Боксит: , бемит, гидрогетит, гидрогематит, алюминогетит, алюминогематит, . By гадаад төрхбокситууд нь маш олон янз байдаг. Тэдний өнгө нь ихэвчлэн улаан, хүрэн хүрэн, бага зэрэг саарал, цагаан, шар, хар өнгөтэй байдаг. By нэгтгэх байдалөтгөн (чулуу), сүвэрхэг, шороон, сэвсгэр, шавар хэлбэртэй бокситуудыг ялгах; бүтцийн шинж чанарын дагуу - тасархай (хөл чулуу, элсэн чулуу, хайрга, конгломерат) ба бетонон (оолит, пизолит, буурцагт); бүтэцээр - колломорфик (нэг төрлийн, давхарга гэх мэт). Янз бүрийн сүвэрхэг байдлаас шалтгаалан бокситын нягт нь 1800 (сул боксит) -аас 3200 кг/м 3 (чулуун боксит) хооронд хэлбэлздэг.
Ашигт малтмалын зонхилох найрлагын дагуу бокситууд нь ялгагдана: моногидроксид, диаспор, бохмит, трихидоксид -; холимог найрлага - диаспор-бехмит, бохмит-гиббсит. Мөн ашигт малтмалын найрлагаас хамааран бокситуудыг илүү нарийвчилсан хуваалтууд байдаг: хамозит-бехмит, хамозит-гиббсит, гиббсит-каолинит, гетит-хамозит-бемит, каолинит-бемит гэх мэт. Үүсэх нөхцлөөс хамааран бокситуудыг үндсэндээ хуваадаг. латерит (үлдэгдэл) ба дахин хуримтлагдсан (тунамал). Бокситууд нь чийглэг халуун орны уур амьсгалд алюминосиликат чулуулгийг гүн гүнзгий химийн боловсруулалт (хажуулалт) хийсний үр дүнд (латерит боксит) эсвэл латерит өгөршлийн бүтээгдэхүүнийг шилжүүлж, дахин хуримтлуулсны үр дүнд (тунамал боксит) үүссэн. Тектоник байрлалаас хамааран платформ ба геосинклиналь талбайн бокситууд, түүнчлэн далайн арлуудын бокситууд ялгагдана. Бокситууд нь хувьсах зузаантай хуудас, линз хэлбэртэй биеийг үүсгэдэг бөгөөд хуримтлалын хувьд шугаман, изометр, жигд бус хэлбэртэй байдаг. Ихэнхдээ ордууд нь хэд хэдэн (босоо хэсэгт) линзээс бүрддэг. Латерит бокситуудын чанар нь ихэвчлэн өндөр байдаг бол тунамал бокситууд нь өндөр агууламжаас (жишээлбэл, Хойд Уралын ордууд) чанаргүй (Буриад дахь Боксонское орд) хүртэл байж болно.
Боксит нь хөнгөн цагааны исэл (AL 2 O 3) болон хөнгөн цагааныг олборлох үндсэн хүдэр юм; зүлгүүрийн үйлдвэрт (цахилгаан корунд), хар төмөрлөгийн үйлдвэрт (ил зуухны ган хайлуулах үед флюс), төмрийн агууламж багатай бокситууд нь хөнгөн цагааны исэл ихтэй муллитжуулсан галд тэсвэртэй материал, хурдан хатуурдаг хөнгөн цагаан цемент зэрэгт ашиглагддаг.Боксит нь нарийн төвөгтэй түүхий эд юм. ; тэдгээр нь Ga, түүнчлэн Fe, Ti, Cr, Zr, Nb, газрын ховор элементүүдийг агуулдаг. Олборлосон (арилжааны) бокситод тавигдах чанарын шаардлагыг ГОСТ, түүнчлэн ханган нийлүүлэгчид болон хэрэглэгчдийн хооронд байгуулсан гэрээний нөхцлөөр тодорхойлдог. Одоогийн ГОСТ 972-74 ангиллын дагуу бокситыг хөнгөн цагааны исэл ба цахиурын (цахиурын модуль гэж нэрлэгддэг) жингийн харьцаанаас хамааран 8 зэрэгт хуваадаг. Хамгийн бага зэрэглэлийн (B-6, II зэрэг) цахиурын модуль нь хамгийн багадаа 37% -ийн хөнгөн цагааны ислийн агууламжтай байх ёстой, өндөр агуулгатай бокситуудын хувьд (B-0, B-00) цахиурын модуль байх ёстой 50% ба түүнээс дээш хөнгөн цагааны ислийн агууламжтай 10-аас дээш . Бокситын сонгосон сорт, зэрэглэлүүд нь үйлдвэрлэлийн өөрийн гэсэн чиглэлтэй байдаг.
Бокситыг ил, бага түгээмэл далд аргаар олборлодог. Бокситыг боловсруулах технологийн схемийг сонгох нь түүний найрлагаас хамаарна. Бокситоос хөнгөн цагаан үйлдвэрлэх ажлыг 2 үе шаттайгаар явуулдаг: нэгдүгээрт, хөнгөн цагааны ислийг химийн аргаар гаргаж авдаг, хоёрдугаарт, хөнгөн цагаан хайлуур жоншны давсны хайлмал дахь электролизийн аргаар хөнгөн цагааны исэлээс цэвэр металлыг ялгаж авдаг. Хөнгөн цагааны исэл үйлдвэрлэхдээ голчлон Байерын гидрохимийн арга, синтерлэх арга, түүнчлэн Байерын хосолсон арга (зэрэгцээ ба дараалсан сонголтууд) ашигладаг. Байерын үйл явцын зарчим нь нилээд нунтагласан бокситыг идэмхий натрийн төвлөрсөн уусмалаар боловсруулах (уусгах) бөгөөд үүний үр дүнд хөнгөн цагааны исэл нь натрийн алюминат (NaAl 3 O 2) хэлбэрээр уусмалд ордог. Хөнгөн цагааны гидроксид (хөнгөн цагаан исэл) нь улаан шавраас цэвэршүүлсэн хөнгөн цагааны уусмалаас тунадасждаг. Чанар муутай бокситыг илүү их боловсруулдаг төвөгтэй байдлаар- гурван бүрэлдэхүүн хэсэгтэй цэнэгийг (буталсан бокситыг шохойн чулуу, содтой хольсон хольц) эргэдэг зууханд 1250°С-т нунтаглах арга. Үүссэн бялууг сул концентрацитай шүлтлэг уусмалаар шингэлнэ. Тунадасжсан гидроксидыг ялгаж шүүнэ. Зэрэгцээ хосолсон Байер-синтеринг схем нь нэг үйлдвэрт өндөр чанартай, бага агуулгатай (өндөр цахиуртай) бокситыг нэгэн зэрэг боловсруулах боломжийг олгодог. Энэ аргын дэс дараалсан хосолсон схемд бокситыг хөнгөн цагааны исэл болгон боловсруулах, эхлээд Байерын аргаар, дараа нь шохойн чулуу, содоор шингэлэх замаар улаан дуулгаас хөнгөн цагааны ислийг нэмэлтээр гарган авах зэрэг орно. Боксит агуулсан гол бүсүүд (газрын зургийг үз) ЗХУ-ын Европын хэсэг, Урал, Казахстанд байрладаг.
Европын хэсэгт тэд Архангельск мужид (Иксинское гэх мэт), Дундад (Вежаю-Ворыквинское гэх мэт), Өмнөд Тиман (Тимшерское, Пузлинское гэх мэт), Ленинград мужид (Тихвинское) алдартай. РСФСР-ын Белгород муж (Висловское гэх мэт) бүс нутаг. Уралд бокситын ордуудыг РСФСР-ын Свердловск (Хойд Уралын боксит агуулсан бүс) болон Челябинск (Өмнөд Уралын ордууд) мужуудад ашигладаг. Хойд Казахстанд бокситын ордууд Казахстаны ЗХУ-ын Кустанай (Краснооктябрьскийн орд, Белинское, Аятское, Зүүн Аятское болон бусад ордууд), Тургай (Зүүн Тургайн бүлэг ордууд) бүс нутагт төвлөрдөг. IN зүүн Сибирьбокситууд нь Ангара мужийн Чадобецкийн өндөрлөг газар болон зүүн (Боксонский) бүсэд байдаг.
ЗСБНХУ-ын хамгийн эртний бокситуудыг Боксоны ордоос (прекембрийн, вендийн) мэддэг. Хойд Уралын бүлгийн бокситууд нь Дундад Девоны ордуудтай холбоотой бол Дундад Тиманы бокситууд нь Дунд болон Дээд Девоны ордуудтай холбоотой байдаг. Иксинскийн болон Висловскийн ордуудын бокситууд нь доод нүүрстөрөгчийн ордуудад байдаг;
Энэ нь бокситын их нөөцтэй (Шандун, Хэнань, Ганьсу, Юньнань, Ляонин, Шэньси гэх мэт мужууд дахь ордууд), (Халимба, Ньирад, Исказенткёрги, Гант гэх мэт ордууд), (Власеница, Дрниш, Лика өндөрлөг, Бижела Липа, Обровак, Никсич, Бижела Полана), бокситын ордуудыг БНАСАУ-д бас мэддэг.
Аж үйлдвэржсэн капиталист болон хөгжиж буй орнуудад бокситын нөөц 1982 оны эхээр 22 тэрбум тонн орчим байжээ. Батлагдсан 13.5 тэрбум тонн бокситын гол нөөц нь хөгжиж буй орнуудад байдаг - ойролцоогоор 75% (16.7 тэрбум тонн). 75 орчим хувь (10.1 тэрбум тонн) нь батлагдсан. IN хөгжингүй орнуудөндөр чанартай бокситын ордуудыг Австралид латерит бүрхэвч хэлбэрээр мэддэг; Тэдний нийт нөөцөд эзлэх хувь ойролцоогоор 20% байна. Бокситын ордуудын дийлэнх хэсэг нь халуун орны орнуудад судлагдаагүй бүс нутагт оршдог тул нөөц нь олборлолтоос хурдан өсөх хандлага хэвээр байх төлөвтэй байна.
1974 онд боксит олборлогч орнуудын олон улсын холбоо байгуулагдсан. Энэ нь эхэндээ:
Мөн Хөнгөн цагааны үйлдвэрлэлийг үзнэ үү.
BOXITES [дуудсан бокситын ордыг анх илрүүлсэн Францын өмнөд хэсэгт орших Лес Баусын бүс], боксит, голчлон хөнгөн цагааны гидроксид (хөнгөн цагаан гель, гиббсит, бемит, диаспор гэх мэт), төмрийн болон шаварлаг эрдсүүдийн исэл ба гидроксидээс бүрддэг. Өнгө нь янз бүрийн сүүдэрт улаан, хүрэн хүрэн, ихэвчлэн цагаан, шар, саарал (хар хүртэл) байдаг. Тэдгээр нь өтгөн (чулуулаг) эсвэл сүвэрхэг формац, түүнчлэн сул шороон болон шавар хэлбэртэй масс хэлбэрээр олддог. Бүтэцээс нь хамааран тэдгээрийг цавуулаг (хөл чулуу, элсэн чулуу, хайрга, конгломерат) ба бетонон (оолит, пизолит, буурцагт ургамал) гэж ангилдаг; бүтэцтэй - нэгэн төрлийн, давхарга болон бусад бокситууд. Нягт нь 1800 кг / м 3 (сул) -аас 3200 кг / м 3 (хад чулуу) хооронд хэлбэлздэг. Ашигт малтмалын зонхилох найрлагын дагуу бокситууд нь моногидроксид (диаспор, бемит), тригидроксид (гиббсит) ба холимог найрлага (диаспор-бемит, бемит-гиббсит, хамозит-бемит, хамозит-гиббсит, гиббсит-каолинит, гетит-хамозит) гэж ялгагдана. boehmite гэх мэт).
Боксит нь чийглэг халуун орны уур амьсгалд (латерит эсвэл үлдэгдэл боксит) алюминосиликат чулуулгийн гүн химийн хувиргалт (латеритжих) үед эсвэл латерит өгөршлийн бүтээгдэхүүнийг шилжүүлэх, тэдгээрийн дахин хуримтлуулах (тунамал боксит) үед үүсдэг. Эдгээр процессуудын давхцлын үр дүнд холимог (полиген) төрлийн бокситууд үүсдэг. Ордууд нь хуудас хэлбэртэй, линз хэлбэртэй эсвэл жигд бус хэлбэртэй (карст халаас). Латерит бокситуудын чанар нь ихэвчлэн өндөр (50% $\ce(Al_2O_3)$ ба түүнээс дээш), тунамал бокситууд нь өндөр агуулгатай (55-75% $\ce(Al_2O_3)$)-аас чанаргүй (37%-иас бага) хүртэл хэлбэлздэг. $\ce (Al_2O_3)$ ). ОХУ-д олборлосон (арилжааны) бокситын чанарын шаардлагыг ГОСТ, түүнчлэн ханган нийлүүлэгч, хэрэглэгчдийн хооронд байгуулсан гэрээний нөхцлөөр тодорхойлдог. Хөнгөн цагааны исэл ба цахиурын агууламжийн харьцаа (жингээр) хамааран бокситыг 8 зэрэгт хуваадаг. Хамгийн бага зэрэглэлийн (B-6, 2-р зэрэг) цахиурын модуль нь хамгийн багадаа 37% -ийн хөнгөн цагааны агууламжтай 2-оос дээш байх ёстой (B-0, B-00) өндөр агуулгатай бокситуудын хувьд цахиурын модуль нь дууссан байх ёстой 50% ба түүнээс дээш хөнгөн цагааны ислийн агууламжтай 10. Гадаадын ангилалд 7-оос дээш цахиурын модультай бокситыг өндөр чанартай гэж ангилдаг.
Бокситын ордуудыг нөөцөөр нь том (50 сая тонноос дээш), дунд (5-50 сая тонн), жижиг (5 сая тонн хүртэл) гэж хуваадаг. Дэлхийн хамгийн том орд болох Боке (Гвиней)-ийн нөөцийн 83.7% нь латерит, 9.5% нь тунамал ордод төвлөрсөн байдаг.
