Где добывают алюминий в России?

Содержание

Цикл по производству алюминия в России

Где добывают алюминий в России?

Процесс производства первичного алюминия состоит из трех основных фаз1. Сначала осуществляется добыча необходимого сырья — бокситов, нефелинов и алунитов. Затем происходит химическая обработка руды, в результате которой получается глинозем (Al2O3). Из глинозема электролитическим методом получают собственно алюминий. Обычно для производства 1 т алюминия необходимо примерно 2 т глинозема.

Количество бокситов, необходимое для того, чтобы в итоге произвести тонну алюминия, сильно зависит от содержания в них оксида алюминия. Так, западным компаниям обычно требуется 4—5 т бокситов, тогда как отечественного сырья может потребоваться около 7—8 т. Наиболее сложна и энергоемка последняя фаза производства первичного алюминия. Современные заводы при производстве тонны алюминия потребляют в среднем 13,5 МВт.

ч электроэнергии2, средний расход анодной массы составляет 500—530 кг, используется также дорогостоящий фтористый алюминий.

Запасы и производство бокситов и другого алюминиесодержащего сырья

В мире основным сырьем для производства алюминия служат бокситы, содержащие от 32 до 60% глинозема (оксид алюминия Al2O3). К важным алюминиевым рудам относят также алуниты и нефелины.

Крупнейшие производители промышленных бокситов — страны, в которых сосредоточены основные запасы. Так, в 1998 г. в Австралии было добыто 45 млн т, в Гвинее — 16,5 млн т и в Бразилии — 12,5 млн т, что составило 59% от мировой добычи (около 125 млн т)3.

По мировым меркам, Россия обладает незначительными запасами промышленных бокситов — около 400 млн т, что составляет менее 0,7% мировых запасов. При этом большинство отечественных месторождений на сегодняшний день уже в значительной степени выработаны. Кроме того, российские месторождения содержат в основном не бокситы, а нефелины4, а они — худшее сырье для производства глинозема. Да и значительная часть запасов российских бокситов со сравнительно небольшим содержанием алюминия, по западным меркам, не относится к категории промышленных.

Крупнейший производитель алюминиесодержащего сырья в России — Северо-Уральские бокситовые рудники 5. Они до последнего времени обеспечивали Россию лучшим сырьем при достаточно высоком уровне добычи (табл. 1). Основные запасы рудников находятся в районе Североуральска на глубине более полукилометра. В настоящее время старые шахты практически выработаны. Бокситы добываются с глубины 700—800 м и имеют очень высокую себестоимость.

Близки к исчерпанию и месторождения Южно-Уральской и Тихвинской групп.

Ввиду слабости собственной сырьевой базы российские производители алюминия в значительной мере ориентируются на привозной глинозем. Но уповать на стабильность поставок глинозема из-за рубежа не приходится.

Традиционные поставщики глинозема в Россию — Украина и Казахстан — намерены расширять собственные производства алюминия и, следовательно, у них будет меньше «свободного» сырья для экспорта в Россию.

Аналогичная ситуация и в дальнем зарубежье: Австралия, крупнейший в мире экспортер бокситов, тоже постепенно увеличивает собственное производство алюминия, сокращая тем самым возможности поставки сырья на мировой рынок.

В условиях, когда растущий экспорт алюминия из России вызывает недовольство западных конкурентов, некоторые из них могут предпринять (и предпринимают) меры, направленные на сокращение производства на российских заводах. Они, в частности, могут воздействовать на российских производителей путем ограничения экспорта сырья в Россию.

Осуществить такое ограничение вполне реально, имея в виду, что рынок глинозема весьма высоко монополизирован. Одна только американская корпорация Alcoa производит почти 13 млн т глинозема (четверть мирового выпуска), а контролирует чуть ли не половину.

В условиях, когда российская алюминиевая промышленность импортирует почти 2/3 необходимого ей сырья, проблема ресурсозависимости становится чрезвычайно важной.

Одним из решений задачи обеспечения ресурсами российских производителей алюминия является разработка новых отечественных месторождений. Наиболее перспективно на сегодняшний день Средне-Тиманское месторождение низкокачественных бокситов в Республике Коми6. Общие запасы на Тимане, по различным оценкам, составляют от 260 до 360 млн т. Одним из достоинств месторождения является то, что его разработку можно вести открытым способом, а это снижает себестоимость добычи на 15—20% по сравнению с шахтными разработками.

Главным препятствием для освоения месторождения является полное отсутствие инфраструктуры. Так, кроме обустройства самого рудника, необходимо построить авто- и железную7 дороги. В настоящее время главными сторонниками освоения Тимана являются руководители Свердловской обл., где находятся основные потребители бокситов (Богословский и Уральский алюминиевые заводы8 с суммарным годовым выпуском в 230 тыс. т алюминия), и Республики Коми, на территории которой расположено месторождение.

По их мнению, ввод в строй только первой очереди нового рудника позволит добывать 3 млн т бокситов в год, которых заводам хватит для производства 1,2 млн т глинозема (600 тыс. т алюминия).

Между тем очевидно, что разработка одного Средне-Тиманского месторождения не решит проблему обеспечения отечественным глиноземом всех российских производителей. Ныне в России добывается около 8,5 млн т бокситов и нефелинов в год, что обеспечивает производство около 2,4 млн т глинозема. Для выпуска 3 млн т алюминия необходимо обеспечить добычу еще по меньшей мере 12 млн т промышленных бокситов, а также построить соответствующие производства глинозема. Таким образом, в ближайшее время импорт бокситов и глинозема неизбежен.

Производство и импорт глинозема

Общий объем производства глинозема всех заводов, расположенных на территории СНГ, составляет около 5 млн т в год, из них на долю России приходится 2,4 млн т. Потребность отечественных алюминиевых заводов в глиноземе достигает 7 млн т.

Таким образом, мощности по производству алюминия обеспечиваются отечественным глиноземом лишь на треть. Основными поставщиками глинозема в Россию являются Украина и Казахстан, а также Австралия. Так, с Николаевского и Павлодарскогоалюминиевых заводовв 1998 г.

было поставлено 1,77 млн т глинозема, а из стран дальнего зарубежья — около 1,85 млн т (табл. 2).

Производство и экспорт первичного алюминия

Ежегодно в мире выплавляется около 30 млн т алюминия, из которых более 22—24 млн т приходится на первичное производство (из глинозема), а остальное — на вторичное (из лома и скрапа). Крупнейшие мировые производители — США, Россия, Канада и Китай9.

Важный компонент алюминиевого производства — криолит. Именно в расплаве криолита происходит выплавка первичного алюминия из глинозема.Криолит — соединение фтористого натрия и алюминия. Он встречается как природный минерал, но редко. Поэтому для нужд алюминиевой промышленности его обычно получают искусственным путем. О крупном поставщике криолита алюминиевым заводам России — заводе «Криолит», расположенном в городе Полевском Свердловской обл., там, где разворачивались сюжеты бажовских сказов, см.: С.В. Рогачев. Родина сказов. Сысерть. Полевской//География, № 41/99, с. 5—6, 11—12.

Несмотря на некоторый спад производства в начале 90-х годов, российской алюминиевой промышленности удалось удержать уровень производства. Резкое сокращение внутреннего потребления было компенсировано увеличением поставок на внешний рынок. Россия удержала за собой 2-е место по производству алюминия после США. При этом, как видно из табл. 3, с начала 90-х годов экспорт алюминия вырос более чем в 5 раз. Таким образом практически весь производимый в стране алюминий идет на экспорт: самой России ничего не достается.

Читайте также  Как заварить алюминий в домашних условиях?

В настоящее время на территории Российской Федерации работает 11 алюминиевых заводов. Наиболее крупные из них расположены в Восточной Сибири: Братский, Красноярский, Саянский и Иркутский алюминиевые заводы. Суммарный выпуск этих заводов за 1998 г. составил 2,25 млн т алюминия, что соответствует приблизительно 10% общемирового производства. На долю остальных 7 заводов (Новокузнецкий, Богословский, Уральский, Волгоградский, Волховский, Надвоицкий и Кандалакшский алюминиевые заводы) приходится чуть более четверти производства в РФ (табл. 4).

При производстве алюминия используется электролиз в расплавленном криолите, требующий большого количества электроэнергии. По этой причине большинство заводов расположено вблизи либо мощных ГЭС, либо крупных ГРЭС, работающих на сравнительно дешевом местном топливе.

Кроме близости дешевых источников электроэнергии, важную роль при выборе местоположения заводов играет возможность удобного развития инфраструктуры, в частности наличие транспортных путей. Так, все восточносибирские алюминиевые заводы расположены в непосредственной близости от Транссибирской магистрали.

Для российских алюминиевых заводов это особенно важно не только из-за удаленности основных поставщиков глинозема, но и потому, что основные потребители металла также расположены на значительном расстоянии.

Так как транспортировка глинозема намного дешевле, чем передача электроэнергии или топлива в районы производства глинозема, то в России практически не строились заводы полного цикла переработки от бокситов до металла. Исключением являютсяБогословский, Уральский и Волховский алюминиевые заводы. Остальные предприятия вынуждены либо закупать глинозем у отечественных производителей, либо импортировать, либо — до недавнего времени — просто перерабатывать так называемое давальческое сырье (толлинг).

Предприятия глубокой переработки алюминия

Среди предприятий по глубокой переработке алюминия выделяются три основные группы: это заводы по производству проката, фольгопрокатные и кабельные (табл. 5).

Эти производства пережили тяжелейший спад в 90-х годах. За десятилетие существования суверенной РФ производство алюминиевого проката сократилось почти в 10 раз.

В последние годы наметился рост внутреннего спроса на алюминий. Однако в основном происходит потребление импортных товаров. Так, не только бытовая техника, но даже простейшие в изготовлении товары ввозятся из-за рубежа. На строительных рынках даже алюминиевые стремянки — и те итальянские. Возрождение предприятий по глубокой переработке должно быть приоритетным в развитии алюминиевой промышленности.

1 О технологии производства алюминия см. также: И.Р. Сухарев. Бокситы (нефелины, алуниты) — глинозем — алюминий//География, № 17/98 (спецвыпуск: Алюминиевая промышленность мира), с. 6—7.

2 Это значит — 13,5 кВт..ч на 1 кг. Предложим нашим ученикам простую расчетную задачку. Зная, сколько рублей мы платим за 1 кВт.ч по домашнему счетчику, и даже допуская, что правительство говорит правду и реально электроэнергия стоит в 2—4 раза дороже, посчитаем приблизительную (порядок цифр) себестоимость тонны алюминия. Затраты на электроэнергию составляют около 3/4 себестоимости выплавляемого металла. Сравним результаты наших расчетов с ценой на алюминий на мировом рынке. По данным Лондонской биржи металлов, она составляет 1600 долл. за 1 т.

3 См. также: И.Р. Сухарев. Австралия намного обогнала Гвинею и Ямайку по добыче бокситов//География, № 17/98 (спецвыпуск: Алюминиевая промышленность мира), с. 9—13.

4 О добыче нефелинов в Мурманской обл. см.: А.Е. Козаренко. Апатит-нефелиновые месторождения Хибин//География, № 4/2001, с. 4—7; К.С. Лазаревич. Добыча и переработка апатита//Там же, с. 8—9.

5 Отметим, что эти бокситовые рудники, на которые приходится львиная доля российской добычи, не обозначены на картах большинства школьных атласов. И совершенно непонятно почему. Секретными они, вроде бы, не были (по крайней мере, в вузовских учебниках они фигурировали), малозначимыми их тоже не назовешь.

6 Об осваиваемом Средне-Тиманском месторождении бокситов см. также: К.С. Лазаревич. Тиманский кряж//География, № 1/2000, с. 6, 11; Сыктывкар: готовящийся выход из тупика: но не в Россию, а к финнам//География, № 8/2000 (спецвыпуск: Республика Коми), с. 28.

7 Речь идет о строящейся дороге «Белкомур». См.: С.А. Тархов. Новые железные дороги в постсоветском пространстве//География, № 3/2000, с. 2—3, 8.

8 Богословский и Уральский алюминиевые заводы производят и глинозем, и алюминий. Поэтому исходным сырьем для них могут служить бокситы.

9 Данные о производстве алюминия по странам мира в 1995 г. см.: И.Р. Сухарев. Международное разделение труда в алюминиевой промышленности//География, № 17/98 (спецвыпуск: Алюминиевая промышленность мира), с. 5.

Источник: https://geo.1sept.ru/article.php?ID=200101007

Алюминиевая промышленность

Где добывают алюминий в России?
статьи

Алюминиевая промышленность. В 1854 А.Девиль изобрел первый практический способ промышленного производства алюминия. Рост производства был особенно быстрым во время и после Второй мировой войны. Производство первичного алюминия (без учета производства Советского Союза) составляло только 620 тыс. т в 1939, но возросло до1,9 млн. т в 1943. К 1956 во всем мире производилось 3,4 млн. т первичного алюминия; в 1965 мировое производство алюминия составило 5,4 млн. т, в 1980 – 16,1 млн. т, в 1990 – 18 млн. т.

Производство алюминия включает три основные стадии: добыча и обогащение руды; получение из руды чистой окиси алюминия (глинозема); восстановление алюминия из окиси путем электролиза.

Добыча и обогащение руды

Основная алюминиевая руда – бокситы – добывается главным образом в карьерах; крупнейшими производителями бокситов являются Австралия, Гвинея, Ямайка и Бразилия. Обычно слой руды взрывается для образования рабочей площадки на глубине до 20 м, а потом выбирается. Куски руды дробятся и сортируются с помощью грохотов и классификаторов.

Дробленая руда далее обогащается, а пустая порода (хвосты) выбрасывается. На этой стадии процесса экономически выгодно использовать методы промывки и грохочения, использующие разность плотностей руды и пустой породы для отделения их друг от друга. Менее плотная пустая порода уносится промывочной водой, а концентрат оседает на дно обогатительной установки. См.

также РУДЫ ОБОГАЩЕНИЕ.

Процесс Байера

Процесс получения чистой окиси алюминия включает нагревание боксита с едким натром, фильтрование, осаждение гидроокиси алюминия и ее прокаливание для выделения чистого глинозема. На практике руда смешивается с нужным количеством горячего едкого натра в автоклаве из низкоуглеродистой стали, и смесь прокачивается через ряд стальных сосудов с паровой рубашкой. В сосудах поддерживается давление пара 1,4–3,5 МПа в течение времени от 40 мин до нескольких часов, пока не завершится переход окиси алюминия из боксита в раствор алюмината натрия в перегретой жидкости.

После охлаждения твердый осадок отделяется от жидкости. Жидкость фильтруется; в результате получается пересыщенный чистый раствор алюмината. Этот раствор метастабилен: алюминат-ион разлагается с образованием гидроокиси алюминия. Добавление в раствор кристаллической гидроокиси алюминия, остающейся от предыдущего цикла, ускоряет разложение. Сухие кристаллы гидроокиси алюминия затем прокаливаются для отделения воды. Получающийся безводный глинозем пригоден для использования в процессе Холла – Эру.

По экономическим соображениям в промышленности эти процессы стремятся делать по возможности непрерывными.

Электролиз Холла – Эру

Заключительная стадия производства алюминия включает его электролитическое восстановление из чистой окиси алюминия, полученной в процессе Байера. Этот способ извлечения алюминия основывается на том (открытом Холлом и Эру) факте, что когда глинозем растворяется в расплавленном криолите, при электролизе раствора выделяется алюминий.

Типичный электролизер Холла – Эру представляет собой ванну с расплавленным криолитом 3NaF Ч AlF3 (Na3AlF6) – двойным фторидом натрия и алюминия, в котором растворено 3–5% глинозема, – плавающим на подушке из расплавленного алюминия. Стальные шины, проходящие через подину из углеродистых плит, используются для подачи напряжения на катод, а подвешенные угольные бруски, погруженные в расплавленный криолит, служат анодами. Рабочая температура процесса близка к 950° С, что значительно выше температуры плавления алюминия.

Температура в электролизной ванне регулируется изменением зазора между анодами и катодным металлоприемником, на который осаждается расплавленный алюминий. Для поддержания оптимальной температуры и концентрации глинозема в современных электролизерах применяются сложные системы управления. На производство алюминия расходуется очень много электроэнергии, поэтому энергетический КПД процесса – главная проблема в алюминиевой промышленности.

Электродные реакции представляют собой восстановление алюминия из его окиси и окисление углерода до его окиси и двуокиси на анодах. Одна печь дает до 2,2 т алюминия в сутки. Металл сливается раз в сутки (или реже), потом флюсуется и дегазируется в отражательной копильной печи и разливается по формам.

Читайте также  Как окислить алюминий в домашних условиях?

Возобновляемые электроды Содерберга

В электролизере Холла – Эру угольные аноды расходуются со скоростью 2,5 см/сут, так что часто требуется установка новых анодов. Чтобы исключить частое вмешательство человека в производство, был разработан процесс с использованием возобновляемого электрода Содерберга.

Анод Содерберга непрерывно образуется и спекается в восстановительной камере из пасты – смеси 70% молотого кокса и 30% смоляной связки. Эта смесь набивается в прямоугольную оболочку из листовой стали, открытую с обоих концов и расположенную вертикально над ванной с расплавом внутри печи. По мере расходования анода в верхнее отверстие оболочки добавляется паста.

Когда коксосмоляная смесь опускается вниз и нагревается, она спекается в твердый углеродистый брусок прежде, чем достигает рабочей зоны.

Потребление алюминия

Около 28% производимого алюминия идет на изготовление банок для напитков, пищевой тары и всевозможных упаковок. Еще 17% используется в транспортных средствах, включая самолеты, военную технику, железнодорожные пассажирские вагоны и автомобили. Около 16% применяется в конструкциях зданий.

Примерно 8% используется в высоковольтных линиях электропередачи и других электрических устройствах, 7% – в таких потребительских товарах, как холодильники, кондиционеры воздуха, стиральные машины и мебель. На нужды машиностроения и промышленное оборудование расходуется 6%.

Остающаяся часть потребляемого алюминия используется в производстве телевизионных антенн, пигментов и красок, космических кораблей и судов. См. также ХОЛЛ, ЧАРЛЗ МАРТИН.

Источник: https://www.krugosvet.ru/enc/nauka_i_tehnika/tehnologiya_i_promyshlennost/ALYUMINIEVAYA_PROMISHLENNOST.html

Где добывают алюминий в России

Где добывают алюминий в России?

Алюминий — это металл, покрытый матово-серебристой оксидной плёнкой, свойства которого определяют его популярность: мягкость, лёгкость, пластичность, высокая прочность, устойчивость к коррозии, электропроводность и отсутствие токсичности. В современных высоких технологиях применению алюминия отведено ведущее место как конструкционному, многофункциональному материалу.

Наибольшую ценность для промышленности в качестве источника алюминия представляет природное сырьё — алюминиевая руда, составляющая горной породы в виде бокситов, алунитов и нефелина.

Разновидности глинозёмсодержащих руд

Известно более 200 минералов, в состав которых входит алюминий.

Сырьевым источником считают только такую горную породу, которая может соответствовать следующим требованиям:

  • Природное сырьё должно иметь высокое содержание окислов алюминия;
  • Месторождение должно соответствовать экономической целесообразности его промышленной разработки.
  • Горная порода должна содержать алюминиевое сырьё в форме, подлежащей извлечению в чистом виде известными способами.

Особенность природной горной породы боксита

Сырьевым источником могут служить природные залежи бокситов, нефелинов, алунитов, глин, и каолинов. Наиболее насыщены соединениями алюминия бокситы.

Глины и каолины представляют самые распространённые породы со значительным содержанием в них глинозёма. Залежи этих минералов находятся на поверхности земли.

Алюминиевая руда в природе существует только в виде бинарного соединения металла с кислородом.

Добывают это соединение из природных горных руд в виде бокситов, состоящих из окислов нескольких химических элементов: алюминия, калия, натрия, магния, железа, титана, кремния, фосфора.

В зависимости от месторождения бокситы в своём составе имеют от 28 до 80% глинозёма. Это основное сырьё для получения уникального металла.

Качество бокситов как сырья алюминия зависит от содержания в нём глинозёма.

Этим определяются физические свойства бокситов:

  • Минерал представляет скрыто кристаллическую структуру или пребывает в аморфном состоянии. Многие минералы имеют затвердевшие формы гидрогелей простого или комплексного состава.
  • Цвет бокситов в различных точках добычи колеблется от почти белого до красных тёмных цветов. Есть месторождения с чёрной окраской минерала.
  • Плотность алюминий содержащих минералов зависит от их химического состава и составляет около 3 500 кг/м3.
  • Химический состав и структура бокситов определяет твёрдые свойства минерала. Самые прочные минералы отличаются твёрдостью в 6 единиц по шкале, принятой в минералогии.
  • Как природное ископаемое боксит имеет ряд примесей, чаще всего это окислы железа, кальция, магния, марганца, примеси титановых и фосфорных соединений.

Бокситы, каолины, глины в своём составе содержат примеси других соединений, которые при переработке сырья выделяются в отдельные производства.

Только в России используют месторождения с залежами пород, в составе которых глинозём составляет более низкую концентрацию.

С недавних пор глинозём стали получать из нефелинов, которые помимо глинозёма содержат окиси таких металлов, как калий, натрий, кремний и, не менее ценный, квасцовый камень, алунит.

Способы переработки алюминий содержащих ископаемых

Технология получения чистого глинозёма из алюминиевой руды не изменилась со времён открытия этого металла.

Совершенствуется его производственное оборудование, позволяющее получать чистый алюминий.

Основные производственные стадии получения чистого металла:

  • Добыча руды из разработанных месторождений.
  • Первичная обработка от пустых пород с целью повышения концентрации глинозёма – процесс обогащения.
  • Получение чистого глинозёма, электролитическое восстановление алюминия из его окислов.

Производственный процесс завершается получением металла с концентрацией 99,99%.

Добыча и обогащение глинозёма

Глинозём или алюминиевые окислы, в чистом виде в природе не существует. Его извлекают из алюминиевых руд, используя гидрохимические методы.

Залежи алюминиевой руды в месторождениях обычно взрывают, обеспечивая площадку для её добычи на глубине примерно 20 метров, откуда её выбирают и запускают в процесс дальнейшей обработки;

  • Используя специальное оборудование (грохоты, классификаторы), руду дробят и сортируют, отбрасывая пустую породу (хвосты). На этом этапе обогащения глинозёма пользуются способами промывки и грохочения, как наиболее выгодными экономически.
  • Осевшую на дне обогатительной установки очищенную руду смешивают с разогретой массой едкого натра в автоклаве.
  • Смесь пропускают через систему сосудов из высокопрочной стали. Сосуды оснащены паровой рубашкой, поддерживающей необходимую температуру. Давление пара поддерживается на уровне 1,5-3,5 Мпа до полного перехода алюминиевых соединений, из обогащённой породы в алюминат натрия в перегретом растворе едкого натрия.
  • После охлаждения жидкость проходит стадию фильтрации в результате которой происходит отделение твёрдого осадка и получение пересыщенного чистого раствора алюмината. При добавлении в полученный раствор остатков гидроокиси алюминия от предыдущего цикла, разложение ускоряется.
  • Для окончательной осушки гидрата окиси алюминия применяют процедуру прокаливания.

Электролитическое производство чистого алюминия

Чистый алюминий получают, используя непрерывный процесс в результате которого прокалённый алюминий вступает в стадию электролитического восстановления.

Современные электролизёры представляют устройство, состоящее следующих частей:

  • Из стального кожуха, футерованного угольными блоками и плитами. В процессе работы на поверхности корпуса ванны образуется плотная плёнка из застывшего электролита, предохраняющая футеровку от разрушения расплавом электролита.
  • Слой расплавленного алюминия на дне ванны, толщиной 10–20 см, служит катодом в этой установке.
  • Ток в алюминиевый расплав подводится через угольные блоки и встроенные стальные стержни.
  • Аноды, подвешенные на железную раму с помощью стальных штырей, обеспечены тягами, соединёнными с подъёмным механизмом. По мере сгорания анод опускается вниз, а стержни применяют в качестве элемента для подвода тока.
  • В цехах электролизёры устанавливают последовательно в несколько рядов (два или четыре ряда).

Источник: https://ssk2121.com/gde-dobyvayut-alyuminiy-v-rossii/

Цикл по производству алюминия в России

Процесс производства первичного алюминия состоит из трех основных фаз1. Сначала осуществляется добыча необходимого сырья — бокситов, нефелинов и алунитов.

Читайте также  Переплавка алюминия в домашних условиях

Затем происходит химическая обработка руды, в результате которой получается глинозем (Al2O3). Из глинозема электролитическим методом получают собственно алюминий. Обычно для производства 1 т алюминия необходимо примерно 2 т глинозема.

Количество бокситов, необходимое для того, чтобы в итоге произвести тонну алюминия, сильно зависит от содержания в них оксида алюминия.

Так, западным компаниям обычно требуется 4—5 т бокситов, тогда как отечественного сырья может потребоваться около 7—8 т. Наиболее сложна и энергоемка последняя фаза производства первичного алюминия.

Современные заводы при производстве тонны алюминия потребляют в среднем 13,5 МВт.ч электроэнергии2, средний расход анодной массы составляет 500—530 кг, используется также дорогостоящий фтористый алюминий.

Где добывают алюминий в России — Металлы, оборудование, инструкции

Где добывают алюминий в России?

Алюминий представляет собой химический элемент, который занимает лидирующую позицию среди самых распространенных металлов в земной коре, а также наиболее часто используемых. Его содержание в земле приравнивается к 9%. Встречается только в виде соединений, представленных оксидом алюминия или глиноземом. Именно в глине содержится около 30% такого оксида.

Данный металл выгодно отличается среди остальных видов благодаря своим свойствам. А это – отличная пластичность, высокие коэффициенты тепло- и электропроводности, небольшая плотность. Данная статья расскажет вам о технологиях производства и добычи алюминия и его сплавов в мире, а также о важных факторах таких мероприятий.

Для того чтобы добывать глинозем в природных условиях, а затем извлекать из него алюминий, потребуется достаточно большое количество оборудования:

  • Машины для проведения раздачи глинозема;
  • Катодная ошиновка;
  • Установка по газоочистки сухим методом;
  • Электролизер;
  • Краны монтажного, линейного и технического назначения;
  • Оборудование, необходимое для литейного и анодно-монтажного цехов.

Для производства алюминия необходимо не только большое количество оборудования, но и помещение достаточно большой площади, а также мощная электросеть.

Дело в том, что процесс электролиза происходит в специальных ваннах при температуре 9600С и силе тока около 250000 А.

Для организации такого производственного процесса потребуется огромное количество электроэнергии, именно поэтому крупные производители этого металла стараются располагать свои цеха в непосредственной близости от гидроэлектростанций, поставляющих более дешевую энергию. Далее рассмотрено сырье для производства алюминия.

В видео ниже рассказано о производстве алюминия:

Для того чтобы получить алюминий, необходимо в электролизер загрузить анодную массу, глинозем, а также фторсоль. Во время действия электролиза из глины получается окислы углерода, а также фтористые соединения в газообразном состоянии. При этом часть анодной массы расходуется в виде пены, которая снимается с поверхности самого электролита.

Чрезмерный расход анодной массы, а также фтористых солей может свидетельствовать о низком качестве самой массы, а также о неправильном обслуживании использованного оборудования.

В теории для получения 1 кг алюминия потребуется 1,9 кг глинозема. Остальная его часть включает в себя всевозможные примеси и потери в процессе производства. Однако на практике сырья может потребоваться гораздо больше, в зависимости от типа глины, используемого оборудования и прочих факторов.

Далее рассмотрена технология литья, производства сварки алюминия аргоном.

Технологии производства алюминия

Технология производства (получения) алюминия включает в себя следующие стадии:

  1. Добыча глинозема (окись алюминия) из алюминиевых руд.
  2. Выделение из окиси алюминия.
  3. Полная очистка алюминия.

Получить глинозем можно при помощи кислотного, щелочного и электролитического способа. Первый вариант предпочтительнее использовать при работе с высокими сортами сырья.

Второй способ подразумевает быстрое разложение алюминиевого раствора путем введения алюминиевой гидроокиси.

Образовавшийся после такой реакции раствор подвергается выпариванию с целью последующего использования для глинозема.

Первым этапом добычи алюминия является тщательное дробление боксита с применением едкой щелочи или извести.

Затем происходит помещение сырья в автоклавы, где при температуре 250°С происходит его разложение и выделение алюмината натрия.

Получившийся натриевый раствор проходит этап очистки в специальных сгустителях, где он отделяется от шлама. Очищенный раствор прогоняется через фильтры и направляется в емкости с регулярным помешиванием.

В вакуумных фильтрах и циклонах происходит выделение окиси алюминия, часть которой используется для затравки, а остальное количество направляется на кальцинацию.

Это процесс также называется обезвоживанием и происходит при температуре около 1300°С. В среднем для получения 2 т окиси потребуется энергии до 8,5 кВт/ч.

получившееся достаточно прочное соединение еще не является чистым алюминием.

