Bauxita. Propriedades do minério de alumínio Que metal é obtido do minério de alumínio

Comparado aos metais tradicionais (aço, cobre, bronze), o alumínio é um metal jovem. O método moderno de obtê-lo foi desenvolvido apenas em 1886 e, antes disso, era muito raro. A escala industrial do metal "alado" começou apenas no século XX. Hoje, é um dos materiais mais procurados em diversas indústrias, desde a eletrônica até as indústrias espacial e aeronáutica.

Pela primeira vez, o minério de alumínio na forma de um metal prateado foi obtido em 1825 em um volume de apenas alguns miligramas, e antes do advento da produção em massa este metal era mais valioso que o ouro. Por exemplo, uma das coroas reais da Suécia incluía alumínio, e D. I. Mendeleev em 1889 recebeu um presente caro dos britânicos - balanças de alumínio.

Quais matérias-primas são necessárias para obter o minério de alumínio? Como é produzido um dos materiais mais essenciais dos tempos modernos?

O próprio metal prateado é obtido diretamente da alumina. Essa matéria-prima é o óxido de alumínio (Al2O3), obtido dos minérios:

bauxita;
Alunitas;
Sienitos nefelinos.

A fonte mais comum de material de origem é a bauxita, e eles são considerados o principal minério de alumínio.

Apesar de mais de 130 anos de história de descobertas, ainda não foi possível entender a origem do minério de alumínio. É possível que simplesmente em cada região as matérias-primas tenham se formado sob a influência de certas condições. E isso torna difícil deduzir uma teoria universal sobre a formação da bauxita. Existem três hipóteses principais para a origem das matérias-primas de alumínio:

Eles foram formados como resultado da dissolução de certos tipos de calcário, como produto residual.
A bauxita foi obtida como resultado do intemperismo de rochas antigas com sua posterior transferência e deposição.
O minério é resultado de processos químicos de decomposição de sais de ferro, alumínio e titânio, e caiu na forma de precipitado.

No entanto, os minérios de alunita e nefelina foram formados em condições diferentes das bauxitas. Os primeiros foram formados sob condições de atividade hidrotermal e vulcânica ativa. O segundo está em altas temperaturas de magma.

Como resultado, as alunitas geralmente têm uma estrutura porosa quebradiça. Eles contêm até 40% de vários compostos de óxido de alumínio. Mas, além do próprio minério contendo alumínio, as jazidas, via de regra, contêm aditivos, o que afeta a rentabilidade de sua extração. Considera-se lucrativo desenvolver o depósito com uma proporção de 50% de alunitas para aditivos.

As nefelinas são geralmente representadas por amostras cristalinas que, além do óxido de alumínio, contêm aditivos na forma de várias impurezas. Dependendo da composição, esse tipo de minério é classificado em tipos. Os mais ricos têm em sua composição até 90% de nefelinas, os de segunda categoria 40-50%, se os minerais forem mais pobres que esses indicadores, não se considera necessário desenvolvê-los.

Tendo uma ideia sobre a origem dos minerais, a exploração geológica pode determinar com bastante precisão a localização dos depósitos de minérios de alumínio. Além disso, as condições de formação, que afetam a composição e estrutura dos minerais, determinam os métodos de extração. Se o campo for considerado lucrativo, desenvolva seu desenvolvimento.

A bauxita é um composto complexo de óxidos de alumínio, ferro e silício (na forma de vários quartzos), titânio e também com uma pequena mistura de sódio, zircônio, cromo, fósforo e outros.

A propriedade mais importante na produção de alumínio é a "abertura" da bauxita. Ou seja, quão fácil será separar dele aditivos de silício desnecessários para obter a matéria-prima para a fundição de metais.

A base para a produção de alumínio é a alumina. Para formá-lo, o minério é moído em um pó fino e aquecido com vapor, separando a maior parte do silício. E já essa massa será matéria-prima para fundição.

Para obter 1 tonelada de alumínio, são necessárias cerca de 4-5 toneladas de bauxitas, das quais, após o processamento, são formadas cerca de 2 toneladas de alumina, e só então é possível obter o metal.

Tecnologia para o desenvolvimento de depósitos de alumínio. Métodos para extração de minério de alumínio

Com uma profundidade insignificante de ocorrência de rochas contendo alumínio, sua extração é realizada por método aberto. Mas, o próprio processo de corte de camadas de minério dependerá de seu tipo e estrutura.

Minerais cristalinos (mais frequentemente bauxitas ou nefelinas) são removidos por moagem. Mineiros são usados para isso. Dependendo do modelo, essa máquina pode cortar uma costura de até 600 mm de espessura. O maciço rochoso desenvolve-se gradativamente, formando prateleiras após passar por uma camada.

Isso é feito para a posição segura da cabine do operador e do trem de rolamento, que em caso de colapso imprevisto estará a uma distância segura.

Rochas soltas contendo alumínio excluem o uso de desenvolvimento de moagem. Uma vez que sua viscosidade obstrui a parte de corte da máquina. Na maioria das vezes, esses tipos de rochas podem ser cortados usando escavadeiras de mineração, que imediatamente carregam o minério em caminhões basculantes para posterior transporte.

Transporte de matérias-primasé uma parte separada de todo o processo. Normalmente, as usinas de enriquecimento, se possível, procuram construir próximas aos empreendimentos. Isso permite o uso de transportadores de correia para fornecer minério para enriquecimento. Mas, mais frequentemente, as matérias-primas apreendidas são transportadas por caminhões basculantes.
A próxima etapa é o enriquecimento e preparação da rocha para a produção de alumina.

O minério é transportado por uma correia transportadora até a oficina de preparação de matéria-prima, onde podem ser utilizados diversos britadores, triturando os minerais um a um até uma fração de aproximadamente 110 mm.
A segunda seção da oficina preparatória realiza o fornecimento de minério preparado e aditivos adicionais para processamento posterior.

A próxima etapa de preparação é a sinterização da rocha em fornos.

Também nesta fase, é possível processar as matérias-primas por lixiviação com álcalis fortes. O resultado é uma solução líquida de aluminato (tratamento hidrometalúrgico).

A solução de aluminato passa pelo estágio de decomposição. Nesta etapa, obtém-se uma polpa de aluminato que, por sua vez, é enviada para separação e evaporação do componente líquido.
Depois disso, essa massa é limpa de álcalis desnecessários e enviada para calcinação em fornos. Como resultado dessa cadeia, forma-se alumina seca, necessária para a produção de alumínio por tratamento de hidrólise.

Um processo tecnológico complexo requer uma grande quantidade de combustível e calcário, além de eletricidade. Este é o principal fator na localização das fundições de alumínio - próximo a um bom entroncamento de transporte e a presença de depósitos dos recursos necessários nas proximidades.

No entanto, existe também um método de extração de minas, quando a rocha é cortada das camadas de acordo com o princípio da mineração. carvão duro. Depois disso, o minério é enviado para instalações similares para enriquecimento e extração de alumínio.

Uma das galerias de "alumínio" mais profundas está localizada nos Urais, na Rússia, sua profundidade chega a 1.550 metros!

As principais jazidas de alumínio estão concentradas em regiões com clima tropical, e a maioria dos 73% dos depósitos são encontrados em apenas 5 países: Guiné, Brasil, Jamaica, Austrália e Índia. Destes, a Guiné tem as reservas mais ricas de mais de 5 bilhões de toneladas (28% da quota mundial).

Se dividirmos as reservas e volumes por produção, podemos obter a seguinte imagem:

1º lugar - África (Guiné).

2º lugar - América.

3º lugar - Ásia.

4º lugar - Austrália.

5º - Europa.

Os cinco maiores países na extração de minério de alumínio são apresentados na tabela

Além disso, os principais mineradores de minério de alumínio incluem: Jamaica (9,7 milhões de toneladas), Rússia (6,6), Cazaquistão (4,2), Guiana (1,6).

Em nosso país existem vários depósitos ricos em minérios de alumínio, concentrados nos Urais e na região de Leningrado. Porém, a principal forma de extração de bauxita em nosso país é um método de mina fechada mais trabalhoso, que extrai cerca de 80% da massa total de minérios na Rússia.

Os líderes no desenvolvimento de campo são a sociedade anônima Sevuralboksitruda, Baksitogorsky alumina JSC, minas de bauxita do sul de Ural. No entanto, seus estoques estão acabando. Como resultado, a Rússia tem que importar cerca de 3 milhões de toneladas de alumina por ano.

No total, já foram exploradas no país 44 jazidas de diversos minérios de alumínio (bauxita, nefelina), que, segundo estimativas, devem ser suficientes para 240 anos, com a intensidade de produção atual.

As importações de alumina se devem à baixa qualidade do minério nas jazidas, por exemplo, a bauxita com composição de 50% de alumina é extraída na jazida de Chapeuzinho Vermelho, enquanto a rocha com 64% de alumina é extraída na Itália e 61% na China.

Basicamente, até 60% da matéria-prima do minério é utilizada para produzir alumínio. No entanto, a rica composição permite extrair dele e de outros elementos químicos: titânio, cromo, vanádio e outros metais não ferrosos, necessários principalmente como aditivos de liga para melhorar a qualidade do aço.

Conforme mencionado acima, a cadeia tecnológica para a produção do alumínio passa necessariamente pela etapa de formação da alumina, que também é utilizada como fundente na metalurgia ferrosa.

A rica composição de elementos do minério de alumínio também é utilizada para a produção de tinta mineral. O cimento de alumina também é produzido pelo método de fundição - uma massa durável de endurecimento rápido.

