एल्युमिनियम किस अयस्क से निकाला जाता है? एल्यूमीनियम खनन की विशेषताएं। रॉकेट्री में एल्युमिनियम और इसके यौगिक

पहनावा शैली

एल्यूमीनियम के स्रोत के रूप में उद्योग के लिए सबसे बड़ा मूल्य प्राकृतिक कच्चा माल है - बाक्साइटबॉक्साइट, एलुनाइट और नेफलाइन के रूप में चट्टान का एक घटक।

एल्यूमिना युक्त अयस्कों की किस्में

200 से अधिक खनिज ज्ञात हैं जिनमें एल्यूमीनियम होता है।

केवल ऐसी चट्टान को कच्चे माल का स्रोत माना जाता है, जो निम्नलिखित आवश्यकताओं को पूरा कर सकती है:

प्राकृतिक कच्चे माल में एल्यूमीनियम ऑक्साइड की उच्च सामग्री होनी चाहिए;
जमा को अपने औद्योगिक विकास की आर्थिक व्यवहार्यता का पालन करना चाहिए।
ज्ञात विधियों द्वारा शुद्ध रूप में निकाले जाने के लिए चट्टान में एल्यूमीनियम कच्चा माल होना चाहिए।

बॉक्साइट प्राकृतिक चट्टान की विशेषता

बाक्साइटप्रकृति में केवल ऑक्सीजन के साथ धातु के द्विआधारी यौगिक के रूप में मौजूद है। यह यौगिक प्राकृतिक पर्वत से प्राप्त होता है अयस्कोंबॉक्साइट के रूप में, जिसमें कई रासायनिक तत्वों के ऑक्साइड होते हैं: एल्यूमीनियम, पोटेशियम, सोडियम, मैग्नीशियम, लोहा, टाइटेनियम, सिलिकॉन, फास्फोरस।

जमा के आधार पर, बॉक्साइट में उनकी संरचना में 28 से 80% एल्यूमिना होते हैं। अद्वितीय धातु प्राप्त करने के लिए यह मुख्य कच्चा माल है। एल्यूमीनियम के लिए कच्चे माल के रूप में बॉक्साइट की गुणवत्ता इसमें एल्युमिना की सामग्री पर निर्भर करती है। यह भौतिक को परिभाषित करता है गुणबॉक्साइट:

खनिज एक अव्यक्त क्रिस्टलीय संरचना है या एक अनाकार अवस्था में है। कई खनिजों में सरल या जटिल संरचना के हाइड्रोजेल के ठोस रूप होते हैं।
निष्कर्षण के विभिन्न बिंदुओं पर बॉक्साइट का रंग लगभग सफेद से लेकर लाल गहरे रंगों तक होता है। खनिज के काले रंग के साथ जमा होते हैं।
एल्यूमीनियम युक्त खनिजों का घनत्व उनकी रासायनिक संरचना पर निर्भर करता है और लगभग 3,500 किग्रा / एम 3 है।
बॉक्साइट की रासायनिक संरचना और संरचना ठोस को निर्धारित करती है गुणखनिज। सबसे कठिन खनिजों को खनिज विज्ञान में अपनाए गए पैमाने पर 6 इकाइयों की कठोरता से अलग किया जाता है।
एक प्राकृतिक खनिज के रूप में, बॉक्साइट में कई अशुद्धियाँ होती हैं, अक्सर ये लोहे, कैल्शियम, मैग्नीशियम, मैंगनीज, टाइटेनियम और फास्फोरस यौगिकों की अशुद्धियाँ होती हैं।

बॉक्साइट, काओलिन, क्ले में उनकी संरचना में अन्य यौगिकों की अशुद्धियाँ होती हैं, जो कच्चे माल के प्रसंस्करण के दौरान अलग-अलग उद्योगों में छोड़ी जाती हैं।

केवल रूस में चट्टानों के जमाव के साथ जमा होते हैं, जिसमें एल्यूमिना कम सांद्रता वाला होता है, जिसका उपयोग किया जाता है।

हाल ही में, नेफलाइन से एल्यूमिना प्राप्त करना शुरू हुआ, जिसमें एल्यूमिना के अलावा, पोटेशियम, सोडियम, सिलिकॉन जैसी धातुओं के ऑक्साइड होते हैं और कोई कम मूल्यवान नहीं, फिटकरी पत्थर, एलुनाइट।

एल्यूमीनियम युक्त खनिजों के प्रसंस्करण के तरीके

इस धातु की खोज के बाद से एल्युमिनियम अयस्क से शुद्ध एल्यूमिना प्राप्त करने की तकनीक में कोई बदलाव नहीं आया है। इसके उत्पादन उपकरण में सुधार किया जा रहा है, जिससे शुद्ध एल्यूमीनियम प्राप्त करना संभव हो गया है। शुद्ध धातु प्राप्त करने के लिए मुख्य उत्पादन चरण:

विकसित निक्षेपों से अयस्क का निष्कर्षण।
एल्यूमिना की सांद्रता बढ़ाने के लिए अपशिष्ट चट्टानों से प्राथमिक प्रसंस्करण एक लाभकारी प्रक्रिया है।
शुद्ध एल्यूमिना प्राप्त करना, इसके आक्साइड से एल्यूमीनियम की इलेक्ट्रोलाइटिक कमी।

उत्पादन प्रक्रिया 99.99% की एकाग्रता के साथ धातु के साथ समाप्त होती है।

एल्यूमिना का निष्कर्षण और संवर्धन

एल्युमिना या एल्युमिनियम ऑक्साइड प्रकृति में अपने शुद्ध रूप में मौजूद नहीं होते हैं। यह हाइड्रोकेमिकल विधियों का उपयोग करके एल्यूमीनियम अयस्कों से निकाला जाता है।

जमा में एल्यूमीनियम अयस्क की जमा राशि आमतौर पर उड़ा, लगभग 20 मीटर की गहराई पर इसके निष्कर्षण के लिए एक साइट प्रदान करना, जहां से इसे चुना जाता है और आगे की प्रक्रिया की प्रक्रिया में लॉन्च किया जाता है;

विशेष उपकरण (स्क्रीन, क्लासिफायर) का उपयोग करके, अयस्क को कुचल दिया जाता है और क्रमबद्ध किया जाता है, अपशिष्ट रॉक (टेलिंग) को त्याग दिया जाता है। एल्यूमिना संवर्धन के इस स्तर पर, सबसे अधिक आर्थिक रूप से लाभकारी के रूप में धुलाई और स्क्रीनिंग विधियों का उपयोग किया जाता है।
सांद्रण संयंत्र के तल पर स्थित शुद्ध अयस्क को एक आटोक्लेव में कास्टिक सोडा के गर्म द्रव्यमान के साथ मिलाया जाता है।
मिश्रण को उच्च शक्ति वाले स्टील के जहाजों की एक प्रणाली के माध्यम से पारित किया जाता है। वेसल्स एक स्टीम जैकेट से लैस होते हैं जो आवश्यक तापमान बनाए रखता है। भाप के दबाव को 1.5-3.5 एमपीए के स्तर पर तब तक बनाए रखा जाता है जब तक कि एक सुपरहीटेड सोडियम हाइड्रॉक्साइड घोल में समृद्ध चट्टान से सोडियम एल्यूमिनेट तक एल्यूमीनियम यौगिकों का पूर्ण संक्रमण नहीं हो जाता।
ठंडा होने के बाद, तरल एक निस्पंदन चरण से गुजरता है, जिसके परिणामस्वरूप एक ठोस अवक्षेप अलग हो जाता है और एक सुपरसैचुरेटेड शुद्ध एल्यूमिनेट घोल प्राप्त होता है। जब पिछले चक्र से एल्यूमीनियम हाइड्रॉक्साइड अवशेषों को परिणामी समाधान में जोड़ा जाता है, तो अपघटन तेज हो जाता है।
एल्यूमिना हाइड्रेट के अंतिम सुखाने के लिए, कैल्सीनेशन प्रक्रिया का उपयोग किया जाता है।

शुद्ध एल्यूमीनियम का इलेक्ट्रोलाइटिक उत्पादन

शुद्ध एल्यूमीनियम एक सतत प्रक्रिया का उपयोग करके प्राप्त किया जाता है जिससे कैलक्लाइंड एल्यूमीनियम इलेक्ट्रोलाइटिक कमी के चरण में प्रवेश करता है.

आधुनिक इलेक्ट्रोलाइज़र निम्नलिखित भागों से युक्त एक उपकरण का प्रतिनिधित्व करते हैं:

कोयला ब्लॉकों और प्लेटों के साथ स्टील के आवरण से बना है। ऑपरेशन के दौरान, स्नान शरीर की सतह पर ठोस इलेक्ट्रोलाइट की एक घनी फिल्म बनती है, जो इलेक्ट्रोलाइट के पिघलने से अस्तर को विनाश से बचाती है।
स्नान के तल पर पिघला हुआ एल्यूमीनियम की एक परत, 10-20 सेमी मोटी, इस सेटअप में कैथोड के रूप में कार्य करती है।
कार्बन ब्लॉकों और एम्बेडेड स्टील रॉड्स के माध्यम से पिघले हुए एल्यूमीनियम को करंट की आपूर्ति की जाती है।
स्टील पिन के साथ लोहे के फ्रेम पर निलंबित एनोड, उठाने की व्यवस्था से जुड़ी छड़ के साथ प्रदान किए जाते हैं। जैसे ही यह जलता है, एनोड नीचे डूब जाता है, और छड़ का उपयोग करंट की आपूर्ति के लिए एक तत्व के रूप में किया जाता है।
कार्यशालाओं में, इलेक्ट्रोलाइज़र क्रमिक रूप से कई पंक्तियों (दो या चार पंक्तियों) में स्थापित होते हैं।

शोधन द्वारा एल्यूमीनियम का अतिरिक्त शुद्धिकरण

यदि इलेक्ट्रोलाइज़र से निकाला गया एल्यूमीनियम अंतिम आवश्यकताओं को पूरा नहीं करता है, तो इसे शोधन द्वारा अतिरिक्त शुद्धिकरण के अधीन किया जाता है।

उद्योग में, यह प्रक्रिया एक विशेष इलेक्ट्रोलाइज़र में की जाती है, जिसमें तीन तरल परतें होती हैं:

बॉटम - रिफाइनेबल एल्युमिनियम लगभग 35% तांबे के अतिरिक्त के साथ, एनोड के रूप में कार्य करता है। एल्युमिनियम की परत को भारी बनाने के लिए कॉपर मौजूद है, एनोड मिश्र धातु में कॉपर नहीं घुलता है, इसका घनत्व 3000 किग्रा/एम3 से अधिक होना चाहिए।
मध्य परत लगभग 730 डिग्री सेल्सियस के पिघलने बिंदु के साथ बेरियम, कैल्शियम, एल्यूमीनियम के फ्लोराइड और क्लोराइड का मिश्रण है।
ऊपरी परत - शुद्ध परिष्कृत एल्यूमीनियमएक पिघल जो एनोड परत में घुल जाता है और ऊपर उठता है। यह इस सर्किट में कैथोड के रूप में कार्य करता है। करंट की आपूर्ति ग्रेफाइट इलेक्ट्रोड द्वारा की जाती है।

इलेक्ट्रोलिसिस के दौरान, अशुद्धियाँ एनोड परत और इलेक्ट्रोलाइट में रहती हैं। शुद्ध एल्यूमीनियम की उपज 95-98% है। एल्यूमीनियम के गुणों के कारण एल्यूमीनियम युक्त जमाओं के विकास को राष्ट्रीय अर्थव्यवस्था में अग्रणी स्थान दिया जाता है, जो वर्तमान में आधुनिक उद्योग में लोहे के बाद दूसरे स्थान पर है।

आधुनिक उद्योग में, एल्यूमीनियम अयस्क सबसे अधिक मांग वाला कच्चा माल है। विज्ञान और प्रौद्योगिकी के तेजी से विकास ने इसके आवेदन के दायरे का विस्तार किया है। एल्युमिनियम अयस्क क्या है और इसका खनन कहाँ किया जाता है इसका वर्णन इस लेख में किया गया है।

एल्यूमीनियम का औद्योगिक मूल्य

एल्युमिनियम को सबसे आम धातु माना जाता है। पृथ्वी की पपड़ी में जमा की संख्या से, यह तीसरे स्थान पर है। एल्युमिनियम को आवर्त सारणी में एक तत्व के रूप में भी जाना जाता है, जो हल्की धातुओं से संबंधित है।

एल्युमिनियम अयस्क एक प्राकृतिक कच्चा माल है जिससे यह धातु प्राप्त की जाती है। यह मुख्य रूप से बॉक्साइट से खनन किया जाता है, जिसमें सबसे बड़ी मात्रा में एल्यूमीनियम ऑक्साइड (एल्यूमिना) होता है - 28 से 80% तक। अन्य चट्टानें - एलुनाइट, नेफलाइन और नेफलाइन-एपेटाइट का उपयोग एल्यूमीनियम उत्पादन के लिए कच्चे माल के रूप में भी किया जाता है, लेकिन वे खराब गुणवत्ता वाले होते हैं और उनमें एल्यूमिना बहुत कम होता है।

अलौह धातु विज्ञान में, एल्यूमीनियम पहले स्थान पर है। तथ्य यह है कि इसकी विशेषताओं के कारण इसका उपयोग कई उद्योगों में किया जाता है। तो, इस धातु का उपयोग विभिन्न उपभोक्ता वस्तुओं के निर्माण के लिए परिवहन इंजीनियरिंग, पैकेजिंग उत्पादन, निर्माण में किया जाता है। इलेक्ट्रिकल इंजीनियरिंग में भी एल्युमीनियम का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है।

मानवता के लिए एल्युमीनियम के महत्व को समझने के लिए, घरेलू सामानों पर करीब से नज़र डालना पर्याप्त है जिनका हम हर दिन उपयोग करते हैं। बहुत सारे घरेलू सामान एल्यूमीनियम से बने होते हैं: ये बिजली के उपकरणों (रेफ्रिजरेटर, वॉशिंग मशीन, आदि), व्यंजन, खेल उपकरण, स्मृति चिन्ह, आंतरिक तत्वों के लिए पुर्जे हैं। एल्युमिनियम का उपयोग अक्सर बनाने के लिए किया जाता है अलग - अलग प्रकारकंटेनर और पैकेजिंग। उदाहरण के लिए, डिब्बे या डिस्पोजेबल पन्नी कंटेनर।

एल्यूमीनियम अयस्कों के प्रकार

एल्युमिनियम 250 से अधिक खनिजों में पाया जाता है। इनमें से, उद्योग के लिए सबसे मूल्यवान बॉक्साइट, नेफलाइन और एलुनाइट हैं। आइए उन पर अधिक विस्तार से ध्यान दें।

बॉक्साइट अयस्क

एल्युमिनियम प्रकृति में शुद्ध रूप में नहीं पाया जाता है। यह मुख्य रूप से एल्यूमीनियम अयस्क - बॉक्साइट से प्राप्त होता है। यह एक खनिज है जिसमें ज्यादातर एल्यूमीनियम हाइड्रॉक्साइड होते हैं, साथ ही लोहे और सिलिकॉन के ऑक्साइड भी होते हैं। एल्यूमिना की उच्च सामग्री (40 से 60% तक) के कारण, बॉक्साइट का उपयोग एल्यूमीनियम के उत्पादन के लिए कच्चे माल के रूप में किया जाता है।

