鋁礦

鋁礦

鋁(Al)是最豐富的地殼金屬元素。 與氧和氫結合,形成鋁土礦,礦石開採最常用的鋁。 金屬鋁中首次分離氯化鋁1829年,但它不是直到1886年商業生產。鋁是一種銀白色的,艱苦的,但輕質金屬(比重2.7)。 這是電的良導體,非常耐大氣腐蝕。由於這些特性,已成為一種重要的金屬。 鋁合金結合強度輕,因此在種類繁多的行業使用。

基本介紹

  • 中文名:鋁礦
  • 外文名:aluminum ore
  • 提鍊金屬:鋁
  • 屬性:天然礦石
  • 分子式:Al
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基本簡介

鋁土礦中三水鋁石的主要礦物是(Al203.3H20),勃姆石(Al203.H20),和水硬鋁石,這被視為軟鋁石的成分相同,但密度和難度。純的鋁,氧化鋁(Al203)無水氧化物,含有52.9%鋁和47.1%的氧氣。鋁土礦可硬如石頭或泥一樣柔軟,它可能會發生的壓實土(包括易碎,重新膠結),(pisolites)小球,或空心,枝條狀物質(管)。它的顏色可淺黃色,粉紅色,黃色,紅色,或白色,或任何組合。
鋁土礦是指鋁土礦,其中包含的Fe2O3和二氧化矽Al203,適當低的水平足夠高的水平,在經濟上可開採。鋁的其他可能來源包括岩石,如頁岩,板岩鋁,磷酸鋁石,高鋁粘土礦物質。
萊斯後,巴芒,它最初是在1821年發現的法語區命名,鋁土礦是由熱帶或亞熱帶氧化鋁風化的岩石。它的發生是由於風化紅土覆蓋或毯子眾所周知,在各種各樣的石頭。由於它形成的方式,鋁土礦通常非常廣泛。鋁土礦是發現幾乎所有的世界各大洲。已知最大的鋁土礦資源經濟發生在澳大利亞和幾內亞。在排名方面,這些國家隨後是巴西,牙買加和印度。雖然美國,日本和德意志聯邦共和國是世界上最大的鋁消費者,他們擁有自己的很少或根本沒有鋁土礦礦床。

鋁土礦

鋁礦中最為重要的一種:
我國已探明鋁土礦礦區310處,分布於全國19個省、自治區、直轄市。鋁土礦保有儲量達到22.73億t,其中A+B+C級7.05億t,占總保有儲量的31%。
據美國礦業局《MineralCommoditySummaries》1996年資料,全世界鋁土礦儲量為230億t,儲量基礎為280億t,其中鋁土礦資源比較豐富的國家有:澳大利亞(儲量基礎79億t)、幾內亞(儲量基礎59億t)、巴西(儲量基礎29億t)、牙買加(儲量基礎20億t)、印度(儲量基礎12億t)、匈牙利(儲量基礎9億t)。我國鋁土礦的數量和質量都不及上述國家,如以我國A+B+C級儲量(工業儲量)和這些國家的儲量基礎相比,遠在它們之後。
我國鋁土礦資源還是比較豐富的,華北地台、揚子地台、華南褶皺系及東南沿海四個成礦區都具有較好的鋁土礦成礦條件,尤以晉中-晉北、豫西-晉南、黔北-黔中三個成礦帶成礦條件較好,資源遠景也大;桂西-滇東及川南-黔北等成礦帶也有一定的遠景。有關部門根據已有地質條件和成礦條件分析,我國鋁土礦資源總量預計可達50億t。

鋁礦石工業指標

我國鋁礦石主要有一水硬鋁石﹑一水軟鋁石和三水鋁石。這些都是煉鋁的礦石。工業上鋁礦石指標是邊界品位﹐露采與坑采的鋁矽比值均為1.8~2.6﹐Al2O3≧40%﹔最低工業品位﹐鋁矽比值露采≧3.5﹐坑采≧3.8﹐Al2O3≧55%。