Outro material obtido da bauxita é o eletrocorindo. É obtido pela fundição do minério em fornos elétricos. É uma substância muito dura, perdendo apenas para o diamante, o que o torna um abrasivo popular.

Além disso, no processo de obtenção do metal puro, forma-se resíduo - lama vermelha. Dele é extraído um elemento - o escândio, que é utilizado na produção de ligas de alumínio-escândio, procuradas na indústria automotiva, na ciência de foguetes, na produção de acionamentos elétricos e em equipamentos esportivos.

Desenvolvimento produção moderna exige cada vez mais alumínio. No entanto, nem sempre é lucrativo desenvolver jazidas ou importar alumina do exterior. Portanto, a fundição de metais usando matérias-primas secundárias está sendo cada vez mais usada.

Por exemplo, países como EUA, Japão, Alemanha, França, Grã-Bretanha produzem principalmente alumínio secundário, que em termos de volume é de até 80% da fundição global.

O metal secundário é muito mais barato que o metal primário, que requer 20.000 kW de energia / 1 tonelada.

Hoje, o alumínio, obtido a partir de diversos minérios, é um dos materiais mais procurados que possibilita a obtenção de produtos duráveis, leves e não suscetíveis à corrosão. Ainda não foram encontradas alternativas ao metal e, nas próximas décadas, a mineração e a fundição de minério só crescerão.

A bauxita é o principal minério para a produção de alumínio. A formação de depósitos está associada ao processo de intemperismo e transferência de material, no qual, além dos hidróxidos de alumínio, existem outros elementos químicos. A tecnologia de extração de metais proporciona um processo de produção industrial economicamente rentável sem a geração de resíduos.

Características do mineral de minério

O nome da matéria-prima mineral para a mineração de alumínio vem do nome da área na França onde os depósitos foram descobertos pela primeira vez. A bauxita consiste em hidróxidos de alumínio, como impurezas contém minerais argilosos, óxidos e hidróxidos de ferro.

Na aparência, a bauxita é rochosa e, menos frequentemente, semelhante à argila, a rocha é homogênea ou em camadas na textura. Dependendo da forma de ocorrência na crosta terrestre, são densos ou porosos. Os minerais são classificados de acordo com sua estrutura:

detrital - conglomerado, cascalho, arenito, pelítico;
nódulos - leguminosas, oolíticas.

A massa fundamental da rocha na forma de inclusões contém formações oolíticas de óxidos de ferro ou alumina. O minério de bauxita é geralmente de cor marrom ou tijolo, mas existem depósitos de tons de branco, vermelho, cinza e amarelo.

Os principais minerais para a formação do minério são:

diásporas;
hidrogoetita;
goetita;
boemita;
gibbsita;
caulinita;
ilmenita;
alumina hematita;
calcita;
siderita;
mica.

Distinguir plataforma bauxítica, ilhas geossinclinais e ilhas oceânicas. Depósitos de minério de alumínio foram formados como resultado da transferência de produtos de intemperismo de rochas com sua posterior deposição e sedimentação.

As bauxitas industriais contêm 28-60% de alumina. Ao usar minério, a proporção deste último para o silício não deve ser inferior a 2-2,5.

Depósitos e extracção de matérias-primas

As principais matérias-primas para a produção industrial de alumínio na Federação Russa são bauxitas, minérios de nefelina e seus concentrados, concentrados na Península de Kola.

Os depósitos de bauxita na Rússia são caracterizados pela baixa qualidade das matérias-primas e difíceis condições de mineração e geológicas de extração. Existem 44 jazidas exploradas no estado, das quais apenas um quarto é explorado.

A principal produção de bauxita é realizada pela JSC "Sevuralboksitruda". Apesar das reservas de matéria-prima do minério, a segurança empresas de processamento desigual. Há 15 anos, há escassez de nefelinas e bauxitas, o que leva à importação de alumina.

As reservas mundiais de bauxita estão concentradas em 18 países localizados em regiões tropicais e zonas subtropicais. A localização da bauxita da mais alta qualidade está confinada a áreas de intemperismo de rochas aluminossilicatas em condições úmidas. É nestas zonas que se situa o grosso da oferta mundial de matérias-primas.

As maiores reservas estão concentradas na Guiné. Em termos de extração de matéria-prima de minério no mundo, o campeonato é da Austrália. O Brasil tem 6 bilhões de toneladas de reservas, o Vietnã tem 3 bilhões de toneladas, as reservas de bauxita da Índia diferem alta qualidade, somam 2,5 bilhões de toneladas, Indonésia - 2 bilhões de toneladas. A maior parte do minério está concentrada nas entranhas desses países.

As bauxitas são extraídas por mineração a céu aberto e subterrânea. processo tecnológico o processamento de matérias-primas depende de sua composição química e prevê a execução faseada do trabalho.

No primeiro estágio, sob a influência de reagentes químicos, forma-se alumina e, no segundo estágio, um componente metálico é extraído por eletrólise de uma fusão de sais de flúor.

Vários métodos são usados para formar alumina:

sinterização;
hidroquímico;
combinado.

A aplicação das técnicas depende da concentração de alumínio no minério. A bauxita de baixa qualidade é processada de forma complexa. A carga obtida pela sinterização da soda calcária e da bauxita é lixiviada com uma solução. O hidróxido de metal formado como resultado do tratamento químico é separado e submetido a filtração.

Aplicação de recursos minerais

A utilização da bauxita em diversos ramos da produção industrial se deve à versatilidade da matéria-prima quanto à sua composição mineral e propriedades físicas. A bauxita é um minério do qual são extraídos o alumínio e a alumina.

O uso de bauxita em metalurgia ferrosa como fundente na fundição de aço de forno aberto melhora especificações produtos.

Na fabricação do eletrocorindo, as propriedades da bauxita são utilizadas para formar um material refratário ultrarresistente (corindo sintético) por fusão em forno elétrico com a participação do antracito como agente redutor e limalha de ferro.

O mineral bauxita com baixo teor de ferro é utilizado na fabricação de cimentos refratários de endurecimento rápido. Além do alumínio, ferro, titânio, gálio, zircônio, cromo, nióbio e TR (elementos de terras raras) são extraídos das matérias-primas do minério.

As bauxitas são usadas para a produção de tintas, abrasivos, sorventes. O minério com baixo teor de ferro é utilizado na fabricação de composições refratárias.

O maior valor para a indústria como fonte de alumínio são as matérias-primas naturais - bauxita, um componente da rocha na forma de bauxita, alunita e nefelina.

Variedades de minérios contendo alumina

Mais de 200 minerais são conhecidos que contêm alumínio.

A fonte de matérias-primas é considerada apenas tal Rocha, que pode atender aos seguintes requisitos:

Característica da rocha natural bauxita

Bauxita na natureza existe apenas na forma de um composto binário de um metal com oxigênio. Este composto é obtido da montanha natural minérios na forma de bauxita, composta por óxidos de vários elementos químicos: alumínio, potássio, sódio, magnésio, ferro, titânio, silício, fósforo.

Dependendo do depósito, as bauxitas contêm de 28 a 80% de alumina em sua composição. Esta é a principal matéria-prima para a obtenção de um metal único. A qualidade da bauxita como matéria-prima para o alumínio depende do teor de alumina nela. Isso define o físico propriedades bauxita:

Bauxitas, caulins, argilas contêm impurezas de outros compostos em sua composição, que, durante o processamento da matéria-prima, são liberados em indústrias separadas.

Somente na Rússia são utilizados depósitos com depósitos de rochas, nos quais a alumina é uma concentração menor.

Recentemente, a alumina começou a ser obtida a partir das nefelinas, que, além da alumina, contêm óxidos de metais como potássio, sódio, silício e, não menos valiosos, pedra de alume, alunita.

Métodos para processamento de minerais contendo alumínio

A tecnologia de obtenção de alumina pura a partir do minério de alumínio não mudou desde a descoberta desse metal. melhorou equipamento de produção, permitindo obter alumínio puro. As principais etapas de produção para obtenção de metal puro:

Extração de minério de jazidas desenvolvidas.
O processamento primário de estéril para aumentar a concentração de alumina é um processo de beneficiamento.
Obtenção de alumina pura, redução eletrolítica do alumínio a partir de seus óxidos.

O processo de produção termina com um metal com concentração de 99,99%.

Extração e enriquecimento de alumina

Alumina ou óxidos de alumínio não existem na natureza em sua forma pura. É extraído de minérios de alumínio usando métodos hidroquímicos.

Depósitos de minério de alumínio em depósitos geralmente explode, disponibilizando um local para sua extração a aproximadamente 20 metros de profundidade, de onde é selecionado e lançado no processo de posterior beneficiamento;

Por meio de equipamentos especiais (peneiras, classificadores), o minério é triturado e classificado, descartando o estéril (rejeito). Nesta etapa do enriquecimento da alumina, são utilizados os métodos de lavagem e peneiramento, por serem os mais vantajosos economicamente.
O minério purificado depositado no fundo da planta de concentração é misturado a uma massa aquecida de soda cáustica em autoclave.
A mistura passa por um sistema de vasos de aço de alta resistência. As embarcações são equipadas com uma camisa de vapor que mantém a temperatura necessária. A pressão do vapor é mantida no nível de 1,5-3,5 MPa até a transição completa dos compostos de alumínio da rocha enriquecida para o aluminato de sódio em uma solução superaquecida de hidróxido de sódio.
Após o resfriamento, o líquido passa por uma etapa de filtração, resultando na separação de um precipitado sólido e na obtenção de uma solução supersaturada de aluminato puro. Quando os resíduos de hidróxido de alumínio do ciclo anterior são adicionados à solução resultante, a decomposição é acelerada.
Para a secagem final do hidrato de alumina, é utilizado um procedimento de calcinação.

Produção eletrolítica de alumínio puro

O alumínio puro é obtido por meio de um processo contínuo pelo qual o alumínio calcinado entra na fase de redução eletrolítica.

Os eletrolisadores modernos representam um dispositivo que consiste nas seguintes partes:

Purificação adicional de alumínio por refino

Se o alumínio extraído dos eletrolisadores não atender aos requisitos finais, ele é submetido a uma purificação adicional por refino.

Na indústria, esse processo é realizado em um eletrolisador especial, que contém três camadas líquidas:

Durante a eletrólise, as impurezas permanecem na camada do ânodo e no eletrólito. O rendimento do alumínio puro é de 95 a 98%. O desenvolvimento de depósitos contendo alumínio ocupa um lugar de destaque na economia nacional, devido às propriedades do alumínio, que atualmente ocupa o segundo lugar depois do ferro na indústria moderna.

Alumínio- um dos materiais estruturais mais importantes. Devido à sua leveza, resistência mecânica, alta condutividade elétrica, alta resistência à corrosão, encontrou ampla aplicação na aviação, automotiva, indústrias elétricas, outros ramos da tecnologia moderna e na vida cotidiana. Em termos de produção e consumo no mundo, ocupa o segundo lugar entre os metais depois do ferro.

A matéria-prima para a produção de alumínio é alumina, que é obtido a partir de bauxita, minérios de nefelina e outras rochas de alto teor de alumina. Principal bauxita, fornecendo 98% da produção mundial de alumina, é a bauxita. A Rússia é o único país do mundo onde são utilizadas matérias-primas de alumínio de baixa qualidade, como minérios de nefelina.

As reservas totais de bauxita em 29 países do mundo ultrapassam 40 bilhões de toneladas, 95% delas concentradas na zona tropical, incluindo mais de 50% na Guiné, 40% na Austrália, Venezuela, Brasil, Índia, Vietnã e Jamaica. A bauxita é extraída em 24 países no montante de 140 milhões de toneladas por ano, 80% da produção recai sobre Austrália, Guiné, Jamaica, Brasil, China e Índia. A produção anual de alumina nos países produtores de bauxita ultrapassou 52 milhões de toneladas e a fundição de alumínio primário - 24,5 milhões de toneladas. últimos anos produção de alumínio aumentou mais de 10 vezes.

são considerados únicos Naturalidade bauxitas com reservas de mais de 500 milhões de toneladas, grandes e médias - 500 - 50, pequenas - menos de 50 milhões de toneladas.

A bauxita é uma rocha residual ou sedimentar composta de hidróxidos de alumínio, óxidos e hidróxidos de ferro, minerais argilosos e quartzo. De acordo com a composição mineral, distinguem-se gibbsita, boemita e bauxitas diásporas. Ao mesmo tempo, notou-se que os minérios de gibbsita predominam em depósitos jovens que não sofreram transformação, enquanto nos mais antigos e transformados são substituídos por depósitos de boemita e diaspóricos.

Todos os tipos industriais de depósitos de bauxita são formações exógenas. Eles são subdivididos em depósitos intemperizados e sedimentares. Os depósitos de intemperismo são divididos em depósitos lateríticos residuais e redepositados residuais, e os depósitos sedimentares são divididos em áreas de plataforma ocorrendo em formações terrígenas e áreas geossinclinais associadas a formações carbonáticas. A característica é dada em aba. 1.2.1.

Tabela 1.2.1 Principais tipos geológicos e industriais de depósitos de alumínio

Geológico industrial tipo de	Minério formação	corpos de minério	Condições de ocorrência	Composição de minérios	Exemplos depósitos	Escala, depósitos
1. Residual laterítico	a) Casca moderna intemperismo em xisto antigo, basaltos, etc.	Horizontal depósitos área 5-15 km2, potência até 10-15 m.	próximo à superfície no apartamento terras altas - tigelas; bloqueado couraça de ferro.	Gibbsita, hematita	Boke, Fria (Guiné)	Único até 3 bilhões de toneladas
1. Residual laterítico	b) Casca antiga intemperismo em folhelhos de filito e metabasitos	Grande horizonte. Corpos que ocorrem comprimento até vários dezembro km, com uma capacidade de vários metros	Os depósitos são cobertos sedimentar rochas paleozóicas, mesozóico Cenozóico, poder 450-600 m.	Boemita, gibbsita, shaozita	Wisłowska (KMA, Rússia)	ampla, 80 milhões de toneladas
2. Residual redepositado	Mesozóico jovem Areia Cenozóica- argila, adjacente para áreas de desenvolvimento núcleos lateríticos intemperismo	lenticular, tipo folha	1-3 horizontes entre arenitos, argilas, etc.	Gibbsita, boemita, hematita, caulinita, siderita	Naturalidade litoral da guiana Planícies, Wayne Gov (Austrália)
3. Sedimentar plataforma	Terrigenous, carbonato- não terrígeno, vulcanogênico-terrígeno continental, vermelho, às vezes argiloso	lenticular, tipo folha	Em profundidades de 40-150 m sob sedimentar formações Paleozóico, Mesozóico	Gibbsita, boemita, caulinita	Grupo Tikhvin, North Onega (Rússia)	pequena, médio, raro-grande
4. Sedimentar geossinclinal	formação de carbonato (terrígeno, continental, águas rasas theriigenno- carbonato, subformação de recife)	lenticular, tipo folha	Dentre implantado estratos sedimentares	Diásporo, boemita, rara-gibbsita, hematita, pirita	Chapeuzinho Vermelho e outros, SUBR, Rússia	grande, médio

Os depósitos de laterita (90% das reservas mundiais) são da maior importância industrial.

Na Rússia, os depósitos de bauxita estão sendo desenvolvidos nas regiões produtoras de bauxita (84% da produção) e na região de Tikhvin (16%). Devido à falta de matéria-prima para atender às necessidades da metalurgia nacional, a Rússia importa anualmente cerca de 50% (3,7 milhões de toneladas) de alumina da Ucrânia, Cazaquistão e países distantes.

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O alumínio é um metal revestido com um filme fosco de óxido de prata, cujas propriedades determinam sua popularidade: maciez, leveza, ductilidade, alta resistência, resistência à corrosão, condutividade elétrica e ausência de toxicidade. Nas altas tecnologias modernas, o uso do alumínio ocupa um lugar de destaque como material estrutural e multifuncional. O maior valor para a indústria como fonte de alumínio são as matérias-primas naturais - bauxita, um componente da rocha na forma de bauxita, alunita e nefelina.

Variedades de minérios contendo alumina

Mais de 200 minerais são conhecidos que contêm alumínio. Apenas essa rocha é considerada como fonte de matéria-prima, que pode atender aos seguintes requisitos:

As matérias-primas naturais devem ter um alto teor de óxidos de alumínio;
O depósito deve obedecer viabilidade economica seu desenvolvimento industrial.
A rocha deve conter matéria-prima de alumínio em forma para ser extraída na forma pura por métodos conhecidos.

Característica da rocha natural bauxita

Depósitos naturais de bauxitas, nefelinas, alunitas, argilas e caulins podem servir como fonte de matéria-prima. As bauxitas são as mais saturadas com compostos de alumínio. Argilas e caulins são as rochas mais comuns com um teor significativo de alumina. Os depósitos desses minerais estão na superfície da terra. Bauxita na natureza existe apenas na forma de um composto binário de um metal com oxigênio. Este composto é obtido da montanha natural minérios na forma de bauxita, composta por óxidos de vários elementos químicos: alumínio, potássio, sódio, magnésio, ferro, titânio, silício, fósforo. Dependendo do depósito, as bauxitas contêm de 28 a 80% de alumina em sua composição. Esta é a principal matéria-prima para a obtenção de um metal único. A qualidade da bauxita como matéria-prima para o alumínio depende do teor de alumina nela. Isso define o físico propriedades bauxita:

O mineral é uma estrutura cristalina latente ou está em estado amorfo. Muitos minerais têm formas solidificadas de hidrogéis de composição simples ou complexa.
A cor das bauxitas em vários pontos de extração varia de cores quase brancas a vermelhas escuras. Existem depósitos com uma cor preta do mineral.
A densidade dos minerais que contêm alumínio depende de sua composição química e é de cerca de 3.500 kg/m3.
A composição química e estrutura da bauxita determina o sólido propriedades mineral. Os minerais mais duros se distinguem por uma dureza de 6 unidades na escala adotada em mineralogia.
Como mineral natural, a bauxita possui várias impurezas, na maioria das vezes são óxidos de ferro, cálcio, magnésio, manganês, impurezas de titânio e compostos de fósforo.

Bauxitas, caulins, argilas contêm impurezas de outros compostos em sua composição, que, durante o processamento da matéria-prima, são liberados em indústrias separadas. Somente na Rússia são utilizados depósitos com depósitos de rochas, nos quais a alumina é uma concentração menor. Recentemente, a alumina começou a ser obtida a partir das nefelinas, que, além da alumina, contêm óxidos de metais como potássio, sódio, silício e, não menos valiosos, pedra de alume, alunita.

Métodos para processamento de minerais contendo alumínio

A tecnologia de obtenção de alumina pura a partir do minério de alumínio não mudou desde a descoberta desse metal. Seu equipamento de produção está sendo aprimorado, o que possibilita a obtenção de alumínio puro. As principais etapas de produção para obtenção de metal puro:

Extração de minério de jazidas desenvolvidas.
O processamento primário de estéril para aumentar a concentração de alumina é um processo de beneficiamento.
Obtenção de alumina pura, redução eletrolítica do alumínio a partir de seus óxidos.

O processo de produção termina com um metal com concentração de 99,99%.

Extração e enriquecimento de alumina

Alumina ou óxidos de alumínio não existem na natureza em sua forma pura. É extraído de minérios de alumínio usando métodos hidroquímicos. Depósitos de minério de alumínio em depósitos geralmente explode, disponibilizando um local para sua extração a aproximadamente 20 metros de profundidade, de onde é selecionado e lançado no processo de posterior beneficiamento;

Por meio de equipamentos especiais (peneiras, classificadores), o minério é triturado e classificado, descartando o estéril (rejeito). Nesta etapa do enriquecimento da alumina, são utilizados os métodos de lavagem e peneiramento, por serem os mais vantajosos economicamente.
O minério purificado depositado no fundo da planta de concentração é misturado a uma massa aquecida de soda cáustica em autoclave.
A mistura passa por um sistema de vasos de aço de alta resistência. As embarcações são equipadas com uma camisa de vapor que mantém a temperatura necessária. A pressão do vapor é mantida no nível de 1,5-3,5 MPa até a transição completa dos compostos de alumínio da rocha enriquecida para o aluminato de sódio em uma solução superaquecida de hidróxido de sódio.
Após o resfriamento, o líquido passa por uma etapa de filtração, resultando na separação de um precipitado sólido e na obtenção de uma solução supersaturada de aluminato puro. Quando os resíduos de hidróxido de alumínio do ciclo anterior são adicionados à solução resultante, a decomposição é acelerada.
Para a secagem final do hidrato de alumina, é utilizado um procedimento de calcinação.

Produção eletrolítica de alumínio puro

O alumínio puro é obtido por meio de um processo contínuo pelo qual o alumínio calcinado entra na fase de redução eletrolítica. Os eletrolisadores modernos representam um dispositivo que consiste nas seguintes partes:

Fabricado em invólucro de aço revestido com blocos e chapas de carvão. Durante a operação, uma película densa de eletrólito solidificado é formada na superfície do corpo do banho, que protege o revestimento da destruição pelo derretimento do eletrólito.
Uma camada de alumínio fundido no fundo do banho, com 10 a 20 cm de espessura, serve como cátodo nesta configuração.
A corrente é fornecida ao alumínio fundido por meio de blocos de carbono e hastes de aço embutidas.
Os ânodos, suspensos em uma estrutura de ferro com pinos de aço, são providos de hastes conectadas a um mecanismo de elevação. À medida que queima, o ânodo afunda e as hastes são usadas como elemento para fornecer corrente.
Nas oficinas, os eletrolisadores são instalados sequencialmente em várias filas (duas ou quatro filas).

Purificação adicional de alumínio por refino

Se o alumínio extraído dos eletrolisadores não atender aos requisitos finais, ele é submetido a uma purificação adicional por refino. Na indústria, esse processo é realizado em um eletrolisador especial, que contém três camadas líquidas:

Parte inferior - alumínio refinável com a adição de aproximadamente 35% de cobre, serve como um ânodo. O cobre está presente para tornar a camada de alumínio mais pesada, o cobre não se dissolve na liga do ânodo, sua densidade deve exceder 3000 kg/m3.
A camada do meio é uma mistura de fluoretos e cloretos de bário, cálcio, alumínio com um ponto de fusão de cerca de 730°C.
Camada superior - puro alumínio refinado uma fusão que se dissolve na camada de ânodo e sobe. Ele serve como cátodo neste circuito. A corrente é fornecida por um eletrodo de grafite.

Na indústria moderna, o minério de alumínio é a matéria-prima mais demandada. O rápido desenvolvimento da ciência e da tecnologia ampliou o escopo de sua aplicação. O que é minério de alumínio e onde é extraído é descrito neste artigo.

Valor industrial do alumínio

O alumínio é considerado o metal mais comum. Pelo número de depósitos na crosta terrestre, ocupa o terceiro lugar. O alumínio também é conhecido por todos como um elemento da tabela periódica, que pertence aos metais leves.

O minério de alumínio é uma matéria-prima natural da qual este metal é obtido. É extraído principalmente de bauxitas, que contêm óxidos de alumínio (alumina) em maior quantidade - de 28 a 80%. Outras rochas - alunita, nefelina e nefelina-apatita também são utilizadas como matéria-prima para a produção de alumínio, mas são de qualidade inferior e contêm muito menos alumina.

Na metalurgia não ferrosa, o alumínio ocupa o primeiro lugar. O fato é que por suas características é utilizado em diversas indústrias. Assim, este metal é utilizado na engenharia de transporte, produção de embalagens, construção, para a fabricação de diversos bens de consumo. O alumínio também é amplamente utilizado na engenharia elétrica.

Para entender a importância do alumínio para a humanidade, basta dar uma olhada nos utensílios domésticos que usamos todos os dias. Muitos utensílios domésticos são feitos de alumínio: são peças para eletrodomésticos (geladeira, máquina de lavar etc.), pratos, equipamentos esportivos, lembranças, elementos de interior. O alumínio é frequentemente usado para a produção de vários tipos de recipientes e embalagens. Por exemplo, latas ou recipientes de alumínio descartáveis.

Tipos de minérios de alumínio

O alumínio é encontrado em mais de 250 minerais. Destes, os mais valiosos para a indústria são bauxita, nefelina e alunita. Vamos nos debruçar sobre eles com mais detalhes.

minério de bauxita

O alumínio não é encontrado na natureza em sua forma pura. É obtido principalmente do minério de alumínio - bauxita. É um mineral que consiste principalmente em hidróxidos de alumínio, bem como óxidos de ferro e silício. Devido ao alto teor de alumina (de 40 a 60%), a bauxita é utilizada como matéria-prima para a produção de alumínio.

Propriedades físicas do minério de alumínio:

mineral opaco de cor vermelha e cinza de vários tons;
a dureza das amostras mais duráveis é 6 na escala mineralógica;
a densidade das bauxitas, dependendo da composição química, varia de 2900-3500 kg/m³.

Os depósitos de minério de bauxita estão concentrados nas zonas equatorial e tropical da Terra. Depósitos mais antigos estão localizados no território da Rússia.

Como é formado o minério de alumínio bauxita

As bauxitas são formadas a partir de hidrato de alumina monohidratada, boemita e diásporo, hidrato trihidratado - hidrargilita e os minerais hidróxido e óxido de ferro.

Dependendo da composição dos elementos formadores da natureza, existem três grupos de minérios de bauxita:

Bauxitas monohidratadas - contêm alumina na forma de uma água.
Trihidrato - tais minerais consistem em alumina em uma forma de três águas.
Misto - este grupo inclui os minérios de alumínio anteriores em combinação.

Os depósitos de matérias-primas são formados como resultado do intemperismo de rochas ácidas, alcalinas e às vezes básicas, ou como resultado da deposição gradual de uma grande quantidade de alumina no fundo do mar e do lago.

minérios de alunita

Este tipo de depósito contém até 40% de óxido de alumínio. O minério de alunita é formado em bacia hidrográfica e zonas costeiras em condições de intensa actividade hidrotermal e vulcânica. Um exemplo de tais depósitos é o Lago Zaglinskoe no Cáucaso Menor.

A raça é porosa. É composto principalmente por caulinitas e hidromicas. De interesse industrial são os minérios com teor de alunita superior a 50%.

nefelina

É um minério de alumínio de origem ígnea. É uma rocha alcalina totalmente cristalina. Dependendo da composição e recursos tecnológicos processamento, vários graus de minério de nefelina são distinguidos:

primeiro grau - 60–90% de nefelina; contém mais de 25% de alumina; o processamento é realizado por sinterização;
o segundo grau - 40-60% de nefelina, a quantidade de alumina é um pouco menor - 22-25%; o enriquecimento é necessário durante o processamento;
o terceiro grau são minerais de nefelina, que não têm valor industrial.

Produção mundial de minérios de alumínio

Pela primeira vez, o minério de alumínio foi extraído na primeira metade do século 19 no sudeste da França, perto da cidade de Box. Daí vem o nome bauxita. No início, esse ramo da indústria se desenvolveu em um ritmo lento. Mas quando a humanidade avaliou que tipo de minério de alumínio é útil para a produção, o escopo do alumínio se expandiu significativamente. Muitos países começaram a procurar jazidas em seus territórios. Assim, a produção mundial de minérios de alumínio começou a aumentar gradativamente. Os números confirmam esse fato. Assim, se em 1913 o volume global de minério extraído era de 540 mil toneladas, em 2014 era de mais de 180 milhões de toneladas.

O número de países produtores de minério de alumínio também aumentou gradativamente. Hoje, existem cerca de 30. Mas, nos últimos 100 anos, os principais países e regiões mudaram constantemente. Assim, no início do século XX, a América do Norte e a Europa Ocidental eram líderes mundiais na extração de minério de alumínio e sua produção. Essas duas regiões foram responsáveis por cerca de 98% da produção global. Algumas décadas depois, em termos de indicadores quantitativos da indústria do alumínio, os países do Leste Europeu tornaram-se líderes, América latina e União Soviética. E já nas décadas de 1950 e 1960, a América Latina tornou-se líder em termos de produção. E nos anos 1980-1990. houve um rápido avanço na indústria de alumínio na Austrália e na África. Na atual tendência mundial, os principais países mineradores de alumínio são Austrália, Brasil, China, Guiné, Jamaica, Índia, Rússia, Suriname, Venezuela e Grécia.

Depósitos de minério na Rússia

Em termos de produção de minérios de alumínio, a Rússia ocupa o sétimo lugar no ranking mundial. Embora as jazidas de minério de alumínio na Rússia forneçam o metal em grandes quantidades ao país, não são suficientes para abastecer totalmente a indústria. Assim, o Estado é obrigado a comprar bauxita em outros países.

No total, 50 depósitos de minério estão localizados no território da Rússia. Este número inclui tanto os locais onde o mineral está sendo extraído quanto os depósitos que ainda não foram desenvolvidos.

A maior parte das reservas de minério está localizada na parte europeia do país. Aqui eles estão localizados nas regiões de Sverdlovsk, Arkhangelsk, Belgorod, na República de Komi. Todas essas regiões contêm 70% de todas as reservas de minério exploradas do país.

Os minérios de alumínio na Rússia ainda são extraídos em antigos depósitos de bauxita. Essas áreas incluem o campo Radynskoye na região de Leningrado. Além disso, devido à escassez de matérias-primas, a Rússia utiliza outros minérios de alumínio, cujas jazidas diferem pior qualidade depósitos minerais. Mas eles ainda são adequados para fins industriais. Assim, na Rússia, os minérios de nefelina são extraídos em grandes quantidades, o que também possibilita a obtenção de alumínio.

A bauxita é o principal minério para a produção de alumínio

Características do mineral de minério

detrital - conglomerado, cascalho, arenito, pelítico;
nódulos - leguminosas, oolíticas.

Os principais minerais para a formação do minério são:

diásporas;
hidrogoetita;
goetita;
boemita;
gibbsita;
caulinita;
ilmenita;
alumina hematita;
calcita;
siderita;
mica.

Distinguir plataforma bauxítica, ilhas geossinclinais e ilhas oceânicas. Depósitos de minério de alumínio foram formados como resultado da transferência de produtos de intemperismo de rochas com sua posterior deposição e sedimentação.

As bauxitas industriais contêm 28-60% de alumina. Ao usar minério, a proporção deste último para o silício não deve ser inferior a 2-2,5.

Galeria: pedra bauxita (25 fotos)

Bauxita (vídeo)

Depósitos e extracção de matérias-primas

As principais matérias-primas para a produção industrial de alumínio na Federação Russa são bauxitas, minérios de nefelina e seus concentrados, concentrados na Península de Kola.

A principal produção de bauxita é realizada pela JSC "Sevuralboksitruda". Apesar das reservas de matéria-prima do minério, a oferta das empresas processadoras é desigual. Há 15 anos, há escassez de nefelinas e bauxitas, o que leva à importação de alumina.

As reservas mundiais de bauxita estão concentradas em 18 países localizados em zonas tropicais e subtropicais. A localização da bauxita da mais alta qualidade está confinada a áreas de intemperismo de rochas aluminossilicatas em condições úmidas. É nestas zonas que se situa o grosso da oferta mundial de matérias-primas.

As maiores reservas estão concentradas na Guiné. Em termos de extração de matéria-prima de minério no mundo, o campeonato é da Austrália. O Brasil tem 6 bilhões de toneladas de reservas, o Vietnã - 3 bilhões de toneladas, as reservas de bauxita da Índia, que são de alta qualidade, são 2,5 bilhões de toneladas, a Indonésia - 2 bilhões de toneladas. A maior parte do minério está concentrada nas entranhas desses países.

As bauxitas são extraídas por mineração a céu aberto e subterrânea. O processo tecnológico de processamento de matérias-primas depende de sua composição química e prevê a execução faseada do trabalho.

No primeiro estágio, sob a influência de reagentes químicos, forma-se alumina e, no segundo estágio, um componente metálico é extraído por eletrólise de uma fusão de sais de flúor.

Vários métodos são usados para formar alumina:

sinterização;
hidroquímico;
combinado.

Linha de processamento de bauxita (vídeo)

Aplicação de recursos minerais

O uso de bauxita na metalurgia ferrosa como fundente na fundição de aço de forno aberto melhora as características técnicas dos produtos.

As bauxitas são usadas para a produção de tintas, abrasivos, sorventes. O minério com baixo teor de ferro é utilizado na fabricação de composições refratárias.

Na indústria moderna, o minério de alumínio ganhou a maior popularidade. O alumínio é o metal mais comum de todos os metais que existem hoje na Terra. Além disso, ele ocupa o terceiro lugar no ranking em termos de número de depósitos nas entranhas da Terra. Além disso, o alumínio é o metal mais leve. O minério de alumínio é uma rocha que serve como material do qual o metal é obtido. O alumínio tem certas propriedades químicas e propriedades físicas, que permitem adaptar a sua aplicação a áreas completamente distintas da atividade humana. Assim, o alumínio encontrou sua ampla aplicação em indústrias como engenharia, automotiva, construção, na produção de vários recipientes e embalagens, engenharia elétrica e outros bens de consumo. Quase todo eletrodoméstico usado diariamente por uma pessoa contém alumínio em uma quantidade ou outra.

mineração de alumínio

Existe um grande número de minerais, em cuja composição já foi descoberta a presença desse metal. Os cientistas chegaram à conclusão de que este metal pode ser extraído de mais de 250 minerais. No entanto, não é lucrativo extrair metal de absolutamente todos os minérios, portanto, entre toda a diversidade existente, existem os minérios de alumínio mais valiosos, dos quais o metal é obtido. São elas: bauxitas, nefelinas e também alunitas. De todos os minérios de alumínio, o teor máximo de alumínio é observado nas bauxitas. É neles que estão localizados cerca de 50% dos óxidos de alumínio. Como regra, os depósitos de bauxita estão localizados diretamente na superfície da Terra em quantidades suficientes. A bauxita é uma rocha opaca de cor vermelha ou cor cinza. As amostras de bauxita mais fortes na escala mineralógica são estimadas em 6 pontos. Eles vêm em diferentes densidades de 2900 a 3500 kg/m3, o que depende diretamente da composição química. Os minérios de bauxita se distinguem por sua complexidade composição química, que inclui hidróxidos de alumínio, óxidos de ferro e silício, além de 40% a 60% de alumina, que é a principal matéria-prima para a produção de alumínio. Vale dizer que os cinturões terrestres equatoriais e tropicais são a principal área, famosa por depósitos de minério de bauxita. A formação da bauxita requer a participação de vários componentes, incluindo alumina monohidratada, boemita, diásporo e vários minerais de hidróxido de ferro junto com óxido de ferro. O intemperismo de rochas ácidas, alcalinas e, em alguns casos, básicas, bem como a lenta sedimentação da alumina no fundo dos reservatórios, leva à formação do minério de bauxita. De duas toneladas de alumina de alumínio, obtém-se metade - 1 tonelada. E para duas toneladas de alumina, é preciso extrair cerca de 4,5 toneladas de bauxita. O alumínio também pode ser obtido a partir de nefelinas e alunitas. Os primeiros, dependendo do seu teor, podem conter de 22% a 25% de alumina. Enquanto as alunitas são ligeiramente inferiores às bauxitas, e 40% consistem em óxido de alumínio.

Minérios de alumínio da Rússia

A Federação Russa está na 7ª linha da classificação entre todos os países do mundo em termos de quantidade de minério de alumínio extraído. De referir que esta matéria-prima no território estado russo produzidos em grandes quantidades. No entanto, o país vive uma escassez significativa desse metal, não tendo condições de fornecê-lo na quantidade necessária para o abastecimento absoluto da indústria. Esta é a principal razão pela qual a Rússia tem que comprar minérios de alumínio de outros países, bem como desenvolver jazidas com minérios de baixa qualidade. Existem cerca de 50 depósitos no estado, o maior número dos quais está localizado na parte europeia do estado. No entanto, Radynkskoe é o depósito de minério de alumínio mais antigo da Rússia. Sua localização é a região de Leningrado. É composto por bauxitas, que desde a antiguidade têm sido o principal e indispensável material a partir do qual o alumínio é posteriormente produzido.

Produção de alumínio na Rússia

No início do século 20, a indústria do alumínio nasceu na Rússia. Foi em 1932 que a primeira fábrica de produção de alumínio apareceu em Volkhov. E já no dia 14 de maio do mesmo ano, o empreendimento conseguiu pela primeira vez um lote de metal. Todos os anos, novos depósitos de minério de alumínio foram desenvolvidos no território do estado e novas capacidades foram colocadas em operação, que foram significativamente ampliadas durante a Segunda Guerra Mundial. O pós-guerra para o país foi marcado pela abertura de novas empresas, cuja principal atividade era a produção de produtos manufaturados, cujo principal material eram as ligas de alumínio. Ao mesmo tempo, a empresa de alumina Pikalevsky foi colocada em operação. A Rússia é famosa por sua variedade de fábricas, graças às quais o país produz alumínio. Destes, o de maior escala não apenas dentro do estado russo, mas em todo o mundo, é a UC Rusal. Ele conseguiu produzir cerca de 3,603 milhões de toneladas de alumínio em 2015 e, em 2012, o empreendimento atingiu 4,173 milhões de toneladas de metal.



