Сырье для получения алюминия: Алюминийсодержащее сырье и способ его переработки

Если вы нашли ошибку в тексте, вы можете уведомить об этом администрацию сайта, выбрав текст с ошибкой и нажатием кнопок Shift+Enter

Комбинат UC Rusal остался без поставок из-за разрушения железной дороги :: Бизнес :: РБК

Главный поставщик сырья для производства алюминия в России остался без поставок из-за аварии на Красноярской железной дороге. UC Rusal начала переговоры с РЖД с целью организации перевозки сырья на комбинат по объездным маршрутам

Ачинский глиноземный комбинат (Фото: Александр Колбасов / ТАСС)

Ачинский глиноземный комбинат (АГК), который является главным поставщиком сырья для производства алюминия в России, остался без поставок из-за разрушения участка железной дороги в Красноярском крае. Об этом РБК сообщили в пресс-службе UC Rusal.

«В связи с неблагоприятными погодными условиями 7 июня произошло разрушение призмы железнодорожной насыпи и ее сползание на участке пути Ачинск-2 — Назарово Красноярской железной дороги», — говорится в сообщении.

В компании уточнили, что на этом участке железной дороги осуществлялись перевозки груженых и порожних маршрутов с сырьем для обеспечения АГК, который является одним из крупнейших грузоотправителей в регионе. «На сегодняшний день поставки сырья на комбинат полностью прекращены, в связи с чем его нормативные остатки близки к критическому минимуму», — отметили в UC Rusal.

Сейчас компания ведет переговоры с «Российскими железными дорогами» (РЖД) по вопросу оперативной организации перевозки сырья на комбинат с помощью объездных маршрутов. Кроме того, UC Rusal обратилась к РЖД с просьбой после завершения ремонта путей обеспечить первоочередной пропуск составов с нефелиновой рудой для восполнения технологических запасов АГК, в случае если в ближайшее время движение поездов не будет возобновлено в полном объеме. «UC Rusal рассчитывает на максимально оперативные действия со стороны РЖД, иначе под угрозой окажется снабжение сырьем Красноярского алюминиевого завода», — отметили в компании.

В Заполярье нашли огромные залежи алюминиевого сырья — Российская газета

На Кольском полуострове ученые обнаружили огромные залежи кианита — нетрадиционного сырья для производства алюминия. Если учесть, что сегодня львиная доля сырья для производства этого металла ввозится в Россию из-за рубежа, то разработка кианитовых месторождений позволит отечественным производителям алюминия создать собственную ресурсную базу и перестать зависеть от иностранных поставщиков.

Россия занимает второе место в мире по производству алюминия, выпуская 3,5-4 миллиона тонн этого металла в год, или 12,5 процента от мирового производства. Сырьем для изготовления алюминия служит глинозем, который, в свою очередь, сегодня производится из боксита — алюминиевой руды, состоящей из оксидов алюминия, железа и кремния. При этом обеспеченность металлургических заводов отечественным глиноземом удовлетворяется примерно на 45 процентов, остальное сырье приходится импортировать. Проблему неоднократно отмечали федеральные власти.

— Сегодня вырабатываемый из руды российских месторождений алюминий направляется за рубеж как сырье, а потом Россия выкупает готовую продукцию, — отметил глава минпромторга РФ Денис Мантуров. — Эту ситуацию надо менять.

Главной проблемой алюминиевой отрасли России стал дефицит бокситов высокого качества. Их мало, и находятся они, как правило, на больших глубинах, а вероятность найти новые месторождения бокситов ничтожна. Производится глинозем и из нефелиновых руд, запасы которых огромны. Но алюминия в них мало, и это приводит к огромным затратам электроэнергии, на дороговизну которой так часто жалуются производители металла.

— Альтернативным сырьем для производства алюминия может стать другой минерал — кианит, — отмечает директор Геологического института КНЦ РАН Юрий Войтеховский. — В нем содержится более 60 процентов оксида алюминия, хотя сегодня он используется главным образом для производства огнеупоров. Порядка 90 процентов российского кианита сосредоточены в горном массиве Большие Кейвы Мурманской области. Это крупнейшая в мире провинция высоко-глиноземистого сырья, где находится 23 месторождения. Запасы руды на глубине до 100 метров составляют 966 миллионов тонн, а полный объем месторождения — 11 миллиардов тонн. Такая глубина дает возможность добывать руду открытым способом, который не требует больших затрат.

По мнению ученых, в Больших Кейвах можно построить горно-обогатительный комбинат, который сможет перерабатывать около 3,2 миллиона тонн руды в год и выпускать один миллион тонн кианитового концентрата в год. По предварительным подсчетам, 650 тысяч тонн концентрата может использоваться для производства высокоглиноземистых огнеупоров, а остальные 350 тысяч тонн — для алюминиевых сплавов. Главной проблемой освоения месторождений кианита эксперты считают удаленность от транспортных магистралей и потребителей. Еще одна сложность касается отсутствия источников электроэнергии. Но сегодня ситуация меняется в лучшую сторону. Во-первых, в 70 километрах от кейвского карьера Новая Шуурурта на побережье Баренцева моря находится поселок Гремиха, в котором была ликвидирована военная база. Благодаря этому там освободился незамерзающий морской порт. Руду или концентрат можно везти в Гремиху по сухой тундре, а оттуда отправлять морем в Мурманск или Архангельск.

Что касается электроэнергии, то решением проблемы может стать строительство тепловой электростанции на природном газе. Сегодня правительство Мурманской области настаивает на строительстве газопровода в регионе. Если эти планы станут реальностью, то с топливом для электростанции проблем не будет.

Полный объем месторождения, по мнению ученых, 11 миллиардов тонн

— Кроме того, кейвские кианиты оказались комплексным сырьем, которое включает в свой состав такие вещества, как селен, ильменит, ставролит и другие, — добавил Юрий Войтеховский. — Например, ставролитовый концентрат тоже можно рассматривать как очень ценное минеральное сырье. Например, на одном из металлургических комбинатов была внедрена новая технология выплавки стали с использованием ставролита в качестве флюса, который позволяет полнее очищать сталь от ненужных примесей. Сегодня в России на предприятиях, выпускающих сталь, вместо ставролита используется флюорит, который приходится завозить из Монголии. К тому же запасы ставролита в Кейвах почти равны кианитовым и расположены вместе с ними.

Комментарий

Олег Казанов, главный геолог Центрально-Кольской экспедиции:

— К сожалению, представители академической науки и производственники сегодня по-разному смотрят на освоение кианитовых месторождений. Бесспорно, кианит представляет интерес как потенциальное сырье, и его запасы действительно колоссальны. Но я считаю, что в ближайшие 20 лет его разработка в Кейвах вряд ли начнется. Во-первых, эти месторождения все-таки далеко. Во-вторых, пока они не имеют потенциальных потребителей. И в-третьих, алюминиевого сырья пока достаточно производит комбинат «Апатит» в виде нефелиновых «хвостов», которые отправляются в Пикалево. Если рассуждать грубо, то алюминиевые руды делятся на два вида — оксидные и силикатные. К оксидным рудам относятся бокситы, перерабатывать которые выгоднее. А переработка силикатных руд — очень энергоемкий процесс, это дело далекого будущего. Производители алюминия в ближайшие годы вряд ли пойдут на столь существенное изменение технологии производства.

