Алюминий из чего состоит: Ошибка 404 – страница не найдена | Error 404

alexxlab | 10.12.1981 | 0 | Разное

Содержание

Производство алюминия: victorborisov — LiveJournal


АО «Казахстанский электролизный завод» (КЭЗ), входящий в состав ENRC (Eurasian Natural Resources Corporation) — единственный завод в Казахстане по производству первичного алюминия. Завод находится в Павлодаре. Открыт в 2007 году. Включает в себя электролизный цех, литейный цех, цех по изготовлению анодов и другие вспомогательные отделения. На его базе образован металлургический кластер с полным циклом производства: добыча бокситов, получение глинозема, выработка «крылатого металла». В настоящий момент производственная мощность завода — 125 000 тонн в год. Алюминий выпускается в двадцатикилограммовых слитках марки А-85 (содержит 99,85 % алюминия).

А мы тем временем приступим к изучению технологии производства алюминия в фотографиях.


Общая информация
Алюминий — химический элемент третьей группы периодической системы элементов Д. И. Менделеева. По содержанию в земной коре алюминий занимает первое место среди металлов и третье среди других элементов (после кислорода и кремния). Земная кора на 8,8% состоит из алюминия (для сравнения, содержание в земной коре железа – 4,2%, меди – 0,003, золота – 0,000005%). В природе алюминий встречается только в виде различных и очень разнообразных по своему составу соединений. Основная их масса приходится на оксид алюминия — в обиходе он называется глиноземом , или просто глиной. Глина примерно на треть состоит из оксида алюминия и является потенциальным сырьем для его производства.

Алюминий обладает целым рядом свойств, которые выгодно отличают его от других металлов. Это — небольшая плотность алюминия, хорошая пластичность и достаточная механическая прочность, высокие тепло- и электропроводность. Алюминий нетоксичен, немагнитен и коррозионностоек к ряду химических веществ.

Важнейшие потребители алюминия и его сплавов — авиационная и автомобильная отрасли промышленности, железнодорожный и водный транспорт, машиностроение, электротехническая промышленность и приборостроение, промышленное и гражданское строительство, химическая промышленность, производство предметов народного потребления.

Производство алюминия
Сущность процесса производства алюминия заключается в получении безводного, свободного от примесей оксида алюминия (глинозёма) с последующим получением металлического алюминия путем электролиза растворенного глинозема в криолите.

Технологический процесс получения алюминия состоит из двух основных стадий:

• Получение глинозема (Al2O3) из алюминиевых руд;
• Электролиз и рафинирование алюминия из глинозема;

Глинозем получают из бокситов путем их обработки щелочью. Полученный алюминат натрия подвергают гидролизу. В результате в осадок выпадают кристаллы гидроксида алюминия. Гидроксид алюминия обезвоживают путем нагрева во вращающихся печах и получают обезвоженный глинозем.

Для производства криолита сначала из плавикового шпата получают фтористый водород, а затем плавиковую кислоту. В раствор плавиковой кислоты вводят гидроксид алюминия, в результате чего образуется фторалюминиевая кислота, которую нейтрализуют содой и получают криолит, выпадающий в осадок. Его отфильтровывают и просушивают в сушильных барабанах.

Таким образом получают глинозем, представляющий из себя серый порошок. Следующая задача выделить из него чистый алюминий с помощью электролиза. Вот теперь начинается самое интересное:

Цех по изготовлению анодов

2. Алюминиевая промышленность является крупным потребителем угольных электродов, которые служат для подвода тока к электролиту в электролизерах.

3. Здесь производят прессованные предварительно обожженные электроды.

4. Анод представляет собой призматический блок, на верхней плоскости которого имеется несколько ниппельных гнезд (углублений).

5. Анодные блоки изготавливают из малозольных и малосернистых коксов.

6. Для подвода тока к аноду служат стальные ниппеля, которые вставляют в ниппельные гнезда и заливают расплавленным чугуном или заделывают углеродистой пастой.

7. Для производства углеродистых изделий применяют твердые углеродистые материалы, составляющие основу электрода, и связующие углеродистые вещества, заполняющие промежутки между зернами твердых углеродистых материалов. При обжиге изделий связующие вещества коксуются и прочно связывают зерна твердых углеродистых материалов между собой.

8.

9.

Электролизный цех

10. Современный цех электролиза представляет собой территориально и административно обособленную хозрасчетную единицу с полным циклом производства — от приемных складов сырья до складов товарной продукции, основу которого составляет одна или несколько серии последовательно соединенных электролизных ванн.

11. Электролизер представляет собой ванну с расплавленным криолитом, двойным фторидом натрия и алюминия, в котором растворено 3–5% глинозема, – плавающим на подушке из расплавленного алюминия. Стальные шины, проходящие через подину из углеродистых плит, используются для подачи напряжения на катод, а подвешенные угольные бруски, погруженные в расплавленный криолит, служат анодами. Рабочая температура процесса близка к 950° С, что значительно выше температуры плавления алюминия. Температура в электролизной ванне регулируется изменением зазора между анодами и катодным металлоприемником, на который осаждается расплавленный алюминий.

12.

13.

14. Жидкий алюминий выделившийся на подине, служащей катодом, тяжелее расплава соли электролита, поэтому собирается на угольном основании, откуда его периодически откачивают. Сверху в электролит погружены угольные аноды, которые сгорают в атмосфере выделяющегося из окиси алюминия кислорода, с выделением окиси углерода СО и двуокиси углерода CO2.

15. Сила тока на электролизерах составляет 150 000 А. Рабочее напряжение на ванне 4-5 В. Рядом с электролизерами присутствует сильное электромагнитное поле.

16. Специальная машина транспорта анодных паллет. Применяются для транспортировки свежих анодов и анодных огарков между анодо-монтажным отделением (АМО) и корпусом электролиза.

17. Общие размеры цеха впечатляют. Позади такой же ряд электролизеров, а также рядом находится второй цех аналогичных размеров.

18. Характерным для производства глинозема, фтористых солей и углеродистых изделий является требование максимальной степени чистоты этих материалов.

19. В состав электролита промышленных алюминиевых электролизеров, помимо основных компонентов — криолита, фтористого алюминия и глинозема, входят небольшие количества (в сумме до 8-9%) некоторых других солей, которые улучшают некоторые физико-химические свойства электролита и тем самым повышают эффективность работы электролизеров.

20. По мере обеднения электролита глиноземом в него вводят очередную порцию глинозема.

Литейный цех

21. Литейное отделение расположено на территории электролизного цеха с таким расчетом, чтобы транспортные пути жидкого металла из корпусов электролиза в литейное отделение были минимальными. Основное оборудование этого отделения — отражательные печи (миксеры) с электрическим обогревом.

22. Обычно для повышения качества продукции устанавливают последовательно две спаренные отражательные печи, одна из которых (отстойник) предназначается для приема, отстаивания, усреднения температуры и состава металла, а другая (разливочная) — для литья из нее различных видов продукции. Система стационарных печей в отличие от поворотных позволяет осуществить непрерывный процесс литья.

23. Жидкий алюминий выдерживают в электропечи в течение 30—45 минут при температуре 690—730 °С для всплывания неметаллических включений и выделения газов из металла.

24. Примеси удаляют рафинированием, для чего продувают хлор через
расплав алюминия. Образующийся парообразный хлористый алюминий, проходя через расплавленный металл, обволакивает частички примесей, которые всплывают на поверхность металла, где их удаляют. Хлорирование алюминия способствует также удалению Na, Ca, Mg и газов, растворенных в алюминии. После рафинирования чистота первичного алюминия составляет 99,5—99,85%.

25. Разливка мелкоформатной чушки производится в изложницы на разливочной машине конвейерного типа, оборудованной устройством для механического клеймения чушек и системой воздушного или водяного охлаждения изложниц.

26. Разливку металла в изложницы ведут короткой ровной струей. После заполнения изложниц с поверхности металла удаляют оксидную пленку.

27. Устройство для механического клеймения чушек.

28. Отлитые чушки укладываются в штабеля с помощью чушкоукладчика, установленного в конце конвейерной машины.

29. После этого готовая продукция упаковывается в паллеты по 1000 кг и отправляется на склад.

30. Для производства одной тонны алюминия требуется около 14 000 киловатт-часов электроэнергии и окол двух тонн глинозема. В то же самое время, для производства одной тонну глинозера требуется переработать около 5 тонн бокситовой руды. В настоящее время стоимость алюминия на лондонской бирже металлов составляет 2600 долларов за тонну.

Видео с электролизного завода. Я совершил небольшую ошибку пытаясь одновременно снимать фото и видео, в результате на видео имеются паузы в момент экспонирования.

Книга для самостоятельного изучения: Металлургия алюминия

Репортажи с этого завода также смотрите в ближайшее время в журналах russos и gelio (здесь).

Ранее в серии «Индустриальный Казахстан»:
Производство металлургического кремния
Производство стеклопластиковых труб
Локомотивосборочный завод по производству тепловозов ТЭ33А «Evolution»
Карьер золотоизвлекательной фабрики АО «Васильковский ГОК»
Алматинский метрополитен. Часть 1/2

По вопросам организации фотосессий со мной можно связаться по электронной почте — [email protected]

Алюминий и авиастроение. Марки и алюминиево-литиевые сплавы в авиастроении

Алюминий — «крылатый металл». Такое название этот металл получил благодаря своей легкости, разнообразным свойствам и уникальным качествам.

В авиастроении алюминий применяют в основном в виде сплавов. Листы из алюминиевых сплавов используют для изготовления как внутреннего каркаса, так и внешней оболочки самолета. В самолетах применяют листовой алюминий толщиной от 3,3 до 0,25 мм.  Алюминиевые сплавы обладают удачным сочетанием свойств: небольшой плотностью (2500-2900 кг/м3), высокой прочностью (до 500-600 Мпа), коррозийнной стойкостью, технологичностью при литье, обработке давлением, сварке и обработке резанием. Благодаря высокой ударной прочности, алюминиевые сплавы являются важнейшим конструкционным материалом в самолетостроении. Самолеты на 2/3 состоят из алюминиевых сплавов.

Алюминиевые сплавы

При изготовлении авиационной техники успешно используются упрочняемые термической обработкой высокопрочные алюминиевые сплавы Al-Zn-Mg-Cu и сплавы средней и повышенной прочности Al-Mg-Cu. Они являются конструкционным материалом для обшивки и внутреннего силового набора элементов планера самолета (фюзеляж, крыло, киль и др.). Из свариваемых алюминиевых сплавов Al-Mg, Al-Mn, Al-Cu, Al-Mg-Li, Al-Mg-Si изготавливаются планеры, бортовые системы, шасси, лопасти воздушного винта, приборы и элементы внутренней отделки салона.

Для снижения массы летательного аппарата применяются алюминиево-литиевые сплавы основных систем легирования Al-Mg-Li (1420, 1421, 1424) и Al- Cu -Li (1460, 1464, 1469). Использование высокопрочных алюминиево-литиевых сплавов в сварных герметичных конструкциях несущих топливных баков фюзеляжа позволяет снизить их собственную массу на 12-15%.

Алюминиевые сплавы имеют бесспорное преимущество при создании изделий космической техники. Достоинством алюминиевых сплавов является их работоспособность при криогенных температурах в контакте жидким кислородом, водородом и гелием. У этих сплавов происходит так называемое криогенное упрочнение, т.е. прочность и пластичность растут с понижением температуры.

При строительстве и ремонте самолетов применяют следующие основные марки алюминия и алюминиевые сплавы:

  • Алюминий 1100
  • Алюминиевый сплав 2014
  • Алюминиевый сплав 2017
  • Алюминиевый сплав 2024
  • Алюминиевый сплав 2025
  • Алюминиевый сплав 2219
  • Алюминиевый сплав 3003
  • Алюминиевый сплав 5052
  • Алюминиевый сплав 6061
  • Алюминиевый сплав 7075
  • Литейные алюминиевые сплавы АЛ5, АЛ6, АЛ12, Ал19, АЛ2, АЛ8, АЛ12, АЛ13.

Таким образом, правильное применение материала способствуют повышению уровня технической эксплуатации и увеличению времени работы и надежности авиационной техники.

Также читайте статьи:

Алюминий – самый распространённый металл земной коры

По распространённости в земной коре алюминий занимает 1-е место среди металлов и 3-е место среди элементов, уступая кислороду и кремнию с показателем 7,5 % по массе. Эти элементы играют исключительную роль в процессах геологического цикла. Поэтому земную кору называют иногда «Сиаль» (Si, от лат. Silicium + Al, от лат. aluminium), подчёркивая важное значение этих элементов в формировании верхней оболочки. Алюминий занимает 13 клетку в Таблице Менделеева с атомной массой, равной 26,98.

Первый образец чистого алюминия (легкого серебра) был получен в 1825 году датчанином Гансом Кристианом Эрстедом.


Чистый алюминий 99,9 %

Он восстановил хлорид этого элемента амальгамой калия при нагревании и выделил металл. До развития широкомасштабного промышленного электролитического способа получения алюминия из глинозема этот металл был дороже золота. В России алюминий назвали в то время «серебром из глины», так как главной составной частью глины является глинозём Al

2O3. Природный алюминий состоит почти полностью из единственного стабильного изотопа 27Al со следами 26Al, с периодом полураспада 720 тыс. лет, образующегося в атмосфере при расщеплении ядер аргона 40Ar протонами космических лучей с высокими энергиями. Алюминий вместе с кремнием образует группу природных минералов т.н. алюмосиликатов, на долю которых приходится до 50 % массы земной коры. К ним относятся полевые шпаты (альбит, ортоклаз, анортит), глинистые минералы и слюды. Алюмосиликаты на земной поверхности постепенно выветриваются с образованием каолинита — сырья для фарфоровой промышленности.

Во внеземном веществе алюминий фиксируют в основном в каменных метеоритах, где он входит в состав пироксена и хромита.

В 1886 году почти одновременно Чарльзом Холлом в США и Полем Эру во Франции был изобретён метод получения алюминия электролизом глинозёма, который положил начало современному способу производства алюминия. После этого события алюминий перестал быть благородным металлом. Уже к началу 1900-х годов провода из алюминия практически полностью вытеснили медные провода из линий передачи электроэнергии. Промышленная алюминиевая руда – бокситы, мировые запасы которых практически безграничны.


Алюминиевая руда – боксит

В России монополистом по производству алюминия является компания «Российский алюминий», на которую приходится около 13 % мирового рынка алюминия, это второе место после Китая.

Свойства алюминия. Методы добычи металла алюминия, применение

Алюминий – краткое описание

Команда редакторов Promdevelop

Алюминий – один из самых распространенных металлов в земной коре.

Содержание статьи [развернуть]

Алюминий обладает серебристо-белым окрасом, легкой массой и высокой электропроводностью. Плавится металл при температуре 660 °С. Среди плюсов отмечают низкую плотность, достаточно высокую прочность, отличную проводимость тепла, стойкость к коррозии.

Благодаря этому считается одним самых важных технических металлов. Алюминиевые сплавы получают литейным, деформируемым и другими способами.

Исторические факты

Впервые об этом металле упоминается во времена римского императора Тиберия. Неизвестно, миф это или правда, но правителю в дар принесли чашу из очень легкого металла, визуально похожего на серебро. Испугавшись, что новый материал обесценит лежавшее в казне золото и серебро, он казнил изобретателя и уничтожил работы из алюминия. Заговорили вновь о легком серебристом металле спустя полторы тысячи лет. Известный немецкий врач и испытатель Парацельс фон Гогенгейм открыл алюминий в процессе исследования квасцовой земли. В то время её называли глиноземом.

Нахождение в природе

Одним из самых распространенных среди металлов считается алюминий. Он занимает 8,8 % всей массы земной коры. Его соединения – боксит, алюмосиликаты, корунд. Большую часть земной коры составляют алюмосиликаты. Боксит относится к горным породам, из которого добывают алюминий.

Практически весь металл алюминий в природе находится лишь в соединения. В редких случаях находят чистый металлический алюминий в очень маленьких количествах. Среди основных соединений стоит отметить такие:

  • Бокситы;
  • Нефелины;
  • Алуниты;
  • Глиноземы;
  • Корунд;
  • Полевые шпаты;
  • Каолинит;
  • Берилл;
  • Хризоберилл.

Также его находят в природных водах в форме низкотоксичных соединений, таких как фторид. Чистый алюминий включает только устойчивый изотоп 27 AI.

Как получают алюминий

Как получают алюминий

Химический элемент алюминий достаточно сложно получить в чистом виде. Для получения алюминия потребуется провести множество этапов по отделению его от других элементов. Как получают алюминий? Сам процесс состоит из нескольких этапов: измельчение бокситной руды и добыча глинозема, получение конечного элемента из него. Другими словами его называют кристаллической окисью алюминия, которую электролизуют в криолите. Температура плавления 960 — 970 °С. Для этой процедуры требуется большое количество электроэнергии, поэтому производство вещества часто находится вблизи масштабных электростанций.

Новый волновой энергетический конвертер «Пингвин»: преобразование энергии волн в электроэнергию

Физические и химические свойства

Основные физические свойства алюминия заключаются в высокой теплопроводности, практически в два раза больше чем сталь. Кроме того он имеет плотность в три раза меньше, чем у железа и цинка. И ко всему этому стоит добавить высокую прочность  материала. Алюминий реагирует с такими веществами: медь, магний, кремний и другие.

Химические свойства алюминия:

  • Образование соединений ионного и ковалентного вида;
  • Высокая энергия ионизации;
  • Высокая плотность заряда наряду с катионами других подобных материалов;
  • Слабая подверженность коррозии;
  • Реакция с кислородом, галогенами, неметаллами, фтором, серой, азотом, углеродом, водой.

Где и как производят алюминий

Добыча и производство алюминия в целом состоит из трех стадий. Первый и второй этапы – выработка бокситов и образование из них глинозема. На последнем из глинозема получают чистый материал в процессе электролиза. На 4-5 тонн алюминийсодержащей руды приходится 2 глинозема и 1 алюминий.

Добыча алюминия в мире может производиться из других алюминиевых руд, но самыми распространенными считаются бокситы. Основа их — оксид алюминия и других минералов. Качество определяется высоким содержанием металла. Общий мировой запас алюминиевых руд составляет более 18 миллиардов тонн. Учитывая теперешнюю добычу алюминия в мире по странам, его должно хватит более чем на один век.

Большая часть бокситов находится в странах с тропическим поясом. Только 73 % приходится на Индию, Гвинею и Австралию. Больше всего бокситов сосредоточено в Гвинее. Они имеют высокое качество и минимум минеральных примесей. По подсчетам 2014 года отмечают такие страны — лидеры по добыче алюминия: Китай, Австралия, Бразилия, Гвинея, Индия, Ямайка, Россия и Казахстан.

Свойства никеля. Способы получения, где добывают, динамика курса

Как правило, добыча алюминия осуществляется открытым методом. При помощи специального оборудования убирают слой земной коры, которая перевозится для следующего этапа переработки. Есть точки добычи руды с глубоким залеганием. Для получения ее приходится сооружать шахты. Самая глубокая шахта находится в России. Глубина ее составляет 1550 метров.

Россия по добыче алюминия находится на 7 месте мирового рейтинга. В этой стране существует более пятидесяти месторождений. Одним из самых старых считается Радынское, находящееся в Ленинградской области. Среди всех мест добычи алюминия в России выделяют «Красную шапочку», Кальинское, Ново-Кальинское в Североуральске, Черемузовское в Свердловской области. Наша страна славится также большим разнообразием заводов-производителей металла. Наиболее крупным в России и не только является «Русал», который производит более  3 миллионов тонн металла.

Сферы применения металла

Алюминий получил широкое применение в качестве конструкционного материала. Главные преимущества его – легкая масса, гибкость штамповки, устойчивость к коррозии, высокий уровень тепло или электропроводности, нетоксичность соединений. Именно эти достоинства привели к его широкому использованию в производстве посуды для кухни, упаковочной тары и фольги для пищевой отрасли.

Говоря о недостатках, следует в первую очередь отметить невысокую прочность. Поэтому в алюминий стали добавлять малую долю меди и магния. Также материал успешно применяется в производстве электротехники, поскольку его электропроводность на высоком уровне. Единственный минус – сложность пайки из-за прочной оксидной пленки.

Урановая руда: свойства, применение, добыча

Легкий металл используется в разных видах транспорта. В сфере авиации он является главным конструкционным материалом.  Применение алюминия коснулось и область судостроения. При помощи сплавов из него производят корпусы, палубы и оборудование для суден.

Применение в качестве восстановителя

Алюминий успешно применяется в качестве восстановителя. Алюминиевое восстановление металлов достаточно распространено. Выплавка алюминия позволяет восстанавливать редкие виды металлов. Также его применяют для пиротехники.

Виды сплавов

Для производства конструктивных материалов требуется большая прочность. Алюминий таковой не обладает, поэтому его соединяют с другими химическими элементами в меньшем количестве. Самые распространенные сплавы:

  1. Алюминиево-магниевые. Отличаются высокой прочностью, гибкостью, устойчивостью к коррозии, вибростойкостью и свариваемостью. Процент магний в сплавах составляет не более 6 %.
  2. Алюминиево-марганцевые. Обладают также высокой прочностью, пластичностью, неподверженностью коррозии и свариваемостью.
  3. Алюминиево-медные. Одни из самых высокотехнологичных. Улучшенный вариант низкоуглеродистых сталей. Существенный минус – подверженность коррозии.

Алюминий в ювелирных изделиях

Особенную ценность представлял металл во времена Наполеона III. В тот период из него изготавливали ювелирные изделия, пуговицы, посуду. Ее оценивали наряду с золотой и серебряной. Но спрос на драгоценности из алюминия быстро прошел, после того как возникли новые возможности его добычи.

Другие сферы применения

Скульптура из алюминия

Легкий металл используют в разных отраслях, в том числе военной промышленности. Это как правило касается оружейного производства. Также известно его применение в ракетной технике в качестве твердого топлива и горючих компонентов.

Токсичность металла

Хотя алюминий очень распространен в мире, живые существа не используют его из-за небольшой токсичности. Соединения его долгое время оказывают вредное действие на людей и животных. Наибольшее влияние оказывают ацетат и гидроксид алюминия. Они воздействуют негативным образом на нервную систему и выделительную функцию организма.

Палладий — надежная инвестиция в ваше будущее

Алюминий в инвестициях

Инвестиции в алюминий

В настоящее время выгодно инвестировать деньги в алюминий. Динамика цен на алюминий в 2018 году колеблется до 2, 562 доллара за тонну. Такой рост обусловлен множеством санкций и последствиями их. Цены на металл на бирже в апреле-мае не достигали выше 2,280 долларов.

Интересные факты об алюминии

Этот металл имеет такие особенности:

  • Его соединения существуют не только на нашей планете, но и на Луне и Марсе;
  • В организме человека имеется более 100 мг данного вещества;
  • Суточная необходимость в нем составляет 2, 4 мг;
  • Больше всего химического элемента находится в яблоках;
  • Первый слиток чистого металла был произведен в 1932 году.

Как получают алюминий?

Алюминий самый распространенный химический элемент на земле. Занимает третье место после кислорода и кремния. Его содержание составляет 8,8 процентов от всех природных ресурсов.

Как получают алюминий в чистом виде?

Но знаете ли вы о том, что алюминий в свободном виде в природе не встречается. Алюминиевых рудников не бывает. Его извлекают из рудников содержащих бокситы, алуниты и нефилины. Чтобы  получить алюминий в чистом виде, необходимо проделать долгий  путь, по отделению метала от других химических элементов.

Технологический процесс получения алюминия состоит  из двух стадий:

  1. Бокситную руду измельчают, получается глинозем.
  2. Извлечение алюминия из глинозема.

Глиноземом называется кристаллическая окись алюминия.

Глинозем подвергают процедуре электролиза в криолите. При температуре 960-970 0С в специальных ваннах задействуется низкое напряжение электрического тока в 4,5 Вольта, но при очень высокой силе тока 250 тысяч Ампер. В результате на дне ванны вокруг катода сосредоточивается жидкий алюминий, а кислород скапливается вокруг анода. Затем алюминий рафинируют и разливают в формы. В последующем изготавливают различные изделия.

Производство алюминия является трудоемким процессом, требующим львиную долю электроэнергии. Поэтому алюминиевые заводы чаще всего можно встретить вблизи крупных гидроэлектростанций, для получения дешевой электроэнергии.

Какое будущее у алюминия?

В прошлом:  По приказу Наполеона III были изготовлены столовые приборы из алюминия. Подавались на торжествах императору и самым почетным гостям, остальные довольствовались золотой и серебряной утварью.

В середине девятнадцатого века парижские модницы в своих нарядах должны были иметь хотя бы одно изделие из алюминия.

Сегодня:  Что только не делают из алюминия; самолеты, топливо для ракет, профиль для теплиц, изделия для электроники. Производство алюминия в металлургии занимает 2% от производства метала, в будущем по прогнозам увелится до 4-5%.

В будущем:  производители  уже создают ткань, покрытую тонким слоем этого металла. Называется она “алюминированая ткань”. Например, если ткань использовать, как занавески  в жаркий день, ткань окажет добрую службу в двух направлениях: тепло будет отражаться, а свет с легкостью будет проникать в комнату. Так что в квартире будет светло и в то же время прохладно.

За два века легкий метал смог завоевать мир. А двадцать первый век, по всеобщему признанию, вовсе обещает стать веком алюминия.

Оцените качество статьи:

Алюминий в асептической картонной упаковке

Сложности в связи с использованием алюминия:

Слой алюминия внутри асептической упаковки, который в восемь раз тоньше человеческого волоса, обеспечивает необходимую защиту продукта от воздействия кислорода, что позволяет хранить скоропортящиеся продукты без охлаждения месяцами. Мы постоянно внедряем инновации, чтобы сделать этот слой еще тоньше, и ищем альтернативные барьерные материалы.

Несмотря на то, что алюминиевый слой, используемый в нашей асептической упаковке, очень тонок, на него приходится треть от всего воздействия на климат от наших основных материалов. Мы установили жесткие целевые показатели выбросов CO2 для наших поставщиков алюминиевой фольги. Кроме того, мы постоянно внедряем инновации по сокращению объемов сырья, одновременно исследуя альтернативные барьерные материалы.​

Алюминий используется в составе асептической картонной упаковки для предотвращения окисления и повреждения светом. Тем не менее, его производство также связано с экологическими и социальными проблемами, от использования земель и опасных побочных продуктов до производственных условий, охраны труда и техники безопасности. Кроме того, торговля алюминием ведется на открытых биржах, что может осложнять отслеживание первоначальных источников. Решить эти проблемы непросто, для этого необходимы непрерывные исследования и инновации, а также сотрудничество со множеством заинтересованных сторон.

Многопрофильное партнерство​

Наша компания является одним из авторов Инициативы по ответственному управлению в области производства алюминия (Aluminium Stewardship Initiative, ASI) и стремится решать вопросы устойчивого развития, связанные с алюминием на уровне отрасли. Вместе с такими компаниями и организациями, как Rio Tinto Aluminium, BMW, Nespresso, WWF и Международный союз охраны природы и природных ресурсов (International Union for the Conservation of Nature), мы работаем над созданием международного стандарта, который поднимает планку в производстве алюминия с экологической и социальной точки зрения. Мы также получили сертификат Стандарта производства ASI, который устанавливает 59 экологических, социальных и управленческих принципов и критериев.

По состоянию на 2020 год 99,6% объема алюминия мы получаем от поставщиков, сертифицированных по стандарту ASI Performance, который касается выбросов парниковых газов, водопользования, биоразнообразия, прав человека и трудового права, а также охраны труда. Эти поставщики также получили сертификат ASI Chain of Custody, что гарантирует соблюдение стандарта ASI Performance на последовательных этапах цепочки поставок.

 

месторождения в России, добыча в РФ, мировые запасы

Боксит является основной рудой для производства алюминия. Образование залежей связано с процессом выветривания и переноса материала, в котором помимо гидроокислов алюминия находятся и другие химические элементы. Технология извлечения металла предусматривает экономически выгодный процесс промышленного производства без образования отходов.

Характеристика рудного минерала

Название минерального сырья для добычи алюминия происходит от названия местности во Франции, где впервые были обнаружены залежи. Боксит состоит из гидроокислов алюминия, в качестве примесей в нем находятся глинистые минералы, окислы и гидроокислы железа.

По внешнему виду боксит является каменистой, а реже — глиноподобной, породой — однородной или слоистой по текстуре. В зависимости от формы залегания в земной коре она бывают плотной или пористой. По структуре различают минералы:

  • обломочные — конгломератовые, гравелиты, песчаниковые, пелитовые;
  • конкреционные — бобовые, оолитовые.

Основная масса породы в виде включений содержит оолитовые образования окислов железа или глинозема. Бокситовая руда обычно бурого или кирпичного цвета, но встречаются залежи белого, красного, серого, желтого оттенков.

Главными минералами для образования руды являются:

  • диаспор;
  • гидрогетит;
  • гетит;
  • бемит;
  • гиббсит;
  • каолинит;
  • ильменит;
  • алюмогематит;
  • кальцит;
  • сидерит;
  • слюды.

Различают бокситы платформенные, геосинклинальные и океанических островов. Месторождения алюминиевой руды образовались в результате переноса продуктов выветривания горных пород с последующим их отложением и образованием осадка.

Промышленные бокситы содержат 28-60% глинозема. При использовании руды соотношение последнего к кремнию не должно быть ниже 2-2,5.

Месторождения и добыча сырья

Основным сырьем промышленного производства алюминия в РФ являются бокситы, нефелиновые руды и их концентраты, сосредоточенные на Кольском полуострове.

Месторождения бокситов в России характеризуются низким качеством сырья и сложными горно-геологическими условиями добычи. В пределах государства находится 44 разведанных месторождения, среди которых эксплуатируется только четверть.

Основная добыча бокситов производится АО «Севуралбокситруда». Несмотря на запасы рудного сырья, обеспеченность перерабатывающих предприятий неравномерна. В течение 15 лет наблюдается дефицит нефелинов и бокситов, что обусловливает импорт глинозема.

Мировые запасы бокситов сосредоточены в 18 странах, находящихся в тропической и субтропической зонах. Местонахождение бокситов высшего качества приурочено к участкам выветривания алюмосиликатных горных пород во влажных условиях. Именно в этих зонах находится основная часть общемирового запаса сырья.

Самые крупные запасы сосредоточены в Гвинее. По добыче рудного сырья в мире первенство принадлежит Австралии. В Бразилии находится 6 млрд тонн запасов, во Вьетнаме — 3 млрд тонн, запасы бокситов Индии, отличающиеся высоким качеством, составляют 2,5 млрд тонн, Индонезии — 2 млрд тонн. В недрах этих стран сосредоточена основная масса руды.

Бокситы добывают открытым и подземным способом. Технологический процесс переработки сырья зависит от его химического состава и предусматривает поэтапное выполнение работ.

На первой стадии под воздействием химических реагентов образуется глинозем, а на второй — из него путем электролиза из расплава фтористых солей извлекают металлический компонент.

Для образования глинозема используют несколько методов:

  • спекание;
  • гидрохимический;
  • комбинированный.

Применение методик зависит от концентрации алюминия в руде. Боксит низкого качества перерабатывают сложным способом. Полученную в результате спекания шихту из соды известняка и боксита выщелачивают раствором. Образованную в результате химической обработки гидроокись металла отделяют и подвергают фильтрации.

Применение минерального ресурса

Применение боксита в разных отраслях промышленного производства обусловлено универсальностью сырья по его минеральному составу и физическим свойствам. Бокситы являются рудой, из которой извлекают алюминий и глинозем.

Использование боксита в черной металлургии в качестве флюса при выплавке мартеновской стали улучшает технические характеристики продукции.

При изготовлении электрокорунда используются свойства боксита образовывать сверхстойкий, огнеупорный материал (синтетический корунд) в результате плавки в электрических печах с участием антрацита в качестве восстановителя и железных опилок.

Минерал боксит с незначительным содержанием железа применяется при изготовлении огнеупорных, быстротвердеющих цементов. Кроме алюминия из рудного сырья извлекают железо, титан, галлий, цирконий, хром, ниобий и TR (редкоземельные элементы).

Бокситы используют для производства красок, абразивов, сорбентов. Руда с невысоким содержанием железа применяется при изготовлении огнеупорных составов.

Первичное производство | The Aluminium Association

Quick Read

Первичное производство – это процесс плавления глинозема до чистого металлического алюминия. Процесс Холла-Эру, одновременно открытый в 1886 году американцем Чарльзом Мартином Холлом и французом Полем Эру, продолжает оставаться основным промышленным процессом, с помощью которого производится первичный алюминий. В 1888 году Мартин основал первый крупный завод по производству алюминия в Питтсбурге. Позже Питтсбургская Редукционная Компания стала Алюминиевой Компанией Америки, затем Алкоа.

Заключительные факты

  • Алюминий не встречается в чистом виде.
    Чистые формы металла должны сначала быть химически очищены до глинозема, а затем переплавлены в алюминий посредством процесса электролитического восстановления Холла – Эру.
  • Коэффициенты восстановления боксита до алюминия
    На каждые 4 фунта боксита можно произвести 2 фунта глинозема. Из каждых 2 фунтов глинозема производится 1 фунт алюминия.
  • Тенденции в области энергосбережения
    На тонну произведенного алюминия потребление электроэнергии сократилось на 50 процентов по сравнению с уровнями, необходимыми 50 лет назад.Потребности в электроэнергии снизились примерно на 10 процентов за последние 20 лет.
  • Почему алюминий не ржавеет
    Алюминий реагирует с кислородом воздуха. Образуется тонкий слой оксида алюминия (толщиной 4 нанометра). Этот слой оксида алюминия защищает металл от дальнейшего окисления, тем самым обеспечивая коррозионную стойкость алюминия.

Первичное производство алюминия

Как производится алюминий

Первичное производство – это процесс производства нового алюминия (в отличие от вторичного производства, при котором существующий алюминий перерабатывается в чистый металл).Алюминий происходит из бокситов, руды, обычно обнаруживаемой в верхнем слое почвы в различных тропических и субтропических регионах. После добычи алюминий в бокситовой руде химически извлекается в глинозем, соединение оксида алюминия, с помощью процесса Байера. На втором этапе глинозем плавится в чистый металлический алюминий посредством процесса Холла – Эру.

Процесс Холла – Эру: как производится первичный алюминий

В процессе Холла-Эру глинозем растворяют в ванне расплавленного криолита внутри стального резервуара с углеродистой футеровкой.Угольные аноды вставляются в верхнюю часть ванны, и электрический ток проходит через аноды и ванну. Атомы кислорода отделяются от оксида алюминия и соединяются с углеродным анодом, оставляя оставшийся расплавленный алюминий на дне емкости. Расплавленный алюминий периодически откачивают и помещают в раздаточную печь. Из раздаточной печи расплавленный алюминий выливается в слиток.

История процесса Холла – Эру

Чарльз Мартин Холл, 20-летний студент первого курса Оберлин-колледжа (Огайо), начал исследования по производству алюминия в 1880 году.Усилия Холла были сосредоточены на методах использования электрического тока для извлечения чистого алюминия из оксида алюминия (оксидного соединения, содержащего алюминий и кислород). Одной из первых задач Холла было определить правильную жидкость, в которой следует растворить оксид алюминия. Использование воды не дало положительных результатов; пропускание электричества через водный раствор привело к тому, что вода расщепилась на водород и кислород. Экспериментальный подход Холла заключался в растворении глинозема в другом минерале, криолите. 23 февраля 1886 года Холл добился своего первого успеха.После пропускания тока через его оборудование в осадок выпало небольшое количество алюминия. Процесс Холла – Эру был изобретен независимо и почти одновременно в 1886 году французским химиком Полем Эру. В 1888 году Холл открыл первый крупный завод по производству алюминия в Питтсбурге. Позже Питтсбургская Редукционная Компания стала Алюминиевой Компанией Америки, затем Алкоа.

Роль электроэнергии в первичном производстве

Обработка алюминия стала экономически выгодной, когда было произведено крупномасштабное производство электроэнергии.Сегодня электроэнергия составляет от 20 до 40 процентов затрат на производство алюминия. В среднем по стране производство алюминия потребляет примерно 5 процентов электроэнергии, производимой в Соединенных Штатах. Хотя за более чем 110-летнюю историю обработки алюминия был достигнут постоянный прогресс в сокращении количества потребляемой электроэнергии, в настоящее время нет реальных альтернатив процессу Холла – Эру.

В ожидании: повышение энергоэффективности

Алюминиевая промышленность сосредоточена на улучшении энергосбережения при первичном производстве алюминия.За последние два десятилетия энергоэффективность производственного процесса Холла-Эру повысилась на 20 процентов.

Устойчивая энергия в первичном производстве

Из-за географического расположения большинства плавильных предприятий в Северной Америке около 70 процентов электроэнергии, потребляемой на плавильных предприятиях, поступает из гидроэнергетических источников. Этот возобновляемый источник энергии значительно способствует достижению целей в области экологической эффективности, установленных отраслью.

Как производится алюминий – Металлические супермаркеты

Во многих отношениях алюминий – идеальный металл.Он прочный, легкий, устойчивый к нагреву и коррозии, а также хороший проводник электричества. К тому же его много и недорого.

Алюминий также является самым распространенным металлом в земной коре и третьим по распространенности элементом после кислорода и кремния. Однако только в 1809 году английский химик сэр Хамфри Дэви официально идентифицировал и назвал его.

Сегодня алюминий является наиболее широко используемым металлом в мире после железа и стали. Алюминий – жизненно важный компонент практически во всех сферах нашей жизни, от автомобилей, на которых мы ездим, до упаковки наших продуктов питания.

Алюминий наиболее универсален, когда он сочетается с другими металлами с образованием алюминиевых сплавов. Процесс легирования дает алюминию улучшенные свойства, подходящие для целого ряда применений.

Как производится алюминий

Алюминий производится в следующих этапах:

  • В поисках алюминиевой руды
  • Горный алюминий
  • Очистка бокситов
  • Выплавка алюминия

В поисках алюминиевой руды

Алюминий имеет тенденцию соединяться с другими элементами и редко встречается в природе в чистом металлическом виде.Соединения алюминия встречаются в большинстве распространенных типов горных пород, включая глину, сланец, сланец, гранит и анортозит.

Самая важная алюминиевая руда – боксит, порода, содержащая около 52% оксида алюминия с примесями оксида железа, кремнезема и диоксида титана. Бокситы обычно находятся в месторождениях на поверхности Земли или вблизи нее во многих частях мира, включая Европу, Азию, Австралию и Южную Америку.