Alumínio / Alumínio (Al), 13







1,61 (escala de Pauling)


1º: 577,5 (5,984) kJ/mol (eV) 2º: 1816,7 (18,828) kJ/mol (eV)
Sólido
2,6989 g/cm³
660°C, 933,5K
2518,82°C, 2792K
10,75 kJ/mol
284,1 kJ/mol
24,35 24,2 J/(K mol)
10,0 cm³/mol
cúbico centrado na face


(300 K) 237 W/(m K)

símbolo de código

Indicando que o alumínio pode ser reciclado Alumínio- um elemento do 13º grupo da tabela periódica de elementos químicos (de acordo com a classificação desatualizada - um elemento do subgrupo principal Grupo III), do terceiro período, com número atômico 13. É denotado pelo símbolo Al (lat. Alumínio). Pertence ao grupo dos metais leves. Metal mais comum e terceiro mais comum Elemento químico na crosta terrestre (depois do oxigênio e do silício). substância simples alumínio- metal paramagnético leve de cor branca prateada, facilmente moldável, fundido, usinado. O alumínio possui alta condutividade térmica e elétrica, resistência à corrosão devido à rápida formação de fortes películas de óxido que protegem a superfície de outras interações.

História

O alumínio foi obtido pela primeira vez pelo físico dinamarquês Hans Oersted em 1825 pela ação do amálgama de potássio sobre o cloreto de alumínio, seguido pela destilação do mercúrio. O nome do elemento é derivado de lat. alúmen- alume. Antes da descoberta de um método industrial de produção de alumínio, esse metal era mais caro que o ouro. Em 1889, os britânicos, desejando homenagear o grande químico russo D. I. Mendeleev com um rico presente, presentearam-no com balanças de ouro e alumínio.

Recibo

O alumínio forma uma forte ligação química com o oxigênio. Em comparação com outros metais, a recuperação do alumínio do minério é mais difícil devido à sua alta reatividade e ao alto ponto de fusão da maioria de seus minérios (como a bauxita). A redução direta com carbono não pode ser utilizada porque o poder de redução do alumínio é maior que o do carbono. Uma redução indireta é possível para obter um produto intermediário Al4C3, que se decompõe a 1900-2000 ° C com a formação de alumínio. Este método está em desenvolvimento, mas parece ser mais vantajoso do que o processo Hall-Héroult, pois requer menos energia e gera menos CO2. O método de preparação moderno, o processo Hall-Héroult, foi desenvolvido independentemente pelo americano Charles Hall e pelo francês Paul Héroux em 1886. Consiste na dissolução do óxido de alumínio Al2O3 em uma fusão de criolita Na3AlF6, seguida de eletrólise usando eletrodos consumíveis de coque ou ânodo de grafite. Este método de obtenção requer quantidades muito grandes de eletricidade e, portanto, recebida aplicação industrial apenas no século XX. A produção de 1000 kg de alumínio bruto requer 1920 kg de alumina, 65 kg de criolita, 35 kg de fluoreto de alumínio, 600 kg de eletrodos de grafite anódica e cerca de 17 MWh de eletricidade (~61 GJ). Um método de laboratório para a produção de alumínio foi proposto por Friedrich Wöhler em 1827 pela redução de cloreto de alumínio anidro com potássio metálico (a reação ocorre quando aquecida sem acesso ao ar):

AlCl3+3K→3KCl+Al(displaystyle (mathsf (AlCl_(3)+3Krightarrow 3KCl+Al)))

Propriedades físicas

Microestrutura de alumínio na superfície gravada de um lingote, 99,9998% puro, tamanho do setor visível de cerca de 55 × 37 mm

Metal branco prateado, leve
densidade - 2712 kg/m³
ponto de fusão para alumínio técnico - 658 °C, para alumínio de alta pureza - 660 °C
calor específico de fusão - 390 kJ/kg
ponto de ebulição - 2500 ° C
calor específico de evaporação - 10,53 MJ/kg
capacidade de calor específico - 897 J/kg K
resistência à tração de alumínio fundido - 10-12 kg/mm², deformável - 18-25 kg/mm², ligas - 38-42 kg/mm²
Dureza Brinell - 24…32 kgf/mm²
alta plasticidade: técnico - 35%, limpo - 50%, enrolado em uma folha fina e uniforme
Módulo de Young - 70 GPa
O alumínio tem alta condutividade elétrica (37 106 S/m) e condutividade térmica (203,5 W/(m K)), 65% da condutividade elétrica do cobre, tem alta refletividade de luz.
Paramagneto fraco.
Coeficiente de temperatura da expansão linear 24,58 10−6 K−1 (20…200 °C).
Resistividade 0,0262..0,0295 Ohm mm²/m
O coeficiente de temperatura da resistência elétrica é 4,3·10−3 K−1. O alumínio entra em um estado supercondutor a uma temperatura de 1,2 kelvin.

O alumínio forma ligas com quase todos os metais. As mais conhecidas são as ligas de cobre e magnésio (duralumínio) e silício (silumin).

Estar na natureza

Prevalência

Em termos de prevalência na crosta terrestre, ocupa o 1º lugar entre os metais e o 3º lugar entre os elementos, perdendo apenas para o oxigênio e o silício. A concentração em massa de alumínio na crosta terrestre, segundo vários pesquisadores, é estimada em 7,45 a 8,14%.

Compostos naturais de alumínio

Na natureza, o alumínio, devido à sua alta atividade química, ocorre quase que exclusivamente na forma de compostos. Alguns dos minerais de alumínio que ocorrem naturalmente são:

Bauxita - Al2O3 H2O (com misturas de SiO2, Fe2O3, CaCO3)
Nefelinas - KNa34
Alunitas - (Na,K)2SO4 Al2(SO4)3 4Al(OH)3
Alumina (misturas de caulins com areia SiO2, calcário CaCO3, magnesita MgCO3)
Corindo (safira, rubi, esmeril) - Al2O3
Feldspatos - (K,Na)2O Al2O3 6SiO2, Ca
Caulinita - Al2O3 2SiO2 2H2O
Berilo (esmeralda, água-marinha) - 3BeO Al2O3 6SiO2
Crisoberilo (alexandrita) - BeAl2O4.

No entanto, em algumas condições específicas de redução (orifícios vulcânicos), foram encontradas quantidades vestigiais de alumínio nativo. NO águas naturais o alumínio está contido na forma de compostos químicos pouco tóxicos, por exemplo, fluoreto de alumínio. O tipo de cátion ou ânion depende, em primeiro lugar, da acidez do meio aquoso. As concentrações de alumínio nas águas russas variam de 0,001 a 10 mg/l. NO água do mar sua concentração é de 0,01 mg/l.

Isótopos de alumínio

O alumínio natural consiste quase inteiramente de um único isótopo estável, 27Al, com traços insignificantes de 26Al, o isótopo radioativo de vida mais longa com meia-vida de 720.000 anos, produzido na atmosfera pela divisão de núcleos de argônio 40Ar por partículas cósmicas de alta energia. prótons de raios.

Propriedades quimicas

Em condições normais, o alumínio é coberto por um filme de óxido fino e forte e, portanto, não reage com agentes oxidantes clássicos: com H2O, O2, HNO3 (sem aquecimento), H2SO4, mas reage com HCl. Devido a isso, o alumínio praticamente não está sujeito à corrosão e, portanto, é amplamente exigido pela indústria moderna. No entanto, quando o filme de óxido é destruído (por exemplo, em contato com soluções de sais de amônio NH +, álcalis quentes ou como resultado de amalgamação), o alumínio atua como um metal redutor ativo. É possível prevenir a formação de um filme de óxido adicionando metais como gálio, índio ou estanho ao alumínio. Nesse caso, a superfície do alumínio é umedecida por eutéticos de baixo ponto de fusão à base desses metais. Reage facilmente com substâncias simples:

com oxigênio para formar alumina:

4Al+3O2→2Al2O3(estilo de exibição (mathsf (4Al+3O_(2)seta para a direita 2Al_(2)O_(3))))

com halogênios (exceto flúor), formando cloreto, brometo ou iodeto de alumínio:

2Al+3Hal2→2AlHal3(Hal=Cl,Br,I)(displaystyle (mathsf (2Al+3Hal_(2)rightarrow 2AlHal_(3)(Hal=Cl,Br,I))))

reage com outros não-metais quando aquecido:

com flúor, formando fluoreto de alumínio:

2Al+3F2→2AlF3(displaystyle (mathsf (2Al+3F_(2)seta para a direita 2AlF_(3))))

com enxofre, formando sulfeto de alumínio:

2Al+3S→Al2S3(displaystyle (mathsf (2Al+3Srightarrow Al_(2)S_(3))))

com nitrogênio para formar nitreto de alumínio:

2Al+N2→2AlN(displaystyle (mathsf (2Al+N_(2)seta para a direita 2AlN)))

com carbono, formando carboneto de alumínio:

4Al+3C→Al4C3(displaystyle (mathsf (4Al+3Crightarrow Al_(4)C_(3))))

Sulfeto de alumínio e carboneto de alumínio são completamente hidrolisados: Al2S3+6H2O→2Al(OH)3+3H2S(displaystyle (mathsf (Al_(2)S_(3)+6H_(2)Orightarrow 2Al(OH)_(3)+3H_( 2) S))) Al4C3+12H2O→4Al(OH)3+3CH4(displaystyle (mathsf (Al_(4)C_(3)+12H_(2)Orightarrow 4Al(OH)_(3)+3CH_(4)) )) Com substâncias complexas:

com água (após a remoção do filme protetor de óxido, por exemplo, por amalgamação ou soluções alcalinas quentes):

2Al+6H2O→2Al(OH)3+3H2(displaystyle (mathsf (2Al+6H_(2)Orightarrow 2Al(OH)_(3)+3H_(2))))

com álcalis (com a formação de tetrahidroxoaluminatos e outros aluminatos):

