Геология месторождений полезных ископаемых, методика ведения геолого-разведочных работ, страница 43

8. Участие в характерном обобщенном ряде зональности (от фокуса зональной системы к периферии): литий, бериллий, олово → олово, вольфрам, мышьяк → вольфрам, висмут → железо, медь, цинк, свинец. Определенный пространственный антагонизм в месторождениях молибдена.

9.Алюминий

Впервые алюминий был в чистом виде получен сравнительно недавно в 1865г. русским химиком Н. Бекетовым, применившим способ вытеснения алюминия магнием из расплавленного криолита (Na₃AlF₆). В то время алюминий стоил очень дорого и находил себе ограниченное промышленное применение. И только после изобретения способа электролиза криолит-глиноземных расплавов, который был одновременно разработан французом П. Эру и американцем Ч. Холлом в 1886 году, а также разработки К. Байером (1887г.) гидрощелочного способа получения глинозема появились благоприятные условия для развития алюминиевой промышленности.

Этот металл особенно широко начали использовать в 20 веке, спрос на него остается достаточно высоким и в наши дни.

Особые свойства алюминия – это низкая плотность (2,7), высокая электропроводность, большая коррозийная устойчивость обуславливают его широчайшее использование в различных отраслях промышленности, как в чистом виде, так и в сплавах с другими металлами – медью, кремнием (силумин), магнием (кольчугалюминий), марганцем (дюралюминий), цинком (магнал), никелем (электрон) и др.. Эти сплавы, обладающие рядом цепных свойств, являются незаменимыми в самолетостроении, машиностроении, судостроении, строительной индустрии и др. Кроме того, алюминий широко используется в электротехнической промышленности при строительстве линий электропередач.

Важнейшим сырьем для получения алюминия являются бокситы, мировые разведанные запасы которых составляют около 30млрд. т, причем большая часть это остаточные месторождения стран экваториально пояса. Мировое производство первичного алюминия находится сейчас на уровне 20-22млн. т в год, увеличившись по сравнению с 1970г. более чем в 1,5 раза. Цены на первичный алюминий достигли максимума в 1988г до 2600 долларов за тонну. В последние годы она составляет в среднем от 1412 до 1540 долларов за тонну.

Боксит, как известно, является горной породой исключительно экзогенного происхождения, образуется либо при химическом выветривании богатых глиноземом пород, либо в прибрежно-морских условиях как хемогенная осадочная порода. Он является смесью гидроксидов алюминия с гидроксидами железа, кварцем, минералами группы глин и др. Часто имеет оолитовую или бобовую текстуру, скрытокристаллическую структуру, что сильно затрудняет процесс обогащения.

Промышленное значение в бокситах имеют: белит AlO(OH) 85%, диаспор AlO(OH) 85%, гидраргилит (гиббит) Al(OH)₃ 65,4%. По соотношению этих минералов выделяются бокситы моногидратные, в которых преобладают белит и диаспор, и тригидратные, где преобладает гиббит.

Качество бокситов оценивается по содержанию в них Al₂O₃, которое может варьировать в пределах от 18 до 56-58% и не должно быть ниже 28%. Вторым оценочным показателем является модуль боксита – отношение окиси алюминия к окиси кремния. В лучших по качеству бокситах он может достигать 14-16. Бокситы российских месторождений характеризуются невысоким качеством, содержат от 22 до 30% окиси алюминия и имеют модуль на уровне 2-6.

Мировая индустрия производства алюминия базируется на месторождениях трёх главных геолого-промышленных типов: 1) бокситовых латеритных; 2) бокситовых осадочных; 3) бокситовых полигенных (латеритно-осадочных). Применительно к России, к числу главных геолого-промышленных типов относятся также нефелиновые бесполевошпатовые месторождения, обеспечивающие более 10% производства глинозёма в стране (апатит-нефелиновые руды Хибин и уртиты Кия-Шалтырского месторождения в Кузнецком Алатау).

В силу высокой распространённости в земной коре, алюминий может извлекаться и, в некоторых случаях - уже извлекается из многочисленных нетрадиционных источников, к которым принадлежат: