铝矿
最丰富的地壳金属元素
铝(Al)是最丰富的地壳金属元素。 与氧和氢结合,形成铝土矿,矿石开采最常用的铝。 金属铝中首次分离氯化铝是在1829年,但直到1886年才开始商业生产。铝是一种银白色的,坚硬的轻质金属(比重2.7)。 是电的良导体,非常耐腐蚀。由于这些特性,成为一种重要的金属。 铝合金结合强度轻,因此在种类繁多的行业使用。
基本简介
铝土矿中三水铝石的主要矿物是(Al2O3·3H2O),勃姆石(Al2O3·H2O),和水硬铝石,这被视为软铝石的成分相同,但密度和难度。纯的氧化铝(Al2O3)无水氧化物,含有52.9%铝和47.1%的氧气。铝土矿可硬如石头或泥一样柔软,它可能会发生的压实土(包括易碎,重新胶结),(pisolites)小球,或空心,枝条状物质(管)。它的颜色可浅黄色,粉红色,黄色,红色,或白色,或任何组合。
铝土矿是指铝土矿,其中包含的Fe2O3(三氧化二铁)和Al2O3(氧化铝),适当低的水平足够高的水平,在经济上可开采。铝的其他可能来源包括岩石,如页岩,板岩铝,磷酸铝石,高铝粘土矿物质。
莱斯后,巴芒,它最初是在1821年发现的法语区命名,铝土矿是由热带或亚热带氧化铝风化的岩石。它的发生是由于风化红土覆盖或毯子众所周知,在各种各样的石头。由于它形成的方式,铝土矿通常非常广泛。铝土矿是发现几乎所有的世界各大洲。已知最大的铝土矿资源经济发生在澳大利亚和几内亚。在排名方面,这些国家随后是巴西,牙买加和印度。虽然美国,日本和德意志联邦共和国是世界上最大的铝消费者,他们拥有自己的很少或根本没有铝土矿矿床。
铝土矿
铝矿中最为重要的一种:
我国已探明铝土矿矿区310处,分布于全国19个省、自治区、直辖市。铝土矿保有储量达到22.73亿吨,其中A+B+C级7.05亿吨,占总保有储量的31%。
据美国矿业局《MineralCommoditySummaries》1996年资料,全世界铝土矿储量为230亿吨,储量基础为280亿吨,其中铝土矿资源比较丰富的国家有:澳大利亚(储量基础79亿吨)、几内亚(储量基础59亿吨)、巴西(储量基础29亿吨)、牙买加(储量基础20亿吨)、印度(储量基础12亿吨)、匈牙利(储量基础9亿吨)。我国铝土矿的数量和质量都不及上述国家,如以我国A+B+C级储量(工业储量)和这些国家的储量基础相比,远在它们之后。
我国铝土矿资源还是比较丰富的,华北地台、扬子地台、华南褶皱系及东南沿海四个成矿区都具有较好的铝土矿成矿条件,尤以晋中-晋北、豫西-晋南、黔北-黔中三个成矿带成矿条件较好,资源远景也大;桂西-滇东及川南-黔北等成矿带也有一定的远景。有关部门根据已有地质条件和成矿条件分析,我国铝土矿资源总量预计可达50亿吨。
铝矿石工业指标
我国铝矿石主要有一水硬铝石﹑一水软铝石和三水铝石。这些都是炼铝的矿石。工业上铝矿石指标是边界品位,露采与坑采的铝硅比值均为1.8~2.6,Al2O3≧40%;最低工业品位,铝硅比值露采≧3.5,坑采≧3.8,Al2O3≧55%。
挖掘
铝金属提取发生在三个主要阶段:铝矾土矿开采,提炼矿石回收氧化铝和氧化铝生产铝冶炼。
开采铝土矿是由表面的方法(露天开采),其中表土覆盖被删除和被推土机和铲运机,然后为revegetating该地区,并返回到原来的状态有时比更好或将其转换为农地使用。底层的铝土矿,若有必要炸药破碎,是由开采前endloaders,电力铲,或液压挖掘机。有时,铝土矿是粉碎,洗净,去掉一些黏土和沙子,然后在垃圾回转窑干燥。其他的可能只是铝土矿粉碎或干。矿石,然后装入卡车,火车车厢,或放在传送带,运输的船舶或炼油厂。
在几乎所有的商业运作,提取氧化铝由铝土矿拜尔精炼过程。这个过程中,由Karl拜耳在1888年发现的,包括四个阶段。