Про процесс электролиза в производстве алюминия расскажет этот видеоролик:

Главным оборудованием на данном этапе является специальная ванна (электролизер), оснащена углеродистыми блоками. К ней организуют подведение электрического тока мощностью до 150000 А, а в саму емкость загружают угольные аноды, которые сгорают после выделения чистого кислорода и образовывают окись углерода.

Аноды подразделяются на два вида:

  • Полученные путем обжига угольных блоков, масса которых может превышать 1 т.
  • Самообжигающиеся, включающие в себя угольные брикеты, распекающиеся при электролизе.

Рафинация металла

Наиболее популярным методом получения алюминия является трехслойный электролиз, который проходит в специальных ваннах, футерованных магнезитом. В качестве анода выступает непосредственно сам расплавленный алюминий. Он находится в самом нижнем слое.

Чистый же металл, который растворяется в анодном слое благодаря процессу электролита, поднимается на поверхность выступая катодом. Рафинированный алюминий в минимальном соотношении содержит магний, титан и прочие примеси. И уже на данном этапе получает вид товарной продукции, будь-то слитки, чушки или проволока.

Наиболее крупным производителем алюминия является компания «Русал», которая производит более 4 млн. т алюминия в год. Также в список крупнейших производителей алюминия в России входят:

  • Компания «СУАЛ», специализирующаяся на работе с алюминиевыми сплавами;
  • АО «БАЗ», работающее на производстве и добыче глинозема и гидрооксида алюминия;
  • ВгАЗ, завод по производству первичного алюминия.

Производство алюминия представляет собой сложный процесс, требующий необходимого оборудования, знания технологии, соблюдения особых условий и трудовых затрат. Зато изготовление различных изделий из алюминия — дело популярное.

О перспективах производства алюминия расскажет это видео:

Источник: http://stroyres.net/metallicheskie/vidyi/tsvetnyie/alyuminiy/osobennosti-proizvodstva-i-dobyichi.html

Обзор крупнейших алюминиевых заводов России

Лидерами по технической оснащенности производства первичного алюминия в России являются: Кандалакшский, Новокузнецкий, Хакасский, Иркутский, Саяногорский, Красноярский, Братский алюминиевые заводы.

Объединение крупных производителей привело к появлению лидера мировой алюминиевой промышленности — объединенной компании РУСАЛ.

РУСАЛ, в состав которого включены крупнейшие алюминиевые заводы России, является монополистом по производству первичного алюминия на территории Российской Федерации.

Крупнейшие алюминиевые заводы находятся в Сибири: это обусловлено наличием возобновляемой гидроэлектроэнергии (например, Братская ГЭС, Красноярская ГЭС), а также богатыми месторождениями боксита, необходимого для производства.

Обзор лидеров-производителей первичного алюминия составлен на основании представленных экспертными центрами, данных ЕГРЮЛ и бухгалтерских отчетностей организаций.

Ранжирование осуществляется на основании информации о мощностях производственных комплексов.

Кандалакшский алюминиевый завод

(Фото завода размещено на сайте информационного портала Мурманска и Мурманской обл. severpost.ru)

Место регистрации – Россия, Мурманская обл., г. Кандалакша

Сведения об управляющей организации: ЗАО «РУСАЛ ГЛОБАЛ МЕНЕДЖМЕНТ Б.В.»

Сведения о руководстве: генеральный директор Терентьев А.А.

Согласно ЕГРЮЛ является филиалом АО «Сибирско-Уральская алюминиевая компания»

Технические характеристики завода, опубликованные на официальном сайте РУСАЛ

Производственная мощность 76 тыс. тонн / год
Производственные технологии Технология Содерберга (самообжигаемые аноды)
Численность сотрудников 915 человек

Осуществляет деятельность с 1951 года.

Является единственным заводом в мире, расположение которого за пределами Полярного круга.

Направления производства:

  • первичный алюминий;
  • слитки;
  • катанка.

Основной потребитель: предприятия электротехнической отрасли.

В 2017 году планируется модернизация производственного комплекса, установка нового оборудования для расширения номенклатуры выпускаемых изделий.

Новокузнецкий алюминиевый завод

Место регистрации – Россия, Кемеровская обл., г. Новокузнецк.

Сведения об управляющей организации: ЗАО «РУСАЛ ГЛОБАЛ МЕНЕДЖМЕНТ Б.В.»

Источник: https://spb-metalloobrabotka.com/gde-dobyvayut-alyuminiy-v-rossii/