Справка «РГ»

По данным сайта www.metaltorg.ru, стоимость тонны алюминия на ведущих мировых биржах на 4 июня 2014 года составляет: на LME (cash) — 1790 долларов, на LME (трехмесячный контракт) — 1819 долларов, на ShFE (поставка в июне 2014 года) — 2119,5 доллара, на ShFE (поставка в августе 2014 года) — 2139,5 доллара. В середине 2013 года производство алюминия на Волгоградском, Уральском, Богословском и Надвоицком алюминиевых заводах было приостановлено до тех пор, пока цена на металл не вырастет выше 2400 долларов за тонну, сообщил директор алюминиевого дивизиона РУСАЛа Евгений Никитин в одном из интервью. Сегодня, по его словам, «все заводы алюминиевого дивизиона эффективны».

Глинозём в каолинах. Химическая формула, содержание алюминия и применение. ПАО «Новоорская керамика»

Химическую формулу каолинита можно записать следующим образом — Al203-2Si02-2h30, т.е. этот минерал состоит из оксидов алюминия и кремния, или глинозёма и кремнезёма.

В чистом виде глинозём представляет собой гигроскопичный порошок, содержащий кристаллы разных размеров. Он обладает прочностью, выдерживает высокие температуры.

Глинозём — основное сырье для получения алюминия методом электролиза. Таким образом, каолины представляют интерес также и для металлургической промышленности.

Содержание глинозёма в каолинах варьируется от 22 до 50% в зависимости от месторождения. Идеальной породой для добычи оксида алюминия считаются каолинитовые глины без примесей, или очищенные каолины. Однако в качестве алюмосодержащего сырья наиболее часто используются вторичные каолины, которые остаются после вскрышных работ при добыче угля.

Способы извлечения оксида алюминия из каолина

На сегодняшний день существует 2 основных способа выделения глинозёма:

1. спекание;
2. кислотный.

Первый возможен при наличии в породе 30-32% оксида алюминия. Перед спеканием происходит подготовка сырья: оно измельчается в мельнице и перемешивается с мелом и водой. Получившуюся шихту отправляют в печь, разогретую до 1200° — 1300° С, а затем охлаждают. Рассыпавшийся на фракции после воздействия температуры щелочной алюминат просеивают. Далее следует выщелачивание в концентрированном содовом растворе при температуре 70° С.

Кислотный метод применяется только по отношению к таким каолинам, в которых примеси оксида железа составляют менее 2-3%. Сырье обрабатывают раствором минеральных кислот, в результате чего образуется алюминиевая соль, способная к разложению до гидрата окиси алюминия. Последний прокаливают и получают безводный глинозём.

Исследовательские и разведочные работы, изучающие содержание глинозёма в каолинах, актуальны и сегодня в связи с большим спросом на алюминий.

РУСАЛ. Производство алюминия на прежнем уровне, цены ниже

РУСАЛ опубликовал операционные результаты по итогам IV квартала и всего 2019 г.

Производство алюминия в IV квартале 2019 г. составило 949 тыс. тонн, увеличившись на 0,6% г/г (+0,7 кв/кв). На заводы компании, расположенные в Сибири, пришлось 93% от общего объема производства алюминия. Всего по итогам 2019 г. было произведено 3757 тыс. тонн алюминия, что на 0,1% больше чем по итогам 2018 г.

Продажи алюминия в IV квартале 2019 г. составили 1107 тыс. тонн, что на 26,2% (+1,5% кв/кв) выше уровня предыдущего года из-за влияния санкций OFAC. По итогам 2019 г. продажи алюминия составили 4 176 тыс. тонн, увеличившись на 13,8% г/г. Рост был обусловлен главным образом частичной распродажей запасов первичного алюминия, которые были накоплены к концу 2018 г. в результате действия санкций OFAC и полного запуска первой серии Богучанского алюминиевого завода (БоАЗ) в марте 2019 г.

Реализация продукции с добавленной стоимостью (ПДС) выросла на 33% г/г (+3% кв/кв), достигнув 40% доли в структуре продаж против 38% в IV квартале 2018 г. и оставшись на уровне III квартала 2019 г. Всего по итогам 2019 г. продажи ПДС составили 1 547 тыс. тонн (-7,0% по сравнению с предыдущим годом). Доля ПДС в общем объеме продаж составила 37%.

В IV квартале средняя цена реализации снизилась на 11,4% г/г (-1,2% кв/кв) в результате снижения средней цены алюминия на Лондонской бирже металлов (LME) до $1 730 за тонну (-1,2% по сравнению с предыдущим кварталом).

При этом снижение компонента товарной премии на 6,5% по сравнению с предыдущим кварталом — до $74 за тонну – было компенсировано ростом компонента продуктовой премии (ПДС) на 5,5%. В результате общая реализованная премия осталась на прежнем уровне.

В IV квартале 2019 г. производство глинозёма увеличилось на 4,7% г/г (+4,8% по сравнению с предыдущим кварталом) и составило 2 050 тыс. тонн.

В IV квартале 2019 г. производство бокситов увеличилось на 8,3% г/г (+2% по сравнению с предыдущим кварталом) и составило 4 026 тыс. тонн.

Обзор рынка

В январе 2020 г. глобальный индекс деловой активности производителей (PMI) вырос с 50,1 до 50,4 — самой высокой отметки с апреля прошлого года, что свидетельствует о восстановлении мировой экономики. Однако проблемы, связанные со вспышкой коронавируса COVID-19, могут серьезно повлиять на алюминиевый рынок и привести к ухудшению ситуации в I полугодии 2020 г.

В 2019 г. мировой спрос на алюминий увеличился на 0,1% и составил 65,3 млн тонн. В остальной части мира (без учета Китая) спрос упал на 2,6 %, составив 28,5 млн тонн, в то время как в Китае спрос вырос на 2,4% и составил 36,8 млн тонн. Несмотря на сохраняющуюся неопределенность, сегмент транспортных перевозок должен способствовать росту спроса на алюминий в 2020 г. на фоне запуска производства новых моделей, в том числе электромобилей, и роста применения алюминия в автомобилях. Принимая во внимание упомянутые ранее факторы и вероятность быстрого восстановления рынка после коронавируса COVID-19, ожидается, что мировой спрос на первичный алюминий в 2020 г. вырастет на 1,3% в годовом выражении и составит 66,1 млн тонн, при этом спрос в остальной части мира (без учета Китая) вырастет на 1,1% — до 28,8 млн тонн, а в Китае спрос увеличится на 1,5% — до 37,3 млн тонн.

Производство алюминия в остальной части мира (без учета Китая) в 2019 г. выросло на 1,7% и составило 28,2 млн тонн.

В целом на протяжении 2019 г. на рынке алюминия в остальной части мира (без учета Китая) наблюдался дефицит в размере около 0,3 млн тонн.

Если смотреть на кривую себестоимости в остальной части мира (без учета Китая), то около 10% металлургических заводов (мощностью 3 млн тонн) несут убытки, несмотря на снижение стоимости сырья. Более половины производителей глинозема за пределами Китая несут убытки.

Производство первичного алюминия в Китае в 2019 г. сократилось на 1,8% по сравнению с предыдущим годом и составило 35,7 млн тонн. Большинство производителей сегодня работают с незначительной прибылью. Ряд производителей приняли решение о переносе закрытых мощностей в другие провинции из-за экологических проблем и сложностей с поставками бокситов. В декабре 2019 г. действующие производственные мощности выросли на 575 тыс. тонн в год по сравнению с предыдущим месяцем и составили 36 645 тыс. тонн в год. Рост был достигнут благодаря перезапуску ряда алюминиевых заводов (общей мощностью 420 тыс. тонн) и вводом в эксплуатацию новых мощностей (185 тыс. тонн в год), в то время как закрытие производственных мощностей на 30 тыс. тонн частично компенсировало этот рост.