Горный алюминий

Геологи обнаруживают месторождения бокситов путем отбора проб и проведения разведочного бурения.Когда залежи обнаруживаются, их разрабатывают в карьерах. Земля взрывается, и бокситы добываются с помощью экскаваторов или драглайнов.

90% всего добываемого боксита превращается в глинозем, который переплавляется в алюминий. Остальные 10% используются для других целей, включая производство абразивов, футеровки печей и проппантов для нефтяной промышленности. Для производства 2 тонн глинозема требуется 4 тонны высококачественного боксита, из которых можно сделать 1 тонну алюминия.

Очистка бокситов

Боксит очищается с использованием процесса Байера, который впервые был разработан Карлом Джозефом Байером в 1888 году.Процесс Байера состоит из четырех этапов: вываривания, осветления, осаждения и прокаливания.

Пищеварение

Боксит измельчают, смешивают с каустической содой и перекачивают в резервуары высокого давления, в которых применяется пар, нагретый до тепла и под давлением. Это вызывает реакцию каустической соды с соединениями алюминия в боксите с образованием раствора алюмината натрия. Нежелательные примеси остаются в так называемом красном шламе.

Разъяснение

Затем раствор алюмината натрия пропускают через продувочные резервуары, где давление снижается до атмосферного.Красный шлам удаляется с помощью осветлителей и тканевых фильтров. Затем осветленный раствор охлаждают в теплообменниках и перекачивают в высокие силосы.

Осадки

Затравочные кристаллы гидроксида алюминия добавляют к раствору алюмината натрия, чтобы вызвать осаждение. Во время этого процесса алюминий становится твердым. Это приводит к образованию крупных кристаллов алюминия, которые фильтруются и промываются для удаления воды и других примесей.

Прокаливание

Теперь кристаллы гидроксида алюминия подвергаются прокаливанию – процессу термической обработки, при котором подача воздуха регулируется.Вращающиеся печи используются для нагрева кристаллов до температур выше 960 ° C, что удаляет все оставшиеся примеси, оставляя тонкий белый порошок, известный как оксид алюминия или оксид алюминия.

Выплавка алюминия

Плавка – это процесс, во время которого алюминий извлекается из глинозема. Это осуществляется с помощью процесса Холла-Эру, который был изобретен в 1886 году Шарлем Мартином Холлом и Полем Эру.

Плавка происходит в стальных электролизерах, заполненных расплавленным электролитом, где углеродные аноды используются для пропускания электрического тока через электролит.Затем к расплавленной поверхности добавляют оксид алюминия. Электрический ток откладывает расплавленный алюминий, который можно собрать и отвести.

Затем расплавленный алюминий разливают в формы для получения литейного слитка. На данном этапе чистота 99,8%. Теперь его можно дополнительно усовершенствовать для производства сверхчистого алюминия или использовать для легирования с другими металлами.

Сверхчистый алюминий

Сверхчистый алюминий высокой чистоты (99,99%) мягкий и не имеет прочности на разрыв. Однако он устойчив к коррозии и отлично проводит электричество.Сверхчистый алюминий используется в химическом оборудовании, электронных компонентах и ​​для производства бензина.

Алюминиевые сплавы

Большинство алюминия легировано другими элементами. Путем легирования алюминия можно значительно улучшить его твердость и прочность. Распространенными алюминиевыми сплавами являются алюминий-марганец (используется в контейнерах для напитков), алюминий-магний (используется в приборах и посуде), алюминий-магний-кремний (используется в зданиях и транспортных средствах) и алюминий-медь (используется в самолетах).

Переработка алюминия

Алюминий можно бесконечно перерабатывать без потери качества.Это делает его одним из самых экологически чистых металлов на планете. Невероятно, но большая часть когда-либо производимого алюминия используется до сих пор.

Металлические Супермаркеты

Metal Supermarkets – крупнейший в мире поставщик мелкосерийного металла с более чем 100 магазинами в США, Канаде и Великобритании. Мы эксперты по металлу и обеспечиваем качественное обслуживание клиентов и продукцию с 1985 года.

В Metal Supermarkets мы поставляем широкий ассортимент металлов для различных областей применения.В нашем ассортименте: низкоуглеродистая сталь, нержавеющая сталь, алюминий, инструментальная сталь, легированная сталь, латунь, бронза и медь.

У нас в наличии широкий ассортимент форм, включая стержни, трубы, листы, пластины и многое другое. И мы можем разрезать металл в точном соответствии с вашими требованиями.

Посетите одно из наших 100+ офисов по всей Северной Америке сегодня.

Факты об алюминии

Легкий, прочный, гибкий, не подверженный коррозии и неограниченно перерабатываемый алюминий – один из наиболее широко используемых и перерабатываемых металлов в мире.

Основные факты

  • Производство первичного алюминия в Канаде в 2019 году оценивается в 2,85 миллиона тонн
  • Канада является четвертым по величине производителем первичного алюминия в мире после Китая, Индии и России
  • Благодаря использованию в основном гидроэлектроэнергии и технологий последнего поколения, канадские производители алюминия имеют самый низкий углеродный след в мире по сравнению с другими крупными производителями.

Подробнее об алюминии

использует

Автомобильная и транспортная промышленность полагается на различные алюминиевые сплавы при производстве различных компонентов из-за их легкости и долговечности, которые уменьшают вес транспортного средства и, в свою очередь, расход топлива и выбросы парниковых газов.

Алюминий также широко используется в:

  • конструкция, основанная на различных изделиях из алюминия, от наружного сайдинга до конструктивных элементов
  • электротехническая и электронная промышленность
  • упаковка, такая как банки для напитков и фольга, которая извлекает выгоду из бесконечной возможности вторичной переработки

Алюминий, мировое применение, 2019 г. (p)

Текстовая версия

На этой гистограмме показаны основные области использования алюминия в мире в 2019 году. Наибольшее использование алюминия приходилось на автомобилестроение и транспорт (26%), затем шли строительство (24%), фольга и упаковка (16%), электротехника и электроника ( 11%), машины и оборудование (11%), потребительские товары (6%) и другие приложения (6%).

Производство

Алюминий в чистом виде не существует в природе. Производство первичного металлического алюминия начинается с бокситовой руды, которая состоит из гидратированного оксида алюминия (от 40% до 60%), смешанного с кремнеземом и оксидом железа.

Для производства 2 тонн глинозема требуется от 4 до 5 тонн бокситовой руды. В свою очередь, для производства 1 тонны алюминия требуется примерно 2 тонны глинозема.

В Канаде 10 заводов по выплавке первичного алюминия: один расположен в Китимате, Британская Колумбия, а остальные девять – в Квебеке.Есть также один глиноземный завод, расположенный в Жонкьер, Квебек.

Бокситы в Канаде не добываются.

Канадский НПЗ и металлургические заводы, расчетная мощность, 2019 г.

Текстовая версия

На этой карте показано расположение глиноземного завода и алюминиевых заводов в Канаде. Есть один глиноземный завод (расположенный в Квебеке) и 10 алюминиевых заводов (один в Китимате, Британская Колумбия, и девять в Квебеке). Самый крупный плавильный завод – это завод Alouette, расположенный в Септ-Иль, Квебек, мощностью 602 000 тонн в год.Право собственности и мощность каждого объекта в тоннах в год указаны в легенде.

Производство первичного алюминия в Канаде в 2019 году оценивается в 2,85 миллиона тонн, что ниже 2,92 миллиона тонн в 2018 году. Используя в основном гидроэлектроэнергию и технологии последнего поколения, канадские производители алюминия имеют самый низкий углеродный след среди других крупных мировых производителей.

Производство первичного алюминия в Канаде, 2010–2019 гг. (P)

Текстовая версия

На этой гистограмме показано годовое производство первичного алюминия в Канаде с 2010 по 2019 год.Канада произвела приблизительно 2,96 миллиона тонн в 2010 году и 2,85 миллиона тонн в 2019 году. В период с 2010 по 2019 год объем производства варьировался от года к году: минимум 2,78 миллиона тонн в 2012 году и максимум 3,21 миллиона тонн в 2017 году.