Бокситын ордыг дэлхийн 50 гаруй оронд хайгуул хийжээ. Бокситын нийт нөөцийг 29.3 тэрбум тонн, батлагдсан нөөц нь 18.5 тэрбум тонн (2000-аад оны 2-р хагас) гэж тооцсон. Хамгийн том батлагдсан нөөц нь: Гвиней (7.4 тэрбум тонн; дэлхийн нөөцийн 40 гаруй хувь), Ямайка (2 тэрбум тонн; 10.8%), Бразил (1.9 тэрбум тонн; 10.3%), Австрали (1.8 тэрбум тонн; 9.7%). , Энэтхэг (0.77 тэрбум тонн; 4.2%), Гайана (0.7 тэрбум тонн; 3.8%), Грек (0.6 тэрбум тонн; 3.2%), Суринам (0.58 тэрбум тонн; 3.1%), Хятад (0.53 тэрбум тонн; 2.8). %). Дэлхийн хамгийн том боксит муж бол Баруун Африкийн боксит муж (эсвэл Гвиней) юм.
ОХУ-д бокситын нийт нөөц 1.4 тэрбум тонн, батлагдсан нөөц нь 1.1 тэрбум тонн гаруй (2013 оны эхээр). 57 орд (үүнд 4 том, 7 дунд) бий. Бокситын үндсэн нөөц нь Свердловск мужид (ОХУ-ын нөөцийн 1/3 орчим; Хойд Уралын боксит агуулсан бүс нутгийн тунамал ордууд - том Черемуховское, дунд - Улаан cap, Калинское, Новокалинское), Коми Бүгд Найрамдах Улсад төвлөрсөн байдаг. (ОХУ-ын нөөцийн 26%; Тиман боксит агуулсан бүсийн Ворыквинскийн бүлгийн полиген ордууд - том Вежаю-Ворыквинское, дунд - Верхнешугорское, Восточное), Архангельск муж (ОХУ-ын нөөцийн 18%; том); Иксинскийн тунамал орд), Белгород муж (ОХУ-ын нөөцийн 16 орчим хувь; том Висловское латеритын орд, дунд - Мелихово-Шебекинское). Мөн бокситын нөөцийг Красноярск, Алтайн хязгаар, Кемерово муж, Башкортостаны Бүгд Найрамдах Улс, Ленинград муж. Оросын ордуудын хүдэр нь гадаадын аналогитай харьцуулахад чанар муутай, ашиглалтын нөхцөл нь илүү хэцүү байдаг. Ордуудын хамгийн баялаг хүдэр ($\ce(Al_2O_3)$ 56%) Хойд Урал; Хамгийн том (ОХУ-ын нөөцийн 18 орчим хувь) Иксинскийн орд нь чанар муутай бокситуудаас бүрддэг.
Дэлхийн боксит үйлдвэрлэл 196 сая тонн/жил давсан (2000-аад оны 2-р хагас). Гол үйлдвэрлэгч орнууд: Австрали (62.6 сая тонн/жил), Хятад (27 сая тонн/жил), Бразил (22.8 сая тонн/жил), Гвиней (18.2 сая тонн/жил), Ямайка (14.9 сая тонн/жил), Энэтхэг. (13.9 сая тонн/жил). ОХУ-д 2012 онд газрын хэвлийгээс боксит олборлосон хэмжээ 5.14 сая тонн; 9 ордыг ашигласны 6 нь Свердловск мужид.
Бокситээс хөнгөн цагаан, хөнгөн цагааныг гаргаж авдаг. Боксит нь мөн будаг, хиймэл зүлгүүр (электрокорунд), хар металлургийн флюс, нефтийн бүтээгдэхүүнийг янз бүрийн хольцоос цэвэрлэх сорбент зэрэгт ашигладаг; бага төмрийн боксит - хөнгөн цагааны исэл ихтэй галд тэсвэртэй материал, хурдан хатуурдаг цемент гэх мэт Бокситууд нь нарийн төвөгтэй түүхий эд юм; хөнгөн цагаан, төмрөөс гадна галли, титан, хром, циркони, ниоби, газрын ховор элементүүдийг агуулдаг.
Өмнө дурьдсанчлан боксит агуулагддаг янз бүрийн хослолуудүелэх системийн 100 хүртэл элемент. Ашигт малтмалын тоо ч бас 100 дөхөж байна.Технологийн үүднээс авч үзвэл бокситын бүх эрдсийг гурван бүлэгт хувааж болно. Эхнийх нь хөнгөн цагаан агуулсан эрдэс бодисууд - гиббсит, бохмит, диаспор зэрэг орно. Хоёр дахь нь хөнгөн цагааны исэл үйлдвэрлэх технологийг улам хүндрүүлдэг эсвэл тасалдуулж буй ашигт малтмалыг агуулдаг. Эдгээр нь цахиур агуулсан эрдэс, төрөл бүрийн силикат ба алюминосиликат, карбонат, сульфид, органик бодис юм. Гурав дахь бүлэг нь технологийн боловсруулалтын явцад өөрчлөгддөггүй, лаг хэлбэрээр технологийн эргэлтээс гардаг тогтворжуулагч бодисууд юм. Үүнд төмрийн исэл ба титан агуулсан нэгдлүүд орно. Энэхүү хуваалт нь ашигт малтмалын бүх чанарыг харгалздаггүй, түүнчлэн үйлдвэрлэлийн янз бүрийн нөхцөлд ашигт малтмалын зан байдал яг эсрэгээрээ байж болохыг дурддаг гэдгийг тэмдэглэх нь зүйтэй. Жишээлбэл, Байерын процесст хортой хольц болох эрдэс кальцит (CaCO3) нь агломерын процесст ашигтай бүрэлдэхүүн хэсэг болж хувирдаг.
Цахиур агуулсан боксит эрдсүүд ба тэдгээрийн уусгах үйл ажиллагаа.Боксит дахь цахиурын агууламж (SiO2) нь маш их ялгаатай (2-20%) бөгөөд цахиурын модулиар тодорхойлогддог. Боксит дахь цахиур нь чөлөөт ба нийлмэл хэлбэрээр байдаг. Цахиур агуулсан боксит эрдсүүдэд опал SiO2*H2O, халцедон SiO2, α-кварц SiO2, түүнчлэн төрөл бүрийн алюминосиликатууд ба силикатууд (каолинит Al2O3*2SiO2*2H2O, хамозит (Mg, Al, Fe)12 [(Si, Al)8O2 орно. ]( OH)16 болон бусад ашигт малтмал). Шүлтлэг алюминатын уусмал дахь уусалтын урвалын дагуу цахиур агуулсан эрдсийг дараах байдлаар байрлуулж болно: цахиурын гидрогель - опал эрдэс - каолины эрдэс - кварц.
Каолинит- бокситын цахиур агуулсан гол эрдэс. Түүний бүлэгт диккит ба накрит орно.
Энэ эрдсийн халаалтын муруй нь 400-аас 600 ° C-ийн хооронд 2 эндотермик нөлөө, 900 ° C-д нэг экзотермик нөлөө үзүүлдэг. Эмх замбараагүй бүтэцтэй ашигт малтмалын хувьд 100-200 хэмд өөр нэг эндотермик нөлөө илэрдэг.
Халаахад дараах өөрчлөлтүүд үүснэ.
Халах үед каолинит нь метакаолинит болж хувирч, дараа нь цахиурын шпинель болж хувирдаг бөгөөд эцсийн бүтээгдэхүүн нь талст чулуутай муллит юм.
Каолинит ба түүний бүлгийн ашигт малтмал нь шүлт-алюминоатын уусмалуудтай харилцан үйлчилж, натрийн гидроалюминосиликат үүсгэдэг (томъёо (4.9)-ийг үзнэ үү). Түүний уусалтын эрч хүч нь шүлтлэг-алюминий уусмалын концентраци ба түүний температураас хамаарна. Тиймээс 105 ° C-ийн процессын температурт Na2O агууламж 120-220 г/л хүртэл нэмэгдэхэд каолинит бүрэн уусдаг. Алюминий уусмалын температурыг 105 ° C-тай харьцуулахад 70 ° C хүртэл бууруулах нь эрдсийн уусах чадварыг огцом бууруулахад хүргэдэг. Байерын гидрохимийн аргын нөхцөлд эхлээд каолины эрдэс бүрэн задардаг.
Кварцихэвчлэн бокситод α-өөрчлөлтийн хэлбэрээр ордог: α-SiO2. Түүний боксит дахь агууламж нь хувьсах бөгөөд 3-11% хооронд хэлбэлздэг. Шүлтлэг уусмал дахь кварцын зан байдлын талаар зөрчилтэй мэдээлэл байдаг. Ялангуяа зохиолчид Ф.Ф. Чоно болон О.И. Пудовкин α-SiO2 нь 300 г/л Na2O концентрацитай, 4-7 нэгжийн уусмалын идэмхий модуль бүхий хүчтэй шүлтлэг-алюминат уусмалд уусдаггүй гэж үздэг. Бусад судлаачдын үзэж байгаагаар хангалттай нарийн нунтаглах үед кварцын уусах чадвар нь цахиурын хүчлийн гель уусах чадвараас доогуур байдаггүй. Дараа нь электрон микроскоп ашиглан зохиолч С.И.Кузнецов болон бусад хүмүүс α-SiO2-ийн бие даасан талстууд 100 ° C-д аль хэдийн шүлтлэг уусмалд уусдаг болохыг харуулсан. Тиймээс Байерын гидрохимийн аргын нөхцөлд кварц нь идэвхтэй бүрэлдэхүүн хэсэг юм. Бокситыг автоклавт уусгах үед өндөр температурт (220-230 ° C) кварц бүрэн уусдаг.
Хамозит(Fe2+, Mg)23 * (Fe3+, Al)0.7 * (Si1.4*Al0.6)O5 * (OH)4 - энэ эрдэс нь давхаргат алюминосиликатуудын бүлэгт хамаарна. "Хамозит" гэсэн нэр томъёо нь ихэвчлэн төмөр хлоритыг хэлдэг. Хөнгөн цагааны исэл агуулсан түүхий эдэд боксит нь мөн цахиур агуулсан гол эрдэс юм. Энэ нь ихэвчлэн SUBR, Timan, YuUBR-ийн бокситын ордуудаас олддог. Хамозитын химийн найрлага нь маш олон янз байдаг. Хоёр ба гурвалсан төмрийн давамгайлсан хамозитууд байдаг.
Тэдгээрийн үндсэн бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн агууламж дараахь хязгаарт хэлбэлздэг: SiO2 = 18-33%, Al2O3 = 20-30%, Fe2O3 = 1-18%, FeO = 2-39%, MgO = 0.6-6.5%, H2O. = 7-11%.
Байерын процесс дахь алюминатын уусмалд хамозитын уусах чадвар нь түүний химийн болон минералогийн найрлагаас хамаардаг болохыг туршилтаар тогтоосон. Ялангуяа FeO ≤ 1% агуулсан гүн исэлдсэн хамозит нь аль хэдийн 95 ° C-т 4 цагийн дотор 96% уусдаг. Ижил нөхцөлд 11.5% орчим FeO агууламжтай бага исэлдсэн хамозит нь 25-35% уусдаг.
Хамозит ба NaOH-ийн харилцан үйлчлэлийг дараах урвалаар тодорхойлж болно.
Энэхүү урвал нь автоклав дахь даралт ихсэх, уусмал дахь хоёр валент төмрийн харагдах шалтгаануудын нэг байж болно. Уралын хөнгөн цагаан хайлуулах үйлдвэрт шинэ төрлийн түүхий эд болох Тиман бокситыг боловсруулах явцад автоклавын батерейнд үлээлгэх тоо огцом нэмэгдсэн нь уусгах явцад хамозит, хлорит задрах хувилбарыг баталж байна.
Энэ урвалын үед устөрөгч ялгарах нь аюултай гэдгийг тэмдэглэх нь зүйтэй.
Боксит цахиурыг GASN болгон хувиргах үйл явц нь 2 үе шаттайгаар явагддаг (Зураг 4.12).
1) цахиурын ислийг шүлтлэг алюминатын уусмалд уусгах (томъёо (4.6)-г үзнэ үү);
2) уусмалаас GASN-ийн талсжилт (томъёо (4.7), (4.8)-ыг үзнэ үү). Энэ шалтгааны улмаас GASN-ийн уусах чадвар нь температурын өсөлтөөр буурдаг тул процессыг 150-170 ° C-ийн температурт явуулахад алюминосиликат уусмалыг илүү сайн, илүү гүнзгийрүүлдэг.
Ихэнх судлаачид үүнд итгэдэг химийн найрлагаГарч буй HASN нь тогтмол биш, алюминат уусмалын температур, найрлага, концентрацаас хамаардаг ба ердийн томъёо nNа2O*Al2O3*(1.4-2)SiO2*xH2O-тай тохирч байна. Энэхүү алюминосиликат нь найрлага, хэлбэрийн хувьд "содалит" хэмээх байгалийн эрдэст хамаардаг: 7(Na2O*Al2O3*SiO2)*2NaAlO2*nH2O.
Цахиуртай уусдаггүй нэгдлүүд үүсэх нь HASN хэлбэрийн улаан шавартай хөнгөн цагаан исэл ба шүлтийн үндсэн алдагдлыг үүсгэдэг (томъёо (3.4) -ийг үзнэ үү - nNa2O*Al2O3*(1.4-2)SiO2* хэлбэрийн Na2O ба Al2O3-ийн алдагдал xH2O).
Цахиур (SiO2) нь бокситыг Байерын аргаар боловсруулахад хамгийн хортой хольцуудын нэг юм. Тиймээс 7-8 нэгжээс бага цахиурын модуль бүхий бокситыг ашиглахыг хязгаарласан.