2Al+2NaOH+6H2O→2Na+3H2(displaystyle (mathsf (2Al+2NaOH+6H_(2)Orightarrow 2Na+3H_(2)))) 2Al+6NaOH→2Na3AlO3+3H2(displaystyle (mathsf (2Al+6NaOHrightarrow 2Na_(3) )AlO_(3)+3H_(2))))

Facilmente solúvel em ácidos clorídrico e sulfúrico diluído:

2Al+6HCl→2AlCl3+3H2(displaystyle (mathsf (2Al+6HClrightarrow 2AlCl_(3)+3H_(2)))) 2Al+3H2SO4→Al2(SO4)3+3H2(displaystyle (mathsf (2Al+3H_(2)SO_ (4)seta para a direita Al_(2)(SO_(4))_(3)+3H_(2))))

Quando aquecido, dissolve-se em ácidos - agentes oxidantes que formam sais solúveis de alumínio:

8Al+15H2SO4→4Al2(SO4)3+3H2S+12H2O(displaystyle (mathsf (8Al+15H_(2)SO_(4)seta para a direita 4Al_(2)(SO_(4))_(3)+3H_(2)S+ 12H_ (2)O))) Al+6HNO3→Al(NO3)3+3NO2+3H2O(displaystyle (mathsf (Al+6HNO_(3)seta para a direita Al(NO_(3))_(3)+3NO_(2)+ 3H_ (2)O)))

restaura metais de seus óxidos (aluminotermia):

8Al+3Fe3O4→4Al2O3+9Fe(displaystyle (mathsf (8Al+3Fe_(3)O_(4)rightarrow 4Al_(2)O_(3)+9Fe))) 2Al+Cr2O3→Al2O3+2Cr(displaystyle (mathsf (2Al+ Cr_ (2)O_(3)seta para a direita Al_(2)O_(3)+2Cr)))

Produção e mercado

Produção de alumínio em milhões de toneladas Não há informações confiáveis sobre a produção de alumínio antes do século XIX. (Ocorrendo às vezes com referência à História Natural de Plínio, a afirmação de que o alumínio era conhecido sob o imperador Tibério é baseada em uma má interpretação da fonte). Em 1825, o físico dinamarquês Hans Christian Oersted recebeu vários miligramas de alumínio metálico e, em 1827, Friedrich Wöhler conseguiu isolar grãos de alumínio, que, no entanto, foram imediatamente cobertos por uma fina película de óxido de alumínio no ar. Até o final do século XIX, o alumínio não era produzido em escala industrial. Somente em 1854, Henri Sainte-Clair Deville (suas pesquisas foram financiadas por Napoleão III, esperando que o alumínio fosse útil para seu exército) inventou o primeiro método para a produção industrial de alumínio, baseado no deslocamento do alumínio pelo sódio metálico de dupla cloreto de sódio e alumínio NaCl AlCl3. Em 1855, foi obtido o primeiro lingote de metal pesando 6-8 kg. Durante 36 anos de aplicação, de 1855 a 1890, 200 toneladas de alumínio metálico foram obtidas pelo método Saint-Clair Deville. Em 1856, ele também obteve alumínio por eletrólise de uma fusão de cloreto de sódio-alumínio. Em 1885, uma fábrica de alumínio foi construída na cidade alemã de Gmelingem, operando de acordo com a tecnologia proposta por Nikolai Beketov. A tecnologia de Beketov não era muito diferente do método de Deville, mas era mais simples e consistia na interação entre a criolita (Na3AlF6) e o magnésio. Em cinco anos, esta fábrica produziu cerca de 58 toneladas de alumínio - mais de um quarto da produção mundial de metal por meios químicos no período de 1854 a 1890. O método, inventado quase simultaneamente por Charles Hall nos EUA e Paul Héroux na França (1886) e baseado na produção de alumínio por eletrólise de alumina dissolvida em criolita fundida, lançou as bases para o método moderno de produção de alumínio. Desde então, devido ao aperfeiçoamento da engenharia elétrica, a produção de alumínio melhorou. Os cientistas russos K. I. Bayer, D. A. Penyakov, A. N. Kuznetsov, E. I. Zhukovsky e A. A. Yakovkin fizeram uma contribuição notável para o desenvolvimento da produção de alumina. A primeira fábrica de alumínio na Rússia foi construída em 1932. ano na cidade de Volkhov. A indústria metalúrgica da URSS em 1939 produziu 47,7 mil toneladas de alumínio, outras 2,2 mil toneladas foram importadas. A Segunda Guerra Mundial estimulou muito a produção de alumínio. Assim, em 1939, sua produção global, excluindo a URSS, era de 620 mil toneladas, mas em 1943 havia crescido para 1,9 milhão de toneladas. Em 1956, o mundo produziu 3,4 milhões de toneladas de alumínio primário, em 1965 - 5,4 milhões de toneladas, em 1980 - 16,1 milhões de toneladas, em 1990 - 18 milhões de toneladas. Em 2007, 38 milhões de toneladas de alumínio primário e em 2008 - 39,7 milhões toneladas. Os líderes em produção foram:

RPC China (em 2007 produziu 12,60 milhões de toneladas e em 2008 - 13,50 milhões de toneladas)
Rússia Rússia (3.96/4.20)
Canadá Canadá (3.09/3.10)
EUA EUA (2,55/2,64)
Austrália Austrália (1,96/1,96)
Brasil Brasil (1.66/1.66)
Índia Índia (1.22/1.30)
Noruega Noruega (1.30/1.10)
Emirados Árabes Unidos (0,89/0,92)
Bahrein Bahrein (0,87/0,87)
África do Sul África do Sul (0,90/0,85)
Islândia Islândia (0,40/0,79)
Alemanha Alemanha (0,55/0,59)
Venezuela Venezuela (0,61/0,55)
Moçambique Moçambique (0,56/0,55)
Tajiquistão Tajiquistão (0,42/0,42)

Em 2016, foram produzidas 59 milhões de toneladas de alumínio no mercado mundial, a reserva é de 2,224 milhões de toneladas e a produção média diária é de 128,6 mil toneladas (2013,7). Na Rússia, o monopólio da produção de alumínio é da empresa Russian Aluminium, que responde por cerca de 13% do mercado mundial de alumínio e 16% de alumina. As reservas mundiais de bauxita são praticamente ilimitadas, ou seja, são incomensuráveis com a dinâmica da demanda. As capacidades existentes podem produzir até 44,3 milhões de toneladas de alumínio primário por ano. Deve-se também levar em consideração que no futuro algumas das aplicações do alumínio poderão ser reorientadas para o uso de, por exemplo, materiais compósitos. Os preços do alumínio (nos leilões das bolsas internacionais de commodities) de 2007 a 2015 foram em média de 1.253 a 3.291 dólares por tonelada.

Inscrição

Amplamente utilizado como material estrutural. As principais vantagens do alumínio nessa qualidade são leveza, ductilidade para estampagem, resistência à corrosão (no ar, o alumínio é instantaneamente coberto por um forte filme Al2O3, que evita sua oxidação posterior), alta condutividade térmica, não toxicidade de seus compostos. Em particular, essas propriedades tornaram o alumínio extremamente popular na fabricação de utensílios de cozinha, folhas de alumínio na indústria alimentícia e para embalagens. As três primeiras propriedades fizeram do alumínio a principal matéria-prima na indústria aeronáutica e aeroespacial (recentemente, ele foi lentamente substituído por materiais compostos, principalmente fibra de carbono). A principal desvantagem do alumínio como material estrutural é sua baixa resistência, portanto, para fortalecê-lo, geralmente é ligado com uma pequena quantidade de cobre e magnésio (a liga é chamada de duralumínio). A condutividade elétrica do alumínio é apenas 1,7 vezes menor que a do cobre, enquanto o alumínio é aproximadamente 4 vezes mais barato por quilo, mas, devido à densidade 3,3 vezes menor, para obter resistência igual, precisa de aproximadamente 2 vezes menos peso. Portanto, é amplamente utilizado na engenharia elétrica para a fabricação de fios, sua blindagem e até mesmo na microeletrônica quando da deposição de condutores na superfície dos cristais do microcircuito. A menor condutividade elétrica do alumínio (3,7 107 S/m) em comparação com o cobre (5,84 107 S/m), para manter a mesma resistência elétrica, é compensada por um aumento na área da seção transversal dos condutores de alumínio. A desvantagem do alumínio como material elétrico é a formação de um forte filme de óxido dielétrico em sua superfície, o que dificulta a soldagem e, devido à deterioração da resistência de contato, causa aumento do aquecimento nas conexões elétricas, o que, por sua vez, afeta negativamente o confiabilidade do contato elétrico e o estado do isolamento. Portanto, em particular, a 7ª edição das Regras de Instalação Elétrica, adotada em 2002, proíbe o uso de condutores de alumínio com seção transversal inferior a 16 mm².

