रूप से संभव है। औद्योगिक मूल्य ... ... धातुकर्म का विश्वकोश शब्दकोश

आधुनिक उद्योग में, एल्यूमीनियम अयस्क ने सबसे बड़ी लोकप्रियता हासिल की है। एल्युमिनियम आज पृथ्वी पर मौजूद सभी धातुओं में सबसे आम धातु है। इसके अलावा, वह पृथ्वी की आंतों में जमा की संख्या के मामले में रैंकिंग में तीसरे स्थान पर है। साथ ही, एल्युमिनियम सबसे हल्की धातु है। एल्युमिनियम अयस्क एक चट्टान है जो उस सामग्री के रूप में कार्य करता है जिससे धातु प्राप्त की जाती है। एल्यूमीनियम में कुछ रासायनिक और भौतिक गुण होते हैं जो मानव गतिविधि के पूरी तरह से विभिन्न क्षेत्रों में इसके अनुप्रयोग को अनुकूलित करना संभव बनाते हैं। इस प्रकार, एल्यूमीनियम ने विभिन्न कंटेनरों और पैकेजिंग, इलेक्ट्रिकल इंजीनियरिंग और अन्य उपभोक्ता वस्तुओं के उत्पादन में इंजीनियरिंग, ऑटोमोटिव, निर्माण जैसे उद्योगों में अपना व्यापक आवेदन पाया है। एक व्यक्ति द्वारा प्रतिदिन उपयोग किए जाने वाले लगभग हर घरेलू उपकरण में किसी न किसी मात्रा में एल्युमीनियम होता है।

खनिजों की एक बड़ी संख्या है, जिसकी संरचना में इस धातु की उपस्थिति एक बार खोजी गई थी। वैज्ञानिक इस निष्कर्ष पर पहुंचे हैं कि इस धातु का खनन 250 से अधिक खनिजों से किया जा सकता है। हालांकि, धातु को पूरी तरह से सभी अयस्कों से निकालना लाभदायक नहीं है, इसलिए, सभी मौजूदा किस्मों में, सबसे मूल्यवान एल्यूमीनियम अयस्क हैं, जिनसे धातु प्राप्त की जाती है। ये हैं: बॉक्साइट्स, नेफलाइन्स, और अल्युनाइट्स भी। सभी एल्यूमीनियम अयस्कों में से, बॉक्साइट में एल्यूमीनियम की अधिकतम सामग्री नोट की जाती है। यह उनमें है कि लगभग 50% एल्यूमीनियम ऑक्साइड स्थित हैं। एक नियम के रूप में, बॉक्साइट जमा पर्याप्त मात्रा में सीधे पृथ्वी की सतह पर स्थित होते हैं।

बॉक्साइट एक अपारदर्शी चट्टान है जो लाल या भूरे रंग की होती है। खनिज पैमाने पर सबसे मजबूत बॉक्साइट नमूनों का अनुमान 6 बिंदुओं पर लगाया गया है। वे 2900 से 3500 किग्रा/एम3 के विभिन्न घनत्वों में आते हैं, जो सीधे रासायनिक संरचना पर निर्भर करता है।

बॉक्साइट अयस्कों को उनकी जटिल रासायनिक संरचना द्वारा प्रतिष्ठित किया जाता है, जिसमें एल्यूमीनियम हाइड्रॉक्साइड, लोहा और सिलिकॉन ऑक्साइड, साथ ही 40% से 60% एल्यूमिना शामिल हैं, जो एल्यूमीनियम उत्पादन के लिए मुख्य कच्चा माल है। गौरतलब है कि भूमध्यरेखीय और उष्णकटिबंधीय स्थलीय पेटियां मुख्य क्षेत्र हैं, जो बॉक्साइट अयस्क के भंडार के लिए प्रसिद्ध है।

