Алюминий - один из важнейших конструкционных материалов. Благодаря своей легкости, механической прочности, высокой электропроводности, большой коррозионной устойчивости он нашел широкое применение в авиационной, автомобильной, электротехнической промышленности, других отраслях современной техники и в быту. По объему производства и потребления в мире он занимает второе место среди металлов после железа.
Сырьем для производства алюминия является глинозем, который получают из бокситов, нефелиновых руд и других высокоглиноземистых пород. Основная алюминиевая руда, обеспечивающая 98 % мирового производства глинозема, — бокситы. Россия является единственной страной в мире, где используется такое низкокачественное алюминиевое сырье, как нефелиновые руды.
Общие запасы бокситов в 29 странах мира превышают 40 млрд т, 95 % из них сосредоточено в тропическом поясе, в том числе более 50 % приходится на Гвинею, 40 — на Австралию, Венесуэлу, Бразилию, Индию, Вьетнам и Ямайку. Добывают бокситы в 24 странах в количестве 140 млн т в год, 80 % добычи приходится на Австралию, Гвинею, Ямайку, Бразилию, Китай и Индию. Ежегодное производство глинозема в странах, добывающих бокситы, превысило 52 млн т, а выплавка первичного алюминия — 24,5 млн т. За последние годы производство алюминия возросло более чем в 10 раз.
Уникальными считаются месторождения бокситов с запасами более 500 млн т, крупными и средними — 500 — 50, мелкими — менее 50 млн т.
Содержание глинозема в промышленных рудах превышает 28 %. На качество руд влияет содержание кремнезема, железа, кальция, серы; по соотношению этих компонентов определяются сорта руд.
Бокситы представляют собой остаточную или осадочную породу, состоящую из гидроксидов алюминия, оксидов и гидроксидов железа, глинистых минералов и кварца. По минеральному составу различают бокситы гиббситовые, бемитовые, диаспоровые. При этом замечено, что в молодых, не претерпевших преобразования, месторождениях преобладают гиббситовые руды, а в более древних и преобразованных они сменяются бемитовыми и диаспоровыми.
Все промышленные типы бокситовых месторождений являются экзогенными образованиями. Они подразделяются на месторождения выветривания и осадочные. Месторождения выветривания делятся на остаточные латеритные и остаточные переотложенные, а осадочные — на залегающие в терригенных формациях платформенных областей и связанные с карбонатными формациями геосинклинальных областей. Характеристика геолого-промышленных типов приведена в табл. 1.2.1.
Таблица 1.2.1 Главнейшие геолого-промышленные типы месторождений алюминия
Геолого- |
Рудоносная |
Рудные тела |
Условия залегания |
Состав руд |
Примеры |
Масштаб, |
1. Остаточный |
а) Современная кора |
Горизонтальные |
Приповерхностные |
Гиббсит, гематит |
Боке, Фриа (гвинея) |
Уникальные |
б)Древняя кора |
Крупнй горизонт. |
Залежи перекрыты |
Бемит, гиббсит, |
Висловское |
Крупные, | |
2. Остаточный |
Молодые мезозойско- |
Линзообразные, |
1-3 горизонта среди |
Гиббсит, бемит, |
Месторождения |
Крупные |
3. Осадочный |
Терригенные, карбонат- |
Линзообразные, |
На глубинах 40-150 м |
Гиббсит, бемит, каолинит |
Тихвинская группа, |
Мелкие, |
4. Осадочный |
Карбонатная формация |
Линзовидные, |
Среди |
Диаспор, бемит, |
Красная шапочка и |
Крупные, средние |
Основное промышленное значение имеют латеритные месторождения (90 %
мировых запасов).
В России разрабатываются бокситовые месторождения Северо-Уральского (СУБР) и Южно-Уральского (ЮУБР) бокситоносных районов (84 % добычи) и Тихвинского района (16%). В связи с недостатком сырья для обеспечения потребностей отечественной металлургии Россия ежегодно ввозит около 50 % (3,7 млн т) глинозема из Украины, Казахстана и стран дальнего зарубежья.