挖掘

鋁金屬提取發生在三個主要階段 - 鋁礬土礦開採,提煉礦石回收氧化鋁和氧化鋁生產鋁冶煉。
開採鋁土礦是由表面的方法(露天開採),其中表土覆蓋被刪除和被推土機和鏟運機,然後為revegetating該地區,並返回到原來的狀態有時比更好或將其轉換為農地使用。底層的鋁土礦,若有必要炸藥破碎,是由開採前endloaders,電力鏟,或液壓挖掘機。有時,鋁土礦是粉碎,洗淨,去掉一些黏土和沙子,然後在垃圾迴轉窯乾燥。其他的可能只是鋁土礦粉碎或乾。礦石,然後裝入卡車,火車車廂,或放在傳送帶,運輸的船舶或煉油廠。
在幾乎所有的商業運作,提取氧化鋁由鋁土礦拜爾精煉過程。這個過程中,由Karl拜耳在1888年發現的,包括四個階段。
(1)消化 - 細磨,其中鋁土礦分為蒸汽加熱裝置美聯儲稱為沼氣池。在這裡,它是混合,在壓力下,與燒鹼熱溶液。該鋁土礦和氧化鋁矽石一些反應,苛性鈉溶液形成了鋁或綠色白酒的鈉鋁矽酸鹽蘇打沉澱。
(2)澄清 - 其中氧化鋁的綠色酒或含解決方案是從廢物分離(未溶解鐵的氧化物和二氧化矽其中原鋁土礦的一部分,現在做了沙子和赤泥廢物)。這個階段包括三個步驟:第一,粗砂大小的廢物被刪除,並沖毀恢復燒鹼;第二,赤泥中分離出去,第三其餘綠色酒是通過過濾器泵,以消除任何剩餘的雜質。沙子和泥渣在一起抽到的湖泊,綠色酒泵入熱的地方,是從1000攝氏度冷卻到大約65O ¡ ¡ -790三熱交換器
(3)降水量 - 在這個階段的氧化鋁析出作為氧化鋁水合物晶體的酒。要做到這一點,綠色的酒溶液混合,用細晶氧化鋁,刺激氧化鋁水合物的固體沉澱少量高除塵器容器,作為解決方案的冷卻。當完成了堅實的氧化鋁水合物被傳遞到下一個階段,其餘的酒,其中包含燒鹼和一些氧化鋁,又回到了沼氣池。
(四)焙燒 - 在最後階段的氧化鋁水合物清洗,以消除任何剩餘的酒和乾燥。最後,它被加熱到約1000 ° C至趕走的結晶水,留下的氧化鋁,這是一個乾燥,純淨的白色,砂質材料。阿的氧化鋁部分可留在水合物形式或化學工業的進一步處理。
所有商業化生產的鋁是基於霍爾赫魯特冶煉過程中,鋁和氧化鋁氧氣是通過電解分離。這包括通過一個氧化鋁和天然或合成冰晶石(氟鋁酸鈉)熔融溶液電流。熔化的解決方案是在鋁電解槽內襯或屬於在與碳(陰極)的底部,並在一電器系列連線盆載稱為電解池。插入到每個罐的頂部碳陽極,其在熔融溶液中浸泡底部。
一個電流通過的原因,從氧化鋁結合起來,形成了陽極二氧化碳氣體二氧化碳的氧氣。其餘的熔融金屬鋁聚集在在鍋底陰極。每隔一段時間,它issiphoned並轉移到大保溫爐。除去雜質,添加合金元素和鋁液鑄造成錠。
冶煉過程是一個持續不斷的。作為冰晶石浴氧化鋁含量降低更是新增。產生的熱量由電流通過保持其熔融狀態,這樣它會溶解氧化鋁冰晶石洗澡。大量的能量消耗在冶煉過程中,從14-16萬千瓦時的電能,需要出示從兩噸氧化鋁一噸鋁。廉價的電力供應,因此對經濟生產至關重要。
鋁合金錠生產各種形狀和尺寸對他們的最終用途而定。他們可能是軋製成板材,片材,箔,棒,或棒。他們可能被捲入到電纜線是電力傳輸線滯留。壓力機擠壓成不同形式的有益和裝飾數百錠,或者捏造植物可能使他們成為大的結構形狀。
許多因素在鋁生產周期數涉及到環境,大量資源被分配到最小化開採,精煉的影響,以及對周圍環境的冶煉。礦山進行康復,盡一切努力恢復該地區至少其原始狀態。採取極端謹慎的處理和處置赤泥的煉油廠。這通常是注入到一些與不透水材料密封,以防止周圍的農村污染水壩。還採取了嚴格的措施,以儘量減少冶煉廠和灰塵或腐蝕性物質的煉油廠氟化物排放量。

用途

氧化鋁的生產消耗了世界上90%的鋁土礦生產。其餘的是所用的磨料,耐火材料,化工等行業。鋁土礦是也用於高鋁水泥生產,作為保水劑或由石油工業催化劑在塗料焊條和焊劑,並作為煉鋼和鐵合金通量。
鋁的用途包括以下式電氣設備,汽車,船舶,飛機製造,冶金和化學過程,國內和工業建築,包裝(鋁箔,罐),廚房用具(餐具,鍋)。
鋁工業的技術發起回收鋁含量的材料,並設立了自己能收集中心的發展。該行業的主要誘因之一,一直是所花費的能量減少,生產一噸鋁的比一噸原鋁。這涉及到95須出示鋁液從鋁土礦%,節約能源。每一噸再生鋁也意味著七噸鋁土礦節約。在澳大利亞,鋁產量的10%來自再生材料

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