बॉक्साइट के निर्माण में कई घटकों की भागीदारी की आवश्यकता होती है, जिसमें एल्यूमिना मोनोहाइड्रेट, बोहेमाइट, डायस्पोर और आयरन ऑक्साइड के साथ विभिन्न आयरन हाइड्रॉक्साइड खनिज शामिल हैं। अम्लीय, क्षारीय और कुछ मामलों में मूल चट्टानों के अपक्षय के साथ-साथ जलाशयों के तल पर एल्यूमिना के धीमी गति से बसने से बॉक्साइट अयस्क का निर्माण होता है।

दो टन एल्युमिनियम एल्युमिना से आधा प्राप्त होता है - 1 टन। और दो टन एल्यूमिना के लिए लगभग 4.5 टन बॉक्साइट निकालना आवश्यक है। एल्युमिनियम नेफलाइन और एल्युनाइट्स से भी प्राप्त किया जा सकता है।

पूर्व, उनके ग्रेड के आधार पर, 22% से 25% एल्यूमिना हो सकता है। जबकि एलुनाइट्स बॉक्साइट से थोड़े कम होते हैं, और 40% में एल्यूमीनियम ऑक्साइड होता है।

रूस के एल्यूमीनियम अयस्क

खनन किए गए एल्यूमीनियम अयस्कों की मात्रा के मामले में रूसी संघ दुनिया के सभी देशों में रेटिंग की 7 वीं पंक्ति पर है। यह ध्यान देने योग्य है कि यह कच्चा माल रूसी राज्य के क्षेत्र में भारी मात्रा में खनन किया जाता है। हालांकि, देश इस धातु की भारी कमी का सामना कर रहा है, और उद्योग की पूर्ण आपूर्ति के लिए आवश्यक राशि में इसे प्रदान करने में सक्षम नहीं है। यही मुख्य कारण है कि रूस को अन्य देशों से एल्युमीनियम अयस्क खरीदना पड़ता है, साथ ही निम्न गुणवत्ता वाले खनिज अयस्कों के भंडार विकसित करने पड़ते हैं।

राज्य में लगभग 50 जमा हैं, जिनमें से सबसे बड़ी संख्या राज्य के यूरोपीय भाग में स्थित है। हालाँकि, Radynkskoye रूस में सबसे पुराना एल्यूमीनियम अयस्क जमा है। इसका स्थान लेनिनग्राद क्षेत्र है। इसमें बॉक्साइट होते हैं, जो प्राचीन काल से मुख्य और अपरिहार्य सामग्री रहे हैं, जिससे बाद में एल्यूमीनियम का उत्पादन किया जाता है।

तालिका 1. रूस में सबसे बड़ा बॉक्साइट जमा

नाम	विषय %		कुल स्टॉक का प्रतिशत	औद्योगिक विकास की डिग्री
	AL2O3	SiO2
"लिटिल रेड राइडिंग हूड", Severouralsk	53.7	3.7	3.1	विकसित करने में
कालिंस्कॉय, सेवरौरल्स्की	56.0	2.6	3.6	विकसित करने में
चेरेमुज़ोवस्कॉय, स्वेर्दलो क्षेत्र	54.2	4.0	11.0	विकसित करने में
नोवो - कालिंस्कॉय, सेवरौरल्स्की	55.0	3.1	7.0	विकसित करने में
इक्सिंस्कोए, सेंट। नवोलोक	53.5	17.4	11.4	विकसित करने में
वेझायु-वोरीक्विंस्कॉय,। कोमी गणराज्य	49.2	0.1	11.3	तैयारी में
विस्लोव्स्कोय, बेलगोरोदे	49.1	7.9	12.1	रिजर्व में

रूस में एल्यूमिनियम उत्पादन

20वीं सदी की शुरुआत में रूस में एल्युमीनियम उद्योग का जन्म हुआ। यह 1932 में था कि वोल्खोव में एल्यूमीनियम के उत्पादन के लिए पहला उत्पादन संयंत्र दिखाई दिया। और उसी वर्ष 14 मई को, उद्यम पहली बार धातु का एक बैच प्राप्त करने में कामयाब रहा। हर साल, राज्य के क्षेत्र में एल्यूमीनियम अयस्कों के नए भंडार विकसित किए गए और नई क्षमताओं को परिचालन में लाया गया, जिनका द्वितीय विश्व युद्ध के दौरान काफी विस्तार हुआ। देश के लिए युद्ध के बाद की अवधि को नए उद्यमों के उद्घाटन द्वारा चिह्नित किया गया था, जिनमें से मुख्य गतिविधि गढ़े हुए उत्पादों का उत्पादन था, जिसके लिए मुख्य सामग्री एल्यूमीनियम मिश्र धातु थी। उसी समय, पिकालेव्स्की एल्यूमिना उद्यम को चालू किया गया था।