Шохойн дэргэд бокситын цахиурын нэг хэсэг нь “хөнгөн цагаан гидрогарнет” (3CaO*Al2O3*0.55SiO2*5.5H2O) хэмээх шинэ нэгдэл болж нэгдэж, улаан шавартай шүлтийн алдагдлыг бууруулдаг. Энэ тохиолдолд дараах химийн урвал явагдана.
Тухайлбал, Хойд Уралын бокситыг шохой нэмэхгүйгээр уусгахад 6-8% Na2O агууламжтай улаан шавар үүсдэг. Энэхүү боксит целлюлозонд 3 жингийн %-ийн CaO нэмэхэд улаан шавар дахь шүлтийн агууламж 3-4% хүртэл буурдаг.
Чөлөөт кварцыг уусгах хурд ба бүрэн байдал нь ширхэгийн хэмжээ, алюминий уусмалын концентраци, процессын температураас хамаарна (4.13, 4.14-р зургийг үз). Аморф цахиур ба түүний гель идэмхий шүлтлэгт кварцаас илүү хурдан уусдаг. Том ширхэгтэй кварц нь өндөр тархалттай кварцаас удаан уусдаг.
Уусгах явцад цахиурын эрдсүүд уусч, уусдаггүй GASN нэгдлүүд нь алюминат уусмалаас ялгарах нь бокситыг дулаан солилцогчдод эргэлтийн уусмалаар халаах үед дулаан солилцооны төхөөрөмжийг хэт ихэсгэх, түүнчлэн ашигтай бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн алдагдалд хүргэдэг. Тиймээс энэхүү хортой нөлөөг сулруулахын тулд боксит целлюлозыг нойтон холигчдод 100 ° C-ийн температурт халаахаас өмнө 4-6 цагийн турш байлгахыг зөвлөж байна. Энэ нь боксит агуулсан боксит эрдсийг уусгахаас өмнө бокситын цахиурын уусдаг хэсгийг натрийн гидроалюминосиликат руу шилжүүлэх нөхцлийг бүрдүүлэхэд хүргэдэг.
Сонирхолтой муруйнуудыг I.S. Лилеев t = 70 ° C-д αk = 1.7 бага модультай алюминатын уусмал дахь ууссан цахиурын үйл ажиллагааг судлахдаа. Цахиурын төлөв байдлын гурван бүсийг тодорхой тодорхойлсон (4.15-р зургийг үз). I муж нь уусмалын тэнцвэрт байдлын муж юм. Тэнцвэрийн шугамаар (OS) төлөвийн диаграмм дээр хязгаарлагдсан II бүс нь цахиурын тэнцвэрт байдлын муж ба метастабил бүс гэж нэрлэгддэг хязгаарлагдмал хэт ханалтын шугам (OA) юм. Метастат бүс дэх уусмал нь цахиурын давхар ислийг хадгалан тогтворгүй тэнцвэрт байдалд ямар ч хугацаанд үлдэж болно. III бүс нь тогтворгүй бүсэд хамаарах бөгөөд туйлын тогтворгүй байна. Энэ хэсэгт байх нь GASN-ийн аяндаа (аяндаа) талсжихад хүргэдэг. Дараа нь цахиурын үйл ажиллагааг ижил нөхцөлд судалж үзсэн боловч зөвхөн уусмал дахь хөнгөн цагааны концентраци ихэссэн бүсэд л хийгдсэн. Олж авсан туршилтын өгөгдлүүдийг дундажлаж, ойролцоолсны ачаар эдгээр бүс нутгийг хязгаарлах тэгшитгэлийг гаргаж авах боломжтой болсон.
Баяжуулсан хөнгөн цагааны уусмал дахь цахиурын давхар ислийн үйл ажиллагааны талаархи туршилтын өгөгдлийг экстраполяци хийснээр уусмал дахь цахиурын үйл ажиллагааны математик боловсруулалтын үр дүнг гаргаж, цахиурын хувирамтгай төлөвийн мужийг тодорхой тодорхойлсон.
Хөнгөн цагааны ислийн өндөр концентрацитай уусмалд мөн метастав бүс дэх цахиурын ислийг хадгалах хэв маягийг баталсан. Мөн эдгээр төвлөрсөн уусмалыг нийтээр хүлээн зөвшөөрөгдсөн концентрацид шингэлснээр цахиурын давхар исэл нь метастабил бүсэд (RH муруй) үлдэх боломжийг олгодог бөгөөд энэ нь алюминосиликат уусмалаас улаан шаварыг дараа нь салгах боломжийг олгодог.
I бүс: цахиурын тэнцвэрт байдлын муж.
II бүс: цахиурын хувирамтгай төлөвийн бүс.
III бүс: цахиурын оксидын тогтворгүй төлөвийн бүс бөгөөд цахиур нь уусмалд бараг хадгалагддаггүй бөгөөд үүнээс HASN хэлбэрээр эрчимтэй ялгардаг.
Хүдэр, бялууг уусгахдаа хөнгөн цагааны уусмал дахь цахиурын хэт өндөр концентрацийг арилгах шаардлагатай. Тэнцвэрт байдлын мужид цахиурын ислийн агууламж (OS муруй) маш бага байдаг тул GASN-ээр хөнгөн цагааны уусмалыг цахиургүйжүүлэх боломжтой. OA муруйн дээрх бүс нь цахиурын тогтворгүй төлөвийн бүс бөгөөд энэ нь уусмалд бараг хадгалагдах боломжгүй бөгөөд үүнээс ялгардаг.
Төмөр агуулсан боксит эрдсүүд ба тэдгээрийн уусгах үйл явц.Бокситын чулуулаг үүсгэгч гол эрдэс болох хөнгөн цагааны исэл ба гидроксид, каолинитийн байнгын хамтрагч нь төмрийн нэгдлүүд юм. Төмөр агуулсан боксит эрдсүүд нь исэл, сульфид ба сульфат, карбонат, силикат гэсэн дөрвөн төрлийн нэгдлээр илэрхийлэгддэг. Эхний, хамгийн түгээмэл ашигт малтмалын ангиллаас гематит ба гидрогематит, гетит ба гидрогетит, лимонит ба гематогель, түүнчлэн магнетит ба маггемитийг ялгах хэрэгтэй. Диаспорын бокситууд нь бемит-гиббсит, гиббсит бокситуудтай харьцуулахад сульфидаар баялаг болох нь тогтоогдсон. Төмрийн карбонатууд нь гиббсит бокситуудад голчлон агуулагддаг.
Гётит(α-FeOOH) нь бокситуудын байнгын хамтрагч бөгөөд халуун орны орнууд болон Газар дундын тэнгисийн ордуудын гиббсит бокситуудын үндсэн эрдэс юм. Гёттитын болор тор нь диаспортой төстэй бөгөөд бүтэц дэх γ-FeOOH нь бохмиттэй тохирдог.
Байерын процессын нөхцөлд шүлтлэг уусмал дахь гетит нь усгүйжүүлээд гематит α-Fe2O3 болж хувирдаг. Байерын процессын химийн найрлагад нөлөөлөхгүйгээр goethite нь улаан шаврын өтгөрүүлэх процессыг тасалдуулж болно. Энэ нь устөрөгчийг буцаах, устөрөгчжүүлэх чадвартай холбоотой юм. Хэрэв эрдсийн гоетитийг бүрэн усгүйжүүлэх хүртэл бокситыг галладаг бол өтгөрүүлэх процесс нь хүндрэлгүйгээр явагддаг.
Лепидокроцит(γ-FeOOH) нь боксит дахь ховор эрдэс бөгөөд түүний бүтэц нь бохмиттэй тохирч байна. Энэ эрдэс нь тогтворгүй нэгдэл бөгөөд шүлтлэг алюминат уусмалд маггемит болж дахин талсждаг - γ-, α-Fe2O3, Fe2O3. Энэ холболт нь соронзон юм.
Гематит(α-Fe2O3) нь SUBR бокситын гол төмөр агуулсан эрдэс юм. Боксит дахь нийт Fe2O3 агууламжаас гематитийн хэмжээ ихэвчлэн 80-90% байдаг. Гематит нь шош болон цементлэх массын нэг хэсэг юм. Ихэнхдээ нарийн тархсан бөгөөд бусад ашигт малтмалтай нягт холбоотой байдаг. Бокситэд гематит нь маш нарийн тархсан байдаг тул түүнийг салгаж болно цэвэр хэлбэрбүтэлгүйтдэг. Хиймэл гематитыг халаах эсвэл шүлтлэг уусмалаар эмчлэх замаар гетитийг усгүйжүүлэх замаар гаргаж авч болно. Гематит нь шүлтлэг алюминат уусмалд бараг уусдаггүй бөгөөд Байерын процесст тогтворжуулагч хольц юм. Гематит нь сул соронзон бөгөөд энэ нь бага хэмжээний маггемит Fe3O4 ба маггемит γ-Fe2O3 агуулагддагтай холбоотой юм.
Магемит(γ-Fe2O3) - өндөр соронзон. IN байгалийн нөхцөлорганик бодисоор баялаг тунамал чулуулагт олддог. Үүнийг мөн лепидокроцит эсвэл гетитийг усгүйжүүлэх замаар олж авч болно. Халах үед энэ нь эргэлт буцалтгүй гематит болж хувирдаг.
Магнетит((FeIIFeIII2)O4) нь бокситын идэвхгүй бүрэлдэхүүн хэсэг бөгөөд шүлтлэг-алюминат уусмалуудтай харьцдаггүй.
Төмрийн карбонатууд.Хамгийн түгээмэл ашигт малтмал бол сидерит FeСO3 юм.
Моногидрат болон гиббсит бокситуудад олддог. Эдгээр боксит дахь түүний хэмжээ хувьсах шинж чанартай байдаг. Улаан аравдугаар сард бокситын дундаж агууламж 6% байна. Зарим багцад - 30% хүртэл. Сидерит нь цэвэр эрдэс ховор байдаг. Энэ нь мэдэгдэхүйц хэмжээгээр (5-аас 30%) марганец, магни агуулдаг. Төмрийг кальциар солих нь илүү хязгаарлагдмал хэмжээгээр (10% хүртэл) тохиолддог. Энэхүү ашигт малтмал нь маш хортой хольц юм, учир нь энэ нь шүлтлэг уусмалуудтай эрчимтэй, эргэлт буцалтгүй харилцан үйлчлэлцдэг бөгөөд энэ нь тэдгээрийг задлахад хүргэдэг.
Ялангуяа: FeCO3+ 2NaOH + H2O = NaCO3+ Fe(OH)3 + 1/2 H2.
Устөрөгч үүсэх нь автоклав дахь даралтыг нэмэгдүүлэхэд хүргэдэг. Fe(OH)3 нь улаан шаварт агуулагдах нарийн тархсан коллоид бүрэлдэхүүн хэсэг бөгөөд өтгөрүүлэх явцад хөх тарианы гурилын хэрэглээг нэмэгдүүлдэг. Үүнээс гадна шүлтлэг уусмалууд нь хоёр валентын төмрөөр бохирдсон байдаг бөгөөд түүний агууламж 0.008-0.725 г/л хооронд хэлбэлздэг. Задрах явцад төмөр нь хөнгөн цагааны гидроксидтэй хамт ялгарч, үүссэн бүтээгдэхүүний чанарыг бууруулдаг.
Төмрийн сульфидын эрдэс.Боксит дахь бараг бүх хүхэр (92-95%) нь төмрийн сульфидын эрдэс бодисоор илэрхийлэгддэг: пирит, мелниковит-пирит, пиротит, марказит, халькопирит.
Шүлтлэг уусмал дахь уусалтын урвалын дагуу тэдгээрийг дараахь цувралд байрлуулна: мелниковит-пирит → пирротит → марказит → пирит → халькопирит. Хамгийн түгээмэл эрдэс бол боксит дахь сульфидын төмрийн ердийн төлөөлөгч болох пирит (FeS2) юм. Коллоид сорт байдаг: мелниковит. Байерын аргаар шүлтлэг алюминатын уусмалд пирит 10-20%, мелниковит 100% уусдаг. Төмрийг никель, кобальтаар 14-20% хүртэл изоморф орлуулах боломжтой. Төмрийн сульфидын ашигт малтмал нь Байер болон агломерын процесст сөрөг нөлөө үзүүлдэг. Тиймээс бокситын түүхий эд дэх хүхрийн агууламжийг хязгаарласан байдаг. Бокситыг 1%-иас ихгүй хүхрийн агууламжтай Байерын аргаар болон агломерын аргаар хоёуланг нь боловсруулах нь эдийн засгийн хувьд үр ашигтай болохыг туршилтаар тогтоосон. Сульфид байгаа нь сульфид, полисульфид, натрийн сульфат хэлбэрээр шүлтийн эргэлт буцалтгүй алдагдалд хүргэдэг. Одоогийн байдлаар уусмалд зэс, цайрын исэл нэмэх замаар шүлтлэг-алюминат уусмалыг хүхэр, төмрийн хольцоос цэвэршүүлэх аргыг боловсруулсан.
Шүлтлэг алюминатын уусмал дахь пиритийн задралын химийн урвалыг доор үзүүлэв.
Уусмал руу хүхрийг гаргаж авах нь сульфидын минералог хэлбэр, бүтцээс хамаарна. Мельниковит нь хамгийн их урвалд ордог. Сульфидын эрдсийн задрал нь ихэвчлэн 180 ° C-аас дээш температурт явагддаг бөгөөд халах үед нэмэгддэг. Уусмал дахь шүлтийн концентраци нэмэгдэх нь ижил төстэй нөлөө үзүүлдэг. Энэ асуудал 1%-иас дээш хүхрийн агууламжтай бокситыг боловсруулахад хүлээн авах үед огцом үүсдэг. Ийм хүхрийн агууламжтай бол төмрийн уусмалын бохирдол эрс нэмэгдэж, үүссэн хөнгөн цагааны чанар буурдаг. Төмөр нь уусмалд Na2 * 2H2O нэгдэл - натрийн гидроксотиоферрат хэлбэрээр ордог. Үүнээс гадна тоног төхөөрөмжийн зэврэлт нэмэгдэж байгааг анзаарсан (ууршилтыг ашигладаг дулааны солилцооны төхөөрөмжийн ашиглалтын хугацаа 4.5 жилээс 9 сар хүртэл буурсан). Дамжуулах хоолойнуудыг мөн хурдацтай устгаж байна.
V.V. Грачев төмрийн уусмалын бохирдол нь уусмал дахь сульфидын хүхрийн агууламжаас шууд хамааралтай болохыг тогтоожээ (Хүснэгт 4.2-ыг үз).
Тиймээс уусмал дахь сульфидын хүхрийн агууламж өндөр байх тусам илүү их ууссан төмөр агуулагддаг болохыг харуулсан. Дараа нь шүлтлэг алюминатын уусмалд хүхрийн дөрвөн хэлбэр байгаа нь тогтоогдсон: S2- - сульфид, S2O3b2- - тиосульфат, SO3b2- - сульфит, SO4b2- - сульфат.
Уусгах явцад исэлдэх явцад хүхрийн шилжилтийн хэлбэрт дараах өөрчлөлтүүд үүснэ.
S2- → S2О3в2- → SO3в2- → SO4в2-
Сульфидын эрдсийг уусгах явцад хүхрийн исэлдэлтийн эдгээр хэлбэрийн зан үйлийг Зураг дээр үзүүлэв. 4.16.
Сульфидын хүхрийг янз бүрийн хэлбэрт шилжүүлэх идэвхжүүлэх энергийг тооцоолж гаргасан дараах утгууд: I. Еа = 2100 кЖ/моль хүртэл S2О3в2-; II. Еа = 4396 кЖ/моль хүртэл SO3в2-; III. Еа = 6007 кЖ/моль хүртэл SO4в2-.
Өгөгдсөн мэдээллээс харахад эхний шат нь 100 ° C-аас доош температурт хамгийн бага эрчим хүч зарцуулдаг; Сульфидын хүхрийг сульфат хүхэрт бүрэн исэлдүүлэхэд тодорхой хугацаа шаардагддаг нь туршилтаар батлагдсан (Хүснэгт 4.3-ыг үз).
Харилцааны хурд нь контактын гадаргуу ба aluminate уусмал дахь хүчилтөрөгчийн уусах чадвараас хамаардаг, өөрөөр хэлбэл маш их тархсан хүчилтөрөгчөөр хангах ёстой.
Төмөр нь хүхрийн салшгүй хамтрагч бөгөөд энэ нь янз бүрийн хэлбэрээр алюминий уусмалд агуулагддаг бөгөөд хүхрийн исэлдэлтийн явцад дараахь өөрчлөлтүүд гардаг.
2- - төмрийн гидроксисульфат (улаан);
3- - шийдлийг өгнө ногоон 25 хэмд;
3-n - гидроксоаква цогцолбор.
Задрах явцад төмрийн энэхүү гидроксоаква цогцолбор нь хөнгөн цагааны гидроксидтэй хамт тунадасжиж, түүний болор торонд орж, үүссэн гидроксидыг төмрийн хольцоор бохирдуулж, үүссэн хөнгөн цагааны чанарыг улам бүр бууруулдаг.
Сульфидын ашигт малтмалтай тэмцэх арга замууд:
1) 600 ° C-аас дээш температурт шарах нь сульфидын ашигт малтмалыг устгаж, хүхрийн ихэнх хэсгийг хий хэлбэрээр зайлуулах боломжийг олгодог боловч хүхрийг бүрэн арилгах боломжгүй юм;
2) бокситын түүхий эд дэх пиритийн флотаци (пиритийн усан флотаци ба шүлт-алюминатийн уусмал дахь флотацийг UPI Хөнгөн металлын металлургийн тэнхимд Ф.Ф. Федяев, В.С. Шемякин, В.В. Салтанов гэх мэт туршилтаар туршсан). Дараа нь энэ технологийн үйлдвэрлэлийн туршилтыг В.Пышма хотын баяжуулах үйлдвэр, Богословскийн хөнгөн цагаан хайлуулах үйлдвэрт хийсэн. Гэсэн хэдий ч энэ технологи нь үйлдвэрлэлийн хэрэгжилтийг хүлээн аваагүй байна;
3) боксит түүхий эдийг хүдэр бэлтгэх явцад радиометрийн болон фотометрийн аргаар баяжуулах нь одоогоор хамгийн ирээдүйтэй чиглэлүүд юм;
4) хөнгөн цагааны уусмалд ZnO нэмэх. Үүний үр дүнд ZnS үүсдэг бөгөөд энэ нь сульфидын хүхрийг улаан шавараар арилгадаг. Уусмал дахь төмрийн агууламж эрс багасдаг. Энэхүү технологийг анх удаа UPI Хөнгөн металлын металлургийн тэнхимд боловсруулсан V.V. Грачев, Т.А. Бүрээсгүй болон бусад материалыг 70-80-аад оны дундуур Уралын хөнгөн цагаан хайлуулах үйлдвэрт амжилттай ашиглаж байжээ. өнгөрсөн зуун.
Титан агуулсан боксит эрдсүүд ба тэдгээрийн уусгах үйл явц.Титан оксид TiO2 нь бүх бокситуудад чөлөөт болон янз бүрийн химийн нэгдлүүд хэлбэрээр агуулагддаг. Боксит дахь TiO2-ийн нийт хэмжээ хувьсах бөгөөд 1-10% хооронд хэлбэлздэг. Тодруулбал, Алтайн ордын бокситуудад - 2-4% TiO2, Краснооктябрьский - 1.5-2.5% TiO2, Татар - 2-10% TiO2, Гаянский - 1-2% TiO2.
Титаны үндсэн эрдэсүүд: анатаз, рутил, хааяа брокит, ильменит; ихэвчлэн сфен, титаномагнетит, перовскит.
Рутил(TiO2) нь боксит дахь түгээмэл эрдэс юм. Зарим тохиолдолд 8-10% хүртэл Fe(II) болон Fe(III) байдаг. Рутил нь боксит дахь уран, торийн тээвэрлэгч юм. Шүлтлэг уусмалд рутил нь натрийн титанат, силикат зэрэг хэд хэдэн нэгдлүүдийг үүсгэж болно. Шохой байгаа тохиолдолд перовскит нэгдэл үүсдэг - CaO * TiO2. Химийн хувьд рутил нь анатазаас бага идэвхтэй байдаг.
Анатаз(TiO2) нь боксит дахь титаны хамгийн түгээмэл эрдэс юм. 1% хүртэл төмөр, цагаан тугалга агуулдаг. Анатазын бүтэц нь рутилтэй төстэй бөгөөд ялгаа нь [TiO6] октаэдрүүдийн өөр өөр зохион байгуулалтад оршдог. Хөнгөн цагааны исэл үйлдвэрлэх технологийн процесст энэ нь натрийн титанат үүсэхээс болж шүлтийн алдагдлын эх үүсвэр болдог. Кальцийн исэл байгаа тохиолдолд перовскит талсждаг. Температур нэмэгдэхийн хэрээр анатазын идэвхжил огцом нэмэгддэг.
Ильменит(FeO*TiO2) - бокситын цементжүүлсэн массын нэг хэсэг юм. Ильменит нь Байерын процесст идэвхгүй байдаг.
Сфен(CaO*TiO2*SiO2) - бокситуудад SUBR нь том тусгаарлагдсан мөхлөгүүд эсвэл хөгжөөгүй ирмэг бүхий жижиг мөхлөгүүдийн хуримтлал хэлбэрээр байдаг. Өнгө нь шар-ногоон эсвэл хүрэн саарал өнгөтэй. Сфен нь бокситыг цементлэх массад бас байдаг ба буурцагт бага байдаг. Технологийн процесст сфен нь мөн идэвхгүй байдаг.
Титаномагнетит(TiO2*Fe3O4) - ихэвчлэн диаспор-бемит бокситуудад металл гялалзсан том хар талстууд дээр нэгдлүүд хэлбэрээр олддог. Ашигт малтмал нь технологийн процесст идэвхгүй байдаг.
Боксит уусгах үеийн титан эрдсүүдийн зан төлөвийг анх удаа VAMI-д судалжээ. Хүлээн авсан мэдээллээс харахад зохиомлоор олж авсан рутилийг шүлтлэг эсвэл алюминат уусмалаар эмчлэхэд уусмал дахь TiO2 агууламж нь ач холбогдолгүй - 12-100 мг / л (4.17-р зургийг үз).
Шохойн нэмэлт байгаа тохиолдолд уусмал дахь TiO2-ийн агууламж илрэхгүй.
Хожим нь Хойд Уралын боксит, түүнчлэн цэвэр диаспор, боемитийг уусгах явцад TiO2 нэмэх нь уусмалд хөнгөн цагааны ислийн олборлолтыг бууруулдаг болохыг олж мэдсэн (Зураг 4.17, 4.18). CaO:TiO2≥1 харьцаагаар нэвтрүүлсэн шохой байгаа тохиолдолд TiO2 нэмэх нь уусмал дахь хөнгөн цагааны ислийн гарцыг бууруулдаггүй. Энэ тохиолдолд шохойн үүрэг нь кальцийн титанат үүсэх хүртэл буурдаг: 2CaO * TiO2 * nH2O.
Туршилтын явцад диаспорыг шүлтлэг алюминатын уусмалд TiO2-ийн оролцоотойгоор уусгахад автоклавын хана нь усаар угаадаггүй цул цагаан бүрхүүлээр бүрхэгдсэн болохыг анзаарсан. Энэхүү товрууны химийн болон рентген шинжилгээгээр энэ нь уусдаггүй натрийн метатитанат - NaNTiO3 болохыг харуулсан.
TiO2 + NaOH = NaНТiO3
TiO2 + 2NaOH = Na2TiO3 + H2O
Na2ТiO3 + Н2О = NaНТiO3 + NaOH
Үүний үндсэн дээр ижил хальс нь диаспор эсвэл боемит талстыг хамарч болно гэж үзсэн. Түүний зузаан нь 18 ангстром байхаар тогтоогдсон. Хурц сөрөг нөлөөДиаспорын уусалтын титаныг Зураг дээр үзүүлэв. 4.19.
Тиймээс титаны исэл нь диаспор ба бохмитийг уусгахад үзүүлэх сөрөг нөлөөг харуулж байна. Энэ нь диаспорын бокситыг уусгах температураас бага температурт целлюлозыг халаах явцад натрийн метатитанатын хамгаалалтын хальс нь талст дээр үүсэх цаг хугацаатай байдагтай холбон тайлбарлаж байна. . Удаан хугацаагаар хутгах үед хальсыг бүрдүүлдэг хэсгүүд нь том ширхэгтэй хэсгүүдэд нэгдэж, хальс нь устаж, диаспор, боемитийн уусалтын хурд нэмэгддэг. Натрийн титанатын хоёр хэлбэрийг тогтоосон.
1) Na2O*3TiO2*2.5H2O - 400 г/л хүртэл Na20R концентрацитай уусмалд гаргаж авсан зүү хэлбэртэй талстууд;
2) 3Na2O*5TiO2*3H2O - 400 г/л-ээс дээш Na2O концентрацитай уусмалд гаргаж авсан жижиг тэнцүү тэнхлэгт талстууд.
Дараа нь Унгарын үйлдвэрүүдийн улаан шаварт титаны нэгдлүүд болох 5Fe2O3*TiO2*Al2O3, 8Fe2O3*6Al2O3*TiO2*SiO2 илэрсэн бөгөөд тэдгээрийг “Доррын элс” хэмээн нэрлэжээ.
Шүлтлэг алюминатын уусмал дахь титаны үндсэн эрдсийг уусгах хэд хэдэн үйл ажиллагааг доор харуулав.
TiO2 гель → анатаза → рутил
Одоогийн байдлаар Уралын хөнгөн цагаан хайлуулах үйлдвэрүүдэд түүхий эд дэх титан ислийн дараах агууламжтай бокситыг нийлүүлж байна: SUBR - 1.5-2% TiO2, Дундад Тиман боксит - 3-4% TiO2. Түүгээр ч зогсохгүй Субровский бокситод титаны эрдэсийг анатаза хэлбэрээр, Дундад Тиманы бокситод рутил хэлбэрээр тус тус үзүүлэв.
Карбонат агуулсан боксит эрдсүүд ба тэдгээрийн уусгах үйл явц.Кальцийн карбонат агуулсан эрдсүүдийн дотроос кальцит CaCO3, доломит MgCO3*CaCO3, гидромагнезит 4MgCO3*Mg(OH)2*4H2O, сидерит FeCO3 зэрэг эрдэс бодисууд байдаг. Эдгээр бүх ашигт малтмал нь автоклавт уусгах нөхцөлд амархан задардаг.
MeCO3 + 2NaOH = Na2CO3 + Me (OH)2
Карбонатууд нь түүхий эдэд маш хортой хольц юм, учир нь тэд өндөр үнэтэй идэмхий шүлт NaOH-ийг карбонат Na2CO3 болгон хувиргадаг.
кальцит(CaCO3) нь боксит дахь хамгийн түгээмэл карбонат юм. Халаалтын муруй нь 800-950 ° C-ийн бүсэд нэг төгсгөлийн эффекттэй бөгөөд үүнийг диссоциацийн урвалаар тайлбарладаг: CaCO3 → CaO + CO2. Кальцит нь шүлтлэгт идэвхтэй задардаг бөгөөд илүү хүчтэй байх тусам уусмалын температур өндөр, шүлтийн агууламж өндөр байдаг. Энэ эрдэс нь уусмал дахь идэвхтэй шүлтийг CaCO3 + 2NaOH = Na2CO3 + Ca(OH)2 урвалын дагуу идэшгүйжүүлснээр боксит дахь хортой хольцуудын нэг юм.
Хамгийн их өндөр агуулгатайХойд Уралын бокситуудад кальцитын агууламжийг тэмдэглэсэн - 7% хүртэл CO2, тиймээс SUBR одоогоор бокситыг баяжуулах янз бүрийн механик аргыг ашиглаж байна. Хойд Уралын бокситуудад кальцит нь шош болон цементлэх масс болгон тархдаг. Энэ нь мөн хагарал, хоосон зайг дүүргэж, тэдгээрт сойз, том ширхэгтэй талстжуулсан хүдэр үүсгэдэг. Бокситыг нойтон нунтаглах, уусгах үед кальцийн карбонат нь шүлттэй урвалд орж, сод болж хувирдаг. 25 ° C-ийн температурт энэ урвалын тэнцвэрийн тогтмолыг дараах томъёогоор тооцоолно.
энд αCO3в2-, α(ОН)- - ионы идэвхжил; LpCaCO3, LpCa(OH)2 - CaCO3 ба Ca(OH)2-ийн уусах чадварын бүтээгдэхүүн.
Халаалтын үед урвалын тэнцвэрийн тогтмол хэмжээ нэмэгддэг, учир нь кальцитын уусах чадварын бүтээгдэхүүн нэмэгдэж, шохойн уусах чадварын бүтээгдэхүүн 200 ° C-д нэгдэлтэй тэнцүү байна. Сул халсан алюмосиликатын уусмалд, тухайлбал бокситыг нойтон нунтаглах үед (t = 95 ° C) кальцит задарч сод ба 3-кальцийн алюминат үүсгэдэг бөгөөд эдгээр нөхцөлд шохойноос бага уусдаг. Ялангуяа:
3CaCO3 + 2NaAl(OH)4 + 4NaOH = 3CaO*Al2O3*6H2O + 3Na2CO3.
Зураг дээр. Зураг 4.20-д M.G-ийн олж авсан янз бүрийн температурт Na2O-CaO-Al2O3-CO2-H2O системд үүссэн хатуу фазын уусах чадварын изотермуудыг үзүүлэв. Лейзен болон Т.А. Потапова. Энэ диаграммд 3CaO*Al2O3*6H2O-ийн тогтвортой байдлын мужуудыг харуулав.
I муруйгаас дээш найрлагатай бүх aluminate уусмалууд нь содоор баяжуулсан бөгөөд кальциттай харьцдаггүй. I муруйн доор байрлах уусмалууд нь 3-кальцийн алюминат үүсэх замаар кальцитыг задалж, уусмал дахь идэмхий шүлтийн агууламж нэмэгдэх тусам түүний тогтвортой байдлын бүс нэмэгддэг. Хожим нь өндөр температурт 3-кальцийн гидроалюминат тогтворгүй болж, урвалын дагуу шүлттэй задардаг болохыг тогтоожээ.
3CaO * Al2O3 * 6H2O + 2NaOH = 2NaAl(OH)4 + Ca(OH)2
Ийнхүү кальцитын хольц агуулсан диаспора бокситыг нойтон нунтаглах явцад энэхүү эрдэс нь 3-кальцийн гидроалюминат ба сод үүсэх замаар бүрэн задарч, уусгах үед энэхүү гидроалюминат нь шохой, натрийн алюминат болж задардаг болохыг танилцуулж байна. Кальцийн карбонатууд нь диаспорын бокситыг уусгах процессыг хурдасгадаг нь тогтоогдсон боловч тэдгээрийг хортой хольц гэж үзэх нь зүйтэй бөгөөд учир нь карбонатыг задлах явцад шүлтийг задлах, алюминат уусмалд сод хуримтлагдах зэрэг болно. Дараа нь ууршуулах явцад натрийн карбонатыг "улаан сод" хэлбэрээр уусмалаас гаргаж, идэмхийжүүлэх шатанд илгээдэг. Нэмж дурдахад, ууршуулагчийн халаалтын хоолой нь содоор хурдан ургаж, төхөөрөмжийн бүтээмж огцом буурахад хүргэдэг тул шүлтлэг алюминат уусмалыг ууршуулахад ихээхэн бэрхшээл гардаг. Эдгээр шалтгааны улмаас 3-4% -иас дээш CO2 агуулсан диаспор бокситыг Байерын аргаар хөнгөн цагаан исэл болгон боловсруулахыг зөвлөдөггүй. Санал болгож буй нормоос дээш CO2-ийн агууламж нэмэгдэх нь агломерын үе шатны хүчийг нэмэгдүүлэх хэрэгцээнд хүргэдэг.
Фосфор ба бокситын жижиг ул мөр. P2O5 хэлбэрийн боксит дахь фосфорын агууламж ул мөрөөс 8.0%, дунджаар 0.4-0.6% хооронд хэлбэлздэг.
Фосфорын концентрацийг бокситын ашигт малтмалын болон генетикийн төрлөөр, мөн ордын насаар тодорхойлдоггүй.
Төрөл бүрийн ордуудын боксит дахь фосфорын агууламж (P2O5) дараах байдалтай байна: SUBR бокситуудад - 0.67%; YuUBR-ийн бокситуудад - 0.20%; STBR боксит дахь - 0.27%.
Боксит дахь фосфорын хамгийн их магадлалтай эрдэс нь апатит 3 [Ca3PO4] * [Ca F, Cl)2]; вивианит Fe3(PO4)2 * 8H2O; франколит Ca10(PO4)6 * [A], AF2, (OH)2, CO3, O; эвансит Al3(PO4)2 * 3Al(OH)3 * 12H2O.
SUBR боксит дахь P2O5-ийн хамгийн их агууламж 0.8% байна. Фосфорыг маш хортой хольц гэж үздэг. Бокситыг Байерын аргаар боловсруулахдаа фосфорыг бараг бүрэн шүлтлэг алюминатын уусмал руу шилжүүлж, Na3FO4 нэгдлийг үүсгэдэг. Дараа нь уусмалын температур бага зэрэг буурахад натрийн фосфат талсжиж, дулааны хоолойг бүрхэж, дулаан солилцуур, ууршуулагчийн гадаргууг халааж, тэдгээрийн ажиллах хугацааг бууруулдаг. Фосфор байгаа нь хөнгөн цагааны гидроксидын ширхэгийн хэмжээнд нөлөөлдөг (түүнийг буталдаг), энэ нь арилжааны бүтээгдэхүүний чанар буурахад хүргэдэг.
Геологийн болон литологи-эрдэс зүйн янз бүрийн төрлийн боксит дахь жижиг хольцын тархалтын хэв маягийг бага судалсан. Гэсэн хэдий ч циркони, ванади, хром, никель, кобальт зэрэг элементүүд бүх бокситуудад байдаг. Одоогийн байдлаар бокситод 43 химийн элемент тогтоогдсон бөгөөд тэдгээрийн 27 нь бага зэргийн хольц (тэдгээрийн боксит дахь агууламж 0.1% -иас бага) гэж ангилагддаг. Боксит дахь бага хэмжээний хольцын минералог хэлбэрийг хангалттай судлаагүй байна. Галли, сканди зэрэг ихэнх хольц нь бие даасан эрдэс үүсгэдэггүй боловч тэдгээрийн ионы радиус нь хөнгөн цагааны ионы радиустай ойролцоо байдаг тул диаспора, бемит, гиббситийн эрдэсийн торонд ордог. Бокситыг Байерын аргаар боловсруулахад сканди болон бусад газрын ховор элементүүд бүрэн улаан шавар болж хувирдаг бөгөөд тэдгээрийн агууламж боксит дахь анхны агууламжаас 1.5-2 дахин нэмэгддэг. Улаан шавар нь одоогийн байдлаар хүний гараар бий болсон хог хаягдал бөгөөд эдгээр элементүүдийг үйлдвэрлэх түүхий эдийн бааз юм.
Боксит дахь жижиг хольцын агууламжийг хүснэгтэд үзүүлэв. 6.5. Цикл үйлдвэрлэх явцад уусмалд хуримтлагдах хандлагатай эдгээр хольцууд нь хамгийн их сонирхол татдаг - V, Ga, Cr.
Ванади ба түүний уусгах үеийн зан байдал.Ванади нь төмрийн исэлтэй холбоотой байж болно. Түүний агууламж ба боксит дахь төмрийн ислийн хэмжээ хоорондын хамаарлыг тэмдэглэв.
Хамаарал нь дараах томьёогоор илэрхийлэгдэнэ, %: V2O5 = 4.8*Fe2O3 *10v-3, энд Fe2O3 нь боксит дахь эзлэх хувь юм. Нэмж дурдахад ванади ба хөнгөн цагааны ашигт малтмалын ионы радиусын ойролцоо байдаг тул тэдгээрийн хоорондын холбоог анзаарсан. Бокситын цахиурын модуль нэмэгдэхийн хэрээр V2O5-ийн агууламж нэмэгдэж байгаа нь хөнгөн цагааны гидроксидын эрдсүүдэд ванадий орсонтой холбоотой байж болох юм. Өндөр төмрийн тэсэлгээний шаар зэрэг хөнгөн цагааны ислийн түүхий эдэд ванадийн хамгийн их агууламж ажиглагдаж байна. Хөнгөн цагааны ислийн үйлдвэрлэлийн гидрохимийн боловсруулалтанд ванадий нь шүлт-хөнгөн цагааны уусмал ба хатуу фаз (улаан шавар) хооронд ойролцоогоор тэнцүү хуваарилагддаг.
Задрах явцад хөнгөн цагааны уусмалд хуримтлагдаж, хөнгөн цагааны гидроксидын хамт уусмалаас унаж, чанарыг нь бууруулдаг. Үйлдвэрийн эргэлтийн уусмал дахь V2O5-ийн агууламж 1.1-1.5 г/л хооронд хэлбэлздэг тул эдгээр уусмалууд нь тэдгээрээс ванадий авах эх үүсвэр болдог. Шүлтлэг алюминатийн уусмалаас ванадий тусгаарлах гол арга бол уусмалын концентраци, температурын бууралтаас хамааран ванадийн нэгдлүүдийн уусах чадварыг бууруулахад үндэслэсэн талсжих арга юм. Одоогоор энэ бүтээгдэхүүнийг зөвхөн Павлодар хөнгөн цагаан хайлуулах үйлдвэрт олборлож байна.
Галлиум ба түүний уусгах үеийн зан байдал.Галли: tmelt = 30 ° C, t = 2000 ° C; өндөр дулаан багтаамжтай. Энэ элемент нь бие даасан ашигт малтмал үүсгэдэггүй боловч гидроксид дэх хөнгөн цагааныг изоморфоор сольж чаддаг. Талст GaOOH нь AlOOH диаспорын хувьд изоморф бөгөөд түүний болор торонд багтах боломжтой тул диаспорын бокситуудад илүү их байдаг гэж тэмдэглэсэн. Хөнгөн цагааны исэл үйлдвэрлэх технологийн үе шатанд галлийн исэл нь шүлттэй харилцан үйлчилж, ууссан натрийн галлат хэлбэрээр уусмалд ордог.
Зарим галлий навч технологийн процессГаллатын анионы металлын катионуудтай тунадасжилт, химийн харилцан үйлчлэлийн үр дүнд улаан шавартай. Байерын процессоор олж авсан гол бүтээгдэхүүн дэх галлийн агууламжийг хүснэгтэд үзүүлэв. 4.4.
Дэлхийн зах зээлд гарч буй арилжааны галлийн ихээхэн хэсгийг хөнгөн цагааны үйлдвэр боксит боловсруулалтын дайвар бүтээгдэхүүн болгон үйлдвэрлэдэг. Судалгаа, үйлдвэрлэлийн практикт бокситоос үүссэн галлийн оксидын 2/3 орчим нь уусмалд орж, 1/3 нь улаан шаварт үлддэг болохыг тогтоожээ. Улаан шаварыг шохойн чулуу, содоор ангилж, дараа нь шүлтлэг алюминатын уусмалаар боловсруулснаар үлдсэн галийг бокситоос гаргаж авах боломжтой. Үүний нэгэн адил, агломерын аргаар боловсруулсан бокситоос галлийг гаргаж авч болно. Хөнгөн цагааны ислийн үйлдвэрлэл дэх галлийн эх үүсвэр нь өмнө нь хольцоос цэвэршүүлсэн хөнгөн цагааны уусмал юм. Гадаадын хөнгөн цагааны исэл боловсруулах үйлдвэрүүдэд галлийг Байерын технологийн уусмалаас мөнгөн усны анод дээр электролизээр гаргаж авдаг. Бид галлийн катод дээр цахилгаан химийн аргаар тунадасжуулах, түүнчлэн хөнгөн цагаан галламидтай уусмалаас галийг цементлэх аргыг боловсруулсан. ОХУ-ын ШУА-ийн Уралын салбарын Химийн технологийн хүрээлэнд С.П. Яценко TU 48-4-350-84 зэрэгт тохирсон хэт цэвэр металл авах тухай. Тэд мөн дунджаар 0.5-1.0 сая тонн хөнгөн цагааны ислийн бүтээмжтэй хөнгөн цагааны ислийн үйлдвэрт галлийн үйлдвэрлэлийн оновчтой цар хүрээ нь жилд 5-10 тонн галли үйлдвэрлэдэг цех болохыг харуулсан. Энэ тохиолдолд эргэлтийн уусмал дахь галлийн концентраци нь галлийн үйлдвэрлэлийн цар хүрээнээс бага зэрэг хамаардаг.
Галлиум нь олон тооны үнэ цэнэтэй шинж чанартай бөгөөд LED, лазер, нарны батерейнд ашиглагддаг. Энэ нь бага хайлдаг хайлш, гагнуур, диффузийг хатууруулах нэгдлүүдийн бүрэлдэхүүн хэсэг, түүнчлэн шүдний материалд өргөн хэрэглэгддэг.
Хром ба түүний уусгах үеийн зан байдал.Хромын нэгдлүүд нь ихэвчлэн бокситуудад бага хэмжээгээр (0.02-0.04%) байдаг боловч зарим бокситууд нь 3.0% хүртэл Cr2O3 агуулдаг. Хром нь төмрийн гидроксидтэй холбоотой байхаас гадна боксит дахь боемиттэй холбоотой байдаг; Гурвалсан хром нь шүлтлэг уусмалд уусдаг бөгөөд натрийн гексагидрооксохромат үүсгэдэг. Хэрэв шүлт их байвал эдгээр нэгдлүүд нь алюминий уусмалд хуримтлагдаж, ногоон өнгөтэй болж хувирдаг. Хэрэв хром ба боксит нь агломерын үе шатанд орвол хүчилтөрөгчөөр исэлдэсний дараа ус, шүлтлэг уусмалд сайн уусдаг натрийн хроматууд үүсдэг, хром нь 6 валент хэлбэртэй байдаг. Эдгээр урвалын үед энэ нэгдэл нь маш хортой байдаг. Шүлтлэг уусмал дахь 6 валентын хромын өнгө нь улаан өнгөтэй. 6 валентын хромыг арилгахын тулд янз бүрийн бууруулагч бодис, ялангуяа Ns2S, FeSO4 * 10H2O ашиглаж болно. Хром нь 3 валентын төлөвт шилжиж, шүлтлэг уусмалаас Cr (OH) 3 хэлбэрээр ялгардаг бөгөөд тодорхой хэмжээний хөнгөн цагаан үүнтэй хамт тунадаг, өөрөөр хэлбэл улаан шавартай хөнгөн цагааны алдагдал бага зэрэг нэмэгддэг.
Боксит дахь органик бодисууд ба шүлт-алюминат уусмал дахь тэдгээрийн үйлдэл.Бүх төрлийн бокситын ордууд нь органик бодис агуулдаг өөр өөр гарал үүсэлтэй. Эдгээр нь голчлон орд руу шилжсэн ургамлын үлдэгдэл задралын бүтээгдэхүүн бөгөөд эрдэсжсэн ургамлын үлдэгдэл бага ажиглагддаг. Боксит дахь органик бодисын дундаж агууламж дараах байдалтай байна: битум хэлбэрээр - 0.052% хүртэл, гумин - 0.036% хүртэл.
Гумин нэгдлүүд нь өндөр молекул жинтэй нэгдлүүдийг агуулдаг. Хүлээн зөвшөөрөгдсөн ангиллын дагуу гумин бодисыг 3 бүлэгт хуваадаг.
1) усанд уусдаг - фульвийн хүчил;
2) архинд уусдаг - гематамилан хүчил ба тэдгээрийн деривативууд;
3) ус эсвэл спиртэнд уусдаггүй - гумин хүчил.
Хөнгөн цагааны исэл үйлдвэрлэх уусмал дахь зөвшөөрөгдөх органик агууламж нь хүчилтөрөгчийн 3% -иас бага байх ёстой. Органик бодис нь технологийн процесст маш их хор хөнөөл учруулдаг, учир нь түүний оршихуй нь боксит уусгах хурд, бүрэн байдалд нөлөөлдөг. Хумин нь алюминий уусмалын задралыг удаашруулж, уусмалын гадаргуугийн хурцадмал байдлыг бууруулж, хөөсөрч, улаан шаврын өтгөрөлтийг удаашруулдаг. Бокситыг шарж, зарим тохиолдолд угаах нь алюминий уусмал дахь органик бодисын хамгийн их концентрацийг бууруулдаг. Одоогийн байдлаар шүлтлэг алюминатын уусмал дахь органик бодисуудтай тэмцэх нь хөөсийг унтраах боломжийг олгодог янз бүрийн органик гадаргуугийн бодис хэлбэрээр хөөсөрч буй бодисыг ашиглах, мөн органик бодисыг хүчилтөрөгч эсвэл озоноор исэлдүүлэхэд хүргэдэг. Органик бодисын тархалтын материаллаг тэнцвэрийг Хүснэгтэнд үзүүлэв. 4.5.
Бутархайн хуваагч нь нийт органик бодисын эзлэх хувь, хуваагч нь ууссан органик бодисын эзлэх хувь юм.
Иймээс энэ материаллаг тэнцвэрт байдлаас харахад органик бодисын дийлэнх хэсэг буюу 83% нь хаягдал улаан шавартай эргэлтээс гарсан нь тодорхой байна. Уусмалаас органик бодисыг голчлон сод (улаан содтой хамт тунадас) болон Al(OH)3-аар зайлуулдаг. Байерын салбар дахь задралын үр дүнд олж авсан хөнгөн цагаан гидроксид нь органик бодисоор будагдсан байдаг ягаанагломероор олж авсан цасан цагаан гидроксидээс ялгаатай. Органик бодисууд хэдий чинээ их байна, төдий чинээ их нь эдгээр замаар мөчлөгөөс гардаг. Органик бодисууд нь уусгах, уусмалаас зайлуулах хооронд тэнцвэрт байдал үүсэх үед тодорхой хязгаарт хүртэл алюминий уусмалд хуримтлагдах чадвартай болох нь тогтоогдсон. Энэ тэнцвэрт байдалд эдгээр бодисын агууламж хязгаараас доогуур байх ёстой, эс тэгвээс уусмалыг цэвэршүүлэх нэмэлт арга хэмжээ авах шаардлагатай.
Судалгаанаас харахад ялзмагт бодисууд бокситоос бараг бүрэн уусдаг шүлтлэг гумат хэлбэрээр уусдаг. Битумыг 10% -иас ихгүй уусгадаг бөгөөд автоклавт целлюлозыг шингэлж, өтгөрүүлэх үед тэдгээр нь бүрэн тунадас үүсгэдэг. Гумин нь уусгах явцад болон бусад үе шатанд хэсэгчлэн исэлдэж, натрийн оксалат болон давирхайлаг бодисыг үүсгэдэг. Эдгээр давирхайлаг бодисууд нь голчлон карбоксилын хүчлүүдээс бүрддэг бөгөөд өнгөт алюминатын уусмалууд байдаг бор, мөн өндөр агуулгатай үед тэдгээрийн шийдэл нь хар өнгөтэй болдог.
Органик бодисын уусгах үйл явцад үзүүлэх нөлөөг судалж, М.Н. Смирнов архины бүлэг агуулсан органик бодисууд нь диаспорын бокситуудын уусалтыг хурдасгадаг болохыг харуулсан. Түүгээр ч зогсохгүй шохойн идэвхийг нэмэгдүүлж, хөнгөн цагааны уусмал дахь уусах чадварыг нэмэгдүүлдэг болохыг тогтоожээ. Давирхай бодис (натрийн оксалат ба ацетат) нь диаспорын бокситоос хөнгөн цагааны исэл гаргахад нөлөөлдөггүй. Битумыг төлөөлдөг органик бодисууд нь боксит дахь диаспорыг уусгах хурдыг бууруулдаг. М.Н. Смирновын хэлснээр ийм бодисууд уусгахдаа хөнгөн цагааны эрдсийн тоосонцорыг бокситоор бүрхэж, хөнгөн цагааны уусмалд нэвтрэхэд хүндрэл учруулдаг. Органик бодисууд нь алюминий уусмалын задрал, дахин боловсруулсан содын талсжилт, улаан шаврын өтгөрөлтийг удаашруулж, эхийн архины ууршилтыг улам хүндрүүлдэг. Давирхай органик бодисууд нь хөнгөн цагааны уусмалын гадаргуугийн хурцадмал байдлыг бууруулж, улмаар тээвэрлэх, холих явцад хөөсөрхөд хувь нэмэр оруулдаг. Ялангуяа хүчтэй хөөсөрх нь бокситыг нунтагласны дараа холигч, улаан шавар угаагч, түүнчлэн задалдагчуудад ажиглагддаг.
Бокситаас 3.8-11.9% хүртэл органик хольц байдаг янз бүрийн хэлбэрүүдорганик (4.21-р зургийг үз). Байерын мөчлөгийн урт хугацааны эргэлтийн үед эргэлтийн уусмал дахь органик бодисын агууламж бокситоор хангагдсанаас бараг 30 дахин их байдаг. Энэхүү хольцын гол тээвэрлэгчид нь эргэлтийн уусмал, анхны үйлдвэрийн ус, үрийн гидроксид юм. Органик бодисууд нь улаан шавар өтгөрүүлэх, алюминатын уусмалыг задлах, ванадий талстжих, галлиумыг цементлэх үйл явцыг хүндрүүлдэг. Шүлтлэг алюминатын уусмал дахь органик бодисуудын гурван үндсэн бүлэг байдаг: гумин ба тэдгээрийн задралын анхдагч бүтээгдэхүүн 500-аас дээш молекул жинтэй, завсрын (фенолын хүчил ба бензолын карбонатууд), бага молекул жинтэй бүтээгдэхүүн. Спирт, фенол, кетон, алифат карбоксилын хүчил нь хөөс үүсгэх чадвартай (Хүснэгт 4.6).
Байерын хосолсон схем нь эргэлтийн уусмал дахь органик бодисыг улаан шавар, хөнгөн цагааны гидроксид, ялангуяа эргэлтийн содоор зайлуулж, оновчтой хэмжээгээр хадгалах боломжийг олгодог. Бокситыг зөвхөн Байерын аргаар боловсруулахдаа дахин боловсруулсан материалд агуулагдах хэмжээг багасгахын тулд уусмалаас органик хольцыг тусгайлан тусгаарлах шаардлагатай.
Хөнгөн цагааны үйлдвэрлэлийн хөгжлийн түүхэнд Байерын аргаар ажиллаж буй шинээр баригдсан хөнгөн цагааны үйлдвэр нь эргэлтийн уусмалууд хүчтэй бохирдсоны улмаас хэдэн сар ажилласны дараа хаагдахад хүрч байсан алдартай жишээ байдаг. органик бодисууд.
Боксит гэж юу вэ?
БокситФранцаас гаралтай байгалийн чулуу юм. Энэхүү хөнгөн цагааны хүдрийг энэ улсын өмнөд хэсэгт анх нээсэн. "Боксит" гэдэг нэр нь мөн л эндээс гаралтай Франц үг"боксит".
Энэ нэр нь энэ чулууг олж илрүүлсэн Лебо хэмээх газартай холбоотой юм. Энэ нийтлэлд бид физик болон химийн аль алиныг нь авч үзэх болно бокситын шинж чанар, гэхдээ эхлээд найрлагыг нь харж, түүнд ямар бүрэлдэхүүн хэсгүүд багтаж байгааг олж мэдье.
Бокситын тодорхойлолт ба шинж чанар
Тэгэхээр энэ ямар үүлдэр вэ? Боксит гэдэг нь хөнгөн цагааны хүдрийг . Энэ нь хөнгөн цагааны гидроксид, түүнчлэн ийм ислийг агуулдаг химийн бодисцахиур, төмөр шиг.
Эдгээр бүрэлдэхүүн хэсгүүдээс гадна боксит нь хөнгөн цагааны исэл агуулдаг. Түүний хувь нь дөчөөс жаран хувь хүртэл, түүнээс ч өндөр байж болно. Боксит нь үнэхээр өвөрмөц, гайхалтай байгалийн чулуу гэж тооцогддог.
Түүх рүү эргэж орцгооё. Анх удаа гайхалтай тухай бокситын шинж чанарнэг мянга найман зуун тавин таван онд Францын нийслэл Парист болсон үзэсгэлэнд хэлсэн байна. Тэнд нэгэн сонирхолтой чулуу байсан. Энэ нь сайхан мөнгөн өнгө шиг харагдаж байв.
Түүний жин маш бага байсан ч химийн талаасаа нэлээд хүчтэй байсан. Үзэсгэлэн дээр энэ металлыг "шавар мөнгө" гэж тэмдэглэжээ. Энэхүү тайлбар нь хөнгөн цагааны шинж чанар, төрлийг тодорхойлдог. Гэхдээ энэ сонирхолтой металлыг олж авдаг түүхий эдийг боксит гэж нэрлэдэг.
Хөнгөн цагааныг зөвхөн хөнгөн цагааны хөнгөн цагааны хувь нь дор хаяж дөчин хувь байдаг бокситуудаас авдаг гэдгийг тэмдэглэх нь зүйтэй. Маш их үнэ цэнэбокситуудтай бөгөөд тэдгээрээс хөнгөн цагааны исэл авахад хэцүү биш юм.
Гадаад төрхөөрөө боксит төрлийншавартай маш төстэй боловч шинж чанарын хувьд түүнтэй ямар ч нийтлэг зүйл байхгүй. Боксит нь шавраас ялгаатай нь усанд бүрэн уусдаггүй.
Манай улсын нутаг дэвсгэрээс Уралаас олдсон бокситын ордуудын анхны байршлыг “Бяцхан улаан малгайт” гэж нэрлэдэг. Боксит бол хөнгөн цагаан гаргаж авдаг хамгийн чухал чулуу юм.
Бокситын ордууд ба уул уурхайн
Боксит- Энэ бол найрлагандаа маш нарийн төвөгтэй чулуулаг юм. Тэдний гол хэсэг нь хөнгөн цагааны гидратаас бүрддэг. Гэхдээ үүнээс гадна боксит нь бусад бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг агуулдаг. Хамгийн хортой бүрэлдэхүүн хэсэг нь цахиурын исэл юм.
Бусад бодисын хувьд бокситоос магни, манган, кальцийн исэл, титаны давхар исэл болон бусад бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг олох боломжтой. Илүү дэлгэрэнгүй харцгаая физик шинж чанарбоксит.
Гадаад төрхөөрөө боксит нь улаан эсвэл бусад сүүдэртэй байж болно. Боксит нь ягаан, хар улаан өнгөтэй байдаг. Чулуу нь цайвараас нүүрс хар хүртэл саарал өнгөтэй байж болно. Хэрэв бид үнэлж дүгнэвэл бокситын хатуулаг, тэгвэл энэ утга нь Mohs масштабаар 6-тай тэнцүү байна.
Чулууны нягтрал нь нэг куб метрт 2900-3500 кг хооронд хэлбэлзэж болно. Ил тод байдлын хувьд боксит нь тунгалаг бус байдаг. Янз бүрийн ашигт малтмалаас чулуу үүсч болно. Үүний үндсэн дээр үүлдрийг гурван үндсэн бүлэгт хувааж болно.
Эхний бүлэгт багтана боксит, түүний хувьд чулуулаг үүсгэгч эрдэс нь диаспор буюу бэмит юм. Ийм бокситуудыг моногидрат гэж нэрлэдэг. Тэдгээрийн дотор хөнгөн цагааны ислийг зөвхөн нэг хэлбэрээр танилцуулдаг.
Дараагийн бүлэгт гиббсит гэж нэрлэгддэг бокситууд орно. Ийм чулуу нь трихидрат хэлбэрээр хөнгөн цагааны исэл агуулдаг. Сүүлийн, гурав дахь бүлэгт эхний бүлгийн хэлбэрийг нэгтгэсэн бокситууд орно.
Бокситын ордхүчиллэг, шүлтлэг, заримдаа үндсэн чулуулгийн тодорхой бүсийн өгөршлийн зэргээс хамаарна. Мөн нуур, далайн сав газарт хөнгөн цагааны исэл хуримтлагдсан газарт бокситын ордууд үүсч болно.
Ийнхүү бокситын байршлын хоёр үндсэн шалтгааныг тодорхойлж болно. Эхний шалтгааныг платформын шалтгаан гэж нэрлэдэг. Энэ нь хэвтээ байрлалтай эх газрын хурдастай холбоотой. Хоёрдахь шалтгаан нь эрэг-далайн төрлийн орд газруудтай холбоотой.
Дэлхий дээрх бокситын бараг бүх нөөц буюу 90% нь халуун болон субтропикийн уур амьсгалтай орнуудад төвлөрдөг.
Энэ нь чулуу нь хөнгөн цагааны чулуулгийн идэвхтэй өгөршил явагддаг газар үүсдэг бөгөөд энэ үйл явц нэлээд удаан үргэлжилдэгтэй холбоотой юм. Цаг агаарын нөхцөл байдлын шалтгаан нь цаг агаар юм.
Гвиней бокситын нөөцөөрөө дэлхийд нэгдүгээрт ордог. Түүний нутаг дэвсгэрт хорин тэрбум тонн боксит агуулагддаг. Энэ чулууны тоо хэмжээгээр Австрали хоёрдугаарт ордог. Ойролцоогоор долоон тэрбум байна тонн боксит.
ОХУ-ын хувьд манай улсад энэ чулууны нөөц маш бага тул улсын хэмжээнд хэрэглэх хэмжээний хүдэр байдаггүй. Энэ төрлийн түүхий эдийн дэлхийн нөөцийн эзлэх хувь нь дэлхийн чулуун нийлүүлэлтийн дөнгөж нэг хувийг эзэлдэг.
Манай улсын хамгийн өндөр чанартай бокситын ордууд нь Хойд Уралын бокситын бүсэд оршдог. Энэхүү түүхий эдийн шинэ газар бол Коми улсын баруун хойд хэсэгт байрладаг Дундад Тиман бүлэг юм. Энд боксит олборлолт явуулж байгаа бөгөөд эхэнд дурдсан талбайгаас илүү ирээдүйтэй гэж үзэж байна.
Орос улс хөнгөн цагааны хүдрийн үйлдвэрлэлээрээ дэлхийд дөнгөж долдугаарт ордог. Улс орон өөрөө хэрэгцээт металлаар өөрийгөө хангаж чадахгүйгээс бокситыг гадаадаас худалдан авахад хүрчээ.
ОХУ-ын нутаг дэвсгэр дээр энэ хүдрийн тавин орд байдаг. Энэ тоонд аль аль нутаг дэвсгэрийг багтаасан болно боксит олборлолтордуудыг бүрэн ашиглаж амжаагүй байгаа газруудаас гадна идэвхтэй хийгдэж байна.
Хамгийн том хэсэг бокситын нөөцОросын Европын хэсэгт байрладаг. Үүнд өмнө дурдсан Коми Бүгд Найрамдах Улс, мөн Архангельск, Свердловск, Белгород мужууд багтсан байна. Эдгээр бүх газар манай улсын бокситын нийт нөөцийн далан хувийг эзэлдэг.
Хуучин хүмүүст бокситын ордОрос улсад үүнийг Ленинград мужийн нутаг дэвсгэрт байрладаг Радынское гэж нэрлэж болно. Өнөөдөр тэнд боксит олборлолт үргэлжилж байна.
Байршлууд бокситын ордуудойролцоогоор дөрвөн бүлэгт хувааж болно. Эхний бүлгийг өвөрмөц орд гэж нэрлэдэг. Ийм газруудад хүдрийн хэмжээ таван зуун сая тонн давдаг. Хоёр дахь бүлэгт том, дунд хэмжээний ордууд багтана. Энд бокситын ордууд таваас таван зуун тоннын хооронд хэлбэлздэг.
Сүүлийн бүлэг нь жижиг ордууд юм. Ийм нутаг дэвсгэрт боксит байгаа эсэхтоон үзүүлэлтээр тавин сая тонн хүрэхгүй байна.
Бокситын хэрэглээ
Үндсэн боксит ашиглахтүүнээс хөнгөн цагаан гаргаж авах чадварт оршино. Гэхдээ энэ чулууг өөр газар ашигладаг. Хар төмөрлөгийн үйлдвэрт хөнгөн цагааны ислийг ихэвчлэн флюс болгон ашигладаг.
Үүнээс гадна бокситыг будаг үйлдвэрлэхэд ашиглаж болно. Энэ чулууг хайлснаар хөнгөн цагааны цемент ч гаргаж болно. Яах юм бол хайлуулах бокситцахилгаан зууханд, дараа нь эцсийн бүтээгдэхүүн нь электрокорунд байж болно.
Бокситын үнэ
Бокситын үнэголчлон чулууны чанараас хамаарна. Мөн нийт зардал нь захиалах материалын хэмжээнээс хамаарна. Жишээлбэл, хэрэв та худалдаж авбал боксит бөөний худалдаа, тэгвэл үнэ нь мэдэгдэхүйц буурах болно.
BOXITES (Францын өмнөд хэсэгт орших Лекс Бакс, тэдгээрийн ордууд анх нээгдсэн газрын нэрнээс * а. боксит; н. боксит; е. боксит; i. бокситууд) - хөнгөн цагааны хүдэр, төмрийн болон шаварлаг эрдсүүдийн хөнгөн цагааны гидроксид, исэл ба гидроксидээс бүрддэг.
Бокситын хүдэр үүсгэгч гол эрдэсүүд: диаспор, бемит, гиббсит, гетит, гидрогетит, гидрогематит, каолинит, хамозит, хлорит, рутил, анатаз, ильменит, алюминогоэтит, алюминогематит, сидерит, кальцит, гялтгануур. Боксит нь гадаад төрхөөрөө маш олон янз байдаг. Тэдний өнгө нь ихэвчлэн улаан, хүрэн хүрэн, бага зэрэг саарал, цагаан, шар, хар өнгөтэй байдаг. Бокситыг нэгтгэх төлөв байдлаас нь хамааран өтгөн (чулуу), сүвэрхэг, шороон, сэвсгэр, шаварлаг; бүтцийн шинж чанарын дагуу - тасархай (хөл чулуу, элсэн чулуу, хайрга, конгломерат) ба бетонон (оолит, пизолит, буурцагт); бүтэцээр - колломорфик (дэгдмэл, давхаргатай гэх мэт). Янз бүрийн сүвэрхэг байдлаас шалтгаалан бокситын нягт нь 1800 (сул боксит) -аас 3200 кг/м3 (чулуун боксит) хооронд хэлбэлздэг.
Ашигт малтмалын зонхилох найрлагын дагуу бокситууд нь ялгагдана: моногидроксид, диаспора, бохмит, тригидроксид - гиббсит; холимог найрлага - диаспор-бехмит, бохмит-гиббсит. Мөн ашигт малтмалын найрлагаас хамааран бокситуудыг илүү нарийвчилсан хуваалтууд байдаг: хамозит-бехмит, хамозит-гиббсит, гиббсит-каолинит, гетит-хамозит-бемит, каолинит-бемит гэх мэт. Үүсэх нөхцлөөс хамааран бокситуудыг үндсэндээ хуваадаг. латерит (үлдэгдэл) ба дахин хуримтлагдсан (тунамал). Бокситууд нь чийглэг халуун орны уур амьсгалд алюминосиликат чулуулгийг гүн гүнзгий химийн боловсруулалт (хажуулалт) хийсний үр дүнд (латерит боксит) эсвэл латерит өгөршлийн бүтээгдэхүүнийг шилжүүлж, дахин хуримтлуулсны үр дүнд (тунамал боксит) үүссэн. Тектоник байрлалаас хамааран платформ ба геосинклиналь талбайн бокситууд, түүнчлэн далайн арлуудын бокситууд ялгагдана. Бокситууд нь хувьсах зузаантай хуудас, линз хэлбэртэй биеийг үүсгэдэг бөгөөд хуримтлалын хувьд шугаман, изометр, жигд бус хэлбэртэй байдаг. Ихэнхдээ ордууд нь хэд хэдэн (босоо хэсэгт) линзээс бүрддэг. Латерит бокситуудын чанар нь ихэвчлэн өндөр байдаг бол тунамал бокситууд нь өндөр агууламжаас (жишээлбэл, Хойд Уралын ордууд) чанаргүй (Буриад дахь Боксонское орд) хүртэл байж болно.
Боксит нь хөнгөн цагааны исэл (AL2O3) болон хөнгөн цагаан олборлох үндсэн хүдэр юм; зүлгүүрийн үйлдвэр (цахилгаан корунд), хар металлургид (ил зуухны ган хайлуулах үед флюс), бага төмрийн боксит - өндөр хөнгөн цагааны муллитжуулсан галд тэсвэртэй материал, хурдан хатуурдаг хөнгөн цагаан цемент үйлдвэрлэхэд ашигладаг.. Боксит нь нарийн төвөгтэй түүхий эд юм. ; тэдгээр нь Ga, түүнчлэн Fe, Ti, Cr, Zr, Nb, газрын ховор элементүүдийг агуулдаг. ЗХУ-д олборлосон (арилжааны) бокситын чанарын шаардлагыг ГОСТ, түүнчлэн ханган нийлүүлэгч, хэрэглэгчдийн хооронд байгуулсан гэрээний нөхцлөөр тодорхойлдог. Одоогийн ГОСТ 972-74 ангиллын дагуу бокситыг хөнгөн цагааны исэл ба цахиурын (цахиурын модуль гэж нэрлэгддэг) жингийн харьцаанаас хамааран 8 зэрэгт хуваадаг. Хамгийн бага зэрэглэлийн (B-6, II зэрэг) цахиурын модуль нь хамгийн багадаа 37% -ийн хөнгөн цагааны ислийн агууламжтай байх ёстой, өндөр агуулгатай бокситуудын хувьд (B-0, B-00) цахиурын модуль байх ёстой 50% ба түүнээс дээш хөнгөн цагааны ислийн агууламжтай 10-аас дээш . Бокситын сонгосон сорт, зэрэглэлүүд нь үйлдвэрлэлийн өөрийн гэсэн чиглэлтэй байдаг.
Бокситыг ил, бага түгээмэл далд аргаар олборлодог. Бокситыг боловсруулах технологийн схемийг сонгох нь түүний найрлагаас хамаарна. Бокситоос хөнгөн цагаан үйлдвэрлэх ажлыг 2 үе шаттайгаар явуулдаг: нэгдүгээрт, хөнгөн цагааны ислийг химийн аргаар гаргаж авдаг, хоёрдугаарт, хөнгөн цагаан хайлуур жоншны давсны хайлмал дахь электролизийн аргаар хөнгөн цагааны исэлээс цэвэр металлыг ялгаж авдаг. Хөнгөн цагааны исэл үйлдвэрлэхдээ голчлон Байерын гидрохимийн арга, синтерлэх арга, түүнчлэн Байерын хосолсон арга (зэрэгцээ ба дараалсан сонголтууд) ашигладаг. Байерын процессын зарчим нь нарийн нунтагласан бокситыг натрийн гидроксидын төвлөрсөн уусмалаар боловсруулах (уусгах) бөгөөд үүний үр дүнд хөнгөн цагааны исэл нь натрийн алюминат (NaAl3O2) хэлбэрээр уусмалд ордог. Хөнгөн цагааны гидроксид (хөнгөн цагаан исэл) нь улаан шавраас цэвэршүүлсэн хөнгөн цагааны уусмалаас тунадасждаг. Чанар муутай бокситыг илүү нарийн төвөгтэй аргаар боловсруулдаг - агломерын аргаар гурван бүрэлдэхүүн хэсэгтэй цэнэгийг (буталсан бокситыг шохойн чулуу, содтой хольсон хольц) эргэдэг зууханд 1250 ° C-т нунтаглана. Үүссэн бялууг сул концентрацитай эргэлтийн шүлтлэг уусмалаар уусгана. Тунадасжсан гидроксидыг ялгаж шүүнэ. Зэрэгцээ хосолсон Байер-синтеринг схем нь нэг үйлдвэрт өндөр чанартай, бага агуулгатай (өндөр цахиуртай) бокситыг нэгэн зэрэг боловсруулах боломжийг олгодог. Энэ аргын дэс дараалсан хосолсон схемд бокситыг хөнгөн цагааны исэл болгон боловсруулах, эхлээд Байерын аргаар, дараа нь шохойн чулуу, содоор шингэлэх замаар улаан дуулгаас хөнгөн цагааны ислийг нэмэлтээр гарган авах зэрэг орно. Боксит агуулсан гол бүсүүд (газрын зургийг үз) ЗХУ-ын Европын хэсэг, Урал, Казахстанд байрладаг.