एल्यूमीनियम अयस्क के भौतिक गुण:

विभिन्न रंगों के लाल और भूरे रंग के अपारदर्शी खनिज;
सबसे टिकाऊ नमूनों की कठोरता खनिज पैमाने पर 6 है;
रासायनिक संरचना के आधार पर बॉक्साइट का घनत्व 2900-3500 किग्रा / मी³ के बीच होता है।

बॉक्साइट अयस्क के निक्षेप भूमध्यरेखीय में केंद्रित हैं और उष्णकटिबंधीय क्षेत्रधरती। अधिक प्राचीन जमा रूस के क्षेत्र में स्थित हैं।

बॉक्साइट एल्युमिनियम अयस्क कैसे बनता है

बॉक्साइट मोनोहाइड्रेट एल्यूमिना हाइड्रेट, बोहेमाइट और डायस्पोर, ट्राइहाइड्रेट हाइड्रेट - हाइड्रार्जिलाइट और साथ में खनिजों हाइड्रॉक्साइड और आयरन ऑक्साइड से बनते हैं।

प्रकृति बनाने वाले तत्वों की संरचना के आधार पर, बॉक्साइट अयस्कों के तीन समूह हैं:

मोनोहाइड्रेट बॉक्साइट - एक पानी के रूप में एल्यूमिना होता है।
ट्राइहाइड्रेट - ऐसे खनिजों में तीन-पानी के रूप में एल्यूमिना होता है।
मिश्रित - इस समूह में संयोजन में पिछले एल्यूमीनियम अयस्क शामिल हैं।

कच्चे माल के निक्षेप अम्लीय, क्षारीय और कभी-कभी मूल चट्टानों के अपक्षय के परिणामस्वरूप या समुद्र और झील के तल पर बड़ी मात्रा में एल्यूमिना के क्रमिक जमाव के परिणामस्वरूप बनते हैं।

अल्युनाइट अयस्क

इस प्रकार के जमा में 40% तक एल्यूमीनियम ऑक्साइड होता है। अल्युनाइट अयस्क का निर्माण जल बेसिन और तटीय क्षेत्रों में तीव्र हाइड्रोथर्मल और ज्वालामुखी गतिविधि की स्थितियों में होता है। इस तरह के जमा का एक उदाहरण लेसर काकेशस में ज़ाग्लिंस्को झील है।

नस्ल झरझरा है। इसमें मुख्य रूप से kaolinites और hydromicas होते हैं। औद्योगिक हित में 50% से अधिक की एल्युनाइट सामग्री वाले अयस्क हैं।

नेफलाइन

यह आग्नेय मूल का एक एल्यूमीनियम अयस्क है। यह एक पूर्ण क्रिस्टलीय क्षारीय चट्टान है। प्रसंस्करण की संरचना और तकनीकी विशेषताओं के आधार पर, नेफलाइन अयस्क की कई किस्में प्रतिष्ठित हैं:

पहली कक्षा - 60-90% नेफलाइन; इसमें 25% से अधिक एल्यूमिना होता है; प्रसंस्करण सिंटरिंग द्वारा किया जाता है;
दूसरी श्रेणी - 40-60% नेफलाइन, एल्यूमिना की मात्रा थोड़ी कम है - 22-25%; प्रसंस्करण के दौरान संवर्धन की आवश्यकता होती है;
तीसरी श्रेणी नेफलाइन खनिज हैं, जिनका कोई औद्योगिक मूल्य नहीं है।

एल्यूमीनियम अयस्कों का विश्व उत्पादन

पहली बार, बॉक्स शहर के पास, फ्रांस के दक्षिण-पूर्व में 19 वीं शताब्दी के पूर्वार्द्ध में एल्यूमीनियम अयस्क का खनन किया गया था। यहीं से बॉक्साइट नाम आता है। पहले तो उद्योग की यह शाखा धीमी गति से विकसित हुई। लेकिन जब मानवता ने इस बात की सराहना की कि किस तरह का एल्युमीनियम अयस्क उत्पादन के लिए उपयोगी है, तो एल्युमीनियम का दायरा काफी बढ़ गया है। कई देशों ने अपने क्षेत्रों में जमाकर्ताओं की तलाश शुरू कर दी है। इस प्रकार, एल्यूमीनियम अयस्कों का विश्व उत्पादन धीरे-धीरे बढ़ने लगा। आंकड़े इस बात की पुष्टि करते हैं। इसलिए, यदि 1913 में खनन किए गए अयस्क की वैश्विक मात्रा 540 हजार टन थी, तो 2014 में यह 180 मिलियन टन से अधिक थी।

एल्युमीनियम अयस्क का उत्पादन करने वाले देशों की संख्या में भी धीरे-धीरे वृद्धि हुई। आज उनमें से लगभग 30 हैं। लेकिन पिछले 100 वर्षों में, अग्रणी देश और क्षेत्र लगातार बदल रहे हैं। इसलिए, 20वीं सदी की शुरुआत में, एल्युमीनियम अयस्क के निष्कर्षण और उसके उत्पादन में विश्व के नेता थे उत्तरी अमेरिकाऔर पश्चिमी यूरोप। इन दोनों क्षेत्रों में वैश्विक उत्पादन का लगभग 98% हिस्सा है। कुछ दशकों बाद, एल्युमीनियम उद्योग के मात्रात्मक संकेतकों के मामले में देश अग्रणी बन गए। पूर्वी यूरोप के, लैटिन अमेरिका और सोवियत संघ। और पहले से ही 1950 और 1960 के दशक में, लैटिन अमेरिका उत्पादन के मामले में अग्रणी बन गया। और 1980-1990 के दशक में। ऑस्ट्रेलिया और अफ्रीका में एल्युमीनियम उद्योग में तेजी से सफलता मिली। वर्तमान विश्व प्रवृत्ति में, मुख्य एल्यूमीनियम खनन देश ऑस्ट्रेलिया, ब्राजील, चीन, गिनी, जमैका, भारत, रूस, सूरीनाम, वेनेजुएला और ग्रीस हैं।

रूस में अयस्क जमा

एल्युमीनियम अयस्क के उत्पादन के मामले में रूस विश्व रैंकिंग में सातवें स्थान पर है। यद्यपि रूस में एल्युमीनियम अयस्कों के भंडार देश को बड़ी मात्रा में धातु प्रदान करते हैं, यह उद्योग को पूरी तरह से आपूर्ति करने के लिए पर्याप्त नहीं है। इसलिए राज्य दूसरे देशों में बॉक्साइट खरीदने को मजबूर है।

कुल मिलाकर, 50 अयस्क जमा रूस के क्षेत्र में स्थित हैं। इस संख्या में दोनों स्थान शामिल हैं जहां खनिज का खनन किया जा रहा है, और जमा जो अभी तक विकसित नहीं हुए हैं।

अधिकांश अयस्क भंडार देश के यूरोपीय भाग में स्थित हैं। यहां वे कोमी गणराज्य में सेवरडलोव्स्क, आर्कान्जेस्क, बेलगोरोड क्षेत्रों में स्थित हैं। इन सभी क्षेत्रों में देश के सभी खोजे गए अयस्क भंडार का 70% हिस्सा है।

रूस में एल्यूमीनियम अयस्कों का अभी भी पुराने बॉक्साइट भंडार में खनन किया जाता है। इन क्षेत्रों में लेनिनग्राद क्षेत्र में रेडिनस्कॉय क्षेत्र शामिल है। इसके अलावा, कच्चे माल की कमी के कारण, रूस अन्य एल्यूमीनियम अयस्कों का उपयोग करता है, जिनमें से जमा सबसे खराब गुणवत्ता वाले खनिज जमा हैं। लेकिन वे अभी भी औद्योगिक उद्देश्यों के लिए उपयुक्त हैं। तो, रूस में, नेफलाइन अयस्कों का बड़ी मात्रा में खनन किया जाता है, जिससे एल्यूमीनियम प्राप्त करना भी संभव हो जाता है।

देश के दक्षिण में स्थित फ्रांसीसी शहर लेस बॉक्स-डी-प्रोवेंस, खनिज बॉक्साइट को नाम देने के लिए प्रसिद्ध हो गया। यह वहाँ था कि 1821 में खनन इंजीनियर पियरे बर्थियर ने अज्ञात अयस्क के भंडार की खोज की थी। एक नई नस्ल की संभावनाओं की खोज करने और इसे एल्युमीनियम के औद्योगिक उत्पादन के लिए आशाजनक के रूप में पहचानने के लिए अनुसंधान और परीक्षण के एक और 40 साल लगे, जो उन वर्षों में सोने की कीमत से अधिक था।

लक्षण और उत्पत्ति

बॉक्साइट एक प्राथमिक एल्युमीनियम अयस्क है। वस्तुतः दुनिया ने अब तक जितने भी एल्युमीनियम का उत्पादन किया है, उनमें से लगभग सभी को परिवर्तित किया गया है। यह चट्टान एक जटिल और विषम संरचना के साथ एक मिश्रित कच्चा माल है।

मुख्य घटकों के रूप में, इसमें एल्यूमीनियम ऑक्साइड और हाइड्रोक्साइड शामिल हैं। आयरन ऑक्साइड अयस्क बनाने वाले खनिजों के रूप में भी काम करता है। और सबसे अधिक बार पाई जाने वाली अशुद्धियों में:

सिलिकॉन (क्वार्ट्ज, काओलाइट और ओपल द्वारा दर्शाया गया);
टाइटेनियम (रूटाइल के रूप में);
कैल्शियम और मैग्नीशियम यौगिक;
दुर्लभ पृथ्वी तत्व;
अभ्रक;
गैलियम, क्रोमियम, वैनेडियम, जिरकोनियम, नाइओबियम, फास्फोरस, पोटेशियम, सोडियम और पाइराइट की थोड़ी मात्रा में।

मूल रूप से, बॉक्साइट लैटेरिटिक और कार्स्ट (तलछटी) हैं। पहले, उच्च गुणवत्ता वाले, सिलिकेट चट्टानों (तथाकथित पार्श्वकरण) के गहरे रासायनिक परिवर्तन के परिणामस्वरूप आर्द्र उष्णकटिबंधीय की जलवायु में बने थे। उत्तरार्द्ध निम्न गुणवत्ता वाले हैं, वे नए स्थानों में मिट्टी की परतों के अपक्षय, स्थानांतरण और जमाव के उत्पाद हैं।

बॉक्साइट में भिन्नता है:

शारीरिक स्थिति (पत्थर, मिट्टी, झरझरा, ढीली, मिट्टी जैसी)।
संरचना (टुकड़ों और मटर के रूप में)।
बनावट संबंधी विशेषताएं (एक सजातीय या स्तरित रचना के साथ)।
घनत्व (1800 से 3200 किग्रा/वर्ग मीटर तक भिन्न होता है)।

रासायनिक और भौतिक गुण

बॉक्साइट के रासायनिक गुणों में सामग्री की परिवर्तनशील संरचना से जुड़ी एक विस्तृत श्रृंखला होती है। हालांकि, खनन किए गए खनिजों की गुणवत्ता मुख्य रूप से एल्यूमिना और सिलिका की सामग्री के अनुपात से निर्धारित होती है। पहले और कम की संख्या जितनी अधिक होगी - दूसरी, उतनी ही अधिक महत्वपूर्ण औद्योगिक मूल्य. खनन इंजीनियर तथाकथित "ओपनिंग" को एक महत्वपूर्ण रासायनिक विशेषता मानते हैं, अर्थात अयस्क सामग्री से एल्यूमीनियम ऑक्साइड निकालना कितना आसान है।

इस तथ्य के बावजूद कि बॉक्साइट की निरंतर संरचना नहीं होती है, उनके भौतिक गुण निम्न संकेतकों तक कम हो जाते हैं:

1	रंग	भूरा, नारंगी, ईंट, गुलाबी, लाल; कम अक्सर ग्रे, पीला, सफेद और काला
2	नसों	आमतौर पर सफेद होते हैं, लेकिन कभी-कभी उन्हें लोहे की अशुद्धियों के साथ दाग दिया जा सकता है
3	चमकना	सुस्त और मिट्टी
4	पारदर्शिता	अस्पष्ट
5	विशिष्ट गुरुत्व	2-2.5 किग्रा/सेमी³
6	कठोरता	मोहस खनिज पैमाने पर 1-3 (तुलना के लिए, हीरे में 10 है)। इस कोमलता के कारण, बॉक्साइट मिट्टी जैसा दिखता है। लेकिन बाद वाले के विपरीत, जब पानी डाला जाता है, तो वे एक सजातीय प्लास्टिक द्रव्यमान नहीं बनाते हैं।

दिलचस्प बात यह है कि भौतिक स्थिति का बॉक्साइट की उपयोगिता और मूल्य से कोई लेना-देना नहीं है। यह इस तथ्य के कारण है कि उन्हें एक अन्य सामग्री में संसाधित किया जाता है, जिसके गुण मूल चट्टान से काफी भिन्न होते हैं।

विश्व भंडार और उत्पादन

इस तथ्य के बावजूद कि एल्युमीनियम की मांग लगातार बढ़ रही है, इसके प्राथमिक अयस्क के भंडार कई और शताब्दियों के लिए इस आवश्यकता को पूरा करने के लिए पर्याप्त हैं, लेकिन उत्पादन के 100 वर्षों से कम नहीं।

यूएस जियोलॉजिकल सर्वे ने डेटा प्रकाशित किया जिसके अनुसार दुनिया के बॉक्साइट संसाधनों की मात्रा 55-75 बिलियन टन है। इसके अलावा, उनमें से ज्यादातर अफ्रीका (32%) में केंद्रित हैं। ओशिनिया में 23%, कैरिबियन और दक्षिण अमेरिका 21%, एशियाई महाद्वीप 18%, अन्य क्षेत्र 6%।

एल्यूमीनियम उपयोग प्रक्रिया का कार्यान्वयन भी आशावाद को प्रेरित करता है, जो प्राथमिक एल्यूमीनियम अयस्क के प्राकृतिक भंडार की कमी को धीमा कर देगा (और साथ ही बिजली की खपत को भी बचाएगा)।

शीर्ष दस बॉक्साइट खनन देश, जो एक ही अमेरिकी भूवैज्ञानिक सर्वेक्षण द्वारा प्रतिनिधित्व करते हैं, 2016 में इस तरह दिखते थे।

1	ऑस्ट्रेलिया	82 000
2	चीन	65 000
3	ब्राज़िल	34 500
4	भारत	25 000
5	गिन्नी	19 700
6	जमैका	8 500
7	रूस	5 400
8	कजाखस्तान	4 600
9	सऊदी अरब	4 000
10	यूनान	1 800

वियतनाम बहुत आशाजनक है, 2016 को 1,500 हजार मीट्रिक टन के साथ समाप्त कर रहा है। लेकिन मलेशिया, जो 2015 में तीसरे स्थान पर था, ने सख्त पर्यावरण कानूनों की अपेक्षा के कारण बॉक्साइट के विकास में तेजी से कमी की है और आज विश्व रैंकिंग में 15 वें स्थान पर है।