रूस अपने विभिन्न प्रकार के कारखानों के लिए प्रसिद्ध है, जिसकी बदौलत देश एल्युमीनियम का उत्पादन करता है। इनमें से न केवल रूसी राज्य के भीतर, बल्कि दुनिया भर में सबसे बड़े पैमाने पर यूसी रुसल है। वह 2015 में लगभग 3.603 मिलियन टन एल्यूमीनियम का उत्पादन करने में कामयाब रहे, और 2012 में उद्यम 4.173 मिलियन टन धातु तक पहुंच गया।

संक्षिप्त ऐतिहासिक जानकारी।लगभग 1900 साल पहले, प्लिनी द एल्डर ने पहली बार फिटकरी का नाम दिया था, जिसका इस्तेमाल कपड़ों को "एल्यूमेन" रंगते समय नक़्क़ाशी के लिए किया जाता था। 1500 वर्षों के बाद, स्विस प्रकृतिवादी Paracelsus ने पाया कि फिटकरी में एल्यूमीनियम ऑक्साइड होता है। पहली बार, 1825 में डेनिश वैज्ञानिक जी. ओर्स्टेड द्वारा बॉक्साइट से शुद्ध एल्यूमीनियम निकाला गया था। 1865 में, रूसी रसायनज्ञ एन. बेकेटोव ने पिघले हुए क्रायोलाइट (Na 3 AlF 6) से मैग्नीशियम के साथ इसे विस्थापित करके एल्यूमीनियम प्राप्त किया। 19वीं शताब्दी के अंत में इस पद्धति को जर्मनी और फ्रांस में औद्योगिक अनुप्रयोग मिला। XIX सदी के मध्य में। एल्यूमीनियम को एक दुर्लभ और कीमती धातु भी माना जाता था। वर्तमान में एल्युमीनियम विश्व उत्पादन के मामले में लोहे के बाद दूसरे स्थान पर है।

भू-रसायन विज्ञान।एल्युमिनियम पृथ्वी की पपड़ी में सबसे प्रचुर तत्वों में से एक है। इसका क्लार्क 8.05% है। प्राकृतिक परिस्थितियों में, यह केवल एक 27Al समस्थानिक द्वारा दर्शाया जाता है।

अंतर्जात स्थितियों के तहत, एल्यूमीनियम मुख्य रूप से क्षारीय नेफलाइन- और ल्यूसाइट युक्त चट्टानों के साथ-साथ बुनियादी चट्टानों (एनोर्थोसाइट्स, आदि) की कुछ किस्मों में केंद्रित होता है। एसिड ज्वालामुखी संरचनाओं के हाइड्रोथर्मल प्रसंस्करण से जुड़े अल्युनिटाइजेशन की प्रक्रियाओं के संबंध में एल्यूमीनियम के महत्वपूर्ण द्रव्यमान जमा होते हैं। एल्यूमीनियम का सबसे बड़ा संचय अम्लीय, क्षारीय और मूल चट्टानों के अवशिष्ट और पुन: जमा अपक्षय क्रस्ट में देखा जाता है।