Европын хэсэгт тэд РСФСР-ын Архангельск мужид (Иксинское гэх мэт), Дундад (Вежаю-Ворыквинское гэх мэт), Өмнөд Тиман (Тимшерское, Пузлинское гэх мэт), Ленинград (Тихвинское) зэрэгт алдартай. ) болон Белгород мужууд (Висловское гэх мэт) РСФСР-ын бүс нутаг. Уралд бокситын ордуудыг РСФСР-ын Свердловск (Хойд Уралын боксит агуулсан бүс) болон Челябинск (Өмнөд Уралын ордууд) мужуудад ашигладаг. Хойд Казахстанд бокситын ордууд Казахстаны ЗХУ-ын Кустанай (Краснооктябрьскийн орд, Белинское, Аятское, Зүүн Аятское болон бусад ордууд), Тургай (Зүүн Тургайн бүлэг ордууд) бүс нутагт төвлөрдөг. Зүүн Сибирьт бокситууд нь Ангара мужийн Чадобецкийн өндөрлөг газар, зүүн Саяны нуруунд (Боксонское) байдаг.
ЗСБНХУ-ын хамгийн эртний бокситуудыг Боксоны ордоос (прекембрийн, вендийн) мэддэг. Хойд Уралын бүлгийн бокситууд нь Дундад Девоны ордуудтай, Дундад Тиманы бокситууд нь Дунд болон Дээд Девоны ордуудтай холбоотой байдаг. Иксинскийн болон Висловскийн ордуудын бокситууд нь доод нүүрстөрөгчийн ордуудад байдаг;
Бүгд Найрамдах Хятад Ард Улс (Шандун, Хэнань, Ганьсу, Юньнань, Ляонин, Шэнси гэх мэт мужууд дахь ордууд), Бүгд Найрамдах Хятад Ард Улс (Халимба, Ньирад, Искасзентгиёрги, Гант гэх мэт ордууд), SFRY (Власеница, Дрниш, Лика өндөрлөг гэх мэт ордууд) бокситын их нөөцтэй Бижела Липа, Обровак, Никсич, Бижела Полана), бокситын ордууд нь Бүгд Найрамдах Социалист Вьетнам, Вьетнам, БНАСАУ-д мөн алдартай.
Аж үйлдвэржсэн капиталист болон хөгжиж буй орнуудад бокситын нөөц 1982 оны эхээр 22 тэрбум тонн орчим байжээ. Батлагдсан 13.5 тэрбум тонн бокситын гол нөөц нь хөгжиж буй орнуудад байдаг - ойролцоогоор 75% (16.7 тэрбум тонн). 75 орчим хувь (10.1 тэрбум тонн) нь батлагдсан. Хөгжингүй орнуудад өндөр чанарын бокситын ордууд нь Австралид латерит напс хэлбэрээр мэдэгддэг; Тэдний нийт нөөцөд эзлэх хувь ойролцоогоор 20% байна. Бокситын ордуудын дийлэнх хэсэг нь халуун орны орнуудад судлагдаагүй бүс нутагт оршдог тул нөөц нь олборлолтоос хурдан өсөх хандлага хэвээр байх төлөвтэй байна.
1974 онд боксит олборлогч орнуудын олон улсын холбоо байгуулагдсан. Эхэндээ Австрали, Гвиней, Ямайка, Гайана, Суринам, SFRY, дараа нь Гана, Гаити, Доминиканы Бүгд Найрамдах улсууд багтжээ. Бразил, Грек, Энэтхэг, Турк, АНУ, Франц зэрэг улсуудад бокситын ихээхэн нөөц бий.
Аж үйлдвэржсэн капиталист болон хөгжиж буй орнуудад бокситийн үйлдвэрлэл 1981 онд 73.0 сая тоннд хүрчээ. хөгжиж буй орнуудад 40.9, аж үйлдвэржсэн орнуудад 32.12. Боксит үйлдвэрлэлээр Австрали нэгдүгээрт, Гвиней, Ямайка, Суринам, Бразил, Гайана удаалдаг. Ирээдүйд боксит олборлох хүчин чадлыг хамгийн ихээр нэмэгдүүлэх Австрали, Гвиней, Бразилд төлөвтэй байна. Урьдчилсан мэдээгээр (80-90-ээд он) хөнгөн цагааны боловсруулах үйлдвэрүүдийн дийлэнх нь боксит олборлогч орнуудад баригдах бөгөөд хэмжээ нь гадаад худалдаа 80-аад оны эхээр 35 сая тонн орчим байсан бокситын үйлдвэрлэл харьцангуй удаан өсөх болно.
Мөн Хөнгөн цагааны үйлдвэрлэлийг үзнэ үү.
Шидэт хэсгийн эхлэл рүү буцна уу
Объект, дүрс, ариун газруудын эдгээх хүч гэсэн хэсгийн эхэнд буцах
Чулууны шинж чанар
Боксит чулууны нэр нь бокситын ордыг анх илрүүлсэн Францын өмнөд хэсэгт орших Лес Баусын нэрээр нэрлэгдсэн франц "боксит"-ээс гаралтай.
Боксит нь хөнгөн цагааны гидроксид, төмөр, цахиурын исэлээс бүрдсэн хөнгөн цагааны хүдэр бөгөөд хөнгөн цагааны исэл, хөнгөн цагааны исэл агуулсан галд тэсвэртэй материал үйлдвэрлэх түүхий эд юм. Үйлдвэрийн боксит дахь хөнгөн цагааны ислийн агууламж 40% -иас 60% ба түүнээс дээш байдаг. Мөн хар төмөрлөгийн үйлдвэрлэлд флюс болгон ашигладаг.
Сургуулийн генетикийн ангилал - тунамал
Нийлмэл. Боксит нь голчлон хөнгөн цагааны исэл, төмрийн исэл, бусад ашигт малтмалын бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн хольцоос бүрддэг.
Бокситын үндсэн химийн бүрэлдэхүүн хэсэг нь хөнгөн цагааны исэл (Al2O3) (28 - 80%) юм. Байнгын бүрэлдэхүүн хэсэг нь төмрийн исэл (FezOz) юм. Хамгийн хортой хольц бол цахиур (SiO2) юм.
Бусад хольцуудад: титаны давхар исэл (TiO2), кальцийн исэл (CaO), магнийн исэл (MgO), манганы исэл (MnO), фосфорын пентоксид (P2O5) гэх мэт.
Физик шинж чанар:
a) өнгө: янз бүрийн сүүдэртэй улаан (ягаанаас хар улаан хүртэл), саарал (ногоон сааралаас хар саарал хүртэл, бараг хар),
б) хамгийн нягт сортуудын хатуулаг нь минерологийн масштабаар 6 хүртэл,
в) нягт: төмрийн ислийн агууламжаас хамааран 2900-3500 кг / м3 хооронд хэлбэлздэг.
г) ил тод байдлын зэрэг: тунгалаг бус.
Боксит үүсэх онцлог. Чулуулаг үүсгэгч эрдэс нь моногидрат хөнгөн цагааны ислийн гидрат, диаспора ба боемит, мөн трихидрат хөнгөн цагааны исэл гидрат - гиббсит (гидраргилит), дагалддаг эрдэс нь төмрийн гидроксид ба төмрийн ислийн бүлгийн эрдэс (гетит, гидрогетит, гидрогематит гэх мэт), каолинит, хлорит, кальцилит. , галлойзит гэх мэт.
Чулуулаг үүсгэгч эрдсийн шинж чанараас хамааран бокситыг 3 бүлэгт хуваадаг.
1. моногидрат, моногидрат хэлбэрээр хөнгөн цагааны исэл агуулсан (диаспор, боемит),
2. трихидрат хэлбэрээр хөнгөн цагааны исэл агуулсан трихидрат (гиббсит),
3. хоёр хэлбэрийг хослуулсан холимог.
Бокситын ордууд үүсэх нь гол төлөв шүлтлэг, хүчиллэг, заримдаа үндсэн чулуулгийн латерит өгөршлийн үйл явц эсвэл тээвэрлэсэн молекулын уусмал, уусмалд агуулагдах их хэмжээний хөнгөн цагааны исэл далай, нуурын сав газарт хуримтлагдах үйл явцтай холбоотой байдаг.
Удамшлын шинж чанараар бокситын ордуудыг 2 үндсэн төрөлд хуваадаг.
1. эх газрын хэвтээ ордуудтай холбоотой платформ,
2. эрэг-далайн ордоор хязгаарлагдах геосинклиналь бүс.
Дэлхийн бокситын нийт нөөцийн 90 гаруй хувь нь халуун болон субтропикийн уур амьсгалтай 18 оронд төвлөрсөн байдаг. Бокситын хамгийн сайн ордууд нь халуун, чийглэг уур амьсгалд алюминосиликат чулуулгийн удаан хугацааны өгөршлийн үр дүнд үүссэн латерит царцдасаар хязгаарлагддаг тул энэ нь санамсаргүй биш юм. Латерит ордууд нь дэлхийн нийт бокситын 9/10 орчим хувийг агуулдаг. Хамгийн том нийт нөөц нь Гвиней (20 тэрбум тонн), Австрали (7 тэрбум тонн), Бразил (6 тэрбум тонн), Вьетнам (3 тэрбум тонн), Энэтхэг (2.5 тэрбум тонн), Индонезид (2 тэрбум тонн) байдаг. Бокситын нийт нөөцийн бараг 2/3 нь эдгээр зургаан улсын гүнд агуулагддаг. Хамгийн том батлагдсан нөөц нь Гвиней (дэлхийн 21%), Бразил (15%), Австрали (11%), Ямайка (7%), Камерун (6%), Мали (4.5%) юм. Тэд дэлхийн бокситын батлагдсан нөөцийн 65 хувийг агуулдаг.
Орос улсад бокситын дотоодын хэрэгцээнд хангалттай нөөц байхгүй бөгөөд энэ түүхий эдийн дэлхийн нөөц дэх эзлэх хувь 1% ч хүрдэггүй.
Орос улсад хамгийн их өндөр чанартайХойд Уралын боксит агуулсан бүс нутгийн бокситуудыг эзэмшдэг. Энэхүү түүхий эдийн хамгийн ирээдүйтэй шинэ эх үүсвэр бол Ухта хотоос 150 км-ийн зайд орших Коми улсын баруун хойд хэсэгт орших Средне-Тиман бүлэг орд юм (200 м-ийн гүн дэх нөөц - 200 сая гаруй тонн). Дундад Тиманы хайгуулын нөөц нь Вежаю-Ворыквинское (150 сая тонн), Верхнещугорское (66 сая тонн), Восточный (48 сая тонн) талбайд төвлөрдөг. Эдгээр ордууд нь хүн амгүй газар байрладаг бөгөөд 60-аад оны сүүлчээр нээгдэж, 80-аад оны үед нарийвчилсан хайгуул хийсэн. Хүдрийн чанар дундаж . 1997 онд Тиман бокситын анхны багцыг (12 мянган тонн) Ухтагаар дамжин Каменск-Уральскийн Уралын хөнгөн цагааны үйлдвэрт өвлийн замын дагуу хүргэв. Үйлдвэрийн туршилтууд нь энэ түүхий эдийг Уралын үйлдвэрүүдэд ашиглах боломжийг баталсан.
Нефелин агуулсан чулуулгийг зөвхөн ОХУ-д хөнгөн цагааны түүхий эд болгон ашигладаг. Кемерово мужид Кия-Шалтырское ордыг боловсруулж байна. мөн Кола хойгийн Кукисвумчорр, Юкспор, Расвумчорр ордууд. Орос дахь нефелиний хүдрийн нийт нөөц нь ойролцоогоор 7 тэрбум тонн, батлагдсан - 5 тэрбум тонн орчин үеийн эдийн засгийн нөхцөлд тэдгээрийн ашиглалтын ашиг нь эргэлзээтэй байна.
Гурав дахь төрлийн хөнгөн цагааны хүдэр - алунитыг зөвхөн Азербайжанд (Заглик орд) боловсруулдаг. Азербайжан дахь алунитын батлагдсан нөөцийг 200 мянган тонн гэж тооцож байгаа бөгөөд нийт 130 сая тоннын нөөцтэй алунитын хүдрийн Гушсай ордод хайгуул хийсэн бөгөөд бүгд найрамдах улсын мэргэжилтнүүдийн үзэж байгаагаар эдгээр хүдрийг урьдчилсан баяжуулалтын дараа хөнгөн цагааны исэл болгон боловсруулах боломжтой. .
Гадаад улс орнуудад бокситын үндсэн ордуудын ашиглалтыг дэлхийн тэргүүлэгч орнуудын цөөн хэдэн хүчирхэг компаниуд (Ямайка, Суринам, Гайана - голдуу АНУ-ын монополиуд, Францад - Францын "Печин", "Евгений" зэрэг компаниуд удирддаг. ", Гана улсад - Британийн хөнгөн цагаан компани гэх мэт), түүний гарт дэлхийн хөнгөн цагааны үйлдвэрлэлийн зонхилох хэсэг төвлөрдөг.
Өргөдөл. Аж үйлдвэрийн боксит дахь хөнгөн цагааны ислийн агууламж 28% -иас 60% ба түүнээс дээш байна. Хөнгөн цагаан үйлдвэрлэхэд боксит ашиглах үед цахиурын модуль (хөнгөн цагааны исэл ба цахиурын харьцаа) 2.1-2.6-аас багагүй байх ёстой. Хамгийн өндөр үнэ цэнэБокситыг хөнгөн цагааны түүхий эд болгон ашигладаг.
Бокситийг мөн будаг, хиймэл зүлгүүр, флюс (хар металлургийн салбарт), газрын тосны бүтээгдэхүүнийг янз бүрийн хольцоос цэвэрлэх сорбент үйлдвэрлэхэд ашигладаг.
Түүнчлэн бокситоос хөнгөн цагааны цементийг агломержуулах буюу хайлуулах замаар, цахилгаан зууханд хайлуулах замаар электрокорундыг гаргаж авдаг. 1770-1900 градусын галд тэсвэртэй бага төмрийн боксит чулуулгийг хөнгөн цагааны исэл ихтэй галд тэсвэртэй материал үйлдвэрлэхэд ашигладаг.
Бразилийн чулууны шинж чанар