बॉक्साइट का खनन, एक नियम के रूप में, खुले गड्ढे की खानों में किया जाता है। एक कार्यशील मंच प्राप्त करने के लिए, अयस्क की परत को 20 सेमी की गहराई पर विस्फोटित किया जाता है, और फिर चुना जाता है। खनिज के टुकड़ों को कुचल दिया जाता है और क्रमबद्ध किया जाता है: अपशिष्ट चट्टान (तथाकथित "पूंछ") धोने के पानी के प्रवाह से धोया जाता है, और सघन अयस्क के टुकड़े एकाग्रता संयंत्र के नीचे रहते हैं।

रूस में सबसे प्राचीन बॉक्साइट जमा प्रीकैम्ब्रियन के समय का है। वे पूर्वी सायन (बोकसन जमा) में स्थित हैं। मध्य और ऊपरी डेवोनियन से छोटे एल्यूमीनियम अयस्क, उत्तरी और दक्षिणी उरलों में, आर्कान्जेस्क, लेनिनग्राद और बेलगोरोड क्षेत्रों में पाए जाते हैं।

औद्योगिक उपयोग

खनन किए गए बॉक्साइट को उनके बाद के व्यावसायिक उपयोग के अनुसार धातुकर्म, अपघर्षक, रसायन, सीमेंट, आग रोक, आदि में विभाजित किया जाता है।

उनका मुख्य अनुप्रयोग, जो दुनिया के विकास का 85% हिस्सा है, एल्यूमिना (एल्यूमिना) के उत्पादन के लिए कच्चे माल के रूप में काम करना है।

तकनीकी श्रृंखला इस तरह दिखती है: बॉक्साइट को कास्टिक सोडा से गर्म किया जाता है, फिर फ़िल्टर किया जाता है, एक ठोस अवशेष अवक्षेपित और शांत होता है। यह उत्पाद निर्जल एल्युमिना है, जो एल्युमीनियम उत्पादन चक्र में अंतिम परिवर्तन है।

उसके बाद, यह पिघले हुए प्राकृतिक या सिंथेटिक क्रायोलाइट के स्नान में विसर्जित करने के लिए रहता है और इलेक्ट्रोलाइटिक कमी से धातु को अलग कर देता है।

1860 में इस तकनीक की खोज करने वाले पहले फ्रांसीसी रसायनज्ञ हेनरी सेंट-क्लेयर डेविल थे। इसने एक महंगी प्रक्रिया को बदल दिया जिसमें पोटेशियम और सोडियम से निर्वात में एल्यूमीनियम का उत्पादन किया गया था।

बॉक्साइट का अगला महत्वपूर्ण उपयोग अपघर्षक के रूप में है।

जब एल्यूमिना को शांत किया जाता है, तो परिणाम सिंथेटिक कोरन्डम होता है, जो मोह पैमाने पर 9 के कारक के साथ एक बहुत ही कठिन सामग्री है। इसे कुचल दिया जाता है, अलग किया जाता है और आगे सैंडपेपर और विभिन्न पॉलिशिंग पाउडर और निलंबन की संरचना में पेश किया जाता है।

सिन्जेड, चूर्ण और गोल दानों में मिश्रित, बॉक्साइट भी एक उत्कृष्ट सैंडब्लास्टिंग अपघर्षक है। यह सतह के उपचार के लिए आदर्श है और, इसके गोलाकार आकार के कारण, सैंडब्लास्टिंग उपकरण पर पहनने को कम करता है।

बॉक्साइट का एक अन्य महत्वपूर्ण उद्देश्य हाइड्रोलिक फ्रैक्चरिंग द्वारा तेल उत्पादन की प्रक्रिया में एक प्रॉपेंट (एक ऐसी सामग्री जो विशेष रूप से बनाए गए दोषों को बंद नहीं होने देता) के रूप में भाग लेना है। इस मामले में, उपचारित बॉक्साइट रॉक कण हाइड्रोलिक दबाव के लिए प्रतिरोधी होते हैं और तेल छोड़ने के लिए फ्रैक्चर को यथासंभव लंबे समय तक खुला रहने देते हैं।

अपवर्तक उत्पादों के निर्माण के लिए बॉक्साइट भी अपरिहार्य हैं। जला हुआ एल्यूमिना 1780 सी तक तापमान का सामना कर सकता है। इस संपत्ति का उपयोग ईंटों और कंक्रीट के उत्पादन के लिए और धातुकर्म उद्योग, विशेष ग्लास और यहां तक कि आग प्रतिरोधी कपड़ों के लिए उपकरणों के निर्माण के लिए किया जाता है।

निष्कर्ष

रसायनज्ञ और प्रौद्योगिकीविद लगातार बॉक्साइट के पर्याप्त विकल्प की तलाश में हैं, जो उनके गुणों में कम नहीं होगा। अध्ययनों ने यह पता लगाना संभव बना दिया है कि एल्यूमिना के उत्पादन के लिए मिट्टी की सामग्री, बिजली संयंत्रों की राख और तेल शेल का उपयोग किया जा सकता है।

हालांकि, पूरी तकनीकी श्रृंखला की लागत कई गुना अधिक है। सिलिकॉन कार्बाइड ने एक अपघर्षक और सिंथेटिक मुलाइट के रूप में एक दुर्दम्य के रूप में अच्छी तरह से काम किया। वैज्ञानिकों को उम्मीद है कि पूर्ण थकावट के समय से पहले प्राकृतिक संसाधनबॉक्साइट समकक्ष प्रतिस्थापन मिलेगा।

एल्यूमीनियम का औद्योगिक मूल्य

एल्युमिनियम अयस्क एक प्राकृतिक कच्चा माल है जिससे इसे प्राप्त किया जाता है। यह मुख्य रूप से बॉक्साइट से खनन किया जाता है, जिसमें सबसे बड़ी मात्रा में एल्यूमीनियम ऑक्साइड (एल्यूमिना) होता है - 28 से 80% तक। अन्य चट्टानें - एलुनाइट, नेफलाइन और नेफलाइन-एपेटाइट का उपयोग एल्यूमीनियम उत्पादन के लिए कच्चे माल के रूप में भी किया जाता है, लेकिन वे खराब गुणवत्ता वाले होते हैं और उनमें एल्यूमिना बहुत कम होता है।

मानवता के लिए एल्युमीनियम के महत्व को समझने के लिए, घरेलू सामानों पर करीब से नज़र डालना पर्याप्त है जिनका हम हर दिन उपयोग करते हैं। बहुत सारे घरेलू सामान एल्यूमीनियम से बने होते हैं: ये बिजली के उपकरणों (रेफ्रिजरेटर, वॉशिंग मशीन, आदि), व्यंजन, खेल उपकरण, स्मृति चिन्ह, आंतरिक तत्वों के लिए पुर्जे हैं। एल्यूमीनियम का उपयोग अक्सर विभिन्न प्रकार के कंटेनरों और पैकेजिंग के उत्पादन के लिए किया जाता है। उदाहरण के लिए, डिब्बे या डिस्पोजेबल पन्नी कंटेनर।

एल्यूमीनियम अयस्कों के प्रकार

बॉक्साइट अयस्क

एल्यूमीनियम अयस्क के भौतिक गुण:

विभिन्न रंगों के लाल और भूरे रंग के अपारदर्शी खनिज;
सबसे टिकाऊ नमूनों की कठोरता खनिज पैमाने पर 6 है;
रासायनिक संरचना के आधार पर बॉक्साइट का घनत्व 2900-3500 किग्रा / मी³ के बीच होता है।

बॉक्साइट अयस्क के निक्षेप पृथ्वी के भूमध्यरेखीय और उष्णकटिबंधीय क्षेत्रों में केंद्रित हैं। अधिक प्राचीन जमा रूस के क्षेत्र में स्थित हैं।

बॉक्साइट एल्युमिनियम अयस्क कैसे बनता है

मोनोहाइड्रेट बॉक्साइट - मोनोहाइड्रेट रूप में एल्यूमिना होता है।
ट्राइहाइड्रेट - ऐसे खनिजों में तीन-पानी के रूप में एल्यूमिना होता है।
मिश्रित - इस समूह में संयोजन में पिछले एल्यूमीनियम अयस्क शामिल हैं।

अल्युनाइट अयस्क

नेफलाइन

पहली कक्षा - 60-90% नेफलाइन; इसमें 25% से अधिक एल्यूमिना होता है; प्रसंस्करण सिंटरिंग द्वारा किया जाता है;
दूसरी श्रेणी - 40-60% नेफलाइन, एल्यूमिना की मात्रा थोड़ी कम है - 22-25%; प्रसंस्करण के दौरान संवर्धन की आवश्यकता होती है;
तीसरी श्रेणी नेफलाइन खनिज हैं, जिनका कोई औद्योगिक मूल्य नहीं है।

एल्यूमीनियम अयस्कों का विश्व उत्पादन

पहली बार, बॉक्स शहर के पास, फ्रांस के दक्षिण-पूर्व में 19 वीं शताब्दी के पूर्वार्द्ध में एल्यूमीनियम अयस्क का खनन किया गया था। यहीं से बॉक्साइट नाम आता है। पहले यह विकास धीमा था। लेकिन जब मानवता ने इस बात की सराहना की कि किस तरह का एल्युमीनियम अयस्क उत्पादन के लिए उपयोगी है, तो एल्युमीनियम का दायरा काफी बढ़ गया है। कई देशों ने अपने क्षेत्रों में जमाकर्ताओं की तलाश शुरू कर दी है। इस प्रकार, एल्यूमीनियम अयस्कों का विश्व उत्पादन धीरे-धीरे बढ़ने लगा। आंकड़े इस बात की पुष्टि करते हैं। इसलिए, यदि 1913 में खनन किए गए अयस्क की वैश्विक मात्रा 540 हजार टन थी, तो 2014 में यह 180 मिलियन टन से अधिक थी।

एल्युमीनियम अयस्क का उत्पादन करने वाले देशों की संख्या में भी धीरे-धीरे वृद्धि हुई। आज उनमें से लगभग 30 हैं। लेकिन पिछले 100 वर्षों में, अग्रणी देश और क्षेत्र लगातार बदल रहे हैं। इसलिए, 20वीं सदी की शुरुआत में, उत्तरी अमेरिका और पश्चिमी यूरोप एल्युमीनियम अयस्क के निष्कर्षण और उसके उत्पादन में विश्व में अग्रणी थे। इन दोनों क्षेत्रों में वैश्विक उत्पादन का लगभग 98% हिस्सा है। कुछ दशकों बाद, लैटिन अमेरिका और सोवियत संघ एल्यूमीनियम उद्योग के मात्रात्मक संकेतकों के मामले में अग्रणी बन गए। और पहले से ही 1950 और 1960 के दशक में, लैटिन अमेरिका उत्पादन के मामले में अग्रणी बन गया। और 1980-1990 के दशक में। एल्यूमीनियम और अफ्रीका में तेजी से सफलता मिली। वर्तमान विश्व प्रवृत्ति में, मुख्य एल्यूमीनियम खनन देश ऑस्ट्रेलिया, ब्राजील, चीन, गिनी, जमैका, भारत, रूस, सूरीनाम, वेनेजुएला और ग्रीस हैं।

रूस में अयस्क जमा

विषयसूची [-]

एल्युमिनियम एक मैट सिल्वर ऑक्साइड फिल्म से ढकी धातु है, जिसके गुण इसकी लोकप्रियता को निर्धारित करते हैं: कोमलता, हल्कापन, लचीलापन, उच्च शक्ति, संक्षारण प्रतिरोध, विद्युत चालकता और विषाक्तता की कमी। आधुनिक उच्च प्रौद्योगिकियों में, एल्यूमीनियम के उपयोग को एक संरचनात्मक, बहुक्रियाशील सामग्री के रूप में अग्रणी स्थान दिया जाता है। एल्यूमीनियम के स्रोत के रूप में उद्योग के लिए सबसे बड़ा मूल्य प्राकृतिक कच्चा माल है - बाक्साइटबॉक्साइट, एलुनाइट और नेफलाइन के रूप में चट्टान का एक घटक।

एल्यूमिना युक्त अयस्कों की किस्में

200 से अधिक खनिज ज्ञात हैं जिनमें एल्यूमीनियम होता है। केवल ऐसी चट्टान को कच्चे माल का स्रोत माना जाता है, जो निम्नलिखित आवश्यकताओं को पूरा कर सकती है:

प्राकृतिक कच्चे माल में एल्यूमीनियम ऑक्साइड की उच्च सामग्री होनी चाहिए;
जमा को अपने औद्योगिक विकास की आर्थिक व्यवहार्यता का पालन करना चाहिए।
ज्ञात विधियों द्वारा शुद्ध रूप में निकाले जाने के लिए चट्टान में एल्यूमीनियम कच्चा माल होना चाहिए।

बॉक्साइट प्राकृतिक चट्टान की विशेषता

बॉक्साइट्स, नेफलाइन्स, एलुनाइट्स, क्ले और काओलिन्स के प्राकृतिक भंडार कच्चे माल के स्रोत के रूप में काम कर सकते हैं। बॉक्साइट एल्यूमीनियम यौगिकों से सबसे अधिक संतृप्त होते हैं। एल्यूमिना की एक महत्वपूर्ण सामग्री के साथ क्ले और काओलिन सबसे आम चट्टानें हैं। इन खनिजों के निक्षेप पृथ्वी की सतह पर हैं। बाक्साइटप्रकृति में केवल ऑक्सीजन के साथ धातु के द्विआधारी यौगिक के रूप में मौजूद है। यह यौगिक प्राकृतिक पर्वत से प्राप्त होता है अयस्कोंबॉक्साइट के रूप में, जिसमें कई रासायनिक तत्वों के ऑक्साइड होते हैं: एल्यूमीनियम, पोटेशियम, सोडियम, मैग्नीशियम, लोहा, टाइटेनियम, सिलिकॉन, फास्फोरस। जमा के आधार पर, बॉक्साइट में उनकी संरचना में 28 से 80% एल्यूमिना होते हैं। अद्वितीय धातु प्राप्त करने के लिए यह मुख्य कच्चा माल है। एल्यूमीनियम के लिए कच्चे माल के रूप में बॉक्साइट की गुणवत्ता इसमें एल्युमिना की सामग्री पर निर्भर करती है। यह भौतिक को परिभाषित करता है गुणबॉक्साइट:

खनिज एक अव्यक्त क्रिस्टलीय संरचना है या एक अनाकार अवस्था में है। कई खनिजों में सरल या जटिल संरचना के हाइड्रोजेल के ठोस रूप होते हैं।
निष्कर्षण के विभिन्न बिंदुओं पर बॉक्साइट का रंग लगभग सफेद से लेकर लाल गहरे रंगों तक होता है। खनिज के काले रंग के साथ जमा होते हैं।
एल्यूमीनियम युक्त खनिजों का घनत्व उनकी रासायनिक संरचना पर निर्भर करता है और लगभग 3,500 किग्रा / एम 3 है।
बॉक्साइट की रासायनिक संरचना और संरचना ठोस को निर्धारित करती है गुणखनिज। सबसे कठिन खनिजों को खनिज विज्ञान में अपनाए गए पैमाने पर 6 इकाइयों की कठोरता से अलग किया जाता है।
एक प्राकृतिक खनिज के रूप में, बॉक्साइट में कई अशुद्धियाँ होती हैं, अक्सर ये लोहे, कैल्शियम, मैग्नीशियम, मैंगनीज, टाइटेनियम और फास्फोरस यौगिकों की अशुद्धियाँ होती हैं।