तलछटी प्रक्रिया में, एल्यूमिना घुल जाता है और केवल अम्लीय (पीएच .) में ले जाया जाता है< 4) или сильно щелочных (pH >9.5) समाधान। एल्युमिनियम हाइड्रॉक्साइड्स का अवक्षेपण pH = 4.1 से शुरू होता है। SiO 2 की उपस्थिति में, Al 2 O 3 की घुलनशीलता बढ़ जाती है, और CO 2 की उपस्थिति में घट जाती है। कोलाइडल अल 2 ओ 3 कम स्थिर है और कोलाइडल SiO 2 की तुलना में तेजी से जमा होता है। इसलिए, उनके संयुक्त प्रवास की प्रक्रिया में, ये तत्व अलग हो जाते हैं। एल्यूमीनियम, लोहा और मैंगनीज यौगिकों की विभिन्न भू-रासायनिक गतिशीलता के कारण, अवसादन घाटियों के तटीय क्षेत्र में उनका भेदभाव होता है। तट के करीब, बॉक्साइट जमा होते हैं, शेल्फ के ऊपरी हिस्से में - लौह अयस्क, और शेल्फ के नीचे - मैंगनीज अयस्क। एल्युमिनियम हाइड्रॉक्साइड में एक महत्वपूर्ण सोखने की क्षमता होती है। बॉक्साइट बनाने वाले खनिजों में Fe, V, Cr, Zn, Mn, Cu, Sn, Ti, B, Mg, Zr, P, आदि लगातार अलग-अलग मात्रा में मौजूद होते हैं।

खनिज विद्या. एल्युमिनियम लगभग 250 खनिजों का हिस्सा है। हालांकि, उनमें से केवल कुछ ही औद्योगिक महत्व के हैं: डायस्पोर और बोहेमाइट, गिबसाइट (हाइड्रारगिलिट), नेफलाइन, ल्यूसाइट, एलुनाइट, एंडलुसाइट, कानाइट, सिलिमेनाइट, आदि।

प्रवासी HAlO 2 (Al 2 O 3 सामग्री 85%) एक समचतुर्भुज पर्यायवाची में क्रिस्टलीकृत होता है, क्रिस्टल की आदत लैमेलर, टेबुलर, एसिकुलर होती है, समुच्चय पर्ण, क्रिप्टोक्रिस्टलाइन, स्टैलेक्टाइट-जैसे होते हैं। खनिज का रंग सफेद, भूरा, Mn या Fe के मिश्रण के साथ होता है - ग्रे, गुलाबी, भूरा, कांच से हीरे की चमक, कठोरता 6.5–7, विशिष्ट गुरुत्व 3.36 ग्राम / सेमी 3।

बोहेमिटा AlOOH - डायस्पोर का एक बहुरूपी संशोधन (बोहम के नाम से), लैमेलर क्रिस्टल, क्रिप्टोक्रिस्टलाइन समुच्चय, बीन के आकार का, सफेद रंग, कठोरता 3.5–4, विशिष्ट गुरुत्व ~ 3 ग्राम / सेमी 3। नेफलाइन के जलतापीय परिवर्तन द्वारा निर्मित।

गिबसाइट (हाइड्रारगिलाइट)अल (ओएच) 3 (अल 2 ओ 3 64.7%) एक मोनोक्लिनिक में क्रिस्टलीकृत होता है, कम बार एक ट्राइक्लिनिक प्रणाली में, क्रिस्टल स्यूडोहेक्सागोनल, लैमेलर और स्तंभ होते हैं, समुच्चय चीनी मिट्टी के बरतन जैसे, मिट्टी, सिंटर, कृमि-जैसे, गोलाकार नोड्यूल होते हैं। कठोरता 2.5-3, विशिष्ट गुरुत्व 2.4 ग्राम/सेमी 3।

नेफलाइन Na (Al 2 O 3 34%) हेक्सागोनल क्रिस्टल सिस्टम में क्रिस्टलीकृत होता है, क्रिस्टल प्रिज्मीय, लघु-स्तंभ, मोटी सारणीबद्ध, रंगहीन, ग्रे, मांस-लाल, कांच से चिकना, कठोरता 5.5–6, विशिष्ट गुरुत्व 2.6 ग्राम होते हैं। / सेमी 3।

ल्यूसाइटके (अल 2 ओ 3 23.5%) - फ्रेम सिलिकेट, एनलसीम के साथ आइसोस्ट्रक्चरल; क्रिस्टल - टेट्रागोंट्रियोक्टाहेड्रा, डोडेकाहेड्रोन। खनिज का रंग सफेद, ग्रे, कठोरता 5.5-6, विशिष्ट गुरुत्व 2.5 ग्राम / सेमी 3 है।

