Минералогический и химический состав определяют вскрываемость (извлечение Аl2O3 из боксита); расход щелочи; температуру, время выщелачивания; концентрацию Na2Oк растворов; способ переработки боксита; строение, плотность, твердость, влажность боксита и т. д.
Твердость боксита определяет энергозатраты на дробление и измельчение боксита. Бокситы с малой твердостью возможно дробить/измельчать в одну стадию, более твердые - в две стадии.
Влажность влияет на процесс измельчения и на транспортировку боксита в зимний период. Бокситы с повышенной влажностью могут забивать оборудование (дробилки, грохота и т. д.) за счет налипания бокситовой массы на рабочие поверхности. Из-за смерзания значительно усложняется разгрузка боксита из железнодорожных вагонов. Боксит смерзается в большие монолитные куски, разгрузка и дробление которых требует ручного труда.
Химический состав определяет качество боксита, кремниевый модуль, расход боксита на производство 1 т глинозема, потери щелочи на 1 т глинозема, способ переработки боксита, выход красного шлама, условие хранения и перевозки бокситов.
Хорошо вскрывающимися бокситами считаются такие, извлечение из которых глинозема в раствор близко или равно теоретическому:

где ηт - теоретическое извлечение глинозема (теоретический выход); Аl2О3(Б), SiO2(Б) - содержание компонентов в боксите, % (по массе); Y - число молей SiO2, связывающихся с 1 молем Аl2O3 в составе красного шлама.
Теоретическое извлечение глинозема показывает отношение количества глинозема, перешедшего за определенный промежуток времени в раствор, к его количеству в исходном боксите.
Для расчета фактического извлечения глинозема исходят из условия, что Fе2O3 боксита при выщелачивании полностью остается в твердой фазе. В этом случае химическое извлечение (фактический выход) Аl2O3 в раствор при выщелачивании или степень извлечения рассчитывается по формуле

Применительно к маложелезистым бокситам более точные результаты получаются при подсчете извлечения не по Fе2O3, а по SiO2.
Химический выход - ниже теоретического, так как в остатке после выщелачивания (красном шламе) всегда содержится некоторое количество невыщелоченного глинозема в виде гидроксидов, корунда, алюмоферрита и т. д.
Вскрываемость боксита в основном определяется его минералогическим составом, строением и плотностью породы, а также наличием примесей. Указанные факторы обусловливают разницу между теоретическим и фактическим извлечением Аl2O3 в раствор. Эта разница обычно составляет от 2 до 8 %.
Диаспоровые бокситы относятся к наиболее трудно вскрываемым, гиббситовые - к наиболее легко вскрываемым.
По химической активности гидроксиды и оксиды алюминия располагаются в следующей последовательности:

гиббсит (гидраргиллит) → бемит → диаспор → глинозем → корунд.

С этим связана технология переработки бокситов, в частности выбор условий выщелачивания. Нижняя температура выщелачивания гиббситовых бокситов определяется тем, что гиббсит хорошо растворяется в щелочном растворе при температуре 95-105 °С и Nа2Oк = = 100-200 г/л (при атмосферном давлении), бемит - при 150-230 °С и Nа2Ок = 200-250 г/л (Ри = 1,4-2,9 МПа), а диаспор растворяется при температуре 230-240 °С и Nа2Oк = 250-300 г/л (Ри = 2,8-3 МПа).
Плотные, яшмовидные бокситы, которые почти не имеют пор, выщелачиваются значительно медленнее рыхлых, пористых руд. Установлено, что органические примеси боксита (растворимые в бензоле) снижают выщелачиваемость диаспоровых бокситов, что, по-видимому, связано с их обволакивающей способностью. Вредное влияние этих примесей может быть устранено повышением дозировки извести.
Вес шлама, который образуется после выщелачивания боксита, определяется по формуле

где Q(Б) - количество боксита, поступившего на выщелачивание; Fe2O3 - содержание Fе2O3 в боксите и шламе соответственно.
Выход красного шлама η определяется по формуле

Имя:*
E-Mail:
Комментарий:

Добавить

01.04.2019

Все мы знаем, что транспортерная лента выступает в качестве тяговой и несущей части конвейера ленточного типа. Такие изделия производят из разнообразных полимерных...