(1)消化 - 细磨,其中铝土矿分为蒸汽加热装置美联储称为沼气池。在这里,它是混合,在压力下,与烧碱热溶液。该铝土矿和氧化铝硅石一些反应,苛性钠溶液形成了铝或绿色白酒的钠铝硅酸盐苏打沉淀。
(2)澄清 - 其中氧化铝的绿色酒或含解决方案是从废物分离(未溶解铁的氧化物和二氧化硅其中原铝土矿的一部分,现在做了沙子和赤泥废物)。这个阶段包括三个步骤:第一,粗砂大小的废物被删除,并冲毁恢复烧碱;第二,赤泥中分离出去,第三其余绿色酒是通过过滤器泵,以消除任何剩余的杂质。沙子和泥渣在一起抽到的湖泊,绿色酒泵入热的地方,是从1000摄氏度冷却到大约65O ¡ ¡ -790三热交换器
(3)降水量 - 在这个阶段的氧化铝析出作为氧化铝水合物晶体的酒。要做到这一点,绿色的酒溶液混合,用细晶氧化铝,刺激氧化铝水合物的固体沉淀少量高除尘器容器,作为解决方案的冷却。当完成了坚实的氧化铝水合物被传递到下一个阶段,其余的酒,其中包含烧碱和一些氧化铝,又回到了沼气池。
(四)焙烧 - 在最后阶段的氧化铝水合物清洗,以消除任何剩余的酒和干燥。最后,它被加热到约1000 ° C至赶走的结晶水,留下的氧化铝,这是一个干燥,纯净的白色,砂质材料。阿的氧化铝部分可留在水合物形式或化学工业的进一步处理。
所有商业化生产的铝是基于霍尔赫鲁特冶炼过程中,铝和氧化铝氧气是通过电解分离。这包括通过一个氧化铝和天然或合成冰晶石(氟铝酸钠)熔融溶液电流。熔化的解决方案是在铝电解槽内衬或属于在与碳(阴极)的底部,并在一电器系列连接盆载称为电解池。插入到每个罐的顶部碳阳极,其在熔融溶液中浸泡底部。
一个电流通过的原因,从氧化铝结合起来,形成了阳极二氧化碳气体二氧化碳的氧气。其余的熔融金属铝聚集在在锅底阴极。每隔一段时间,通过虹吸转移到大保温炉。除去杂质,添加合金元素和铝液铸造成锭。
冶炼过程是一个持续不断的。作为冰晶石浴氧化铝含量降低更是新增。产生的热量由电流通过保持其熔融状态,这样它会溶解氧化铝冰晶石洗澡。大量的能量消耗在冶炼过程中,从14-16万千瓦时的电能,需要出示从两吨氧化铝一吨铝。廉价的电力供应,因此对经济生产至关重要。
铝合金锭生产各种形状和尺寸对他们的最终用途而定。他们可能是轧制成板材,片材,箔,棒,或棒。他们可能被卷入到电缆线是电力传输线滞留。压力机挤压成不同形式的有益和装饰数百锭,或者捏造植物可能使他们成为大的结构形状。
许多因素在铝生产周期数涉及到环境,大量资源被分配到最小化开采,精炼的影响,以及对周围环境的冶炼。矿山进行康复,尽一切努力恢复该地区至少其原始状态。采取极端谨慎的处理和处置赤泥的炼油厂。这通常是注入到一些与不透水材料密封,以防止周围的农村污染水坝。还采取了严格的措施,以尽量减少冶炼厂和灰尘或腐蚀性物质的炼油厂氟化物排放量。
用途
氧化铝的生产消耗了世界上90%的铝土矿生产。其余的是所用的磨料,耐火材料,化工等行业。铝土矿是也用于高铝水泥生产,作为保水剂或由石油工业催化剂在涂料焊条和焊剂,并作为炼钢和铁合金通量。
铝的用途包括以下式电气设备,汽车,船舶,飞机制造,冶金和化学过程,国内和工业建筑,包装(铝箔,罐),厨房用具(餐具,锅)。
铝工业的技术发起回收铝含量的材料,并设立了自己能收集中心的发展。该行业的主要诱因之一,一直是所花费的能量减少,生产一吨铝的比一吨原铝。这涉及到95须出示铝液从铝土矿%,节约能源。每一吨再生铝也意味着七吨铝土矿节约。在澳大利亚,铝产量的10%来自再生材料。
参考资料
铝矿简介及用途.矿秘书网.
越将根据评估结果调整铝土矿开发政策.中华人民共和国商务部.2013-03-05
铝矿石工业指标.矿秘书网.
最新修订时间:2024-10-08 15:59
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