अलुनाइटकेएएल 3 (ओएच) 6 2 (अल 2 ओ 3 37%) त्रिकोणीय पर्यायवाची में क्रिस्टलीकृत होते हैं, क्रिस्टल सारणीबद्ध, रंबोहेड्रल या लेंटिकुलर होते हैं, समुच्चय घने और दानेदार होते हैं। खनिज का रंग सफेद, भूरा, पीला, भूरा, कांच से मोती जैसा, कठोरता 3.5–4, विशिष्ट गुरुत्व 2.9 ग्राम/सेमी 3 होता है। अपक्षय क्रस्ट में होता है, जहाँ H2SO4 प्रचुर मात्रा में होता है।

अंडालूसाइटअल 2 ओ (अंडालुसिया, स्पेन के प्रांत में) एल्यूमीनियम सिलिकेट (एंडलुसाइट, केनाइट और सिलीमेनाइट) के तीन बहुरूपी संशोधनों में से एक है, जो सबसे कम दबाव और तापमान पर बनता है। एल्युमिनियम को Fe और Mn से थोड़ा बदल दिया जाता है। यह एक समचतुर्भुज प्रणाली, स्तंभ, रेशेदार क्रिस्टल, दानेदार और चमकदार-स्तंभ समुच्चय, गुलाबी रंग, कांच की चमक, कठोरता 6.5–7, विशिष्ट गुरुत्व 3.1 g/cm 3 में क्रिस्टलीकृत होता है।

एल्यूमीनियम के सबसे महत्वपूर्ण अयस्क बॉक्साइट हैं - एक चट्टान जिसमें एल्यूमीनियम हाइड्रॉक्साइड, ऑक्साइड और लोहे और मैंगनीज के हाइड्रॉक्साइड, क्वार्ट्ज, ओपल, एल्युमिनोसिलिकेट्स आदि होते हैं। खनिज संरचना के अनुसार, डायस्पोरिक, बोहेमाइट, गिबसाइट बॉक्साइट, साथ ही जटिल वाले , सूचीबद्ध खनिजों में से दो या तीन से मिलकर। अनाकार एल्यूमिना, जो औद्योगिक एल्यूमीनियम खनिजों का हिस्सा है, समय के साथ उम्र बढ़ने का अनुभव करता है, जिसके परिणामस्वरूप यह बोहेमाइट में बदल जाता है, और बाद वाला गिबसाइट में बदल जाता है।

उद्योग में आवेदन।एल्यूमीनियम अपने हल्केपन (घनत्व 2.7 ग्राम / सेमी 3), उच्च विद्युत चालकता, उच्च संक्षारण प्रतिरोध और पर्याप्त यांत्रिक शक्ति (विशेष रूप से Cu, Mg, Si, Mn, Ni, Zn, आदि के साथ मिश्र धातुओं में) के कारण व्यापक उपयोग पाया गया है। विभिन्न उद्योग। एल्यूमीनियम और इसके मिश्र धातुओं के अनुप्रयोग के मुख्य क्षेत्र हैं: ऑटोमोबाइल, जहाज, विमान और मैकेनिकल इंजीनियरिंग; निर्माण (असर संरचनाएं); पैकेजिंग सामग्री (कंटेनर, पन्नी) का उत्पादन; इलेक्ट्रिकल इंजीनियरिंग (तार, केबल); घरेलू वस्तुओं का उत्पादन; रक्षा उद्योग।