01.04.2019

Современные утюги очень практичные и удобные. Однако и они требуют регулярного ухода. От состояния утюга зависит качество глажки одежды. Важно, чтобы он был всегда...

01.04.2019

Из нашего материала вы узнаете, что делать, если забился унитаз, как можно прочистить его самостоятельно без вантуза и троса, и почему он засоряется....

01.04.2019

Известная корпорация из Черногории под названием Uniprom, под контролем которой находится алюминиевое предприятие Kombinat Aluminijuma Podgorica, сделала заявление о...

01.04.2019

В наше время, сдавая металлолом, вы имеете уникальную возможность получить максимально быстро неплохой доход, при этом у владельца лома отсутствуют какие-либо...

01.04.2019

На сегодняшний день промышленный демонтаж является весьма популярной услугой, которую необходимо заказывать для сноса строения и х модернизации. Вся процедура состоит из...

31.03.2019

Любая отрасль производства развивается и растёт. Технологии, бывшие прорывными десять лет, уже не кажутся чем-то необычным, что нередко ведёт к потери прибыли, как...

29.03.2019

На территории Объединённых Арабских Эмиратов корпорация United Iron & Steel Company передала в использование комплекс, который состоит из двухтактного агрегата...

29.03.2019

На сегодняшний день электрические лебедки являются не просто востребованными конструкциями, а попросту необходимыми изделиями для подъёма грузов. В таких агрегатах...

Боксит – широко распространенная горная порода, состоящая в основном из минералов гидроокиси алюминия. Назван по населенному пункту Les Baux на юге Франции, где образец был обнаружен и описан в 1821 г. О свойствах боксита мир узнал после парижской выставки 1855 г, на которой был продемонстрирован полученный из него алюминий, представленный как “глиняное серебро”. Действительно, внешне боксит похож на глину, но по своим физическим и химическим свойствам не имеет с ней ничего общего.

Боксит – широко распространенная горная порода, состоящая в основном из минералов гидроокиси алюминия

По цвету они чаще всего бывают красными, коричневыми, реже – белыми, серыми, черными, зелеными или с примесями различных цветов. Бокситы не растворяются в воде. Внешне они могут выглядеть глинистыми или каменистыми, по структуре – плотными или пористыми, мелкокристаллическими или аморфными. Плотность зависит от содержания железа. Нередко в основной массе могут быть включены округлые зерна, образованные глиноземом или окислом железа. При содержании 50-60% окиси железа порода приобретает значение железной руды. Твердость боксита по шкале Мооса колеблется от 2 до 7. Его химическая формула, кроме гидратов окислов алюминия, составляющих основную рудную массу, включает в виде различных соединений железо, кремний, титан, карбонат магния и кальция, фосфор, натрий, калий, цирконий, ванадий. Иногда – примесь пирита.

Бокситы не растворяются в воде

В зависимости от природы породообразующего минерала бокситы можно разделить на 3 основные группы:

• моногидратные, в которых глинозем представлен только в одной форме (диаспор, бемит);
• тригидратные, содержащие глинозем в трехводной форме (гиббсит);
• смешанные, сочетающие первые 2 группы.

Качество и марка боксита как алюминиевой руды зависит от содержания оксида алюминия в перерасчете на сухое вещество. В наиболее высокой марке он содержится в количестве 52%, в самой низкой его не менее 28%. Даже на одном месторождении количество глинозема может существенно отличаться. Качество породы снижается с повышением содержания оксида кремния.

Ценится бокситовая руда, из которой глинозем извлекается легко. Различные ее сорта и марки по-своему используются в промышленности.