बॉक्साइट, काओलिन, क्ले में उनकी संरचना में अन्य यौगिकों की अशुद्धियाँ होती हैं, जो कच्चे माल के प्रसंस्करण के दौरान अलग-अलग उद्योगों में छोड़ी जाती हैं। केवल रूस में चट्टानों के जमाव के साथ जमा होते हैं, जिसमें एल्यूमिना कम सांद्रता वाला होता है, जिसका उपयोग किया जाता है। हाल ही में, नेफलाइन से एल्यूमिना प्राप्त करना शुरू हुआ, जिसमें एल्यूमिना के अलावा, पोटेशियम, सोडियम, सिलिकॉन जैसी धातुओं के ऑक्साइड होते हैं और कोई कम मूल्यवान नहीं, फिटकरी पत्थर, एलुनाइट।

एल्यूमीनियम युक्त खनिजों के प्रसंस्करण के तरीके

विकसित निक्षेपों से अयस्क का निष्कर्षण।
एल्यूमिना की सांद्रता बढ़ाने के लिए अपशिष्ट चट्टानों से प्राथमिक प्रसंस्करण एक लाभकारी प्रक्रिया है।
शुद्ध एल्यूमिना प्राप्त करना, इसके आक्साइड से एल्यूमीनियम की इलेक्ट्रोलाइटिक कमी।

उत्पादन प्रक्रिया 99.99% की एकाग्रता के साथ धातु के साथ समाप्त होती है।

एल्यूमिना का निष्कर्षण और संवर्धन

एल्युमिना या एल्युमिनियम ऑक्साइड प्रकृति में अपने शुद्ध रूप में मौजूद नहीं होते हैं। यह हाइड्रोकेमिकल विधियों का उपयोग करके एल्यूमीनियम अयस्कों से निकाला जाता है। जमा में एल्यूमीनियम अयस्क की जमा राशि आमतौर पर उड़ा, लगभग 20 मीटर की गहराई पर इसके निष्कर्षण के लिए एक साइट प्रदान करना, जहां से इसे चुना जाता है और आगे की प्रक्रिया की प्रक्रिया में लॉन्च किया जाता है;

विशेष उपकरण (स्क्रीन, क्लासिफायर) का उपयोग करके, अयस्क को कुचल दिया जाता है और क्रमबद्ध किया जाता है, अपशिष्ट रॉक (टेलिंग) को त्याग दिया जाता है। एल्यूमिना संवर्धन के इस स्तर पर, सबसे अधिक आर्थिक रूप से लाभकारी के रूप में धुलाई और स्क्रीनिंग विधियों का उपयोग किया जाता है।
सांद्रण संयंत्र के तल पर स्थित शुद्ध अयस्क को एक आटोक्लेव में कास्टिक सोडा के गर्म द्रव्यमान के साथ मिलाया जाता है।
मिश्रण को उच्च शक्ति वाले स्टील के जहाजों की एक प्रणाली के माध्यम से पारित किया जाता है। वेसल्स एक स्टीम जैकेट से लैस होते हैं जो आवश्यक तापमान बनाए रखता है। भाप के दबाव को 1.5-3.5 एमपीए के स्तर पर तब तक बनाए रखा जाता है जब तक कि एक सुपरहीटेड सोडियम हाइड्रॉक्साइड घोल में समृद्ध चट्टान से सोडियम एल्यूमिनेट तक एल्यूमीनियम यौगिकों का पूर्ण संक्रमण नहीं हो जाता।
ठंडा होने के बाद, तरल एक निस्पंदन चरण से गुजरता है, जिसके परिणामस्वरूप एक ठोस अवक्षेप अलग हो जाता है और एक सुपरसैचुरेटेड शुद्ध एल्यूमिनेट घोल प्राप्त होता है। जब पिछले चक्र से एल्यूमीनियम हाइड्रॉक्साइड अवशेषों को परिणामी समाधान में जोड़ा जाता है, तो अपघटन तेज हो जाता है।
एल्यूमिना हाइड्रेट के अंतिम सुखाने के लिए, कैल्सीनेशन प्रक्रिया का उपयोग किया जाता है।

शुद्ध एल्यूमीनियम का इलेक्ट्रोलाइटिक उत्पादन

शुद्ध एल्यूमीनियम एक सतत प्रक्रिया का उपयोग करके प्राप्त किया जाता है जिससे कैलक्लाइंड एल्यूमीनियम इलेक्ट्रोलाइटिक कमी के चरण में प्रवेश करता है. आधुनिक इलेक्ट्रोलाइज़र निम्नलिखित भागों से युक्त एक उपकरण का प्रतिनिधित्व करते हैं:

कोयला ब्लॉकों और प्लेटों के साथ स्टील के आवरण से बना है। ऑपरेशन के दौरान, स्नान शरीर की सतह पर ठोस इलेक्ट्रोलाइट की एक घनी फिल्म बनती है, जो इलेक्ट्रोलाइट के पिघलने से अस्तर को विनाश से बचाती है।
स्नान के तल पर पिघला हुआ एल्यूमीनियम की एक परत, 10-20 सेमी मोटी, इस सेटअप में कैथोड के रूप में कार्य करती है।
कार्बन ब्लॉकों और एम्बेडेड स्टील रॉड्स के माध्यम से पिघले हुए एल्यूमीनियम को करंट की आपूर्ति की जाती है।
स्टील पिन के साथ लोहे के फ्रेम पर निलंबित एनोड, उठाने की व्यवस्था से जुड़ी छड़ के साथ प्रदान किए जाते हैं। जैसे ही यह जलता है, एनोड नीचे डूब जाता है, और छड़ का उपयोग करंट की आपूर्ति के लिए एक तत्व के रूप में किया जाता है।
कार्यशालाओं में, इलेक्ट्रोलाइज़र क्रमिक रूप से कई पंक्तियों (दो या चार पंक्तियों) में स्थापित होते हैं।

शोधन द्वारा एल्यूमीनियम का अतिरिक्त शुद्धिकरण

यदि इलेक्ट्रोलाइज़र से निकाला गया एल्यूमीनियम अंतिम आवश्यकताओं को पूरा नहीं करता है, तो इसे शोधन द्वारा अतिरिक्त शुद्धिकरण के अधीन किया जाता है। उद्योग में, यह प्रक्रिया एक विशेष इलेक्ट्रोलाइज़र में की जाती है, जिसमें तीन तरल परतें होती हैं:

बॉटम - रिफाइनेबल एल्युमिनियम लगभग 35% तांबे के अतिरिक्त के साथ, एनोड के रूप में कार्य करता है। एल्युमिनियम की परत को भारी बनाने के लिए कॉपर मौजूद है, एनोड मिश्र धातु में कॉपर नहीं घुलता है, इसका घनत्व 3000 किग्रा/एम3 से अधिक होना चाहिए।
मध्य परत लगभग 730 डिग्री सेल्सियस के पिघलने बिंदु के साथ बेरियम, कैल्शियम, एल्यूमीनियम के फ्लोराइड और क्लोराइड का मिश्रण है।
ऊपरी परत - शुद्ध परिष्कृत एल्यूमीनियमएक पिघल जो एनोड परत में घुल जाता है और ऊपर उठता है। यह इस सर्किट में कैथोड के रूप में कार्य करता है। करंट की आपूर्ति ग्रेफाइट इलेक्ट्रोड द्वारा की जाती है।

एल्यूमीनियम का औद्योगिक मूल्य

मानवता के लिए एल्युमीनियम के महत्व को समझने के लिए, घरेलू सामानों पर करीब से नज़र डालना पर्याप्त है जिनका हम हर दिन उपयोग करते हैं। बहुत सारे घरेलू सामान एल्यूमीनियम से बने होते हैं: ये बिजली के उपकरणों (रेफ्रिजरेटर, वॉशिंग मशीन, आदि), व्यंजन, खेल उपकरण, स्मृति चिन्ह, आंतरिक तत्वों के लिए पुर्जे हैं। एल्यूमीनियम का उपयोग अक्सर विभिन्न प्रकार के कंटेनरों और पैकेजिंग के उत्पादन के लिए किया जाता है। उदाहरण के लिए, डिब्बे या डिस्पोजेबल पन्नी कंटेनर।

एल्यूमीनियम अयस्कों के प्रकार

बॉक्साइट अयस्क

एल्यूमीनियम अयस्क के भौतिक गुण:

विभिन्न रंगों के लाल और भूरे रंग के अपारदर्शी खनिज;
सबसे टिकाऊ नमूनों की कठोरता खनिज पैमाने पर 6 है;
रासायनिक संरचना के आधार पर बॉक्साइट का घनत्व 2900-3500 किग्रा / मी³ के बीच होता है।

बॉक्साइट एल्युमिनियम अयस्क कैसे बनता है

मोनोहाइड्रेट बॉक्साइट - एक पानी के रूप में एल्यूमिना होता है।
ट्राइहाइड्रेट - ऐसे खनिजों में तीन-पानी के रूप में एल्यूमिना होता है।
मिश्रित - इस समूह में संयोजन में पिछले एल्यूमीनियम अयस्क शामिल हैं।

अल्युनाइट अयस्क

नेफलाइन

पहली कक्षा - 60-90% नेफलाइन; इसमें 25% से अधिक एल्यूमिना होता है; प्रसंस्करण सिंटरिंग द्वारा किया जाता है;
दूसरी श्रेणी - 40-60% नेफलाइन, एल्यूमिना की मात्रा थोड़ी कम है - 22-25%; प्रसंस्करण के दौरान संवर्धन की आवश्यकता होती है;
तीसरी श्रेणी नेफलाइन खनिज हैं, जिनका कोई औद्योगिक मूल्य नहीं है।

एल्यूमीनियम अयस्कों का विश्व उत्पादन

एल्युमीनियम अयस्क का उत्पादन करने वाले देशों की संख्या में भी धीरे-धीरे वृद्धि हुई। आज उनमें से लगभग 30 हैं। लेकिन पिछले 100 वर्षों में, अग्रणी देश और क्षेत्र लगातार बदल रहे हैं। इसलिए, 20वीं सदी की शुरुआत में, उत्तरी अमेरिका और पश्चिमी यूरोप एल्युमीनियम अयस्क के निष्कर्षण और उसके उत्पादन में विश्व में अग्रणी थे। इन दोनों क्षेत्रों में वैश्विक उत्पादन का लगभग 98% हिस्सा है। कुछ दशकों बाद, एल्यूमीनियम उद्योग के मात्रात्मक संकेतकों के संदर्भ में, पूर्वी यूरोप, लैटिन अमेरिका और सोवियत संघ के देश नेता बन गए। और पहले से ही 1950 और 1960 के दशक में, लैटिन अमेरिका उत्पादन के मामले में अग्रणी बन गया। और 1980-1990 के दशक में। ऑस्ट्रेलिया और अफ्रीका में एल्युमीनियम उद्योग में तेजी से सफलता मिली। वर्तमान विश्व प्रवृत्ति में, मुख्य एल्यूमीनियम खनन देश ऑस्ट्रेलिया, ब्राजील, चीन, गिनी, जमैका, भारत, रूस, सूरीनाम, वेनेजुएला और ग्रीस हैं।

रूस में अयस्क जमा

एल्यूमीनियम उत्पादन के लिए बॉक्साइट मुख्य अयस्क है। जमा का गठन अपक्षय और सामग्री के हस्तांतरण की प्रक्रिया से जुड़ा हुआ है, जिसमें एल्यूमीनियम हाइड्रॉक्साइड के अलावा अन्य रासायनिक तत्व होते हैं। धातु निष्कर्षण तकनीक कचरे के उत्पादन के बिना आर्थिक रूप से लाभदायक औद्योगिक उत्पादन प्रक्रिया प्रदान करती है।

एल्यूमीनियम उत्पादन के लिए बॉक्साइट मुख्य अयस्क है

अयस्क खनिज के लक्षण

एल्यूमीनियम खनन के लिए खनिज कच्चे माल का नाम फ्रांस के उस क्षेत्र के नाम से आता है जहां पहली बार जमा की खोज की गई थी। बॉक्साइट में एल्यूमीनियम हाइड्रॉक्साइड होते हैं, अशुद्धियों के रूप में इसमें मिट्टी के खनिज, लोहे के आक्साइड और हाइड्रॉक्साइड होते हैं।

द्वारा दिखावटबॉक्साइट एक पत्थर है, और शायद ही कभी मिट्टी की तरह, चट्टान जो सजातीय या बनावट में स्तरित है। पृथ्वी की पपड़ी में होने के रूप के आधार पर, वे घने या झरझरा होते हैं। खनिजों को उनकी संरचना के अनुसार वर्गीकृत किया जाता है:

detrital - समूह, बजरी, बलुआ पत्थर, श्रोणि;
पिंड - फलियां, ऊलिटिक।

समावेशन के रूप में चट्टान के भू-भाग में लोहे के आक्साइड या एल्यूमिना के ऊलिटिक संरचनाएं होती हैं। बॉक्साइट अयस्क आमतौर पर भूरे या ईंट के रंग का होता है, लेकिन इसमें सफेद, लाल, ग्रे, पीले रंगों के भंडार होते हैं।

अयस्क के निर्माण के लिए मुख्य खनिज हैं:

प्रवासी;
हाइड्रोगोएथाइट;
गोएथाइट;
बोहेमाइट;
गिबसाइट;
काओलाइट;
इल्मेनाइट;
एल्यूमिना हेमटिट;
कैल्साइट;
साइडराइट;
अभ्रक

बॉक्साइट प्लेटफॉर्म, जियोसिंक्लिनल और ओशनिक आइलैंड्स में अंतर बताइए। चट्टानों के अपक्षय उत्पादों के उनके बाद के जमाव और अवसादन के हस्तांतरण के परिणामस्वरूप एल्यूमीनियम अयस्क के भंडार का गठन किया गया था।

औद्योगिक बॉक्साइट में 28-60% एल्यूमिना होता है। अयस्क का उपयोग करते समय, बाद वाले का सिलिकॉन से अनुपात 2-2.5 से कम नहीं होना चाहिए।

गैलरी: बॉक्साइट स्टोन (25 तस्वीरें)

बॉक्साइट (वीडियो)

कच्चे माल की जमा और निकासी

रूसी संघ में एल्यूमीनियम के औद्योगिक उत्पादन के लिए मुख्य कच्चे माल बॉक्साइट, नेफलाइन अयस्क और उनके सांद्र हैं, जो कोला प्रायद्वीप पर केंद्रित हैं।

रूस में बॉक्साइट जमा कच्चे माल की निम्न गुणवत्ता और कठिन खनन और निष्कर्षण की भूवैज्ञानिक स्थितियों की विशेषता है। राज्य के भीतर 44 खोजी गई जमाराशियां हैं, जिनमें से केवल एक चौथाई का ही दोहन होता है।

बॉक्साइट का मुख्य उत्पादन JSC "Sevuralboksitruda" द्वारा किया जाता है। अयस्क कच्चे माल के भंडार के बावजूद, प्रसंस्करण उद्यमों की आपूर्ति असमान है। 15 वर्षों से नेफलाइन और बॉक्साइट की कमी है, जिससे एल्यूमिना का आयात होता है।