संसाधन और भंडार।विश्व एल्यूमीनियम उद्योग का मुख्य कच्चा माल बॉक्साइट है। बॉक्साइट में कम से कम 28% अल 2 ओ 3 युक्त एल्युमिनस चट्टानें शामिल हैं। एल्युमिनियम नेफलाइन और एलुनाइट अयस्कों से भी प्राप्त किया जाता है। एल्यूमिना के सिलिमेनाइट, एंडालुसाइट, कानाइट शिस्ट और गनीस और अन्य गैर-बॉक्साइट स्रोतों से एल्यूमीनियम के उत्पादन के लिए एक विद्युत विधि विकसित की गई है। बॉक्साइट, एक नियम के रूप में, सतह पर आते हैं या केवल थोड़े से ओवरले होते हैं, जिसके परिणामस्वरूप जमा की व्यावसायिक विशेषताओं का पता लगाना और उनका निर्धारण अपेक्षाकृत सरल कार्य होता है।

विश्व बॉक्साइट संसाधनों का अनुमान 55-75 बिलियन टन है। उनमें से लगभग 33% दक्षिण और मध्य अमेरिका में, 27% अफ्रीका में, 17% एशिया में, 13% ऑस्ट्रेलिया और ओशिनिया में और केवल 10% यूरोप और उत्तर में केंद्रित हैं। अमेरिका, अमेरिका।

दुनिया में कुल बॉक्साइट भंडार 62.2 बिलियन टन है, और सिद्ध भंडार 31.4 बिलियन टन है। सबसे बड़े भंडार वाले शीर्ष छह देश गिनी, ऑस्ट्रेलिया, ब्राजील, जमैका, भारत और इंडोनेशिया हैं (तालिका 8)। ये देश विश्व बाजार में गिब्साइट बॉक्साइट के मुख्य आपूर्तिकर्ता हैं। अन्य बॉक्साइट उत्पादक देश, जैसे चीन और ग्रीस, बोहेमाइट-डायस्पोर बॉक्साइट का उपयोग करते हैं। रूस के पास घरेलू खपत के लिए पर्याप्त बॉक्साइट भंडार नहीं है, और इस कच्चे माल के विश्व संतुलन में इसकी हिस्सेदारी 1% से कम है।

500 मिलियन टन से अधिक के बॉक्साइट भंडार वाले भंडार अद्वितीय हैं, बड़े - 500-50 मिलियन टन, मध्यम - 50-15 मिलियन टन और छोटे - 15 मिलियन टन से कम।

खनन और उत्पादन।विश्व बॉक्साइट उत्पादन 1995-2000 110-120 मिलियन टन था बॉक्साइट के मुख्य उत्पादक ऑस्ट्रेलिया, गिनी, जमैका, ब्राजील और चीन थे। रूस में इस प्रकार के खनिज कच्चे माल की निकासी की मात्रा लगभग 4-5 मिलियन टन थी, जबकि ऑस्ट्रेलिया में यह 43 मिलियन टन थी।ऑस्ट्रेलिया में, सबसे बड़ी खनन कंपनी है « अलकाना अल्युमीनियम».

रूस में, बॉक्साइट का विकास और उत्पादन Urals OJSC . के निक्षेपों में किया जाता है सेवुरलबॉक्सीट्रूडा (SUBR)और जेएससी "दक्षिण यूराल बॉक्साइट खदानें" (एसबीआर), जहां खोजे गए भंडार 25-40 वर्षों के लिए खानों के संचालन को सुनिश्चित कर सकते हैं। बॉक्साइट का निष्कर्षण खदान विधि द्वारा बड़ी गहराई से किया जाता है।

1995-2000 में खनिज कच्चे माल के विभिन्न स्रोतों से दुनिया में एल्यूमिना का उत्पादन 43-45 मिलियन टन की राशि ऑस्ट्रेलिया में, जो निस्संदेह विश्व नेता है, एल्यूमिना के मुख्य उत्पादक कंपनियां हैं « अल्कोआ» , « रेनॉल्ड्स धातुओं» और « कोमाल्को» .

धातु विज्ञान और अयस्क निर्माण का युग।बॉक्साइट जमा के गठन के लिए सबसे अनुकूल परिस्थितियां जियोसिंक्लिनल चरण के प्रारंभिक चरण में उत्पन्न हुईं, जब एल्यूमिना खनिजों के भू-सिंक्लिनल जमा का गठन किया गया था, साथ ही मंच चरण में, जब लेटराइटिक और तलछटी जमा दिखाई दिए।