Бокситовая руда – основа мирового производства алюминия
Непосредственно сам серебристый металл получают из глинозема. Это сырье представляет собой оксид алюминия (Аl2О3), получаемый с руд:
- Бокситов;
- Алунитов;
- Нефелиновых сиенитов.
Самый распространенный источник получения исходного материала это бокситы, их и считают основной алюминиевой рудой.
Несмотря на уже более чем 130 летнюю историю открытия, понять происхождение алюминиевой руды до сих пор не удалось. Возможно, что попросту в каждом регионе сырье образовалось под воздействием определенных условий. И это создает затруднения, чтобы вывести одну универсальную теорию об образовании бокситов. Основных гипотез происхождения алюминиевого сырья три:
- Они образовались вследствие растворения некоторых типов известняков, как остаточный продукт.
- Боксит получился в результате выветривания древних пород с дальнейшим их переносом и отложением.
- Руда является результатом химических процессов разложения железных, алюминиевых и титановых солей, и выпала как осадок.
Однако, алунитовые и нефелиновые руды образовывались в отличных условиях от бокситов. Первые формировались в условиях активной гидротермальной и вулканической деятельности. Вторые – при высоких температурах магмы.
Алюминиевая руда
Как результат, алуниты, в основном, имеют рассыпчатую пористую структуру. В их составе имеется до 40% различных оксидных соединений алюминия. Но, кроме собственно самой алюмниеносной руды в залежах, как правило, имеются добавки, что влияет на рентабельность их добычи. Считается выгодным разрабатывать месторождение при 50-ти процентном соотношении алунитов к добавкам.
Нефелины обычно представлены кристаллическими образцами, которые кроме алюминиевого оксида содержат добавки в виде различных примесей. Зависимо от состава, такой тип руды классифицируют по типам. Самые богатые имеют в своем составе до 90% нефелинов, второсортные 40-50%, если минералы беднее этих показателей, то не считается нужным вести их разработку.
Имея представления, о происхождении полезных ископаемых, геологическая разведка может довольно точно определить места нахождения залежей алюминиевых руд. Также условия формирования, влияющие на состав и структуру минералов, определяют способы добычи. Если месторождение считается рентабельным, налаживают его разработку.
Страны лидеры по добыче алюминиевых руд
Основные месторождения алюминия сосредоточены в регионах с тропическим климатом, а большая часть 73% залежей приходятся на всего 5 стран: Гвинею, Бразилию, Ямайку, Австралию и Индию. Из них самые богатые запасы имеет Гвинея более 5 млрд. тонн (28%от мировой доли).
Если разделить запасы и объемы по добыче, то можно получить следующую картину:
- 1-е место – Африка (Гвинея).
- 2-е место – Америка.
- 3-е место – Азия.
- 4-е место – Австралия.
- 5-е – Европа.
Пятерка лидеров стран по добыче алюминиевой руды представлена в таблице
| Страна | Объемы добычи млн. тонн |
| Китай | 86,5 |
| Австралия | 81,7 |
| Бразилия | 30,7 |
| Гвинея | 19,7 |
| Индия | 14,9 |
Также к основным добытчикам алюминиевых руд относятся: Ямайка (9,7 млн. т.), Россия (6,6), Казахстан (4,2), Гайана (1,6).
ТОП 10 стран по добыче боксита
Доказано существование залежей металла в объеме около 30 миллиардов тонн. Такого количества сырья для производства алюминия должно хватить на многие века. Причем пять стран обладают запасами 70% всего боксита.
При производстве алюминия требуется большой объем электроэнергии. В то же время, бокситы являются транспортабельным сырьем, ведь они добываются в отдаленных географически странах. Потребителями ресурса являются развитые государства, имеющие огромную энергобазу. Не даром большая часть промышленных предприятий работают неподалеку от ГЭС. Это позволяет сократить территориальную доступность между шахтами для получения алюминия и заводами по его изготовлению. Среди лидеров по выпуску алюминия лидирует Австралия, ежегодная доля добычи которой составляет 75 миллионов тонн. Следом за ней идет Китай с 70 миллионами, а также Гвинея с 50 миллионами тонн.
N | Страна | Добыча в 2004 г. (млн т) | Запасы на конец 2004 г. (млрд т) | Доля в мировой добыче (%)
| 1 | Австралия | 56 | 4,4 | 35,90 |
| 2 | Бразилия | 18,5 | 1,9 | 11,86 |
| 3 | Гвинея | 15,5 | 7,4 | 9,94 |
| 4 | Китай | 15 | 0,7 | 9,62 |
| 5 | Ямайка | 13,5 | 2 | 8,65 |
| 6 | Индия | 10 | 0,77 | 6,41 |
| 7 | Венесуэла | 5,5 | 0,32 | 3,53 |
| 8 | Россия | 5 | 0,2 | 3,21 |
| 9 | Суринам | 4,2 | 0,58 | 2,69 |
| 10 | Греция | 2,4 | 0,6 | 1,54 |
| 11 | Гайана | 1,7 | 0,7 | 1,09 |
| Другие страны | 9 | 3,72 | 5,77 | |
| Всего по миру | 156 | 23 | 100,00 |
Разработка месторождений алюминиевых руд в России
В нашей стране есть несколько богатых залежей алюминиевых руд, сосредоточенных на Урале, и в Ленинградской области. Но, основным способом добычи бокситов у нас, является более трудоемкий закрытый шахтный метод, которым извлекают около 80% от общей массы руд в России.
Лидеры по разработке месторождений – акционерное общество «Севуралбокситруда», АО Бакситогорский глинозем, Южно-Уральские бокситовые рудники. Однако их запасы исчерпываются. Вследствие чего России приходится импортировать около 3 млн. тонн глинозема в год.
| Месторождение | Запасы |
| Красная Шапочка (Урал) | На 19 лет добычи |
| Горностайское и Горностайско-Краснооктябрьское | На 18 лет добычи |
| Блиново-Каменское | 10 лет |
| Кургазское | 10 лет |
| Радынский карьер | 7 лет |
В общей сложности на территории страны разведано 44 месторождения различных алюминиевых руд (бокситов, нефелинов), которых по оценкам, должно хватить на 240 лет, при такой интенсивности добычи как сегодня.
Импорт глинозема обусловлен низким качеством руды в залежах, например, на месторождении Красная Шапочка добывают боксит с 50% глиноземным составом, тогда как в Италии извлекают породу с 64% оксида алюминия, а в Китае 61%.
Карта: Основные запасы разведанных бокситов в мире
Запасы в тыс. тонн
Всего в мире доказанных запасов бокситов составляет более 30 млрд. тонн, которых должно хватить на многие века. ТОП-5 имеют более 70% мировых запасов бокситов.
Предприятия отрасли
Указать, какой город является центром алюминиевой промышленности довольно трудно. Это связано с тем, что во всех регионах, где развита отрасль, есть множество населённых пунктов с соответствующими заводами, комбинатами и прочими предприятиями.
Крупные заводы
Наиболее значимые предприятия алюминиевой отрасли находится в Сибирском федеральном округе. Они располагаются в крупных и мелких городах различных регионов России.
Главные заводы отрасли:
НАЗ. Новокузнецкое предприятие располагается в Кемеровской области. Оно начало свою работу в далёком 1943 году, когда занималось исключительно изготовление военной техники для авиации. Основными направлениями деятельности завода являются производство алюминиевых сплавов и первичного алюминия. Производственная мощность НАЗ составляет 215 тыс. тонн в год.
ИАЗ. Алюминиевый завод в городе Шелехове (Иркутская область) предлагает покупателям широкий ассортимент продукции. К ней относят катанку, алюминиевые сплавы, ленты и первичный алюминий. Предприятие работает с 1962 года. В наше время оно даёт работу 2,4 тыс. человек и производит до 400 тыс. тонн алюминиевой продукции в год. Основными потребителями являются строительные компании и предприятия авиационной отрасли.
САЗ. Саяногорский алюминиевый завод базируется в Республике Хакасия. Он построен сравнительно недавно (1985 год), поэтому является главной испытательной площадкой разработок РУСАЛА. На предприятии производят первичный алюминий и различные сплавы в форме слитков или чушек. Производственная мощность завода составляет 542 тыс. тонн металла в год.
КАЗ. Этот алюминиевый завод в Красноярске является одним из наиболее крупных в России. Он ежегодно производит около 1 млн тонн продукции, в число которой входит не только первичный алюминий и сплавы, но и металл высокой чистоты. Последний больше не выпускают ни на одном заводе России и стран бывшего СССР. На КАЗ работает 4,2 тыс. человек. Однако регулярное расширение производства постоянно требует дополнительных человеческих ресурсов.
БАЗ. Братский алюминиевый завод начал свою работу в 1966 году. В наше время он является крупнейшим предприятием отрасли не только в России, но и в мире. На заводе ежегодно производят более 1 млн тонн первичного алюминия и его сплавов, что также является лучшим показателем на планете. На БАЗ постоянно совершенствуется оборудование и повышается производительность
Кроме этого, руководители завода огромное внимание уделяют реализации различных экологических программ.
Средние и мелкие компании
На территории России есть и множество более мелких предприятий, которые производят немалое количество алюминиевой продукции. Такие заводы есть практически во всех регионах страны.
Список предприятий:
- КАЗ. Кандалакшский алюминиевый завод расположен в Мурманской области. Он был открыт ещё в 1951 году, но до сих пор является единственный отраслевым предприятием в мире, находящимся за Полярным кругом. На КАЗ работает около 1 тыс. человек, труд которых позволяет ежегодно выплавлять до 80 тонн металла. Свою продукцию завод поставляет предприятиям электротехнической отрасли, которые немало в Мурманской и соседних областях.
- ВгАЗ. Волгоградский алюминиевый завод начал свою деятельность в 1955 году. Он специализируется на производстве первичного алюминия, а также литейных сплавов, гранул и порошков из этого металла. На предприятии трудится около 3 тыс. чел., производящих 170 тыс. тонн продукции в год.
- УрАЗ. Этот сравнительно небольшой завод расположен в городе Каменск-Уральский Свердловской области. Он ежегодно выпускает 700 тыс. тонн продукции, которая поставляется на предприятия авиационной, космической, энергетической и строительной отрасли. Главной специализацией завода является изготовление глинозёма и первичного алюминия. Кроме этого, УрАЗ производит металлические слитки технической чистоты.
- СамЗАС. Самарский опытно-экспериментальный завод алюминиевых сплавов был открыт сравнительно недавно (в 1995 году). Это предприятие является узкоспециализированным, так как изготовляет лишь сплавы различных марок и отливки из них. Продукция завода используется в различных отраслях промышленности, поэтому заказов у СамЗАС всегда довольно много.
- БоАЗ. Этот алюминиевый завод расположен в посёлке Богучаны (Красноярский край). Он занимается выпуском первичного металла в виде слитков и чушек различной формы. Производственная мощность предприятия составляет 600 тыс. тонн продукции в год, что является лучшим показателем среди заводов, расположенных за чертой города.
Высокие темпы развития и постоянное увеличение потребности в алюминии делают эту отрасль одной из наиболее перспективных.
Экологический фактор размещения производства
Экологический фактор практический не учитывают при выборе места под строительство завода. И это правильно, учитывая, насколько большой перечень проблем предстоит решить владельцу заводы перед его строительством. Единственная отрасль, в которой экологические условия играют важную роль — это сельское хозяйство. Экологическая обстановка в регионе должна соответствовать требованиям растений, которые собирается выращивать предприятие.
Экология включает в себя не только чистый воздух, пригодные и плодородные почвы и чистую воду, кроме всего этого, в экологию региона входят климатические условия. Они должны соответствовать требованиям растений, иначе урожая можно просто не дождаться.
При выборе места для размещения сельскохозяйственного производства, необходимо ознакомится с климатическими условиями. Большинство предприятий, нанимают метеорологов, для того, чтобы правильно выбрать место, особенно сильно это касается тех производителей, которые хотят выращивать иноземную культуру. Если денег нет, то можно воспользоваться опытом других предпринимателей.