बॉक्साइट का विश्व भंडार उष्णकटिबंधीय और उपोष्णकटिबंधीय क्षेत्रों में स्थित 18 देशों में केंद्रित है। उच्चतम गुणवत्ता वाले बॉक्साइट का स्थान आर्द्र परिस्थितियों में एल्युमिनोसिलिकेट चट्टानों के अपक्षय के क्षेत्रों तक ही सीमित है। यह इन क्षेत्रों में है कि कच्चे माल की वैश्विक आपूर्ति का बड़ा हिस्सा स्थित है।

सबसे बड़ा भंडार गिनी में केंद्रित है। दुनिया में अयस्क कच्चे माल के निष्कर्षण के मामले में, चैंपियनशिप ऑस्ट्रेलिया से संबंधित है। ब्राजील में 6 अरब टन भंडार है, वियतनाम - 3 अरब टन, भारत के बॉक्साइट भंडार, जो उच्च गुणवत्ता वाले हैं, 2.5 अरब टन, इंडोनेशिया - 2 अरब टन हैं। अयस्क का बड़ा हिस्सा इन देशों के आंतों में केंद्रित है।

बॉक्साइट का खनन खुले गड्ढे और भूमिगत खनन द्वारा किया जाता है। तकनीकी प्रक्रियाकच्चे माल का प्रसंस्करण इसकी रासायनिक संरचना पर निर्भर करता है और काम के चरणबद्ध निष्पादन के लिए प्रदान करता है।

पहले चरण में, रासायनिक अभिकर्मकों के प्रभाव में, एल्यूमिना का निर्माण होता है, और दूसरे चरण में, फ्लोराइड लवण के पिघल से इलेक्ट्रोलिसिस द्वारा एक धातु घटक निकाला जाता है।

एल्यूमिना बनाने के लिए कई विधियों का उपयोग किया जाता है:

सिंटरिंग;
जलरासायनिक;
संयुक्त।

तकनीकों का अनुप्रयोग अयस्क में एल्युमिनियम की सांद्रता पर निर्भर करता है। निम्न गुणवत्ता वाले बॉक्साइट को जटिल तरीके से संसाधित किया जाता है। चूना पत्थर सोडा और बॉक्साइट से सिंटरिंग के परिणामस्वरूप प्राप्त चार्ज को एक समाधान के साथ लीच किया जाता है। रासायनिक उपचार के परिणामस्वरूप बनने वाले धातु हाइड्रॉक्साइड को अलग किया जाता है और निस्पंदन के अधीन किया जाता है।

बॉक्साइट प्रसंस्करण लाइन (वीडियो)

खनिज संसाधन अनुप्रयोग

औद्योगिक उत्पादन की विभिन्न शाखाओं में बॉक्साइट का उपयोग इसकी खनिज संरचना और भौतिक गुणों के संदर्भ में कच्चे माल की बहुमुखी प्रतिभा के कारण होता है। बॉक्साइट एक ऐसा अयस्क है जिससे एल्युमिनियम और एल्यूमिना निकाला जाता है।

लौह धातु विज्ञान में बॉक्साइट का उपयोग ओपन-हेर्थ स्टील के गलाने में प्रवाह के रूप में उत्पादों की तकनीकी विशेषताओं में सुधार करता है।

इलेक्ट्रोकोरंडम के निर्माण में, एक कम करने वाले एजेंट और लोहे के बुरादे के रूप में एन्थ्रेसाइट की भागीदारी के साथ इलेक्ट्रिक भट्टियों में पिघलने के परिणामस्वरूप बॉक्साइट के गुणों का उपयोग अल्ट्रा-प्रतिरोधी, दुर्दम्य सामग्री (सिंथेटिक कोरन्डम) बनाने के लिए किया जाता है।

कम लौह तत्व वाले खनिज बॉक्साइट का उपयोग आग रोक, तेजी से सख्त होने वाले सीमेंट के निर्माण में किया जाता है। अल्युमीनियम के अलावा, लौह, टाइटेनियम, गैलियम, जिरकोनियम, क्रोमियम, नाइओबियम और टीआर (दुर्लभ पृथ्वी तत्व) अयस्क कच्चे माल से निकाले जाते हैं।

बॉक्साइट का उपयोग पेंट, अपघर्षक, शर्बत के उत्पादन के लिए किया जाता है। कम लौह सामग्री वाले अयस्क का उपयोग दुर्दम्य रचनाओं के निर्माण में किया जाता है।

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, एल्युमीनियम ने अपना पाया है विस्तृत आवेदनविभिन्न कंटेनरों और पैकेजिंग, इलेक्ट्रिकल इंजीनियरिंग, और अन्य उपभोक्ता वस्तुओं के उत्पादन में मैकेनिकल इंजीनियरिंग, ऑटोमोटिव, निर्माण जैसे उद्योगों में। एक व्यक्ति द्वारा प्रतिदिन उपयोग किए जाने वाले लगभग हर घरेलू उपकरण में किसी न किसी मात्रा में एल्युमीनियम होता है।

एल्यूमिनियम खनन

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, सभी अयस्कों से धातु 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 उनके परिसर द्वारा प्रतिष्ठित किया जाता है रासायनिक संरचना, जिसमें एल्यूमीनियम हाइड्रॉक्साइड, लोहे और सिलिकॉन के ऑक्साइड, साथ ही साथ एल्यूमिना का 40% से 60% तक शामिल है, 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, Radynkskoe 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।

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 सबसे बड़े पैमाने पर न केवल रूसी राज्य के भीतर, बल्कि पूरे विश्व में, 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।



एल्यूमिनियम / एल्यूमिनियम (अल), 13







1.61 (पॉलिंग स्केल)


पहला: 577.5 (5.984) kJ/mol (eV) दूसरा: 1816.7 (18.828) kJ/mol (eV)
ठोस
2.6989 ग्राम/सेमी³
660°C, 933.5K
2518.82°C, 2792K
10.75 kJ/mol
284.1 केजे/मोल
24.35 24.2 जे/(के मोल)
10.0 सेमी³/मोल
घन चेहरा केंद्रित


(300 के) 237 डब्ल्यू/(एम के)

कोड प्रतीक

यह दर्शाता है कि एल्यूमीनियम को पुनर्नवीनीकरण किया जा सकता है अल्युमीनियम- रासायनिक तत्वों की आवर्त सारणी के 13 वें समूह का एक तत्व (पुराने वर्गीकरण के अनुसार - समूह III के मुख्य उपसमूह का एक तत्व), तीसरी अवधि का, परमाणु संख्या 13 के साथ। इसे प्रतीक अल द्वारा नामित किया गया है ( अव्य. अल्युमीनियम) प्रकाश धातुओं के समूह के अंतर्गत आता है। पृथ्वी की पपड़ी में सबसे आम धातु और तीसरा सबसे आम रासायनिक तत्व (ऑक्सीजन और सिलिकॉन के बाद)। सरल पदार्थ अल्युमीनियम- चांदी-सफेद रंग की हल्की पैरामैग्नेटिक धातु, आसानी से ढाला, डाली, मशीनीकृत। एल्यूमीनियम में उच्च तापीय और विद्युत चालकता है, मजबूत ऑक्साइड फिल्मों के तेजी से गठन के कारण जंग का प्रतिरोध है जो सतह को आगे की बातचीत से बचाते हैं।

कहानी

एल्युमिनियम पहली बार 1825 में डेनिश भौतिक विज्ञानी हैंस ओर्स्टेड द्वारा एल्यूमीनियम क्लोराइड पर पोटेशियम अमलगम की क्रिया द्वारा प्राप्त किया गया था, इसके बाद पारा का आसवन किया गया था। तत्व का नाम लैट से लिया गया है। अल्युमेन- फिटकरी। एल्यूमीनियम के उत्पादन के लिए एक औद्योगिक विधि की खोज से पहले, यह धातु सोने की तुलना में अधिक महंगी थी। 1889 में, अंग्रेजों ने महान रूसी रसायनज्ञ डी.आई. मेंडेलीव को एक समृद्ध उपहार के साथ सम्मानित करने की इच्छा रखते हुए, उन्हें सोने और एल्यूमीनियम से बने तराजू भेंट किए।

रसीद

एल्युमिनियम ऑक्सीजन के साथ एक मजबूत रासायनिक बंधन बनाता है। अन्य धातुओं की तुलना में, इसकी उच्च प्रतिक्रियाशीलता के कारण अयस्क से एल्यूमीनियम की वसूली अधिक कठिन होती है और उच्च तापमानइसके अधिकांश अयस्कों (जैसे बॉक्साइट) को गलाना। कार्बन के साथ प्रत्यक्ष अपचयन का उपयोग नहीं किया जा सकता क्योंकि एल्युमिनियम की अपचयन शक्ति कार्बन की अपेक्षा अधिक होती है। एक मध्यवर्ती उत्पाद Al4C3 प्राप्त करने के लिए एक अप्रत्यक्ष कमी संभव है, जो एल्यूमीनियम के गठन के साथ 1900-2000 ° C पर विघटित हो जाती है। यह विधि विकास के अधीन है लेकिन हॉल-हेरॉल्ट प्रक्रिया की तुलना में अधिक लाभप्रद प्रतीत होती है क्योंकि इसमें कम ऊर्जा की आवश्यकता होती है और कम CO2 उत्पन्न होती है। आधुनिक तैयारी पद्धति, हॉल-हेरॉल्ट प्रक्रिया, 1886 में अमेरिकी चार्ल्स हॉल और फ्रांसीसी पॉल हेरॉक्स द्वारा स्वतंत्र रूप से विकसित की गई थी। इसमें Na3AlF6 क्रायोलाइट के एक पिघल में एल्यूमीनियम ऑक्साइड Al2O3 का विघटन होता है, इसके बाद उपभोज्य कोक या ग्रेफाइट एनोड इलेक्ट्रोड का उपयोग करके इलेक्ट्रोलिसिस होता है। प्राप्त करने की इस पद्धति के लिए बहुत बड़ी मात्रा में बिजली की आवश्यकता होती है, और इसलिए औद्योगिक अनुप्रयोग केवल 20 वीं शताब्दी में प्राप्त हुआ। 1000 किग्रा कच्चे एल्युमिनियम के उत्पादन के लिए 1920 किग्रा एल्युमिना, 65 किग्रा क्रायोलाइट, 35 किग्रा एल्युमिनियम फ्लोराइड, 600 किग्रा एनोडिक ग्रेफाइट इलेक्ट्रोड और लगभग 17 मेगावाट बिजली (~ 61 जीजे) की आवश्यकता होती है। 1827 में फ्रेडरिक वोहलर द्वारा एल्यूमीनियम के उत्पादन के लिए एक प्रयोगशाला विधि प्रस्तावित की गई थी, जिसमें पोटेशियम धातु के साथ निर्जल एल्यूमीनियम क्लोराइड की कमी (हवा के बिना गर्म होने पर प्रतिक्रिया होती है):

AlCl3+3K→3KCl+Al(डिस्प्लेस्टाइल (mathsf (AlCl_(3)+3Krightarrow 3KCl+Al)))

भौतिक गुण

एक पिंड की नक़्क़ाशीदार सतह पर एल्यूमीनियम माइक्रोस्ट्रक्चर, 99.9998% शुद्ध, दृश्यमान क्षेत्र का आकार लगभग 55×37 मिमी

चांदी-सफेद धातु, प्रकाश
घनत्व - 2712 किग्रा/m³
तकनीकी एल्यूमीनियम के लिए गलनांक - 658 डिग्री सेल्सियस, उच्च शुद्धता वाले एल्यूमीनियम के लिए - 660 डिग्री सेल्सियस
संलयन की विशिष्ट ऊष्मा - 390 kJ/kg
क्वथनांक - 2500 °C
वाष्पीकरण की विशिष्ट ऊष्मा - 10.53 MJ / kg
विशिष्ट ताप क्षमता - 897 J/kg K
कास्ट एल्यूमीनियम की तन्यता ताकत - 10-12 किग्रा / मिमी², विकृत - 18-25 किग्रा / मिमी², मिश्र धातु - 38-42 किग्रा / मिमी²
ब्रिनेल कठोरता - 24…32 kgf/mm²
उच्च प्लास्टिसिटी: तकनीकी - 35%, स्वच्छ - 50%, एक पतली शीट और यहां तक कि पन्नी में लुढ़का हुआ है
यंग का मापांक - 70 GPa
एल्यूमीनियम में उच्च विद्युत चालकता (37 106 एस / एम) और थर्मल चालकता (203.5 डब्ल्यू / (एम के)) है, तांबे की विद्युत चालकता का 65%, उच्च प्रकाश परावर्तकता है।
कमजोर पैरामैग्नेट।
रैखिक विस्तार का तापमान गुणांक 24.58 10−6 K−1 (20…200 °C)।
प्रतिरोधकता 0.0262..0.0295 ओम मिमी²/m
विद्युत प्रतिरोध का तापमान गुणांक 4.3·10−3 K−1 है। एल्युमिनियम 1.2 केल्विन के तापमान पर अतिचालक अवस्था में चला जाता है।

एल्युमीनियम लगभग सभी धातुओं के साथ मिश्रधातु बनाता है। तांबे और मैग्नीशियम (ड्यूरालुमिन) और सिलिकॉन (सिलुमिन) के साथ सबसे प्रसिद्ध मिश्र धातुएं हैं।

प्रकृति में होना

प्रसार

पृथ्वी की पपड़ी में व्यापकता के संदर्भ में, यह धातुओं के बीच प्रथम स्थान और तत्वों में तीसरा स्थान रखता है, केवल ऑक्सीजन और सिलिकॉन के बाद दूसरा स्थान रखता है। विभिन्न शोधकर्ताओं के अनुसार, पृथ्वी की पपड़ी में एल्युमीनियम की द्रव्यमान सांद्रता 7.45 से 8.14% होने का अनुमान है।

प्राकृतिक एल्यूमीनियम यौगिक

प्रकृति में, एल्यूमीनियम, इसकी उच्च रासायनिक गतिविधि के कारण, लगभग विशेष रूप से यौगिकों के रूप में होता है। कुछ प्राकृतिक रूप से पाए जाने वाले एल्युमीनियम खनिज हैं:

बॉक्साइट्स - Al2O3 H2O (SiO2, Fe2O3, CaCO3 के मिश्रण के साथ)
नेफलाइन्स - KNa34
एलुनाइट्स - (ना, के)2SO4 Al2(SO4)3 4Al(OH)3
एल्यूमिना (रेत SiO2, चूना पत्थर CaCO3, मैग्नेसाइट MgCO3) के साथ काओलिन का मिश्रण
कोरन्डम (नीलम, माणिक, एमरी) - Al2O3
फेल्डस्पार - (K,Na)2O Al2O3 6SiO2, Ca
काओलाइट - Al2O3 2SiO2 2H2O
बेरिल (पन्ना, एक्वामरीन) - 3BeO Al2O3 6SiO2
क्राइसोबेरील (अलेक्जेंड्राइट) - BeAl2O4।