Как добывается боксит (видео)

Месторождения

Около 90% общемирового запаса бокситов находится в 18 тропических странах. Обычно качество латеритных бокситов, образованных в результате глубокой химической переработки алюмосиликатных пород в условиях тропического климата, высокое. Осадочные бокситы, сформированные в результате переноса продуктов латеритного выветривания и их переотложения, могут быть как высокосортными так и некондиционными. Залежи расположены в виде пластов, линз или гнезд часто на поверхности земли или в самых верхних ее слоях. Поэтому руду в основном добывают открытым способом с помощью мощной карьерной техники. Мировые запасы характеризуются неравномерным территориальным распределением. Более 50 стран располагает залежами руды, причем 93% этих запасов находится в 12 из них. Крупные месторождения обнаружены в Австралии, Африке, Южной и Центральной Америке, Азии, Океании, Европе. Наиболее высокое содержание глиноземов в руде, добываемой в Италии (64%) и Китае (61%).

Галерея: камень боксит (50 фото)

Самые большие месторождения бокситов России находятся в Североуральске , там добывают 70% общего количества руды в стране. Это самые старые залежи на земле, им более 350 миллионов лет. Недавно введенная в эксплуатацию шахта Черемуховская-Глубокая расположена на 1 500 м под землей. Ее уникальность в добыче и транспортировке руды: на 1 копре находятся 3 подъемные машины. Подтвержденные запасы составляют 42 миллиона тонн, а содержание алюминия в руде – почти 60%. Шахта Черемуховская – самая глубокая в РФ. Она должна обеспечить потребность страны в алюминии в течение 30-40 лет.

Стоимость 1 т руды без транспортных расходов в России составляет 20-26 долларов, для сравнения, в Австралии -10. По причине нерентабельности прекращена добыча бокситов в Ленинградской, Челябинской области. В Архангельске открытым способом добывают породу с высоким уровнем глинозема, однако, повышенное содержание хрома и гипса снижает ее ценность.

Качество руд российских месторождений уступает зарубежным, и процесс переработки их сложнее. По добыче бокситов Россия занимает 7 место в мире.

Использование бокситов

Применение боксита в 60% приходится на получение алюминия. Его производство и потребление занимает 1 место в мире среди цветных металлов. Он необходим в судостроении, авиационной и пищевой промышленности. При использовании алюминиевых профилей в море большое значение имеет их прочность, легкость и устойчивость к коррозии. Динамично развивается потребление бокситов в строительстве, на эти нужды уходит более 1/5 части получаемого алюминия. При плавке руды получают электрокорунд – промышленный абразив. Выделяемые примесные остатки цветных металлов являются сырьем для производства пигментов, красок. Получаемый из руды глинозем применяют как формовочный материал в металлургии. Бетон, изготовленный с добавлением глиноземистого цемента, быстро твердеет, устойчив к высоким температурам и жидким кислым средам. Абсорбирующие свойства боксита позволяют использовать его при изготовлении средств для удаления нефтяных разливов. Маложелезистые породы идут на изготовление огнеупоров, выдерживающих температуру до 1 900°С.

Потребность в алюминии и других продуктах переработки руды растет, поэтому развитые страны вкладывают средства на освоение месторождений даже с низким порогом прибыльности.

Применение бокситов в украшениях встречается только в авторских работах. Необычного окраса образцы используют для изготовления сувениров, в частности полированных шаров. Минерал боксит в народной медицине не применяется, поскольку лечебные возможности его на сегодняшний день не обнаружены. Также не выявлены его магические свойства, поэтому внимание экстрасенсов он не привлекает.

Как сделать амулет своими руками (видео)

Внимание, только СЕГОДНЯ!

История утверждает, что боксит был найден геологом из Франции Пьером Бертье в 1821 году. Учёный находился в деревне Ле Бо на отдыхе. Прогуливаясь, он отломил кусочек неизвестной породы в ближайшем каньоне и дал ему название в честь деревни.

Формула боксита позволяет получать разную цветовую гамму этой породы: от белоснежного до почти чёрного. Реже он бывает красным, серым или бурым.