Как было отмечено ранее, коронавирус негативно повлияет на рынок алюминия в Китае в I полугодии 2020 г.: ожидаются рост избыточного предложения и слабый спрос. Производство глинозема (в частности, в определенных регионах) страдает от логистических проблем, влияющих как на доставку бокситов, так и на отгрузку глинозема. Снижение спроса на алюминий в Китае и избыточные запасы могут повлиять на цены и в конечном итоге задержать ввод в эксплуатацию новых мощностей по производству алюминия/

В 2019 г. экспорт алюминийсодержащей продукции из Китая снизился на 1,2% по сравнению с предыдущим годом и составил 5 733 тыс. тонн. Как было отмечено ранее, ожидается, что в январе-феврале 2020 г. экспорт из Китая сократится на фоне замедления торговой активности по причине недельного празднования китайского Нового года и влияния вспышки коронавируса.

БКС Брокер

Основные запасы разведанных бокситов и крупнейшие производители алюминия.

• Главная
• Статьи
• Основные запасы разведанных бокситов и крупнейшие производители алюминия.

Алюминий — лёгкий металл, который способен справляться почти со всеми металлами. Он также важный металл для авиации, машино-, судо-, вагоностроения. Вторая мировая война стала отправной точкой развития данной отрасли.

Главное сырьё для получения алюминия — бокситы, которые сосредоточены в 18 странах. Преимущественно это страны с жарким и влажным климатом. Но кроме бокситов имеются также заменители, которые на данный момент менее рентабельны. Это, например, алунит, анортозит, угольные отходы и горючие сланцы и другое сырьё.

Основные запасы разведанных бокситов

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.

Алюминий (бокситы) входит в список 35 критически важных полезных ископаемых, которое составило Министерство внутренних дел США

Производство алюминия требует очень большое количество электроэнергии. К счастью, бокситы — это транспортабельное сырьё. В результате этого география добычи и потребления бокситов заметно различается. Основные потребители бокситов — развитые страны с хорошей энергобазой (как правило алюминиевые заводы кучкуются возле ГЭС). Таким образом территориальный разрыв стадий получения алюминия заметно увеличивается.

Австралия является лидером по добыче бокситов (75 млн. тонн), следом идёт Китай (70 млн. тонн) и Гвинея (50 млн. тонн).

Производство алюминия. ТОП-10 стран

В 2018 году было произведено более 60 млн. тонн первичного алюминия (рост на 700 тыс. тонн). Более половины продукции производится в Китае, за которым следуют Россия, Индия (по 6%) и Канада (4%).

Об алюминии — Tomago

О алюминии

Алюминий — самый распространенный металл в земной коре. Он находится в форме оксида алюминия в руде, называемой бокситами. Глинозем и боксит — два основных сырья в процессе производства алюминия. Алюминий получают электролизом оксида алюминия, при котором из оксида алюминия извлекается чистый металлический алюминий.

Производственный процесс:

1. Производство алюминия начинается с боксита — глинистого грунта.Его добывают в Квинсленде и на Северной территории.
2. Глинозем, или оксид алюминия, извлекается из бокситов путем рафинирования. Глинозем отделяют от бокситов с помощью горячего раствора каустической соды и извести. Смесь оксида алюминия нагревают и фильтруют, а оставшийся оксид алюминия сушат до белого порошка. Глинозем транспортируют на корабле к специально спроектированной причала в порту Ньюкасла, а затем отправляют на плавильный завод, где он превращается в металлический алюминий. Австралия является ведущим производителем бокситов и глинозема в мире, на долю которого приходится примерно 20% мирового глинозема и 30% мирового боксита.
3. На алюминиевом заводе, таком как Томаго, для производства алюминия необходимо три различных сырья — глинозем , электричество и углерод . Производство алюминия происходит на линиях potlines . Tomago Aluminium имеет три огромных линии горшков, в общей сложности 840 горшков. Подстанция на месте подает электричество к электролизерам, которые электрически соединены, так что ток течет через один электролизер в другой. Электричество вступает в реакцию с анодами (блок сажи, покрывающий каждый горшок) и заставляет оксид алюминия разделяться на составляющие элементы — алюминий и кислород.Затем жидкий алюминий откачивают из кастрюль с помощью метода, называемого отводом. Жидкий металл доставляется в литейную камеру ковшами на специально сконструированных транспортных средствах.
4. В установке C asthouse удаляются примеси и добавляются легирующие элементы, такие как магний и кремний, в соответствии с их конечным использованием. Этот окончательный химический состав определяет такие свойства, как прочность, коррозионная стойкость и качество поверхности.
5. Жидкий алюминий отливают в экструзионные слитки, листовые слитки или литейные сплавы, в зависимости от того, для чего он будет использоваться.

Алюминий для будущих поколений — сырье

Процесс Байера (очистка глинозема)

Основными исходными материалами являются бокситовый гиббсит (Al (OH) ₃ ), бемит (γ-AlO (OH)) или диаспор (α-AlO (OH)), едкий натр (NaOH) и кальцинированная известь (CaO ). Среднее мировое потребление этих материалов представлено ниже:

Для процесса Байера также требуется вода; глобальный средний ввод свежих продуктов составляет 2.6 м ³ на тонну глинозема. Однако этот процесс имеет тенденцию сбрасывать большую часть (1,2 м ³ ) этой воды в неизмененном виде, что означает, что средний чистый «расход пресной воды» для процесса Байера составляет 1,4 м ³ на тонну глинозема. Вход и выход забортной воды сбалансированы (в среднем 3,2 м ³ на входе и выходе).

Потребление бокситов на тонну глинозема увеличилось в последние годы (по сравнению с 2 750 в 2005 году) из-за снижения качества ресурсов бокситов.Однако энергоэффективность процесса Байера за этот период улучшилась, что свидетельствует о том, что отрасль разрабатывает инновационные технологии для извлечения глинозема из бокситов все более рентабельными способами.

Процесс Холла-Эру (выплавка алюминия)

Процесс производства предварительно обожженных анодов требует прокаленного нефтяного кокса и жидкого каменноугольного пека, которые вместе с теплом от сжигаемого топлива образуют обожженные аноды, которые используются в процессе восстановления.

Остальные 200 кг массы обожженных анодов поступают из переработанных анодных стыков, являющихся результатом процесса восстановления.

Глинозем (Al ₂ O ₃ ), фторид алюминия (AlF ₃ ) и обожженные аноды являются ключевыми ингредиентами в процессе плавки; другие стратегические исходные материалы включают материалы футеровки электролизеров (катодный углерод), огнеупорные изделия и сталь.Сталь используется повторно и перерабатывается, а не расходуется в процессе. Катодный углерод и тугоплавкие материалы также в определенной степени перерабатываются по окончании срока службы.

Отливка слитков первичного алюминия по-прежнему имеет элемент использования лома.Девяносто процентов алюминия для первичного производства слитков представляет собой жидкий металл, полученный в процессе восстановления, с 5% переплавленным ломом в процессе производства слитков, 2,5% из внешнего лома и около 2% легирующих элементов.

В процессе производства первичного алюминия расход воды в среднем составляет 2,6 м. ³ на тонну слитка. Большая часть этой воды вводится для охлаждения в процессе разливки слитков, так что 1,2 м ³ выгружается в неизмененном состоянии на тонну слитка.Таким образом, чистый расход пресной воды в процессе плавки составляет около 1,4 м ³ на тонну алюминия.

Основы производства алюминия

ПРОЦЕСС ПРОИЗВОДСТВА

1. Добыча бокситов

Бокситы используются в качестве основного сырья при производстве алюминия. Это глинистый минерал, встречающийся в тропических и субтропических регионах, таких как Австралия и Вест-Индия.

Бокситы часто добывают всего на нескольких метрах ниже уровня земли.На 1 тонну алюминия требуется около 4-5 тонн бокситов.

Для извлечения чистого глинозема используется процесс Байера.

2. Измельчение бокситов

Минерал боксита транспортируется на нефтеперерабатывающие заводы, где глина смывается, а боксит проходит через измельчитель для получения более однородного материала.

3. Дробление и сбраживание бокситов — получение алюмината натрия

Измельченный минерал закачивается в большие напорные резервуары с раствором едкого натра или гидроксида натрия, и применяется паровой нагрев.Каустическая сода реагирует с соединениями алюминия в бокситовом материале с образованием раствора алюмината натрия (также известного как суспензия ). Нежелательные остатки (также известные как красный шлам ), содержащие железо, кремний и титан, постепенно оседают на дно резервуара и удаляются.

4. Отстаивание

Затем раствор алюмината натрия пропускают в отстойники с более низким давлением. Раствор в верхней части резервуаров направляется вниз через ряд фильтров для удаления излишков красного шлама .Оставшийся оксид алюминия затем пропускается через огромные «листья» или тканевые фильтры для удаления любых твердых частиц в растворе.

5. Осаждение

Раствор алюмината натрия затем охлаждается и закачивается в большие осадители (иногда высотой с 6-этажное здание). К раствору добавляют затравочные кристаллы гидроксида алюминия, чтобы начать процесс осаждения. В этот момент образуются большие кристаллы алюминия.

6. Прокаливание

Затем кристаллы нагревают во вращающихся печах до температуры выше 960 ° C.При этом удаляются последние примеси и образуется белый порошок, известный как оксид алюминия или оксид алюминия.

Очищенный глинозем превращается в алюминий в процессе плавки или процесса Холла – Эру.

7. Процесс плавки

Глинозем заливается в восстановительную ячейку с расплавленным криолитом 950 ° C. Через смесь пропускают электрический ток 400 кА, разрывая связь между алюминием и кислородом. В результате получается алюминий чистотой 99,8%.

.

ПРИМЕНЕНИЕ АЛЮМИНИЯ ПОЛЕЗНО

Чистый алюминий имеет ограниченное применение, и для повышения прочности этот материал необходимо легировать.

Обычные сплавы включают сплавы серии 6000, которые сформированы с использованием силицида магния для создания коррозионно-стойкого, прочного и поддающегося обработке материала.

Затем жидкий алюминий обрабатывают тремя способами:

Экструзия:

Это широко используемый метод для создания профиля с фиксированным поперечным сечением. Слиток алюминиевого сплава нагревается до 350-500 ° C, а затем проталкивается гидравлическим прессом через матрицу.Затем материал охлаждается и растягивается, чтобы снять напряжение. Этот универсальный процесс используется для создания многих балюстрадных изделий BA Systems, таких как опорный канал ICE B40 Frameless Balustrade (рис. 2).

Прокат:

Из алюминиевого сплава отливают большие прямоугольные балки длиной до 9 метров. Затем гибкие алюминиевые балки можно свернуть в тонкие листы. Он используется для банок для напитков и фольги и может быть свернут до толщины 0,006 мм.

Литейные сплавы:

Этого можно добиться путем литья в холодной камере.Металл нагревается в печи и затем подается в матрицу с помощью гидравлического поршня. Затем фильера придаст алюминию необходимую форму. Этот процесс используется во многих приложениях, например, в аэрокосмической и электронной промышленности.

.

ПЕРЕРАБОТКА

Переработка алюминиевого лома требует всего 5% энергии, используемой для производства нового алюминия. Алюминий можно перерабатывать снова и снова, не теряя при этом своих природных качеств.

Переработанный алюминий сортируется, очищается и переплавляется с образованием расплавленного алюминия.Затем расплавленный алюминий формуют в слитки для прокатки, литья или экструзии.

Рис. 1 — Алюминиевые слитки, изготовленные для обработки

Рис. 2 — Профили каналов балюстрады из экструдированного алюминия

Рис. 3 — Прокат алюминиевой фольги

Благодаря прочности, универсальности и легкости алюминия компания BA Systems широко использовать материал. Он используется для небольших накладок для интеграции с нашими деталями крепления балюстрады, накладками на поручни, базовым каналом, накладками каналов и другими приложениями.Свяжитесь с командой, чтобы узнать, как они могут работать с вами, чтобы она соответствовала вашим требованиям.

Алюминий | Геонауки Австралия

Введение

Алюминий повсюду — от предметов повседневного обихода, таких как банка безалкогольных напитков, до самолетов, летающих над головой. Алюминий — один из самых полезных материалов, известных человеку. Его можно легировать (смешивать) практически с любым другим металлом для создания материалов с полезными свойствами. Все металлы, легированные алюминием, очень прочные, но легкие и устойчивые к ржавчине.

После кислорода и кремния алюминий является третьим по содержанию элементом в земной коре (8,2%) и, безусловно, самым распространенным металлом. В отличие от металлов, таких как медь, золото, свинец, железо и цинк, которые использовались людьми в течение тысяч лет, алюминий широко используется лишь немногим более 100 лет. Это связано с тем, что алюминий никогда не встречается в природе в чистом виде. Итак, хотя люди знали о соединениях алюминия, они обнаружили, как извлекать металлический алюминий только в конце 1800-х годов.

Алюминий может быть извлечен (неэкономично) из некоторых глин, но наиболее распространенной алюминиевой рудой является боксит. Сначала необходимо добыть алюминиевую руду, затем боксит перерабатывается в глинозем (оксид алюминия). Большое количество электричества используется для плавления глинозема в металлический алюминий.

Недвижимость

Алюминий — металл серебристого цвета, который никогда не встречается в природе сам по себе. Он очень легкий (примерно треть веса меди), но прочный; некоторые сплавы даже прочнее стали.Алюминий может быть как пластичным (его можно прессовать в форму), так и пластичным (его можно бить и вытягивать в проволоку). Алюминий — очень хороший проводник тепла и электричества. Он также очень устойчив к ржавчине и не токсичен. Алюминий можно легировать практически с любым другим металлом. Алюминий легко воспламеняется, немагнитен и не искрит. Эти свойства сделали его важным металлом в современном мире. Поскольку алюминий является таким реактивным металлом, вы можете подумать, что он сильно ржавеет и, следовательно, бесполезен. Однако чистый алюминий очень быстро реагирует с воздухом или водой, образуя на его поверхности тонкий, почти невидимый слой оксида алюминия, который затем действует как защитное покрытие, предотвращающее дальнейшее «ржавление».

Использует

Алюминий выплавляется из глинозема, полученного из бокситовой руды.Все три продукта имеют множество применений.

Более 90% продукции бокситов в мире используются для производства оксида алюминия с большинством из оставшихся 10% используемых абразивной, огнеупорной и химической промышленности. Боксит также используется в производстве высокоглиноземистого цемента, в качестве абсорбента или катализатора в нефтяной промышленности, в покрытиях сварочных стержней и в качестве флюса при производстве стали и ферросплавов.

Глинозем в основном используется в качестве сырья для алюминиевых заводов, однако он также используется для других промышленных целей.Он используется в стекле, фарфоре и металлических красках, например, в красках для автомобилей. Он также используется в производстве изоляторов свечей зажигания, в качестве компонента топлива для твердотопливных ракетных ускорителей, наполнителя для пластмасс, абразива (он дешевле промышленного алмаза) и на заводах по переработке металлов, где он используется для переработки токсичных сероводородных отходов. газы в элементарную серу.

Глинозем, находящийся в естественном кристаллическом состоянии, называют минеральным корундом. Иногда кристаллы корунда загрязнены следовыми количествами хрома, железа, титана, меди или магния.Мы называем эти кристаллы рубинами и сапфирами.

После железа и стали алюминий является наиболее широко используемым металлом на Земле. Его часто легируют медью, цинком, магнием, марганцем или кремнием, а добавление небольших количеств циркония, гафния или скандия к этим сплавам заметно улучшает их прочность. Сам по себе алюминий находит широкое применение от специального авиастроения до предметов повседневного обихода, таких как ножи и вилки. Некоторые варианты использования перечислены в таблице ниже.

История

Около 5300 г. до н.э .: г. Персы сделали сверхпрочные горшки из глины, содержащей оксид алюминия.

Около 2000 года до нашей эры: Древние египтяне и вавилоняне использовали сульфат калия и алюминия KAl (SO4) 2 в качестве лекарства для уменьшения кровотечения.Его добывали из природных месторождений в Греции и Турции. Древние римляне называли это медицинское соединение «квасцами», отсюда мы и получили современное слово и символ. Его до сих пор используют для остановки кровотечения.

Средние века: Большинство квасцов поступало с папской территории Толфа, но цена резко упала, когда в Йоркшире в начале 1600-х годов было обнаружено большое месторождение сланцевого квасца. В течение следующих столетий квасцы использовались в двух основных областях: как консервант для бумаги и как фиксирующий агент для окрашивания ткани.

1808: Англичанин сэр Хамфри Дэви пытался извлечь алюминий электролизом. Ему это не удалось, но он установил его существование и дал ему имя.

1821: Французский геолог Пьер Бертье обнаружил богатый алюминием материал недалеко от деревни Ле Бо в Провансе, Франция. Он был назван бокситом в честь села.

1825: Ганс Кристиан Эрстед в Дании произвел нечистый алюминий путем нагревания хлорида алюминия с амальгамой калия.

1827: Немецкий химик Фридрих Вёлер извлек алюминий в виде порошка путем реакции калия с безводным хлоридом алюминия, улучшая процесс Эрстеда.

1855: Французскому химику Анри Сен-Клер Девилю удалось получить твердый брусок алюминия, используя натрий вместо более дорогого калия. Алюминиевый слиток считался настолько драгоценным, что в том же году был выставлен вместе с драгоценностями французской короны.

1886: Два ученых на разных континентах (Чарльз Холл в Америке и Поль Эру во Франции) независимо друг от друга открыли экономичный метод производства алюминия электролизом в расплавленном криолите (фторид натрия-алюминия).Между прочим, оба родились в 1864 году и оба умерли в 1914 году.

1887: Австрийский химик Карл Йозеф Байер, работающий в России, разработал метод извлечения глинозема из бокситов.

1888: Холл основал компанию Pittsburgh Reduction Company (известную как Alcoa с 1907 года).

1890: Открытия Холла-Эру и Байера привели к падению цен на алюминий на 80%. В 1888 году алюминий стоил 4,86 ​​доллара за фунт. В 1893 году он составлял 0,78 доллара за фунт, а к концу 1930-х годов стоил всего 0 долларов.20 за фунт и более 2000 использований.

1900: Было произведено всего 8000 тонн алюминия, но 100 лет спустя было произведено 24,5 миллиона тонн, а в 2016 году было произведено примерно 57,6 миллиона тонн.

Истребитель F-16 был спроектирован так, чтобы быть относительно недорогим в постройке и более простым в обслуживании, чем истребители предыдущего поколения. Конструкция планера состоит из примерно 80% авиационных алюминиевых сплавов, 8% стали, 3% композитов и 1,5% титана. Источник: Wikimedia Commons, Master Sgt.Энди Данауэй

1911: Немецкий химик Альфред Вильм разработал важные алюминиевые сплавы, которые были достаточно прочными для производства таких предметов, как самолеты. Во время Второй мировой войны и войны в Корее был большой спрос на алюминий, поскольку самолеты раньше делались из дерева и ткани.

1922: Изготовлена ​​алюминиевая фольга.

1955: Первый алюминиевый завод в Австралии был открыт в Белл-Бэй, Тасмания.

1958: Впервые произведены алюминиевые банки для безалкогольных напитков.

1961: Alcoa создает Alcoa в Австралии.

1963: Alcoa из Австралии открывает первый глиноземный завод в Австралии в Квинане в Западной Австралии, затем в Пиньяре в 1972 году и в Wagerup в 1984 году.

Сегодня: В 2016 году было произведено 57,6 млн тонн алюминия. Это больше, чем все остальные цветные металлы вместе взятые. Австралия добывает бокситы в Квинсленде, Западной Австралии, Северной территории и Тасмании и является крупнейшим производителем бокситов в мире.Австралия также является мировым лидером по производству глинозема и алюминия. Три нефтеперерабатывающих завода в Западной Австралии поставляют 45% глинозема Австралии и 11% мирового производства, что делает их крупнейшим источником глинозема в мире.

Формация

Боксит Weipa, R30128. Источник: Geoscience Australia.

Бокситы — самая распространенная алюминиевая руда. Боксит представляет собой выветрившийся покров или покров, известный как латерит или твердую корку, на различных глиноземсодержащих породах.Он образуется, когда большое количество осадков вымывает более подвижные элементы из вмещающей породы, оставляя относительно неподвижный алюминий с некоторым количеством кремния, железа и титана. Из-за способа образования месторождения бокситов могут быть очень обширными и обнаружены почти на всех континентах.

Основными минералами алюминия в боксите являются гиббсит [Al (OH) ₃ , также обозначаемый как Al ₂ O ₃ .H ₂ O в обозначении оксидов], бемит [AlO (OH), обозначаемый как Al ₂ О ₃ .H ₂ O в обозначении оксидов] и диаспора, который представляет собой полиморф (альтернативную форму) бемита, но более плотный и твердый. Чистый оксид алюминия (Al ₂ O ₃ ) содержит 52,9% алюминия и 47,1% кислорода. Бокситы могут быть очень твердыми или мягкими, как ил, и могут встречаться в виде уплотненной земли (как рыхлой, так и повторно цементированной), небольших шариков (пизолитов) или полого, похожего на прутик материала (трубочки). Его цвета могут быть желтовато-коричневыми, розовыми, желтыми, красными или белыми или любой их комбинацией. Алюминий также присутствует во многих драгоценных камнях, таких как бирюза, рубины, сапфиры, изумруды, топаз, нефрит и аквамарины.

ресурсов

Бокситовая руда содержит достаточно высокие уровни оксидов алюминия и достаточно низкие уровни оксида железа (Fe ₂ O ₃ ) и кремнезема (SiO ₂ ), чтобы ее можно было экономически добывать. Количество реакционноспособного диоксида кремния особенно важно, поскольку эта форма диоксида кремния потребляет едкий натр, необходимый для получения оксида алюминия, поэтому желателен диоксид кремния с низкой реакционной способностью. Другие потенциальные источники алюминия включают множество горных пород и минералов, таких как глиноземистый сланец и сланец, фосфат алюминия и глиноземистые глины.

Крупнейшие месторождения бокситов Австралии, рудники, глиноземные заводы и алюминиевые заводы (2016 г.). Источник: Geoscience Australia.

Крупнейшие в мире запасы бокситов с экономической точки зрения находятся в Гвинее, Австралии, Бразилии, Вьетнаме и Ямайке. В Австралии бокситы добывают на открытых карьерах в Вейпе в Квинсленде, Гоуве на Северной территории и на хребте Дарлинг в Западной Австралии. Кроме того, недавно начали работать новые рудники в районе Кейп-Йорк в Квинсленде и в центральной Тасмании.Другие месторождения бокситов находятся в северной части Западной Австралии, Новом Южном Уэльсе и восточной части Квинсленда, но в настоящее время их добыча нерентабельна.

Австралийские глиноземные заводы расположены в Западной Австралии (Квинана, Вагеруп, Пиньярра и Уорсели) и Квинсленде (QAL и Ярвун), а алюминиевые заводы расположены в Тасмании (Белл-Бэй), Квинсленде (Бойн-Айленд), Виктории (Портленд) и Нью-Йорке. Южный Уэльс (Томаго). Китай является крупнейшим в мире потребителем алюминия и, несмотря на сильное внутреннее производство, импортирует большие объемы глинозема и бокситов-сырцов, на которые приходится более 40% мирового потребления.Другими крупными рынками алюминия являются Соединенные Штаты Америки, Япония и Европа, но эти регионы обладают небольшими экономическими месторождениями бокситов и также зависят от импорта бокситов и глинозема для своих глиноземных заводов и алюминиевых заводов.

Дополнительная информация о ресурсах и производстве.

Горное дело

Извлечение металлического алюминия происходит в три основных этапа: добыча бокситовой руды, очистка руды для извлечения глинозема и плавка глинозема для производства алюминия. Бокситы добывают наземным способом (открытым способом), при котором верхний слой почвы и вскрышные породы удаляются бульдозерами и скребками.Затем верхний слой почвы хранится и позже используется для восстановления растительного покрова и восстановления территории после завершения горных работ. Нижележащие бокситы добывают фронтальными погрузчиками, экскаваторами или гидравлическими экскаваторами. Некоторые бокситовые руды просто дробятся, сушатся и отправляются. Другой боксит после дробления обрабатывается промывкой для удаления части глины, реактивного кремнезема и песчаных отходов; а затем сушат во вращающихся печах. Руда загружается в грузовики, железнодорожные вагоны или на конвейерные ленты и транспортируется на корабли или нефтеперерабатывающие заводы.

Ряд факторов в производственном цикле алюминия связаны с окружающей средой, и значительные ресурсы выделяются для минимизации воздействия добычи, переработки и плавки алюминия на окружающую среду. Осуществляется реабилитация шахты, прилагая все усилия, чтобы вернуть местность хотя бы в первоначальное состояние. Особое внимание уделяется обращению с красным шламом с нефтеперерабатывающих заводов и его утилизации. Эта грязь обычно закачивается в плотины, которые закрыты непроницаемым материалом, чтобы предотвратить загрязнение окружающей сельской местности.

Обработка

Почти на всех промышленных предприятиях глинозем извлекается из бокситов с помощью процесса очистки Байера. Процесс, открытый Карлом Йозефом Байером в 1888 году, состоит из четырех этапов.

Вываривание : тонкоизмельченный боксит подается в установку с водяным паром, называемую варочным котлом. Здесь он смешивается под давлением с горячим раствором едкого натра. Оксид алюминия боксита (и реактивный диоксид кремния) реагирует с едким натром, образуя раствор алюмината натрия или зеленого щелока и осадок алюмосиликата натрия.

Разъяснение : зеленый щелок или глиноземсодержащий раствор отделяется от отходов — нерастворенных оксидов железа и кремнезема, которые были частью исходного боксита и теперь составляют отходы из песка и красного шлама. Этот этап состоит из трех этапов: во-первых, крупные отходы размером с песок удаляются и промываются для извлечения каустической соды; во-вторых, отделяется красный шлам; и, наконец, оставшийся зеленый щелок прокачивается через фильтры для удаления любых остаточных примесей. Песок и грязь перекачиваются вместе в озёра с остатками, а зеленый щелок перекачивается в теплообменники, где он охлаждается с 1000 ° C примерно до 650-790 ° C.

Осаждение: Оксид алюминия осаждается из раствора в виде кристаллов гидрата оксида алюминия. Для этого раствор зеленого щелока смешивают в высоких сосудах-осадителе с небольшими количествами мелкокристаллического оксида алюминия, который стимулирует осаждение твердого гидрата оксида алюминия по мере охлаждения раствора. По завершении твердый гидрат оксида алюминия переходит на следующую стадию, а оставшийся щелок, содержащий каустическую соду и некоторое количество оксида алюминия, возвращается в варочные котлы.

Прокаливание : гидрат оксида алюминия промывают для удаления оставшейся жидкости и затем сушат.Наконец, его нагревают примерно до 1000 ° C, чтобы удалить кристаллизационную воду, оставив оксид алюминия — сухой, чисто-белый, песчаный материал. Часть оксида алюминия можно оставить в форме гидрата или подвергнуть дальнейшей переработке для химической промышленности.

Глинозем превращается в алюминий в процессе плавки. Все коммерческое производство алюминия основано на процессе плавки по Холлу-Эру, в котором алюминий и кислород в глиноземе разделяются электролизом. Электролиз включает пропускание электрического тока через расплавленный раствор оксида алюминия и природного или синтетического криолита (фторид натрия-алюминия).Расплавленный раствор содержится в восстановительных ячейках или баках, которые выстланы снизу углеродом (катодом) и соединены в электрическую цепь, называемую линией электролиза. В верхнюю часть каждой емкости вставлены угольные аноды, дно которых погружены в расплавленный раствор.

Прохождение электрического тока заставляет кислород из оксида алюминия соединяться с углеродом анода, образуя газообразный диоксид углерода. Оставшийся расплавленный металлический алюминий собирается на катоде на дне электролизера.Периодически его откачивают и переносят в большие раздаточные печи. Удаляются примеси, добавляются легирующие элементы, и расплавленный алюминий разливается в слитки.

Процесс плавки — непрерывный. По мере уменьшения содержания глинозема в криолитовой ванне добавляется больше. Тепло, выделяемое при прохождении электрического тока, поддерживает криолитовую ванну в ее расплавленном состоянии, так что она растворяет оксид алюминия. В процессе плавки расходуется большое количество энергии; от 14 000 до 16 000 киловатт-часов электроэнергии необходимо для производства одной тонны алюминия из примерно двух тонн глинозема.Алюминий иногда называют «твердым электричеством» из-за того, что при его производстве используется большое количество энергии. Поэтому наличие дешевой электроэнергии имеет важное значение для экономичного производства.

Алюминиевые слитки производятся различных форм и размеров в зависимости от их конечного использования. Они могут быть свернуты в пластину, лист, фольгу, прутки или стержни. Их можно втянуть в провод, скрученный в кабель для линий электропередачи. На прессах слитки экструдируются в сотни различных полезных и декоративных форм, а производственные предприятия могут преобразовывать их в большие конструкционные формы.

Дополнительная информация

Дополнительная информация о ресурсах и производстве.

Факты об алюминии

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

Основные факты

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

Подробнее об алюминии

использует

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

Алюминий также широко используется в:

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

Алюминий, мировое применение, 2019 г. (p)

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

Производство

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

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

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

Бокситы в Канаде не добываются.

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

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

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

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

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

Международный контекст

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

Узнайте больше о производстве алюминия в международном масштабе:

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

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

Мировые запасы

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

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

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

Спрос

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

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

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

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

Торговля

Экспорт

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

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

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

Импорт

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

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

Цены

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

Цены на алюминий, среднемесячные, 2010–2019 гг.

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

Переработка

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

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

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

(п) предварительный

Итоги могут отличаться из-за округления.

Использует

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

Производство

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

Международный контекст

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

Торговля

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

Цены

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

Как изготавливают алюминиевые пластины и листы

Во многих товарах используется алюминий, и во многих товарах на этом сайте используются алюминиевые пластины .Вы когда-нибудь задумывались, как производятся алюминиевые пластины? Вы когда-нибудь спрашивали себя, как впервые появились пластины, которые вы используете для своего бизнеса?