हालांकि, कुछ विशिष्ट कम करने वाली स्थितियों (ज्वालामुखी वेंट) में देशी एल्यूमीनियम धातु की मात्रा का पता लगाया गया है। प्राकृतिक जल में, एल्युमिनियम फ्लोराइड जैसे कम विषैले रासायनिक यौगिकों के रूप में पाया जाता है। धनायन या ऋणायन का प्रकार सबसे पहले जलीय माध्यम की अम्लता पर निर्भर करता है। रूसी जल निकायों में एल्यूमीनियम सांद्रता 0.001 से 10 मिलीग्राम / लीटर तक होती है। समुद्र के पानी में इसकी सांद्रता 0.01 mg / l है।

एल्यूमीनियम के समस्थानिक

प्राकृतिक एल्युमीनियम में लगभग पूरी तरह से एक स्थिर आइसोटोप, 27Al, 26Al के नगण्य निशान के साथ होता है, जो 720,000 वर्षों के आधे जीवन के साथ सबसे लंबे समय तक रहने वाला रेडियोधर्मी आइसोटोप है, जो उच्च ऊर्जा ब्रह्मांडीय द्वारा 40Ar आर्गन नाभिक के विभाजन द्वारा वातावरण में उत्पन्न होता है। किरण प्रोटॉन।

रासायनिक गुण

सामान्य परिस्थितियों में, एल्यूमीनियम एक पतली और मजबूत ऑक्साइड फिल्म के साथ कवर किया जाता है और इसलिए शास्त्रीय ऑक्सीकरण एजेंटों के साथ प्रतिक्रिया नहीं करता है: एच 2 ओ, ओ 2, एचएनओ 3 (हीटिंग के बिना), एच 2 एसओ 4 के साथ, लेकिन एचसीएल के साथ प्रतिक्रिया करता है। इसके कारण, एल्यूमीनियम व्यावहारिक रूप से जंग के अधीन नहीं है और इसलिए आधुनिक उद्योग द्वारा व्यापक रूप से मांग की जाती है। हालांकि, जब ऑक्साइड फिल्म नष्ट हो जाती है (उदाहरण के लिए, अमोनियम नमक समाधान एनएच +, गर्म क्षार, या समामेलन के परिणामस्वरूप), एल्यूमीनियम एक सक्रिय कम करने वाली धातु के रूप में कार्य करता है। एल्यूमीनियम में गैलियम, इंडियम या टिन जैसी धातुओं को मिलाकर ऑक्साइड फिल्म के निर्माण को रोकना संभव है। इस मामले में, इन धातुओं पर आधारित कम पिघलने वाले यूटेक्टिक्स द्वारा एल्यूमीनियम की सतह को गीला कर दिया जाता है। सरल पदार्थों के साथ आसानी से प्रतिक्रिया करता है:

एल्यूमिना बनाने के लिए ऑक्सीजन के साथ:

4Al+3O2→2Al2O3(डिस्प्लेस्टाइल (mathsf (4Al+3O_(2)rightarrow 2Al_(2)O_(3))))

क्लोराइड, ब्रोमाइड या एल्यूमीनियम आयोडाइड बनाने वाले हैलोजन (फ्लोरीन को छोड़कर) के साथ:

2Al+3Hal2→2AlHal3(Hal=Cl,Br,I)(डिस्प्लेस्टाइल (mathsf (2Al+3Hal_(2)rightarrow 2AlHal_(3)(Hal=Cl,Br,I))))

गर्म करने पर अन्य अधातुओं के साथ अभिक्रिया करता है:

फ्लोरीन के साथ, एल्यूमीनियम फ्लोराइड बनाने:

2Al+3F2→2AlF3(डिस्प्लेस्टाइल (mathsf (2Al+3F_(2)rightarrow 2AlF_(3))))

सल्फर के साथ, एल्यूमीनियम सल्फाइड बनाने:

2Al+3S→Al2S3(डिस्प्लेस्टाइल (mathsf (2Al+3Srightarrow Al_(2)S_(3))))

एल्यूमीनियम नाइट्राइड बनाने के लिए नाइट्रोजन के साथ:

2Al+N2→2AlN(डिस्प्लेस्टाइल (mathsf (2Al+N_(2)राइटएरो 2AlN)))

कार्बन के साथ, एल्यूमीनियम कार्बाइड बनाने:

4Al+3C→Al4C3(डिस्प्लेस्टाइल (mathsf (4Al+3Crightarrow Al_(4)C_(3))))

एल्युमिनियम सल्फाइड और एल्युमिनियम कार्बाइड पूरी तरह से हाइड्रोलाइज्ड हैं: Al2S3+6H2O→2Al(OH)3+3H2S(डिस्प्लेस्टाइल (mathsf (Al_(2)S_(3)+6H_(2)Orightarrow 2Al(OH)_(3)+3H_( 2) एस))) Al4C3+12H2O→4Al(OH)3+3CH4(डिस्प्लेस्टाइल (mathsf (Al_(4)C_(3)+12H_(2)Orightarrow 4Al(OH)_(3)+3CH_(4)) )) जटिल पदार्थों के साथ:

पानी के साथ (सुरक्षात्मक ऑक्साइड फिल्म को हटाने के बाद, उदाहरण के लिए, समामेलन या गर्म क्षार समाधान द्वारा):

2Al+6H2O→2Al(OH)3+3H2(डिस्प्लेस्टाइल (mathsf (2Al+6H_(2)Orightarrow 2Al(OH)_(3)+3H_(2))))

क्षार के साथ (टेट्राहाइड्रोक्सालुमिनेट्स और अन्य एल्यूमिनेट्स के निर्माण के साथ):

2Al+2NaOH+6H2O→2Na+3H2(डिस्प्लेस्टाइल (mathsf (2Al+2NaOH+6H_(2)Orightarrow 2Na+3H_(2)))) 2Al+6NaOH→2Na3AlO3+3H2(displaystyle (mathsf (2Al+6NaOHrightarrow 2Na_(3) )AlO_(3)+3H_(2))))

हाइड्रोक्लोरिक और तनु सल्फ्यूरिक एसिड में आसानी से घुलनशील:

2Al+6HCl→2AlCl3+3H2(डिस्प्लेस्टाइल (mathsf (2Al+6HClrightarrow 2AlCl_(3)+3H_(2)))) 2Al+3H2SO4→Al2(SO4)3+3H2(displaystyle (mathsf (2Al+3H_(2)SO_) (4) दायां तीर Al_(2)(SO_(4))_(3)+3H_(2))))

गर्म होने पर, यह एसिड में घुल जाता है - ऑक्सीकरण एजेंट जो घुलनशील एल्यूमीनियम लवण बनाते हैं:

8Al+15H2SO4→4Al2(SO4)3+3H2S+12H2O(डिस्प्लेस्टाइल (mathsf (8Al+15H_(2)SO_(4)rightarrow 4Al_(2)(SO_(4))_(3)+3H_(2)S+ 12H_ (2)O))) Al+6HNO3→Al(NO3)3+3NO2+3H2O(डिस्प्लेस्टाइल (mathsf (Al+6HNO_(3)rightarrow Al(NO_(3))_(3)+3NO_(2)+ 3H_ (2) ओ)))

धातुओं को उनके ऑक्साइड (एल्यूमिनोथर्मी) से पुनर्स्थापित करता है:

8Al+3Fe3O4→4Al2O3+9Fe(डिस्प्लेस्टाइल (mathsf (8Al+3Fe_(3)O_(4)rightarrow 4Al_(2)O_(3)+9Fe))) 2Al+Cr2O3→Al2O3+2Cr(displaystyle (mathsf (2Al+ Cr_) (2)O_(3)दायां तीर Al_(2)O_(3)+2Cr)))

उत्पादन और बाजार

लाखों टन में एल्युमीनियम का उत्पादन 19वीं शताब्दी से पहले एल्युमीनियम के उत्पादन के बारे में कोई विश्वसनीय जानकारी नहीं है। (कभी-कभी प्लिनी के प्राकृतिक इतिहास के संदर्भ में, यह दावा कि एल्युमीनियम को सम्राट टिबेरियस के अधीन जाना जाता था, स्रोत की गलत व्याख्या पर आधारित है)। 1825 में, डेनिश भौतिक विज्ञानी हंस क्रिश्चियन ओर्स्टेड ने कई मिलीग्राम धातु एल्यूमीनियम प्राप्त किया, और 1827 में फ्रेडरिक वोहलर एल्यूमीनियम अनाज को अलग करने में सक्षम था, हालांकि, तुरंत हवा में एल्यूमीनियम ऑक्साइड की एक पतली फिल्म के साथ कवर किया गया था। 19वीं शताब्दी के अंत तक औद्योगिक पैमाने पर एल्युमीनियम का उत्पादन नहीं होता था। केवल 1854 में, हेनरी सेंट-क्लेयर डेविल (उनके शोध को नेपोलियन III द्वारा वित्तपोषित किया गया था, इस उम्मीद में कि एल्यूमीनियम उनकी सेना के लिए उपयोगी होगा) ने एल्यूमीनियम के औद्योगिक उत्पादन की पहली विधि का आविष्कार किया, जो डबल सोडियम से सोडियम धातु द्वारा एल्यूमीनियम के विस्थापन पर आधारित था। क्लोराइड और एल्यूमीनियम NaCl AlCl3। 1855 में, 6-8 किलो वजनी धातु का पहला पिंड प्राप्त किया गया था। 36 वर्षों के आवेदन के लिए, 1855 से 1890 तक, सेंट-क्लेयर डेविल विधि द्वारा 200 टन एल्यूमीनियम धातु प्राप्त की गई थी। 1856 में, उन्होंने सोडियम-एल्यूमीनियम क्लोराइड पिघल के इलेक्ट्रोलिसिस द्वारा एल्यूमीनियम भी प्राप्त किया। 1885 में, जर्मन शहर गमेलिंगम में एक एल्यूमीनियम उत्पादन संयंत्र बनाया गया था, जो निकोलाई बेकेटोव द्वारा प्रस्तावित तकनीक के अनुसार काम कर रहा था। बेकेटोव की तकनीक डेविल विधि से बहुत अलग नहीं थी, लेकिन यह सरल थी और इसमें क्रायोलाइट (Na3AlF6) और मैग्नीशियम के बीच की बातचीत शामिल थी। पांच वर्षों में, इस संयंत्र ने लगभग 58 टन एल्यूमीनियम का उत्पादन किया - 1854 से 1890 की अवधि में रासायनिक साधनों द्वारा दुनिया के धातु के उत्पादन का एक चौथाई से अधिक। संयुक्त राज्य अमेरिका में चार्ल्स हॉल और फ्रांस में पॉल हेरॉक्स (1886) द्वारा लगभग एक साथ आविष्कार की गई विधि और पिघला हुआ क्रायोलाइट में भंग एल्यूमिना के इलेक्ट्रोलिसिस द्वारा एल्यूमीनियम के उत्पादन के आधार पर, की नींव रखी गई आधुनिक तरीकाएल्यूमीनियम उत्पादन। तब से, इलेक्ट्रिकल इंजीनियरिंग में सुधार के कारण, एल्यूमीनियम उत्पादन में सुधार हुआ है। एल्यूमिना उत्पादन के विकास में रूसी वैज्ञानिकों के.आई. बायर, डी.ए. पेन्याकोव, ए.एन. कुज़नेत्सोव, ई.आई.ज़ुकोवस्की, ए.ए.याकोवकिन और अन्य ने उल्लेखनीय योगदान दिया। एल्यूमीनियम संयंत्ररूस में 1932 में वोल्खोव शहर में बनाया गया था। 1939 में यूएसएसआर के धातुकर्म उद्योग ने 47.7 हजार टन एल्यूमीनियम का उत्पादन किया, अन्य 2.2 हजार टन का आयात किया गया। द्वितीय विश्व युद्ध ने एल्यूमीनियम के उत्पादन को बहुत प्रोत्साहित किया। इसलिए, 1939 में, इसका वैश्विक उत्पादन, USSR को छोड़कर, 620 हजार टन था, लेकिन 1943 तक यह बढ़कर 1.9 मिलियन टन हो गया था। 1956 तक, दुनिया में 3.4 मिलियन टन प्राथमिक एल्यूमीनियम का उत्पादन किया गया था, 1965 में - 5.4 मिलियन टन , 1980 में - 16.1 मिलियन टन, 1990 में - 18 मिलियन टन। 2007 में, दुनिया में 38 मिलियन टन प्राथमिक एल्यूमीनियम का उत्पादन किया गया था, और 2008 में - 39.7 मिलियन टन। :

पीआरसी चीन (2007 में इसने 12.60 मिलियन टन का उत्पादन किया, और 2008 में - 13.50 मिलियन टन)
रूस रूस (3.96/4.20)
कनाडा कनाडा (3.09/3.10)
यूएस यूएस (2.55/2.64)
ऑस्ट्रेलिया ऑस्ट्रेलिया (1.96/1.96)
ब्राजील ब्राजील (1.66/1.66)
भारत भारत (1.22/1.30)
नॉर्वे नॉर्वे (1.30/1.10)
यूएई यूएई (0.89/0.92)
बहरीन बहरीन (0.87/0.87)
दक्षिण अफ्रीका दक्षिण अफ्रीका (0.90/0.85)
आइसलैंड आइसलैंड (0.40/0.79)
जर्मनी जर्मनी (0.55/0.59)
वेनेज़ुएला वेनेज़ुएला (0.61/0.55)
मोज़ाम्बिक मोज़ाम्बिक (0.56/0.55)
ताजिकिस्तान ताजिकिस्तान (0.42/0.42)

2016 में, विश्व बाजार में 59 मिलियन टन एल्यूमीनियम का उत्पादन किया गया था, रिजर्व 2.224 मिलियन टन है, और औसत दैनिक उत्पादन 128.6 हजार टन (2013.7) है। रूस में, एल्युमीनियम उत्पादन का एकाधिकार रूसी एल्युमीनियम कंपनी है, जिसका विश्व एल्युमीनियम बाजार का लगभग 13% और एल्यूमिना का 16% हिस्सा है। बॉक्साइट के विश्व भंडार व्यावहारिक रूप से असीमित हैं, अर्थात वे मांग की गतिशीलता के साथ अतुलनीय हैं। मौजूदा क्षमताएं प्रति वर्ष 44.3 मिलियन टन प्राथमिक एल्युमीनियम का उत्पादन कर सकती हैं। यह भी ध्यान में रखा जाना चाहिए कि भविष्य में एल्यूमीनियम के कुछ अनुप्रयोगों को उदाहरण के लिए, मिश्रित सामग्री के उपयोग के लिए पुन: उन्मुख किया जा सकता है। 2007 से 2015 तक एल्यूमीनियम (अंतरराष्ट्रीय कमोडिटी एक्सचेंजों की नीलामी में) की कीमतें औसतन 1253-3291 डॉलर प्रति टन थीं।