Переработка алюминия
Современные экономические условия и экологические нормы сформировали ряд требований, выполнение которых как нельзя лучше обеспечивает технология переработка отходов алюминия. Дело в том, что металл сохраняется достаточно долгое время, не подвергаясь коррозии, при необходимости – в спрессованном состоянии. Также процесс переработки не требует большого расхода электроэнергии.
Рынок вторичного алюминиевого сырья представлен отходами изделий:
- Электротехнического профиля. Как правило, этот материал содержит в себе минимальное количество примесей.
- Пищевого направления – посуды и ёмкостей.
- Профильного формата, этот материал часто возникает при разделке мебели и стройдеталей.
- Моторного – обычно силумина.
- Средств авиационного и водного транспорта – самолётов, вертолётов, лодок.
Собранный алюминиевый лом подвергается сортировке, прессованию, высушиванию, плавлению. После чего направляется потребителям.
Лом алюминия
Особенности
Не только металлы являются основой предприятий черной металлургии. Предприятия по добыче и переработке сопутствующих материалов, кокса, огнеупоров также входят в состав отрасли черной металлургии.
Можно выделить такие особенности черной металлургии, которые присущи именно ей, в отличие от производства цветных металлов:
- Более одной трети выпускаемой продукции (сталь и сплавы на основе железа, чугун) является основой всего машиностроения;
- Более четверти продукции используется в строительстве для создания элементов нагруженных и несущих конструкций.
Спецификой предприятий металлургического комплекса черной металлургии является то, что они, по большей части, составляют основу индустрии государства, являясь, вместе с тем, одними из самых высоких капитало- и материалоемкими.
Организация выработки металла на предприятиях черной металлургии отличается сильной региональной зависимостью. Для переработки руды и производства первичного металла (чугуна) требуются большое количество кокса, рудного сырья и электроэнергии. Подсчитано, что сырье и топливо составляют более 90% общих затрат на производство черного металла. Необходимость в транспортировке огромных масс рудного и топливного сырья диктует необходимость решать задачи рационального размещения предприятия. Наиболее часто предприятия черной металлургии концентрируются таким образом:
- Возле рудных месторождений. Требуется доставка топлива;
- Вблизи источников топлива (предприятия угледобычи). Остается вопрос поставки рудного сырья;
- На оптимальном расстоянии между источниками сырья и топлива.
Большинство комбинатов по производству черного металла сосредоточены вблизи залежей железных руд. Можно объяснить это тем, что изначально, в годы массового строительства металлургических предприятий, восстановление железа из обогащенного сырья производилось посредством древесного угля, добываемого непосредственно вблизи месторождений. При переходе на использование кокса стало выгоднее организовать его доставку, чем переносить металлургическое производство.
Можно заметить, что здесь не указана зависимость производства от электроэнергии, хотя потребность в ней чрезвычайно велика. Это объясняется тем, что передача электрической энергии даже на большие расстояния не сопоставима по сложности организации и стоимости с доставкой тяжелых и объемных материалов производства.
Предприятия вторичной переработки металлического лома черных металлов (передельная металлургия) сосредоточены вблизи крупных центров машиностроения. Сырье Сырьевая база является основой металлургического производства. В зависимости от типа металлургического предприятия, источники сырья могут быть разные. В частности, черная металлургия может делиться на такие отрасли:
- Предприятия полного цикла. Большинство стадий производственного цикла, обогащение руд, производство кокса, выплавка и прокат металла сосредоточены на одном объекте.
- Передельныеметаллургические предприятия. Одна из стадий, а это, в основном, производство сталей и сплавов, выделена в отдельную отрасль.
- Малая черная металлургия. Характеризуется тем, что цеха по производству металла входят в состав машиностроительных предприятий.
Сырьем черной металлургии для передельных и малых предприятий служит полуфабрикат для выработки стали – чугун, металлолом и прочие отходы основного металлургического производства. В данную группу производств входит изготовление ферросплавов, в состав которых входят различные легирующие добавки.