Путь в производство алюминиевых пластин и листов начинается с добычи минерала, используемого для создания этого металла. Боксит, который является сырьем, из которого происходит алюминий, находится в почве глинистого типа. Обычно он находится всего в нескольких метрах под землей, и его больше всего на экваторе.

После добычи боксита его смывают от прилипшей к нему глины, затем измельчают и подготавливают для извлечения оксида алюминия или глинозема.Для извлечения глинозема из измельченного боксита используется процесс, в котором используется смесь горячей каустической соды и извести. Результатом нагрева измельченного боксита и очистки полученных кристаллов является оксид алюминия, необходимый для создания металлического алюминия.

Следующим шагом в этом процессе является создание металлического алюминия. Это делается с помощью углерода и электричества. В процессе, называемом электролизом, с использованием отрицательного и положительного катодов из углерода, оксид алюминия затем превращается в жидкое состояние с образованием CO2.Затем этот жидкий алюминий разливают в различные формы, в результате чего получаются листовые слитки или слябы, которые затем используются для изготовления алюминиевых пластин и листов.

При производстве алюминиевых листов листовые слитки или плиты сначала сглаживают, чтобы получить тот зеркальный блеск, которым известен алюминий. Затем их прокатывают на прокатном станке после нагрева до 400 ° C, и получается тонкий лист металла. Этот процесс называется горячей прокаткой. Изготовленные здесь листы сворачиваются в бухты для подготовки к следующему этапу.

Следующим этапом производства этих алюминиевых листов является холодная прокатка. Именно здесь эти листы расплющиваются до разной толщины, чтобы соответствовать множеству применений, в которых они будут использоваться, и удовлетворить потребности различных клиентов. Они также хранятся в рулонах, как и рулоны, полученные после горячей прокатки.

Эти валки проходят различные процессы чистовой обработки, в ходе которых производятся разные типы алюминия. Здесь проводится отжиг, обработка поверхности и многое другое.Прежде чем они будут отправлены соответствующим компаниям, которые их заказали, проводится проверка, чтобы убедиться, что эти алюминиевые пластины и листы имеют надлежащее качество.

введение, свойства, производство и использование

Криса Вудфорда. Последнее изменение: 24 сентября 2020 г.

Предположим, вам нужно создать идеальный материал — что бы это было подобно? Возможно, вы захотите, чтобы его было много и относительно недорогой, прочный и легкий, легко сочетается с другими материалы, устойчивые к нагреванию и коррозии, а также хороший проводник электричества.Короче, ты бы, наверное, пришел с таким материалом, как алюминий (пишется «алюминий» в некоторых страны — и это также официальное написание ИЮПАК).

Это самый распространенный металл в земной коре, третий по величине металл в земной коре. много химического элемента на нашей планете (существуют только кислород и кремний в большем количестве), и второй по популярности металл для изготовления вещи (после железа / стали). Мы все видим и использовать алюминий каждый день, даже не задумываясь об этом. Одноразовый Из него делают банки для напитков и фольгу для готовки.Вы можете найти это призрачный серо-белый металл в некоторых довольно удивительных местах, от реактивных двигателей самолетов до корпусов высокотехнологичные боевые корабли. Что делает алюминий таким полезным материал? Давайте посмотрим внимательнее!

Фото: Алюминий — удивительно стойкий к атмосферным воздействиям материал. В Федеральном здании и здании суда США, Уилинг, Западная Вирджиния, представлены заметно в ярких окнах и других внутренних деталях. Фото Кэрол М. Хайсмит, любезно предоставлено Photographs в Carol M.Архив Хайсмит, Библиотека Конгресса, Отдел эстампов и фотографий.

На что похож алюминий?

Алюминий мягкий, легкий, огнестойкий и термостойкий, легкий принимать новые формы и проводить электричество. Это отражает свет и тепло очень эффективно и не ржавеют. Легко реагирует с другими химическими элементами, особенно с кислородом, и легко образует внешний слой оксида алюминия, если оставить его на воздухе. Мы называем это физические и химические свойства алюминия вещей.

Фото: экспериментальный алюминиевый Ford Sable Автомобиль, выпущенный более 20 лет назад в 1995 году, был на 180 кг легче, чем аналогичный автомобиль со стальным кузовом и значительно более энергоэффективный. Сегодня, когда экономия топлива становится все более важной, полноразмерные алюминиевые автомобили стали обычным явлением. Новый грузовик Ford F-150 с полностью алюминиевым кузовом на целых 39 процентов (320 кг или 700 фунтов) легче своего предшественника. по данным Алюминиевой ассоциации. Фото любезно предоставлено Министерством энергетики США (DOE).

Сплавы

Алюминий действительно проявляет себя, когда вы комбинируете его с другими металлы для производства алюминиевых сплавов (сплав — это металл, смешанный с другими элементами для создания нового материала. с улучшенными свойствами — он может быть прочнее или плавиться при более высокой температуре). Некоторые из металлы, обычно используемые для изготовления алюминиевых сплавов, включают бор, медь, литий, магний, марганец, кремний, олово и цинк. Вы смешиваете алюминий с одним или несколькими из них в зависимости от работы, которую вы пытаетесь выполнить.

Композиты

Алюминий можно комбинировать с другими материалами совершенно по-другому. в композитах (гибридные материалы, изготовленные из двух или более материалов, сохраняющих их отдельная идентичность без химического объединения, смешивания или растворения). Так, например, алюминий может выступать в качестве «фонового материала» (матрицы) в так называемом композитном материале с металлической матрицей (MMC), армированном частицами карбида кремния, для создания прочного, жесткого и легкого материала, подходящего для самых разных в аэрокосмической, электронной и автомобильной промышленности — и (что очень важно) лучше, чем один алюминий.

Для чего используется алюминий?

Диаграмма: Потребление алюминия в США. Транспортировка (самолеты, корабли, грузовики и автомобили) в настоящее время, безусловно, является наиболее частым применением металла и его сплавов. Источник: Геологическая служба США, Обзор минерального сырья: Алюминий. Январь 2020.

Чистый алюминий очень мягкий. Если ты хочешь сделать что-нибудь посильнее но все же легкий, износостойкий и способный выдержать высокие температуры в самолете или автомобильный двигатель, вы смешиваете алюминий и медь.Для пищевой упаковки ничего подобного не нужно прочность, но вам нужен материал, который легко придать форму и запечатать. Ты получаешь эти качества путем легирования алюминия магнием. Предположим, вы хотите провести электричество на большие расстояния от источника питания. растения в дома и на фабрики. Вы можете использовать медь, которая вообще лучший проводник (переносчик) электричества, но он тяжелый и дорого. Алюминий может быть вариантом, но он не несет электричество так легко. Одно из решений — сделать силовые кабели из алюминий, легированный бором, который проводит электричество почти так же хорошо, как медь, но в жаркие дни намного светлее и меньше обвисает.Обычно алюминий сплавы содержат 90–99 процентов алюминия.

Как производится алюминий?

Фото: Готово к переработке: Эти раздавленные циновки из алюминиевых банок называются печеньем. Они готовы таять вниз и переработать. По данным Алюминиевой ассоциации, почти 70 процентов когда-либо добытого алюминия все еще используется сегодня благодаря эффективным программам утилизации. Утилизировать использованный алюминий намного дешевле и экологичнее, чем выкапывать боксит из земли и обрабатывать его: переработка позволяет сэкономить около 95 процентов энергии, необходимой для производства нового алюминия.Фото любезно предоставлено ВВС США.