आवेदन पत्र

व्यापक रूप से एक संरचनात्मक सामग्री के रूप में उपयोग किया जाता है। इस क्षमता में एल्यूमीनियम के मुख्य लाभ हैं हल्कापन, मुद्रांकन के लिए लचीलापन, संक्षारण प्रतिरोध (हवा में, एल्यूमीनियम तुरंत एक मजबूत Al2O3 फिल्म के साथ कवर किया जाता है, जो इसके आगे ऑक्सीकरण को रोकता है), उच्च तापीय चालकता, इसके यौगिकों की गैर-विषाक्तता। विशेष रूप से, इन गुणों ने एल्युमिनियम को कुकवेयर, एल्युमिनियम फॉयल के निर्माण में बेहद लोकप्रिय बना दिया है खाद्य उद्योगऔर पैकेजिंग के लिए। पहले तीन गुणों ने एल्यूमीनियम को विमानन और एयरोस्पेस उद्योग में मुख्य कच्चा माल बनाया (हाल ही में इसे धीरे-धीरे मिश्रित सामग्री, मुख्य रूप से कार्बन फाइबर द्वारा प्रतिस्थापित किया जा रहा है)। एक संरचनात्मक सामग्री के रूप में एल्यूमीनियम का मुख्य नुकसान इसकी कम ताकत है, इसलिए इसे मजबूत करने के लिए, इसे आमतौर पर तांबे और मैग्नीशियम की एक छोटी मात्रा के साथ मिश्रित किया जाता है (मिश्र धातु को ड्यूरलुमिन कहा जाता है)। एल्यूमीनियम की विद्युत चालकता तांबे की तुलना में केवल 1.7 गुना कम है, जबकि एल्यूमीनियम प्रति किलोग्राम लगभग 4 गुना सस्ता है, लेकिन 3.3 गुना कम घनत्व के कारण, समान प्रतिरोध प्राप्त करने के लिए इसे लगभग 2 गुना कम वजन की आवश्यकता होती है। इसलिए, यह व्यापक रूप से इलेक्ट्रिकल इंजीनियरिंग में तारों के निर्माण, उनके परिरक्षण और यहां तक कि माइक्रोइलेक्ट्रॉनिक में माइक्रोचिप क्रिस्टल की सतह पर कंडक्टरों के जमाव के लिए उपयोग किया जाता है। तांबे (5.84 107 एस/एम) की तुलना में एल्यूमीनियम की कम विद्युत चालकता (3.7 107 एस/एम), समान विद्युत प्रतिरोध को बनाए रखने के लिए, एल्यूमीनियम कंडक्टरों के क्रॉस-अनुभागीय क्षेत्र में वृद्धि से मुआवजा दिया जाता है। एक विद्युत सामग्री के रूप में एल्यूमीनियम का नुकसान इसकी सतह पर एक मजबूत ढांकता हुआ ऑक्साइड फिल्म का निर्माण है, जो टांका लगाना मुश्किल बनाता है और संपर्क प्रतिरोध के बिगड़ने के कारण, विद्युत कनेक्शन में वृद्धि हुई हीटिंग का कारण बनता है, जो बदले में प्रतिकूल प्रभाव डालता है विद्युत संपर्क की विश्वसनीयता और इन्सुलेशन की स्थिति। इसलिए, विशेष रूप से, 2002 में अपनाया गया विद्युत स्थापना नियमों का 7 वां संस्करण, 16 मिमी² से कम के क्रॉस सेक्शन वाले एल्यूमीनियम कंडक्टरों के उपयोग को प्रतिबंधित करता है।

गुणों के परिसर के कारण, इसका व्यापक रूप से थर्मल उपकरण में उपयोग किया जाता है।
एल्युमिनियम और इसकी मिश्रधातुएँ अति-निम्न तापमान पर भंगुर नहीं होती हैं। इस वजह से, क्रायोजेनिक तकनीक में इसका व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है। हालांकि, आरएन एनर्जी के विकास के दौरान तांबे के कोर पर झुकने के कारण एल्यूमीनियम मिश्र धातु से बने क्रायोजेनिक पाइप द्वारा भंगुरता के अधिग्रहण का एक ज्ञात मामला है।
उच्च परावर्तनशीलता, कम लागत और निर्वात निक्षेपण में आसानी के साथ, एल्यूमीनियम को दर्पण बनाने के लिए इष्टतम सामग्री बनाती है।
गैस बनाने वाले एजेंट के रूप में निर्माण सामग्री के उत्पादन में।
एल्युमिनाइजिंग स्टील और अन्य मिश्र धातुओं को जंग और स्केल प्रतिरोध देता है, उदाहरण के लिए, पिस्टन इंजन वाल्व, टरबाइन ब्लेड, तेल प्लेटफॉर्म, हीट एक्सचेंज उपकरण, और गैल्वनाइजिंग की जगह भी लेता है।
एल्युमिनियम सल्फाइड का उपयोग हाइड्रोजन सल्फाइड के उत्पादन के लिए किया जाता है।
फोमयुक्त एल्यूमीनियम को विशेष रूप से मजबूत और हल्के पदार्थ के रूप में विकसित करने के लिए अनुसंधान चल रहा है।

एक पुनर्स्थापक के रूप में

थर्माइट के एक घटक के रूप में, एल्युमिनोथर्मी के लिए मिश्रण।
आतिशबाज़ी बनाने की विद्या में।
एल्युमिनियम का उपयोग पुनर्स्थापित करने के लिए किया जाता है दुर्लभ धातुउनके ऑक्साइड या हैलाइड से।
एनोडिक सुरक्षा के लिए एक रक्षक के रूप में सीमित उपयोग।

एल्युमिनियम आधारित मिश्रधातु

एक संरचनात्मक सामग्री के रूप में, आमतौर पर शुद्ध एल्यूमीनियम का उपयोग नहीं किया जाता है, लेकिन इसके आधार पर विभिन्न मिश्र धातु। इस लेख में मिश्र धातुओं की श्रृंखला का पदनाम यूएसए (मानक H35.1 ANSI) और GOST रूस के अनुसार दिया गया है। रूस में, मुख्य मानक GOST 1583 "कास्ट एल्यूमीनियम मिश्र धातु हैं। निर्दिष्टीकरण" और GOST 4784 "एल्यूमीनियम और गढ़ा एल्यूमीनियम मिश्र। निशान। एल्यूमीनियम मिश्र धातुओं के लिए UNS अंकन और अंतर्राष्ट्रीय मानक और उनके अंकन ISO R209 b भी हैं।

एल्यूमिनियम-मैग्नीशियम अल-एमजी (एएनएसआई: गढ़ा मिश्र के लिए 5xxx श्रृंखला और आकार की कास्टिंग के लिए मिश्र धातुओं के लिए 5xx.x; गोस्ट: एएमजी)। अल-एमजी प्रणाली के मिश्र धातुओं को संतोषजनक ताकत, अच्छी लचीलापन, बहुत अच्छी वेल्डेबिलिटी और संक्षारण प्रतिरोध के संयोजन की विशेषता है। इसके अलावा, इन मिश्र धातुओं को उच्च कंपन प्रतिरोध की विशेषता है।

इस प्रणाली के मिश्र धातुओं में, जिसमें 6% Mg तक होता है, Al3Mg2 का एक एल्युमिनियम-आधारित ठोस समाधान के साथ जुड़ने वाला एक गलनक्रांतिक तंत्र बनता है। उद्योग में सबसे व्यापक रूप से 1 से 5% मैग्नीशियम सामग्री के साथ मिश्र धातु का उपयोग किया जाता है। मिश्र धातु में एमजी सामग्री में वृद्धि से इसकी ताकत काफी बढ़ जाती है। मैग्नीशियम का प्रत्येक प्रतिशत मिश्र धातु की तन्य शक्ति को 30 एमपीए और उपज शक्ति को 20 एमपीए बढ़ाता है। इस मामले में, सापेक्ष बढ़ाव थोड़ा कम हो जाता है और 30-35% की सीमा में होता है। 3% (द्रव्यमान के अनुसार) की मैग्नीशियम सामग्री वाले मिश्र धातु कमरे में संरचनात्मक रूप से स्थिर होते हैं और काफी ठंडे काम की स्थिति में भी ऊंचे तापमान पर होते हैं। जैसे-जैसे कार्य-कठोर अवस्था में मैग्नीशियम की सांद्रता बढ़ती है, मिश्र धातु की संरचना अस्थिर होती जाती है। इसके अलावा, 6% से ऊपर मैग्नीशियम सामग्री में वृद्धि से मिश्र धातु के संक्षारण प्रतिरोध में गिरावट आती है। अल-एमजी प्रणाली की ताकत विशेषताओं में सुधार करने के लिए मिश्र धातुओं को क्रोमियम, मैंगनीज, टाइटेनियम, सिलिकॉन या वैनेडियम के साथ मिश्रित किया जाता है। वे इस प्रणाली के मिश्र धातुओं में तांबे और लोहे के प्रवेश से बचने की कोशिश करते हैं, क्योंकि वे अपने संक्षारण प्रतिरोध और वेल्डेबिलिटी को कम करते हैं।

एल्यूमिनियम-मैंगनीज अल-एमएन (एएनएसआई: 3xxx श्रृंखला; गोस्ट: एएमटीएस)। इस प्रणाली के मिश्र धातुओं में अच्छी ताकत, लचीलापन और काम करने की क्षमता, उच्च संक्षारण प्रतिरोध और अच्छी वेल्डेबिलिटी होती है।

अल-एमएन सिस्टम मिश्र में मुख्य अशुद्धियाँ लोहा और सिलिकॉन हैं। ये दोनों तत्व एल्यूमीनियम में मैंगनीज की घुलनशीलता को कम करते हैं। एक सुक्ष्म संरचना प्राप्त करने के लिए, इस प्रणाली के मिश्र धातुओं को टाइटेनियम के साथ मिश्रित किया जाता है। पर्याप्त मात्रा में मैंगनीज की उपस्थिति कमरे और ऊंचे तापमान पर ठंडे काम वाली धातु संरचना की स्थिरता सुनिश्चित करती है।

एल्युमिनियम-कॉपर अल-क्यू (अल-क्यू-एमजी) (एएनएसआई: 2xxx श्रृंखला, 2xx.x; गोस्ट: एएम)। इस प्रणाली के मिश्र धातुओं के यांत्रिक गुण गर्मी-मजबूत अवस्था में पहुंच जाते हैं, और कभी-कभी कम कार्बन स्टील्स के यांत्रिक गुणों से अधिक हो जाते हैं। ये मिश्र उच्च तकनीक वाले हैं। हालांकि, उनके पास एक महत्वपूर्ण कमी भी है - कम संक्षारण प्रतिरोध, जो सुरक्षात्मक कोटिंग्स का उपयोग करने की आवश्यकता की ओर जाता है।

मैंगनीज, सिलिकॉन, लोहा और मैग्नीशियम का उपयोग डोपेंट के रूप में किया जा सकता है। इसके अलावा, मिश्र धातु के गुणों पर उत्तरार्द्ध का सबसे मजबूत प्रभाव है: मैग्नीशियम के साथ मिश्र धातु तन्य शक्ति और उपज शक्ति में काफी वृद्धि करता है। मिश्र धातु में सिलिकॉन मिलाने से कृत्रिम उम्र बढ़ने की क्षमता बढ़ जाती है। लोहे और निकल के साथ मिश्र धातु से दूसरी श्रृंखला की मिश्र धातुओं का ताप प्रतिरोध बढ़ जाता है। शमन के बाद इन मिश्र धातुओं को सख्त करने से कृत्रिम उम्र बढ़ने में तेजी आती है, और तनाव जंग के लिए ताकत और प्रतिरोध भी बढ़ता है।

अल-जेएन-एमजी (अल-जेएन-एमजी-सीयू) प्रणाली के मिश्र (एएनएसआई: 7xxx, 7xx.x श्रृंखला)। इस प्रणाली के मिश्र धातुओं को उनकी उच्च शक्ति और अच्छी कार्यशीलता के लिए महत्व दिया जाता है। प्रणाली का प्रतिनिधि - मिश्र धातु 7075 सभी एल्यूमीनियम मिश्र धातुओं में सबसे मजबूत है। जस्ता (70%) और मैग्नीशियम (17.4%) की उच्च घुलनशीलता के कारण इतनी उच्च सख्तता का प्रभाव प्राप्त होता है बढ़ा हुआ तापमान, जो ठंडा होने पर तेजी से कम हो जाता है।

हालांकि, इन मिश्र धातुओं का एक महत्वपूर्ण नुकसान अत्यंत कम तनाव संक्षारण प्रतिरोध है। तांबे के साथ मिश्रधातु बनाकर तनाव में मिश्र धातुओं के संक्षारण प्रतिरोध को बढ़ाया जा सकता है। 60 के दशक में खोजी गई नियमितता को नोट करना असंभव है: मिश्र धातुओं में लिथियम की उपस्थिति प्राकृतिक को धीमा कर देती है और कृत्रिम उम्र बढ़ने को तेज करती है। इसके अलावा, लिथियम की उपस्थिति मिश्र धातु के विशिष्ट गुरुत्व को कम करती है और इसकी लोच के मापांक को काफी बढ़ा देती है। इस खोज के परिणामस्वरूप, नई अल-एमजी-ली, अल-क्यू-ली और अल-एमजी-क्यू-ली मिश्र धातु प्रणाली विकसित की गई है।

एल्यूमीनियम-सिलिकॉन मिश्र धातु (सिलुमिन) कास्टिंग के लिए सबसे उपयुक्त हैं। विभिन्न तंत्रों के मामले अक्सर उनसे डाले जाते हैं।
एल्यूमीनियम पर आधारित जटिल मिश्र: विमानन।

अन्य मिश्र धातुओं में एक योज्य के रूप में एल्युमिनियम

एल्युमिनियम कई मिश्र धातुओं का एक महत्वपूर्ण घटक है। उदाहरण के लिए, एल्यूमीनियम कांस्य में, मुख्य घटक तांबा और एल्यूमीनियम हैं। मैग्नीशियम मिश्र धातुओं में, एल्यूमीनियम का उपयोग अक्सर एक योजक के रूप में किया जाता है। इलेक्ट्रिक हीटर में सर्पिल के निर्माण के लिए, Fechral (Fe, Cr, Al) का उपयोग किया जाता है (अन्य मिश्र धातुओं के साथ)। तथाकथित "फ्री-कटिंग स्टील्स" के लिए एल्यूमीनियम को जोड़ने से उनके प्रसंस्करण की सुविधा मिलती है, जिससे प्रक्रिया के अंत में बार से तैयार हिस्से को स्पष्ट रूप से तोड़ दिया जाता है।

जेवर

जब एल्युमीनियम बहुत महंगा होता था तो उससे तरह-तरह के गहने बनाए जाते थे। तो, नेपोलियन III ने एल्यूमीनियम बटन का आदेश दिया, और 1889 में मेंडेलीव को सोने और एल्यूमीनियम से बने कटोरे के साथ तराजू के साथ प्रस्तुत किया गया। एल्यूमीनियम से बने गहनों का फैशन तुरंत गायब हो गया जब इसके उत्पादन के लिए नई प्रौद्योगिकियां सामने आईं, जिससे लागत कई गुना कम हो गई। अब कभी-कभी अल्युमीनियम का उपयोग गहनों के निर्माण में किया जाता है। जापान में, चांदी की जगह पारंपरिक गहनों के निर्माण में एल्यूमीनियम का उपयोग किया जाता है।