Добыча руды черных металлов
Добыча руды, ее обогащение, выплавка характеризуют предприятия полного цикла. Для черной металлургии характерно использование сырья с высоким процентным содержанием металла при больших объемах переработки. Добыча и обогащение руды требуют серьезных затрат электрической энергии и требовательны к наличию доступных водных ресурсов.
https://youtube.com/watch?v=gkgFOipxxew
Химическая промышленность
Химический комплекс относится к числу базовых отраслей тяжелой промышленностиРоссии и включает химическую и нефтехимическую промышленность, подразделяющиеся на многие отрасли и производства, а также микробиологическую промышленность. Он обеспечивает производство кислот, щелочей, минеральных удобрений, разнообразных полимерных материалов, красителей, бытовой химии, лаков и красок, резино-асбестовой, фотохимической и химико-фармацевтической продукции.
Сложившееся размещение химического комплекса имеет ряд особенностей:
— высокую концентрацию предприятий в европейской части России;
— сосредоточение центров химической промышленности в районах, дефицитных по водным и энергетическим ресурсам, но концентрирующих основную часть населения и производственного потенциала;
— территориальное несовпадение районов производства и потребления прдукции химической промышленности;
— сырьевую базу отрасли, котрая дифференцируется в зависимости от природной и экономической специфики отдельных районов страны.
Наиболее важную роль химическая промышленность играет в хозяйстве Поволжья, Волго-Вятского района, Центрального Черноземья, Урала и Центра. Еще большую значимость отрасль имеет в хозяйстве отдельных регионов, где она выступает основой формирования экономики этих территорий — в Новгородской, Тульской, Пермской областях и Татарии.
Продукция химического комплекса России пользуется большим спросом за рубежом. В 2007 г. объем экспорта химической и нефтехимической продукции составил 20,8 млрд. долл. или 5,9% всего экспорта РФ.
Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском:
Лучшие изречения:Сдача сессии и защита диплома — страшная бессонница, которая потом кажется страшным сном. 8812 — | 7169 — или читать все.
91.146.8.87 studopedia.ru Не является автором материалов, которые размещены. Но предоставляет возможность бесплатного использования. Есть нарушение авторского права? Напишите нам | Обратная связь.
Отключите adBlock! и обновите страницу (F5)очень нужно
Факторы, влияющие на размещение производства
Факторы размещения производственных сил представляют собой совокупность внешних условий и ресурсов, правильное использование которых обеспечивает наилучший результат при развитии хозяйственной деятельности и размещения производств.
К наиболее важным факторам размещения производства относят:
Сырьевой – размещение предприятий в непосредственной близости от источников сырья. Большинство фабрик и заводов строят возле крупных водных объектов, месторождений полезных ископаемых. Благодаря этому происходит экономия времени и финансовых затрат на транспортировку больших объемов грузов, а стоимость готовой продукции будет существенно ниже. Сырьевой фактор оказывает решающее влияние на размещение предприятий по производству цемента, калийных удобрений, лесоматериалов, по обогащению руд цветных металлов.
Многие месторождения природных ресурсов почти полностью опустошены. Это привело к тому, что добывающие предприятия стали осваивать новые места, чаще всего труднодоступные. Например, в настоящее время добыча нефти и газа происходит в заливах и морях. Такие производства требуют больших капиталовложений и сильно загрязняют окружающую среду.
Рис. 1. Добыча нефти в море.
- Топливный – этот фактор оказывает решающее влияние на размещение предприятий, которые в своей работе используют большое количество минерального топлива: мазута, природного газа, нефти, угля. К таким отраслям относится химическая промышленность, черная металлургия, теплоэнергетика.
- Энергетический – определяет размещение производств, использующих большие объемы электроэнергии. Такие производства называют энергоемкими. К ним относятся предприятия по изготовлению целлюлозы, бумаги, химических волокон, легких цветных металлов. Размещают их поблизости от крупных гидроэлектростанций.
- Трудовой – оказывает влияние на размещение производств, в которых задействовано большое количество трудовых ресурсов, в том числе и специалистов высокого уровня. Такие производства называются трудоемкими. К ним относится овощеводство, выращивание риса, производство персональных компьютеров и электронного оборудования, швейное производство. Такие предприятия размещаются в густонаселенных районах с дешевой рабочей силой.