Общая информация

Если посмотреть на боксит, то внешне эта порода сильно напоминает глину. Но глина растворяется в воде, а бокситная руда - нет. Ещё бокситы отличаются от глины тем, что в первой руде алюминий представляет собой гидроксид, а во второй - каолинит. Минерал не прозрачен, а по плотности может отличаться - всё будет зависеть от содержания в нём железа, показатель которого составляет от 2900 до 3500 кг/м3. Его структура может быть разной - от пористой до однородной, со всевозможными включениями (оксид железа, глинозём).

В природе встречаются очень красивые экземпляры, которые могут быть полноценным сувениром.

Химический состав

Ценность боксита зависит от сконцентрированных в нём элементов, таких как гидроскид алюминия или соединения кремния и железа. Также в руде можно встретить такие компоненты, как карбонаты, кальциты и титаниты. Помимо них, есть множество химических элементов: Na, K, Mg, Cr, V, Ga. В боксите присутствуют следующие составляющие:

Учёные говорят, что боксит ценен тогда, когда в нём есть высокое содержание алюминия, а вот оксид кремния, напротив, ухудшает этот состав.

Основные группы

Геологи различают три основные группы бокситов в зависимости от химического состава:

• Моногидроокисные. Эта группа представляет собой бокситовые руды, где содержатся такие породообразующие компоненты, как диаспор и бемит.
• Тригидроокисные. Вторая группа представляет собой руды, где содержатся породообразующие минералы, например, гиббситы.
• Смешанные. Третья группа совмещает в себе особенности 1 и 2 групп, где породообразующие минералы органично между собой перемешаны.

Как же создаются бокситовые руды в природных условиях? Остаточные виды образуются в условиях тропического климата.

Для того чтобы руда «созрела», понадобятся сложные химические процессы под действием уникального сочетания высокой влажности и плюсовой температуры.

Осадочные бокситы образуются в более сухих и прохладных регионах под воздействием продуктов выветривания (перенос и переотложение). Чаще всего такая порода залегает слоями.

Применение минерала

Бокситы - это основной источник алюминия на планете. Также из него делают глинозёмистый цемент, который быстро застывает при низких температурах и обладает высокими вяжущими способностями. Данную породу применяют в следующих сферах:

• Чёрная металлургия (в качестве флюса).
• Во время производства красок.
• В абразивной промышленности.

Минерал почти не применяют в ювелирном производстве, только делают сувениры. В природе встречаются довольно красивые и уникальные экземпляры. Что касается целебных и магических качеств, то у этой руды таких нет. Для того, чтобы возникли бокситы, должны произойти сложные химические процессы. В основном они создаются путём выветривания полевых шпатов. Мировые запасы бокситов сосредоточены в странах с жарким и влажным климатом. Потому есть два способа создания бокситов: хемогенный остаточного образца и хемогенный осадочного образца.

На просторах России

Первые месторождения бокситовой руды были обнаружены в Северо-Уральском районе. Рудоносная жила залегает очень глубоко (глубина до 1 км). Добыча производится шахтным методом. В Архангельской области также было найдено месторождение, но в этих бокситах содержится слишком много примесей (хром, гипс).

В регионе Коми были найдены перспективные залежи. Всё усложнилось тем, что инфраструктура здесь слабо развита, это сильно мешает работе по добыче. Известны места добычи и в районе Ангары

Добыча и переработка

Как будет добываться боксит, зависит от его качества. Чаще всего используют открытый способ, но иногда применяют и шахтный. Основной процесс состоит из двух частей: добыча глинозёма и выделение алюминия (электролиз). Для того чтобы извлечь глинозём из руды, прибегают к методу Байера. Боксит тонко измельчают и обрабатывают гидроксидом натрия. В итоге образуется раствор алюминия. Затем происходит очистка от красного шрама и осаждения из него гидроксида алюминия.