कटलरी

नेपोलियन III के आदेश से, एल्यूमीनियम कटलरी बनाई गई थी, जिसे उन्हें और सबसे सम्मानित मेहमानों को पर्व रात्रिभोज में परोसा गया था। उसी समय अन्य अतिथि सोने और चांदी से बने उपकरणों का इस्तेमाल करते थे। फिर एल्यूमीनियम कटलरी व्यापक हो गई, समय के साथ, एल्यूमीनियम रसोई के बर्तनों का उपयोग काफी कम हो गया, लेकिन अब भी वे केवल कुछ खानपान प्रतिष्ठानों में ही देखे जा सकते हैं - कुछ विशेषज्ञों के मानव स्वास्थ्य के लिए एल्यूमीनियम की हानिकारकता के बारे में कुछ विशेषज्ञों के बयानों के बावजूद। इसके अलावा, ऐसे उपकरण अंततः खरोंच और एल्यूमीनियम की कोमलता के कारण उनके आकार के कारण अपना आकर्षक स्वरूप खो देते हैं। सेना के लिए बर्तन एल्यूमीनियम से बने होते हैं: चम्मच, गेंदबाज, फ्लास्क।

कांच बनाना

ग्लास बनाने में फ्लोराइड, फॉस्फेट और एल्यूमीनियम ऑक्साइड का उपयोग किया जाता है।

खाद्य उद्योग

एल्युमिनियम को खाद्य योज्य E173 के रूप में पंजीकृत किया गया है।

सैन्य उद्योग

धातु के सस्तेपन और वजन के कारण मैनुअल के उत्पादन में व्यापक उपयोग हुआ छोटी हाथखासकर असॉल्ट राइफल और पिस्टल।

रॉकेट्री में एल्युमिनियम और इसके यौगिक

एल्युमीनियम और इसके यौगिकों का उपयोग द्विनोदक प्रणोदक में उच्च प्रदर्शन प्रणोदक के रूप में और ठोस प्रणोदक में प्रणोदक के रूप में किया जाता है। निम्नलिखित एल्यूमीनियम यौगिक रॉकेट ईंधन के रूप में सबसे बड़ी व्यावहारिक रुचि के हैं:

ठोस रॉकेट प्रणोदक में ईंधन के रूप में एल्युमिनियम का पाउडर। इसका उपयोग हाइड्रोकार्बन में पाउडर और निलंबन के रूप में भी किया जाता है।
एल्यूमीनियम हाइड्राइड।
एल्यूमीनियम बोरेन।
ट्राइमेथिलएल्यूमिनियम।
ट्राइएथिल्युमिनियम।
त्रिप्रोपीलैलुमिनियम।

ट्राइथाइललुमिनियम (आमतौर पर ट्राइएथिलबोरोन के साथ मिश्रित) का उपयोग रॉकेट इंजनों में रासायनिक प्रज्वलन (शुरुआती ईंधन के रूप में) के लिए भी किया जाता है, क्योंकि यह ऑक्सीजन गैस में अनायास प्रज्वलित हो जाता है। ऑक्सीडाइज़र के आधार पर एल्यूमीनियम हाइड्राइड प्रणोदक में निम्नलिखित विशेषताएं हैं:

एल्यूमिनियम ऊर्जा

एल्यूमीनियम ऊर्जा एक सार्वभौमिक माध्यमिक ऊर्जा वाहक के रूप में एल्यूमीनियम का उपयोग करती है। इस क्षमता में इसके अनुप्रयोग हैं:

हाइड्रोजन और तापीय ऊर्जा का उत्पादन करने के लिए पानी में एल्यूमीनियम का ऑक्सीकरण।
वायु-एल्यूमीनियम विद्युत रासायनिक जनरेटर में बिजली के उत्पादन के लिए वायुमंडलीय ऑक्सीजन के साथ एल्यूमीनियम का ऑक्सीकरण।

विश्व संस्कृति में एल्युमिनियम

एन जी चेर्नशेव्स्की के उपन्यास में "क्या करें?" (1862-1863) मुख्य पात्रों में से एक अपने सपने को एक पत्र में वर्णित करता है - भविष्य की एक दृष्टि जिसमें लोग रहते हैं, आराम करते हैं और कांच और एल्यूमीनियम से बने बहुमंजिला इमारतों में काम करते हैं; फर्श, छत और फर्नीचर एल्यूमीनियम से बने होते हैं (एनजी चेर्नशेव्स्की के समय, एल्यूमीनियम की खोज अभी शुरू हुई थी)।
एल्युमिनियम खीरे विक्टर त्सोई के 1987 के गीत की छवि और शीर्षक है।

विषाक्तता

प्रकृति में उनके व्यापक वितरण के बावजूद, कोई नहीं जंतुचयापचय में एल्यूमीनियम का उपयोग नहीं करता - यह एक मृत धातु है। इसका थोड़ा विषैला प्रभाव होता है, लेकिन कई पानी में घुलनशील अकार्बनिक एल्यूमीनियम यौगिक घुलित अवस्था में रहते हैं। लंबे समय तकऔर मनुष्यों और गर्म रक्त वाले जानवरों के लिए हानिकारक हो सकता है पेय जल. सबसे जहरीले क्लोराइड, नाइट्रेट्स, एसीटेट, सल्फेट्स इत्यादि हैं। मनुष्यों के लिए, एल्यूमीनियम यौगिकों (शरीर के वजन के मिलीग्राम/किलोग्राम) की निम्नलिखित खुराक में अंतर्ग्रहण होने पर विषाक्त प्रभाव पड़ता है:

एल्यूमीनियम एसीटेट - 0.2-0.4;
एल्यूमीनियम हाइड्रॉक्साइड - 3.7-7.3;
एल्यूमीनियम फिटकरी - 2.9।

सबसे पहले, यह तंत्रिका तंत्र पर कार्य करता है (तंत्रिका ऊतक में जमा होता है, जिससे केंद्रीय तंत्रिका तंत्र समारोह के गंभीर विकार होते हैं)। हालांकि, 1960 के दशक के मध्य से एल्यूमीनियम के न्यूरोटॉक्सिक गुण का अध्ययन किया गया है, क्योंकि मानव शरीर में धातु का संचय इसके उत्सर्जन के तंत्र द्वारा बाधित होता है। सामान्य परिस्थितियों में, प्रति दिन एक तत्व के 15 मिलीग्राम तक मूत्र में उत्सर्जित किया जा सकता है। तदनुसार, बिगड़ा गुर्दे उत्सर्जन समारोह वाले लोगों में सबसे बड़ा नकारात्मक प्रभाव देखा जाता है। रूस में पीने के पानी में एल्यूमीनियम सामग्री का मानक 0.2 मिलीग्राम / लीटर है। साथ ही, एक विशिष्ट जल आपूर्ति प्रणाली के लिए संबंधित क्षेत्र के लिए मुख्य राज्य सेनेटरी डॉक्टर द्वारा इस एमपीसी को 0.5 मिलीग्राम / एल तक बढ़ाया जा सकता है। कुछ जैविक अध्ययनों के अनुसार, मानव शरीर में एल्युमीनियम के सेवन को अल्जाइमर रोग के विकास का एक कारक माना जाता था, लेकिन बाद में इन अध्ययनों की आलोचना की गई, और एक के दूसरे के साथ संबंध के निष्कर्ष का खंडन किया गया। एल्युमिनियम क्लोराइड एंटीपर्सपिरेंट्स का उपयोग करने पर एल्युमिनियम यौगिक स्तन कैंसर को भी उत्तेजित कर सकते हैं। लेकिन इसके विपरीत की तुलना में इसका समर्थन करने के लिए कम वैज्ञानिक प्रमाण हैं।

यह सभी देखें

एनोडाइजिंग
ऑक्सीकरण
एल्युमिनियम। तेरहवां तत्व
अंतर्राष्ट्रीय एल्यूमिनियम संस्थान

माइकल ई. विसेर, नॉर्मन होल्डन, टायलर बी. कोपलेन, जॉन के. बोहल्के, माइकल बर्गलुंड, विली ए. ब्रांड, पॉल डी बिएवर, मैनफ्रेड ग्रोनिंग, रॉबर्ट डी. लॉस, ज्यूरिस मीजा, ताकाफुमी हिरता, थॉमस प्रोहास्का, रोनी स्कोनबर्ग, ग्लेंडा ओ'कॉनर, थॉमस वाल्ज़िक, शिगे योनेडा, जियांग-कुन झू।तत्वों के परमाणु भार 2011 (IUPAC तकनीकी रिपोर्ट) // शुद्ध और अनुप्रयुक्त रसायन। - 2013. - वॉल्यूम। 85, नहीं। 5. - पी। 1047-1078। - डीओआई:10.1351/पीएसी-आरईपी-13-03-02।
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एल्यूमीनियम का इतिहास, उत्पादन और उपयोग
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जीएन 2.1.5.1315-03 पीने और घरेलू पानी के उपयोग के लिए जल निकायों के पानी में रसायनों की अधिकतम अनुमेय सांद्रता (एमपीसी)।
गोस्ट आर 55375-2012। इसके आधार पर प्राथमिक एल्यूमीनियम और मिश्र धातु। टिकटों
वृत्तचित्र "एल्यूमीनियम"

Eu, Sm, Li, Cs, Rb, K, Ra, Ba, Sr, Ca, Na, Ac, La, Ce, Pr, Nd, Pm, Gd, Tb, Mg, Y, Dy, Am, Ho, Er, टीएम, लू, एससी, पु,
Th, Np, U, Hf, Be, Al, Ti, Zr, Yb, Mn, V, Nb, Pa, Cr, Zn, Ga, Fe, Cd, In, Tl, Co, Ni, Te, Mo, Sn, पंजाब, एच 2,
W, Sb, Bi, Ge, Re, Cu, Tc, Te, Rh, Po, Hg, Ag, Pd, Os, Ir, Pt, Au

उपलब्ध एक बड़ी संख्या कीएल्यूमीनियम युक्त खनिज और चट्टानें, लेकिन उनमें से केवल कुछ का उपयोग धात्विक एल्यूमीनियम प्राप्त करने के लिए किया जा सकता है। बॉक्साइट सबसे व्यापक रूप से इस्तेमाल किया जाने वाला एल्यूमीनियम कच्चा माल है। , इसके अलावा, पहले, एक मध्यवर्ती उत्पाद, एल्यूमिना (अल 2 0 3), अयस्कों से निकाला जाता है, और फिर धातु एल्यूमीनियम एल्यूमिना से 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 , हाई-एल्यूमिना क्ले और काओलिन, कानाइट, सिलीमेनाइट और एंडलुसाइट विद्वान।

पूंजीवादी और . में विकासशील देशव्यवहार में, एल्यूमीनियम प्राप्त करने के लिए 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, एल्युर्ज़; 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 धातुओं से युक्त), Cu, Ni, Co, Sn, W, Mo, Ti 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 आरईएम 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

एल्यूमिना युक्त अयस्कों की किस्में

200 से अधिक खनिज ज्ञात हैं जिनमें एल्यूमीनियम होता है।

बॉक्साइट प्राकृतिक चट्टान की विशेषता

एल्यूमीनियम युक्त खनिजों के प्रसंस्करण के तरीके

विकसित निक्षेपों से अयस्क का निष्कर्षण।
एल्यूमिना की सांद्रता बढ़ाने के लिए अपशिष्ट चट्टानों से प्राथमिक प्रसंस्करण एक लाभकारी प्रक्रिया है।
शुद्ध एल्यूमिना प्राप्त करना, इसके आक्साइड से एल्यूमीनियम की इलेक्ट्रोलाइटिक कमी।

उत्पादन प्रक्रिया 99.99% की एकाग्रता के साथ धातु के साथ समाप्त होती है।

एल्यूमिना का निष्कर्षण और संवर्धन

विशेष उपकरण (स्क्रीन, क्लासिफायर) का उपयोग करके, अयस्क को कुचल दिया जाता है और क्रमबद्ध किया जाता है, अपशिष्ट रॉक (टेलिंग) को त्याग दिया जाता है। एल्यूमिना संवर्धन के इस स्तर पर, सबसे अधिक आर्थिक रूप से लाभकारी के रूप में धुलाई और स्क्रीनिंग विधियों का उपयोग किया जाता है।
सांद्रण संयंत्र के तल पर स्थित शुद्ध अयस्क को एक आटोक्लेव में कास्टिक सोडा के गर्म द्रव्यमान के साथ मिलाया जाता है।
मिश्रण को उच्च शक्ति वाले स्टील के जहाजों की एक प्रणाली के माध्यम से पारित किया जाता है। वेसल्स एक स्टीम जैकेट से लैस होते हैं जो आवश्यक तापमान बनाए रखता है। भाप के दबाव को 1.5-3.5 एमपीए के स्तर पर तब तक बनाए रखा जाता है जब तक कि एक सुपरहीटेड सोडियम हाइड्रॉक्साइड घोल में समृद्ध चट्टान से सोडियम एल्यूमिनेट तक एल्यूमीनियम यौगिकों का पूर्ण संक्रमण नहीं हो जाता।
ठंडा होने के बाद, तरल एक निस्पंदन चरण से गुजरता है, जिसके परिणामस्वरूप एक ठोस अवक्षेप अलग हो जाता है और एक सुपरसैचुरेटेड शुद्ध एल्यूमिनेट घोल प्राप्त होता है। जब पिछले चक्र से एल्यूमीनियम हाइड्रॉक्साइड अवशेषों को परिणामी समाधान में जोड़ा जाता है, तो अपघटन तेज हो जाता है।
एल्यूमिना हाइड्रेट के अंतिम सुखाने के लिए, कैल्सीनेशन प्रक्रिया का उपयोग किया जाता है।

शुद्ध एल्यूमीनियम का इलेक्ट्रोलाइटिक उत्पादन

शोधन द्वारा एल्यूमीनियम का अतिरिक्त शुद्धिकरण

एल्युमिनियम किस अयस्क से निकाला जाता है? एल्यूमीनियम खनन की विशेषताएं। रॉकेट्री में एल्युमिनियम और इसके यौगिक

एल्यूमीनियम का औद्योगिक मूल्य

एल्यूमीनियम अयस्कों के प्रकार

बॉक्साइट अयस्क

बॉक्साइट एल्युमिनियम अयस्क कैसे बनता है

अल्युनाइट अयस्क

नेफलाइन

एल्यूमीनियम अयस्कों का विश्व उत्पादन

रूस में अयस्क जमा

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अयस्क खनिज के लक्षण

गैलरी: बॉक्साइट स्टोन (25 तस्वीरें)

बॉक्साइट (वीडियो)

कच्चे माल की जमा और निकासी

बॉक्साइट प्रसंस्करण लाइन (वीडियो)

खनिज संसाधन अनुप्रयोग

एल्यूमिनियम खनन

रूस के एल्यूमीनियम अयस्क

रूस में एल्यूमिनियम उत्पादन

कहानी

रसीद

भौतिक गुण

प्रकृति में होना

प्रसार

प्राकृतिक एल्यूमीनियम यौगिक

एल्यूमीनियम के समस्थानिक

रासायनिक गुण

उत्पादन और बाजार

आवेदन पत्र

एक पुनर्स्थापक के रूप में

एल्युमिनियम आधारित मिश्रधातु

अन्य मिश्र धातुओं में एक योज्य के रूप में एल्युमिनियम

जेवर

कटलरी

कांच बनाना

खाद्य उद्योग

सैन्य उद्योग

रॉकेट्री में एल्युमिनियम और इसके यौगिक

एल्यूमिनियम ऊर्जा

विश्व संस्कृति में एल्युमिनियम

विषाक्तता

यह सभी देखें

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एल्यूमिना युक्त अयस्कों की किस्में

बॉक्साइट प्राकृतिक चट्टान की विशेषता

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एल्यूमिना का निष्कर्षण और संवर्धन

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