Рис. 2. Производство электронного оборудования.
- Потребительский – влияет на размещение предприятий, производящих продукцию широкого потребления: одежду, обувь, продукты питания, бытовую технику. Они есть практически во всех крупных населенных пунктах.
- Транспортный – этот фактор очень важен для отраслей, чью продукцию нужно поставлять в другие районы. Для снижения дополнительных затрат на транспорт многие производства размещаются рядом с крупными транспортными узлами.
- Экологический – роль этого фактора заключается в негативном воздействии большинства химических производств на окружающую среду. Именно поэтому их нельзя размещать на территории густонаселенных районов. В противном случае к ним применяется более жесткие требования к очистительным технологиям.
Оксид алюминия Al2O3
Оксид алюминия Al2O3, называемый также глиноземом, встречается в природе в кристаллическом виде, образуя минерал корунд. Корунд обладает очень высокой твердостью. Его прозрачные кристаллы, окрашенные в красный или синий цвет, представляют собой драгоценные камни — рубин и сапфир. В настоящее время рубины получают искусственно, сплавляя с глиноземом в электрической печи. Они используются не столько для украшений, сколько для технических целей, например, для изготовления деталей точных приборов, камней в часах и т.п. Кристаллы рубинов, содержащих малую примесь Cr2O3, применяют а качестве квантовых генераторов — лазеров, создающих направленный пучек монохроматического излучения.
Корунд и его мелкозернистая разновидность, содержащая большое количество примесей — наждак, применяются как абразивные материалы.
Способы получения
Оксид алюминия можно получить различными методами:
1. Горением алюминия на воздухе:
4Al + 3O2 → 2Al2O3
2. Разложением гидроксида алюминия при нагревании:
2Al(OH)3 → Al2O3 + 3H2O
3. Оксид алюминия можно получить разложением нитрата алюминия:
4Al(NO3)3 → 2Al2O3 + 12NO2 + 3O2
Химические свойства
Оксид алюминия — типичный амфотерный оксид. Взаимодействует с кислотными и основными оксидами, кислотами, щелочами.
1. При взаимодействии оксида алюминия с основными оксидами образуются соли-алюминаты.
Например, оксид алюминия взаимодействует с оксидом натрия:
Na2O + Al2O3 → 2NaAlO2
2.Оксид алюминия взаимодействует с растворимыми основаниями (щелочами). При этом в расплаве образуются соли—алюминаты, а в растворе – комплексные соли. При этом оксид алюминия проявляет кислотные свойства.
Например, оксид алюминия взаимодействует с гидроксидом натрия в расплаве с образованием алюмината натрия и воды:
2NaOH + Al2O3 → 2NaAlO2 + H2O
Оксид алюминия растворяется в избытке щелочи с образованием тетрагидроксоалюмината:
Al2O3 + 2NaOH + 3H2O → 2Na
3. Оксид алюминия не взаимодействует с водой.
4. Оксид алюминия взаимодействует с кислотными оксидами (сильных кислот). При этом образуются соли алюминия. При этом оксид алюминия проявляет основные свойства.
Например, оксид алюминия взаимодействует с оксидом серы (VI) с образованием сульфата алюминия:
Al2O3 + 3SO3 → Al2(SO4)3
5.Оксид алюминия взаимодействует с растворимыми кислотами с образованием средних и кислых солей.
Например, оксид алюминия реагирует с серной кислотой:
Al2O3 + 3H2SO4 → Al2(SO4)3 + 3H2O
6. Оксид алюминия проявляет слабые окислительные свойства.
Например, оксид алюминия реагирует с гидридом кальция с образованием алюминия, водорода и оксида кальция:
Al2O3 + 3CaH2 → 3CaO + 2Al + 3H2
Электрический токвосстанавливает алюминий из оксида (производство алюминия):
2Al2O3 → 4Al + 3O2
7. Оксид алюминия — твердый, нелетучий. А следовательно, он вытесняет более летучие оксиды (как правило, углекислый газ) из солей при сплавлении.
Например, из карбоната натрия:
Al2O3 + Na2CO3 → 2NaAlO2 + CO2