Международный контекст

По оценкам, мировое производство первичного алюминия в 2019 году составило чуть более 64,4 миллиона тонн. Крупнейшим производителем в мире был Китай с 36 миллионами тонн, за ним следуют Индия, Россия и Канада.

Узнайте больше о производстве алюминия в международном масштабе:

Бокситовые руды по странам
Мировое производство бокситовых руд по странам, 2019 г. (стр)
Рейтинг Страна тыс. Тонн В процентах от общего числа
1 Австралия 100 000 27.3%
2 Гвинея 82 000 22,4%
3 Китай 75 000 20,4%
4 Бразилия 29 000 7,9%
5 Индия 26 000 7,1%
6 Индонезия 16 000 4.4%
7 Ямайка 8 900 2,4%
8 Россия 5 400 1,5%
Другие страны 24 500 6,7%
Итого 366,800 100,0%
Глинозем, по странам
Мировое производство глинозема, по странам, 2019 г. (стр)
Рейтинг Страна тыс. Тонн В процентах от общего числа
1 Китай 73 000 54.9%
2 Австралия 20 000 15,1%
3 Бразилия 8 900 6,7%
4 Индия 6,700 5,0%
5 Россия 2,700 2,0%
6 Ямайка 2100 1.6%
7 Саудовская Аравия 1,800 1,4%
8 США 1,600 1,2%
9 Канада 1,500 1,1%
Другие страны 14 600 11,0%
Итого 132 900 100.0%
Первичный алюминий, по странам
Мировое производство первичного алюминия, по странам, 2019 г. (p)
Рейтинг Страна тыс. Тонн В процентах от общего числа
1 Китай 36 000 55,9%
2 Индия 3,700 5,8%
3 Россия 3,600 5.6%
4 Канада 2,900 4,5%
5 Объединенные Арабские Эмираты 2,700 4,2%
6 Австралия 1,600 2,5%
7 Бахрейн 1,400 2,2%
8 Норвегия 1,300 2.0%
9 США 1,100 1,7%
10 Исландия 850 1,3%
Другие страны 9 200 14,3%
Итого 64,350 100,0%

Мировое производство первичного алюминия, 2010–2019 гг. (P)

Текстовая версия

На этой гистограмме показано мировое производство первичного алюминия в миллионах тонн с 2010 по 2019 год.В 2010 году мировое производство составило 37,7 миллиона тонн. В течение следующего десятилетия оно неуклонно росло и достигло 64,4 миллиона тонн в 2019 году.

Мировые запасы

В 2019 году мировые запасы бокситовой руды оценивались в 30,4 млрд тонн.

Мировые запасы бокситовой руды по странам, 2019 г. (стр)

Текстовая версия

На этой гистограмме показаны мировые запасы бокситовой руды по странам в миллиардах тонн на 2019 год. Самые большие запасы были у Гвинеи – 7,4 миллиарда тонн, за ней следует Австралия (6.0 млрд тонн), Вьетнам (3,7 млрд тонн), Бразилия (2,6 млрд тонн), Ямайка (2,0 млрд тонн), Индонезия (1,2 млрд тонн) и другие страны (7,5 млрд тонн).

Спрос

Мировой спрос на первичный алюминий в 2019 году достиг примерно 65,6 миллиона тонн, что составляет менее 0,2% роста по сравнению с пересмотренным значением 2018 года в 65,5 миллиона тонн. В период с 2014 по 2019 год мировой спрос на алюминий рос в среднем на 4,1% в год, в основном за счет роста спроса в Китае и таких ключевых секторах, как строительство и транспорт.

В 2019 году наибольшая доля мирового потребления алюминия по регионам приходилась на Китай, за ним следуют Северная Америка, Азия и Европа.

Спрос на первичный алюминий по регионам, 2019 г. (стр)

Текстовая версия

На этой круговой диаграмме показан расчетный спрос на первичный алюминий по регионам как процент от общего спроса на 2019 год. На долю Китая приходился наибольший процент мирового спроса (56,5%), за ним следуют Европа (13,8%), Азия (за исключением Китая). ) (12,3%), Северная Америка (10.0%), Латинской Америки (1,9%) и других стран (5,5%).

Торговля

Экспорт

Канадский экспорт алюминиевой продукции был оценен в 11,2 миллиарда долларов в 2019 году, что на 1,9 миллиарда долларов меньше, чем в 2018 году. Из этой суммы:

  • Необработанный легированный и нелегированный алюминий 7,1 млрд долл. США
  • 885 миллионов долларов – алюминиевые отходы и лом
  • 580 миллионов долларов – алюминиевые пластины, листы и полосы

Соединенные Штаты были крупнейшим экспортным направлением Канады для алюминиевых продуктов, на которые приходилось 85.3% от общего объема экспортной торговли алюминием, за которыми следуют Нидерланды (4,7%), Мексика (3,8%), Китай (1,8%) и Южная Корея (0,9%).

Импорт

Общий объем импорта алюминиевых изделий Канадой в 2019 году был оценен в 7,6 миллиарда долларов, что на 1,2 миллиарда долларов меньше, чем в 2018 году. Примерно 60,0% импорта приходилось на полуфабрикаты и готовые алюминиевые изделия.

Импорт поступил из США (43,9%), Бразилии (20,2%), Китая (12,2%), Австралии (5,7%) и Германии (2,1%).

Цены

Мировой спрос на алюминий в 2019 году несколько снизился, что было отражено снижением цен в течение года с небольшим восстановлением по сравнению с серединой года.

Цены на алюминий, среднемесячные, 2010–2019 гг.

Текстовая версия

На этом линейном графике показана среднемесячная цена на алюминий в долларах США за тонну с 2010 по 2019 год по данным биржи IndexMundi. В 2019 году среднемесячные цены составили: январь 1853,72 доллара США; Февраль – 1862,99 доллара США; Март – 1871,21 доллара; Апрель – 1845,42 доллара; Май – 1781,26 доллара; Июнь – 1755,95 долларов США; Июль 1796,99 долларов США; Август – 1740,68 долларов США; Сентябрь 1753,51 доллара США; Октябрь – 1725,96 долларов США; Ноябрь – 1774,79 доллара и декабрь – 1771,38 доллара.Среднегодовая цена в 2019 году составила 1794,49 долларов.

Переработка

Интенсивность использования алюминия на транспорте растет, поскольку его уникальные свойства и возможность вторичной переработки соответствуют мировым потребностям в сокращении выбросов парниковых газов.

Алюминий бесконечно перерабатывается, что делает его одним из наиболее перерабатываемых металлов в мире. Более 90% алюминия, используемого в автомобилестроении и строительстве, перерабатывается, что обеспечивает замкнутую экономику замкнутого цикла.

Производство вторичного алюминия требует на 95% меньше энергии, чем производство первичного алюминия.

Примечания и источники

(п) предварительный

Итоги могут отличаться из-за округления.

Использует

  • Алюминий, мировое применение, 2019 г. (стр)
    • Wood Mackenzie, 2019, Statista 2019

Производство

  • Канадский НПЗ и металлургические заводы, расчетная мощность, 2019 г.
    • Министерство природных ресурсов Канады; сайты компаний
  • Производство первичного алюминия в Канаде, 2010–2019 гг. (P)
    • Министерство природных ресурсов Канады, Статистическое управление Канады

Международный контекст

  • Мировая добыча бокситовой руды по странам, 2019 г. (p)
  • Мировое производство глинозема по странам, 2019 г. (p)
  • Мировое производство первичного алюминия по странам, 2019 г. (p)
  • Мировое производство первичного алюминия, 2010–2019 гг. (P)
  • Мировые запасы бокситовой руды по странам, 2019 г. (стр)
  • Спрос на первичный алюминий по регионам, 2019 г. (р)

Торговля

  • Министерство природных ресурсов Канады; Статистическое управление Канады
    • Торговля минералами включает руды, концентраты, полуфабрикаты и минеральные продукты

Цены

  • Цены на алюминий, среднемесячные, 2010–2019 гг.