Бокситовую руду более низкого качества перерабатывают, используя сложный метод . Сначала ее измельчают, потом смешивают с известняком и содой. Далее эту смесь запекают в специальных печах, которые вращаются. Когда порода остынет, её обрабатывают щелочным веществом. В осадок выпадает гидроксид, его отделяют и фильтруют.

На заводах обычно применяют оба метода, что позволяет получить большое количество алюминия. Все манипуляции приводят к безотходному производству.

Первое обращение на необычные свойства минерала было уделено после выставки в Париже 1855 года. На ней представлен был удивительный металл серебристого цвета, легкий по весу и прочный по химической устойчивости. Металл был обозначен, как «серебро из глины». Речь идет об алюминии. А сырьем для его получения служат бокситы . Такое смешное название дала местность из Прованса, Франция, в которой обнаружено первое крупное месторождение.

Для 19 века получение алюминия было чем-то сложным и очень дорогостоящим. Тогда металл использовался только для украшений. Вспомнился советский период, в столовых ложки и вилки из алюминия насыпью.

Основное сырье для производства металла AL – был и остается боксит.

Боксит в первозданном виде. Занимательно о химических и физических свойствах

• Боксит в геологии:
• Сложная горная порода. Состоит из гидроксидов алюминия, оксидов железа и примесей других элементов.
• Для производства алюминия используют боксит с высоким процентным содержанием Al-глинозема от 40%. Определение качества проводят по соотношению концентрации глинозема и кремнезема.
• Ценятся бокситы имеющие легкое «вскрытие». Это термин, обозначающий качество и быстроту извлечения глинозема.
• Определить визуально в месторождении боксит нелегко. Поиск этой породы весьма труден из-за дисперсности компонентов. Например, в микроскопе можно различить только ярко окристаллизованные примеси.

• Разнообразие видов бокситового глинозема:
• Внешний вид породы – глиноподобная или каменистая масса.
• Есть плотные, похожие на кремень минералы, а есть похожие на пемзу. С таким же пористым грубым ячеистым изломом. Иногда в массе можно обнаружить необычные округлые включения. Тогда структуру называют оолитовой, а тельца дают знать, что в найденной породе есть сырье для производства железа.
• Поражает широкая цветовая гамма. Боксит можно найти серо-белесого, нежно-кремового или темно-вишневого оттенка. Это редкие случаи. Более распространен боксит рыже-бурого или кирпично-рыжего цвета.
• Интересна порода еще тем, что у нее нет четкого определенного значения удельного веса, как это существует у серы или кремния. Легкие породы, с пористой структурой имеют удельный вес около 1.2 кг/м3. Самые плотные – это железистые бокситы с удельным весом 2.8 кг/м3.
• Боксит внешне похож на глину, но по остальным характеристикам разительно отличается от нее. Так, например, боксит невозможно развести в воде и сделать пластичную массу, как это делают с глиной. Это связано с формой и минералогическим отличием.
• По минеральному составу бокситы делят на бемитовые, диаспоровые, гидроаргиллитовые и смешанные в зависимости от химической формы содержащегося алюминия.
• Богатейшие залежи боксита:
• Почти 90% всех месторождений ценного ископаемого размещены на территории 18 стран. Это связано с нахождением латеритных кор, образованных выветриванием алюмосиликатов в течение тысячелетий в жарком и влажном климате.
• Выделяются 6 огромных месторождений. В Гвинее – почти 20 млрд. т. В Австралии более 7 млрд. т. В Бразилии до 6 млрд. т. Во Вьетнаме 3 млрд. т. В Индии 2.5 млрд. т. В Индонезии 2 млрд. т. На территории этих стран сконцентрировано 2/3 земных запасов бокситов.
• На территории РФ найденные месторождения не причислены к крупным, но имеют большую ценность для производства алюминия в стране. Крупные залежи найдены в Бокситогорском районе недалеко от Санкт-Петербурга. А наиболее чистым и ценным месторождением в России считается Северо-Уральское.

Магические и целебные свойства бокситов

Боксит мало используется для изготовления амулетов. Разве только очень необычной формы попадется на глаза, руки потянутся сделать из него поделку.