Алюминий настолько легко реагирует с кислородом, что вы никогда не найдете его естественным образом. это в чистом виде. Вместо этого соединения алюминия существуют в огромных количествах. количества в земной коре в виде руды (необработанного скального материала), называемого бокситом. Это обычное название гидратированного оксида алюминия, вещества, обычно состоящего из двух третей оксид алюминия (химическая формула Al2O3) с одним третьи молекулы воды (h3O) заперт в кристалле структура. В зависимости от того, где на Земле это Обнаружено, что бокситы также содержат ряд различных примесей, таких как оксид железа, оксид кремния и оксид титана.В настоящее время в мире имеется около 55–75 миллиардов тонн ресурсов бокситов, которых достаточно, чтобы удовлетворять спрос «далеко в будущее» (по данным Минеральной службы Геологической службы США Сводки по сырьевым товарам, 2020 г.).

Если вы хотите превратить боксит в алюминий для изготовления полезных вещей, например банки, фольга для готовки и космические ракеты, вы должны избавиться от примесей и воды и разделить атомы алюминия из атомов кислорода, за которые они закреплены. Итак, делая алюминий на самом деле представляет собой многоступенчатый процесс.

Сначала боксит выкапывают из земли, раздавливают, сушат (если он содержит слишком много воды) и очистите его, чтобы остался только алюминий. окись.Затем вы используете электрическую технику, называемую электролиз разделите это на алюминий и кислород. (Электролиз противоположен что происходит внутри батареи. В аккумулятор, у вас есть два разных металлических соединения, вставленных в химическое соединение и замкните цепь между ними, чтобы произвести электричество. При электролизе вы пропускаете электричество через два металлических соединения, в химическое соединение, которое затем постепенно расщепляется на атомы.) чистый алюминий отливают в блоки, известные как слитки, которые можно обрабатываемые, формованные или используемые в качестве сырья для изготовления алюминиевых сплавов.

Изготовление годного к употреблению блестящего алюминия из каменных кусков боксита, который вы вырыли из земли — это долгий, грязный, невероятно энергоемкий процесс. Вот почему алюминиевая промышленность так заинтересована об утилизации таких вещей, как использованные банки для напитков. Их гораздо быстрее, дешевле и проще переплавить и использовать повторно. чем переработка бокситов. Это также намного лучше для среда потому что это экономит огромное количество энергии.

: Почему переработка алюминия имеет смысл.Количество энергии, необходимое для переработки металл для повторного использования (оранжевые полосы) — это часть того, что требуется для производства первичного металла в первую очередь (синие полосы), но разница намного больше для алюминия (в центре), чем для стали (слева) или меди (справа) потому что алюминий очень сложно извлекать и очищать. Источник данных: «Таблица 7.11 воплощенная энергия выбранных материалов» в книге «Энергия и выбросы углерода» Никола Терри, UIT Кембридж, 2011 г., на основе данных из реестра углерода и энергии (ICE). Исследовательской группой по устойчивой энергетике Университета Бата.

Краткая история алюминия

Фото: Строительство алюминиевой лодки. Эта высокоскоростная алюминиевая лодка, известная как Littoral Surface Craft-Experimental (LSC-X) или X-Craft, показан здесь во время строительства во Фриленде, штат Вашингтон. Фото Джесси Прайно любезно предоставлено ВМС США.

Кто открыл алюминий, как и когда? Вот как это произошло …

• 1746: немецкий химик Андреас Маргграф (1709–1782) понимает, что квасцы (природное соединение алюминия, используемое для окрашивания тканей с древних времен) содержит неизвестный металл.Это алюминий, конечно, но он этого не знает.
• 1809: английский химик сэр Хэмфри Дэви (1778–1829) дает название этому металлу. «алюминий» и (позже) «алюминий», но не может его отделить.
• 1825: датский химик и пионер электротехники Ганс Кристиан Эрстед (1777–1851) поворачивается оксид алюминия в хлорид алюминия, а затем использует калий для превращения хлорид в чистый алюминий. К сожалению, он не может повторить трюк второй раз!
• 1827: немецкий химик Фридрих Вёлер (1800–1882) также делает небольшой количество алюминия при нагревании оксид алюминия с металлическим калием.
• 1855: французский химик Анри Сент-Клер Девиль (1818–1881) использует натрий для выделения алюминий. Поскольку натрий дешевле и его легче получить, чем калий, Девиль может производить больше алюминия — достаточно, чтобы сделать слиток. Он ставит это экспонируется на публичной выставке в Париже, Франция. Новый девиль метод означает, что алюминий становится более доступным, и цена начинает падать.
• 1886: Работая независимо, американская команда Чарльза Мартина Холла (1863–1914) и его сестры. Джулия Брейнерд Холл (1859–1925) и француз Поль-Луи-Туссен Эру (1863–1914) открыли современный метод расщепления оксида алюминия электролиз для получения чистого алюминия.Их высокоэффективная техника, известный как Процесс Холла-Эру по-прежнему используется для производства большинства алюминия в мире сегодня.
• 1888: австрийский химик Карл Байер (1847–1904) находит менее дорогой способ превращения бокситов в оксид алюминия — сырье, необходимое для производства Hall-Héroult процесс. Вместе Bayer и Hall-Héroult решают снизить цену на алюминий, что позволит использовать металл в гораздо большей количества.
• 1893: Студебеккер запускает алюминиевый фургон для колумбийской выставки в Чикаго.
• 1899: Спортивный автомобиль Dürkopp с алюминиевым кузовом представлен на Берлинском международном автосалоне. Несколько лет спустя Компания Pierce Arrow Motor Car производит автомобили с литыми алюминиевыми кузовами.
• 1901: Пионер в области автомобилестроения Карл Бенц выпускает первый автомобильный двигатель из алюминия.
• Начало 1900-х: Первые программы переработки алюминия.
• 1913: Впервые произведена алюминиевая фольга.
• 1920-е годы: начинают появляться современные алюминиевые сплавы.
• 1925: Американское химическое общество официально меняет название с «алюминий» в «алюминий» в США.
• 1946: Алюминий используется в кузове легких серийных Panhard Dyna X.
• 1957: Представлены первые алюминиевые линии электропередачи.
• 1959: Coors производит первую полностью алюминиевую банку для напитков.
• 1975: Даниэль Кадзик изобретает фиксирующий язычок для банок с напитками.
• 1990: Международный союз теоретической и прикладной химии (IUPAC) официально принимает термин «алюминий». как его написание.
• 1994: Audi A8 устанавливает новые стандарты в производстве легких автомобилей благодаря алюминиевому каркасу кузова, который весит всего 249 кг (почти вдвое меньше). вес сопоставимого стального корпуса).
• 2015: Ford запускает полностью алюминиевую версию своего чрезвычайно популярного грузовика F-150.

Если вам понравилась эта статья …

… вам могут понравиться мои книги. Мой последний Breathess: почему загрязнение воздуха имеет значение и как оно влияет на вас.

Узнать больше

На сайте

Возможно, вам понравятся эти статьи на нашем сайте

Другие сайты

Книги

Для читателей постарше

• Экологическая химия алюминия Гаррисон Спозито.CRC Press, 2020. Подробный обзор того, как алюминий ведет себя в естественной среде, например, в почве и воде.
• Алюминий: свойства и физическое металловедение Джона Э. Хэтча. Американское общество металлов, 1984. Классическое руководство по физической природе алюминия и его различным применениям.
• Справочник по алюминию Под редакцией Джорджа Э. Тоттена и Д. Скотта Маккензи. М. Деккер, 2003. Два тома, посвященные свойствам, металлургии, производству сплавов и производству.