Как производится алюминий? »Science ABC

Соединения алюминия доказали свою полезность на протяжении тысячелетий.Он существует со времен Персидской империи, когда персидские гончары делали свои самые прочные сосуды из глины, содержащей оксид алюминия. Древние египтяне и вавилоняне использовали соединения алюминия в красках для тканей, косметике и лекарствах. Однако только в начале девятнадцатого века алюминий был идентифицирован как элемент и выделен как чистый металл. Из-за сложности извлечения алюминия из его природных соединений металл на протяжении многих лет оставался редким; Спустя полвека после его открытия он все еще был таким же редким и ценным, как серебро.Теперь, когда мы знаем немного больше об истории металла, давайте посмотрим на свойства этого металла и сырье, необходимое для производства алюминия.

(Фото предоставлено pixnio)

Свойства и сырье

Алюминий является третьим по содержанию элементом в земной коре и составляет 8% почвы и горных пород планеты. В природе алюминий содержится только в химических соединениях с другими элементами, такими как сера, кремний и кислород. Единственное место, где можно выгодно добывать алюминий, – это алюминиевые руды.Металлический алюминий обладает многими свойствами, такими как легкий, прочный, немагнитный и нетоксичный. Он проводит тепло и электричество и отражает тепло и свет. Он стабилен, но легко обрабатывается, сохраняет прочность при сильном морозе, не становясь хрупким. Поверхность алюминия быстро окисляется, образуя невидимый барьер, предохраняющий от коррозии. Кроме того, алюминий можно эффективно производить, и из него можно экономично переработать новые продукты.

(Изображение предоставлено Flickr)

Соединения алюминия встречаются во всех типах глины, но наиболее полезной для производства чистого алюминия рудой является боксит .Боксит состоит из 45-60% оксида алюминия, а также различных примесей, таких как песок, железо и другие металлы. Хотя некоторые месторождения бокситов представляют собой твердые породы, большинство из них состоит из относительно мягкой грязи, которую легко вырыть из открытых карьеров. Австралия производит более одной трети мировых запасов бокситов. Для производства 0,5 кг металлического алюминия требуется около 2 кг боксита. Каустическая сода (гидроксид натрия) используется для растворения соединений алюминия, содержащихся в боксите, отделения их от примесей.В зависимости от состава бокситовой руды в процессе добычи могут использоваться относительно небольшие количества других химикатов. Алюминий производится в два этапа: процесс Байера очистки бокситовой руды с получением оксида алюминия и процесс Холла-Эру плавления оксида алюминия с получением чистого алюминия. Давайте подробнее рассмотрим эти два метода.

Процесс Байера

Первоначально бокситовые руды получают, а затем измельчают механическим способом.Затем измельченная руда смешивается с каустической содой и помещается в мельницу, а затем превращается в суспензию, содержащую руду. Затем суспензия перекачивается в варочный котел. Варочный котел – это большой резервуар, который действует как скороварка. Суспензию нагревают до 110-270 ° С при давлении 340 кПа. Эти условия поддерживаются в течение времени от получаса до нескольких часов. Может быть добавлено дополнительное количество каустической соды, чтобы гарантировать растворение всех алюминийсодержащих соединений. Горячая суспензия, которая теперь превратилась в раствор алюмината натрия, проходит через серию расширительных баков, которые снижают давление и рекуперируют тепло, которое можно повторно использовать в процессе рафинирования.

(Фото предоставлено Андреасом Шмидтом / Wikimedia Commons)

Затем суспензия перекачивается в отстойник. Поскольку суспензия остается в этом резервуаре, примеси, которые не растворяются в каустической соде, оседают на дно резервуара. Остаток (так называемый «красный шлам»), который накапливается на дне резервуара, состоит из мелкого песка, оксида железа и оксидов микроэлементов, таких как титан. После того, как загрязнения осядут, оставшаяся жидкость, которая чем-то похожа на кофе, прокачивается через серию тканевых фильтров.Фильтры задерживают любые мелкие частицы примесей, которые остаются в растворе. Этот материал промывают для извлечения глинозема и каустической соды, которые можно использовать повторно. Отфильтрованная жидкость прокачивается через серию отстойников высотой в шесть этажей. Затравочные кристаллы гидрата оксида алюминия (оксид алюминия, связанный с молекулами воды) добавляют через верхнюю часть каждого резервуара. Затравочные кристаллы растут по мере того, как они оседают в жидкости, и растворенный оксид алюминия присоединяется к ним. Кристаллы осаждаются и опускаются на дно резервуара, где они удаляются.После промывки они переносятся в печь для кальцинирования (нагрев для высвобождения молекул воды, которые химически связаны с молекулами оксида алюминия). Шнековый конвейер перемещает непрерывный поток кристаллов во вращающуюся цилиндрическую печь, которая наклоняется, чтобы позволить гравитации перемещать материал через нее. Температура 1100 ° C удаляет молекулы воды, оставляя безводные (безводные) кристаллы оксида алюминия. После выхода из печи кристаллы проходят через охладитель.

Процесс Холла-Эру

Выплавка глинозема в металлический алюминий происходит в стальной ванне, называемой восстановительной емкостью.Дно горшка облицовано углеродом, который действует как один из электродов системы. Противоположные электроды состоят из набора углеродных стержней, подвешенных над горшком; их опускают в раствор электролита и держат на высоте примерно 3,8 см над поверхностью расплавленного алюминия, который скапливается на дне горшка. Редукторы располагаются рядами, состоящими из 50-200 горшков, соединенных последовательно и образующих электрическую цепь. Каждая линия может производить 60 000–100 000 метрических тонн алюминия в год.Типичный плавильный завод состоит из двух или трех поточных линий. Внутри сосудов для восстановления кристаллы оксида алюминия растворяются в расплавленном криолите при температуре 960-970 ° C с образованием раствора электролита, который будет проводить электричество от углеродных стержней к покрытому углеродом слою электролизера. Через раствор пропускают постоянный ток 4-6 вольт и 100-230 тысяч ампер. В результате реакции разрываются связи между атомами алюминия и кислорода в молекулах оксида алюминия. Освободившийся кислород притягивается к угольным стержням, где образует углекислый газ.Освободившиеся атомы алюминия оседают на дно емкости в виде расплавленного металла.

(Фото: Parcly Taxel / Wikimedia Commons)

Статьи по теме

Статьи по теме

Процесс плавки является непрерывным, при этом в раствор криолита добавляют больше оксида алюминия, чтобы заменить разложившееся соединение. Таким образом поддерживается постоянный электрический ток. Тепло, генерируемое потоком электричества на нижнем электроде, сохраняет содержимое емкости в жидком состоянии, но на поверхности расплавленного электролита имеет тенденцию образовываться корка.Периодически корка разрушается, чтобы можно было добавить больше глинозема для обработки. Чистый расплавленный алюминий скапливается на дне емкости и постепенно сливается. Горшки работают 24 часа в сутки, семь дней в неделю. Тигель перемещается по линии электролиза, собирая 4000 кг расплавленного алюминия, имеющего чистоту 99,8%. Затем металл переносится в раздаточную печь и разливается в виде слитков. Один из распространенных методов заключается в заливке расплавленного алюминия в длинную горизонтальную форму. Когда металл движется через форму, внешняя поверхность охлаждается водой, в результате чего алюминий затвердевает.Сплошной вал выходит из дальнего конца изложницы, где его распиливают через соответствующие интервалы для формирования слитков желаемой длины. Как и сам процесс плавки, этот процесс литья также является непрерывным. Затем алюминий собирается и отправляется различным участникам рынка для их индивидуальных производственных целей.

Алюминий – Образовательная коалиция по минералам