Раньше, в 18-19 веке, бокситы вставляли в оправу из драгметалла, в основном серебра, только из-за необычного красного оттенка. Таких украшений мало, они не пользовались популярностью.

По лечебному эффекту тоже не выявлено какой-то ценности. Алюминий, содержащийся в породе, в организме человека имеется в мизерных концентрациях. В растениях он присутствует на микронном уровне.

Основная ценность бокситов – это сырье для получения алюминия.

• Самое первое крупное месторождение бокситов на Урале было названо «Красная Шапочка».
• Свое название порода получила из Франции. Первое месторождение было найдено в провинции Прованс возле городка Бо или Боакс (Beaux).
• Существует 10 основных промышленных марок минерала, отличающихся по концентрации глинозема и по составу.
• Старейшие из бокситов можно найти в тропических странах. Эти «камешки» образовались еще в кайнозое или протерозое.
• Самый большой вклад в разработку технологий производства алюминия из бокситов внесли русские ученые: Байер, Манойлов, Строков, Лилеев и Кузнецов. По способу Байера, открытому в конце 19 века, продолжают получать глинозем до сих пор.

Cтраница 1

Месторождения бокситов, пригодные для разработки, в Аргентине пока не найдены, зато открыты богатейшие залежи глины и алунита, переработкой которых на глинозем следует заняться.  

Месторождения бокситов расположены на крайнем юге страны, в горах Мландже.  

Месторождения бокситов расположены в Ленинградской области (Тихвинское месторождение), на Урале, и Красноярском краях и других районах Советского Союза.  

Месторождения бокситов имеются также в Аппалачском районе, где полоса их тянется от Алабамы до Бошетоурт в южной Виргинии; крупные залежи имеются в северо-западной части штата Джорджии и в северо-восточной части штата Алабамы, также в центральной части штата Джорджии. В Южной Америке мощные месторождения высокосортных гидрар-гиллитовых бокситов сосредоточены в Британской Гвиане, между реками Эсквпбо и границами Суринама, особенно вдоль реки Демерара. Многочисленные месторождения бокситов латеритного типа заключает в себе Африка: они имеются как на океанском по-бережьи (Гвинейский залив, о. Мадагаскар), так и внутри материка, напр, в Ньяссе.  

Месторождения бокситов Ганы простираются в восточном направлении на Того. Богатый алюминием латерит около горы Агон, который образовался над интрузиями, известен уже давно. Кроме этого месторождения, расположенного на юге страны, на крайнем севере обнаружены латериты, лежащие на голубых сланцах. Разработка месторождения пока не запланирована.  

Разведанное крупное Висловское месторождение бокситов на КМА в Белгородской области залегает пространственно близко с богатыми железными рудами на глубинах около 500 м в весьма сложных горно-гидрогеологических условиях. Освоение этого месторождения, как показывают данные ТЭО, экономически целесообразно лишь при одновременной отработке одним рудником бокситов и богатых железных руд.  

Месторождений боксита в Корее еще не найдено, но там находится, однако, обширное месторождение алунита (см. стр. Алунит предполагают добывать для переработки на глиноземных заводах.  

Месторождений бокситов, являющихся сырьем для производства алюминия, у нас в Союзе очень много; встречающиеся бокситы окрашены в различные цвета - от белого до темно-красного. Термическая активация бокситов (различных месторождений) в интервале температур 500 - 700 С до влажности 2 7 - 5 % придает им высокие адсорбционные свойства. Установлено, что при расширении температурного интервала термической активации адсорбционная способность бокситов понижается. Измельчение бокситов способствует снижению температуры их активации примерно на 100 - 150 С. В табл. 2 приведен химический состав бокситов некоторых месторождений.  

Ряд месторождений бокситов диаспор-бемитового типа открыт на Южном Урале в Челябинской области и Башкирской АССР. Южно-уральские бокситы характеризуются повышенным содержанием кремнезема и высокой твердостью. Добыча их ведется также подземным способом.