Devido ao complexo de propriedades, é amplamente utilizado em equipamentos térmicos.
O alumínio e suas ligas não se tornam quebradiços em temperaturas ultrabaixas. Devido a isso, é amplamente utilizado na tecnologia criogênica. No entanto, há um caso conhecido de aquisição de fragilidade por tubos criogênicos feitos de liga de alumínio devido ao seu dobramento em núcleos de cobre durante o desenvolvimento da RN Energia.
A alta refletividade, aliada ao baixo custo e à facilidade de deposição a vácuo, torna o alumínio o material ideal para a fabricação de espelhos.
Na produção de materiais de construção como agente formador de gás.
A aluminização confere resistência à corrosão e incrustações ao aço e outras ligas, por exemplo, válvulas de motores de pistão, pás de turbinas, plataformas de petróleo, equipamentos de troca de calor e também substitui a galvanização.
Sulfeto de alumínio é usado para produzir sulfeto de hidrogênio.
Pesquisas estão em andamento para desenvolver espuma de alumínio como um material particularmente forte e leve.

como restaurador

Como componente de thermite, misturas para aluminotermia.
em pirotecnia.
O alumínio é usado para recuperar metais raros de seus óxidos ou halogenetos.
Uso limitado como protetor para proteção anódica.

Ligas à base de alumínio

Como material estrutural, geralmente não é usado alumínio puro, mas várias ligas baseadas nele. A designação da série de ligas neste artigo é dada para os EUA (padrão H35.1 ANSI) e de acordo com GOST Rússia. Na Rússia, os principais padrões são GOST 1583 “Liga de alumínio fundido. Especificações” e GOST 4784 “Alumínio e ligas de alumínio forjado. Marcas. Há também marcação UNS e padrão internacional para ligas de alumínio e sua marcação ISO R209 b.

Alumínio-magnésio Al-Mg (ANSI: série 5xxx para ligas forjadas e 5xx.x para ligas para fundidos moldados; GOST: AMg). As ligas do sistema Al-Mg são caracterizadas por uma combinação de resistência satisfatória, boa ductilidade, muito boa soldabilidade e resistência à corrosão. Além disso, essas ligas são caracterizadas por alta resistência à vibração.

Nas ligas desse sistema, contendo até 6% de Mg, forma-se um sistema eutético de Al3Mg2 unido a uma solução sólida à base de alumínio. As mais utilizadas na indústria são as ligas com teor de magnésio de 1 a 5%. Um aumento no teor de Mg na liga aumenta significativamente sua resistência. Cada porcentagem de magnésio aumenta a resistência à tração da liga em 30 MPa e a resistência ao escoamento em 20 MPa. Nesse caso, o alongamento relativo diminui ligeiramente e fica na faixa de 30-35%. As ligas com um teor de magnésio de até 3% (em massa) são estruturalmente estáveis à temperatura ambiente e elevadas, mesmo em um estado significativamente trabalhado a frio. À medida que a concentração de magnésio no estado endurecido aumenta, a estrutura da liga torna-se instável. Além disso, um aumento no teor de magnésio acima de 6% leva a uma deterioração da resistência à corrosão da liga. Para melhorar as características de resistência do sistema Al-Mg, as ligas são ligadas com cromo, manganês, titânio, silício ou vanádio. Eles tentam evitar a entrada de cobre e ferro nas ligas desse sistema, pois reduzem sua resistência à corrosão e soldabilidade.

Alumínio-manganês Al-Mn (ANSI: série 3xxx; GOST: AMts). As ligas desse sistema apresentam boa resistência, ductilidade e trabalhabilidade, alta resistência à corrosão e boa soldabilidade.

As principais impurezas nas ligas do sistema Al-Mn são o ferro e o silício. Ambos os elementos reduzem a solubilidade do manganês no alumínio. Para obter uma estrutura de grão fino, as ligas deste sistema são ligadas com titânio. A presença de uma quantidade suficiente de manganês garante a estabilidade da estrutura metálica trabalhada a frio em temperatura ambiente e elevada.

Alumínio-cobre Al-Cu (Al-Cu-Mg) (ANSI: série 2xxx, 2xx.x; GOST: AM). As propriedades mecânicas das ligas desse sistema no estado termoendurecido atingem, e às vezes superam, as propriedades mecânicas dos aços de baixo teor de carbono. Essas ligas são de alta tecnologia. No entanto, eles também têm uma desvantagem significativa - baixa resistência à corrosão, o que leva à necessidade de usar revestimentos protetores.

Manganês, silício, ferro e magnésio podem ser usados como dopantes. E o mais forte influência o último tem um efeito nas propriedades da liga: a liga com magnésio aumenta significativamente a resistência à tração e resistência ao escoamento. A adição de silício à liga aumenta sua capacidade de envelhecimento artificial. A liga com ferro e níquel aumenta a resistência ao calor das ligas da segunda série. O endurecimento dessas ligas após a têmpera acelera o envelhecimento artificial e também aumenta a força e a resistência à corrosão sob tensão.

Ligas do sistema Al-Zn-Mg (Al-Zn-Mg-Cu) (ANSI: 7xxx, série 7xx.x). As ligas desse sistema são valorizadas por sua altíssima resistência e boa trabalhabilidade. O representante do sistema - a liga 7075 é a mais forte de todas as ligas de alumínio. O efeito de um endurecimento tão alto é obtido devido à alta solubilidade do zinco (70%) e do magnésio (17,4%) em temperaturas elevadas, que diminui drasticamente com o resfriamento.

No entanto, uma desvantagem significativa dessas ligas é a resistência à corrosão sob tensão extremamente baixa. A resistência à corrosão de ligas sob tensão pode ser aumentada pela liga com cobre. Impossível não notar a regularidade descoberta na década de 60: a presença de lítio nas ligas retarda o envelhecimento natural e acelera o envelhecimento artificial. Além disso, a presença de lítio reduz o peso específico da liga e aumenta significativamente seu módulo de elasticidade. Como resultado dessa descoberta, novos sistemas de ligas Al-Mg-Li, Al-Cu-Li e Al-Mg-Cu-Li foram desenvolvidos.

As ligas de alumínio-silício (silumins) são as mais adequadas para fundição. Casos de vários mecanismos costumam ser lançados a partir deles.
Ligas complexas à base de alumínio: aviação.

Alumínio como aditivo em outras ligas

O alumínio é um componente importante de muitas ligas. Por exemplo, em bronzes de alumínio, os principais componentes são cobre e alumínio. Nas ligas de magnésio, o alumínio é mais frequentemente usado como aditivo. Para a fabricação de espirais em aquecedores elétricos, é utilizado Fechral (Fe, Cr, Al) (junto com outras ligas). A adição de alumínio aos chamados "aços de corte livre" facilita seu processamento, proporcionando uma clara separação da peça acabada da barra ao final do processo.

Joia

Quando o alumínio era muito caro, uma variedade de joias era feita a partir dele. Assim, Napoleão III encomendou botões de alumínio e, em 1889, Mendeleev foi presenteado com balanças com tigelas de ouro e alumínio. A moda das joias de alumínio desapareceu imediatamente com o surgimento de novas tecnologias para sua produção, que reduziram em várias vezes o custo. Agora, o alumínio às vezes é usado na fabricação de joias. No Japão, o alumínio é utilizado na fabricação de joias tradicionais, em substituição à prata.

Talheres

Por ordem de Napoleão III, foram feitos talheres de alumínio, que foram servidos em jantares de gala a ele e aos convidados mais ilustres. Outros convidados, ao mesmo tempo, usavam aparelhos feitos de ouro e prata. Em seguida, os talheres de alumínio se espalharam, com o tempo o uso de utensílios de cozinha de alumínio diminuiu significativamente, mas atualmente eles ainda podem ser vistos apenas em alguns estabelecimentos. Refeições- apesar das declarações de alguns especialistas sobre a nocividade do alumínio para a saúde humana. Além disso, tais dispositivos acabam perdendo sua aparência atraente devido a arranhões e sua forma devido à maciez do alumínio. Os utensílios para o exército são de alumínio: colheres, tigelas, frascos.

fabricação de vidro

Flúor, fosfato e óxido de alumínio são usados na fabricação de vidro.

indústria alimentícia

O alumínio é registrado como aditivo alimentar E173.

indústria militar

O baixo custo e o peso do metal levaram ao uso generalizado na produção de armas pequenas, em particular metralhadoras e pistolas.

Alumínio e seus compostos em foguetes

O alumínio e seus compostos são usados como propelente de alto desempenho em propelentes bipropelentes e como propelente em propelentes sólidos. Os seguintes compostos de alumínio são de grande interesse prático como combustível de foguete:

Alumínio em pó como combustível em propulsores sólidos de foguetes. Também é usado na forma de pó e suspensões em hidrocarbonetos.
hidreto de alumínio.
borano de alumínio.
Trimetilalumínio.
Trietilalumínio.
Tripropilalumínio.

O trietilalumínio (geralmente misturado com trietilboro) também é usado para ignição química (como combustível de partida) em motores de foguetes, uma vez que se inflama espontaneamente no gás oxigênio. Os propulsores de hidreto de alumínio, dependendo do oxidante, têm as seguintes características:

energia de alumínio

A energia do alumínio usa o alumínio como um portador universal de energia secundária. Suas aplicações nesta capacidade são:

Oxidação de alumínio em água para produzir hidrogênio e energia térmica.
Oxidação de alumínio com oxigênio atmosférico para produção de eletricidade em geradores eletroquímicos de ar-alumínio.

Alumínio na cultura mundial

No romance de N. G. Chernyshevsky "O que fazer?" (1862-1863) um dos personagens principais descreve em uma carta seu sonho - uma visão do futuro em que as pessoas vivem, relaxam e trabalham em prédios de vários andares feitos de vidro e alumínio; pisos, tetos e móveis são feitos de alumínio (na época de N. G. Chernyshevsky, o alumínio estava apenas começando a ser descoberto).
Aluminium Cucumbers é a imagem e o título da canção de 1987 de Viktor Tsoi.

Toxicidade

Apesar de sua ampla distribuição na natureza, nenhum ser vivo utiliza o alumínio no metabolismo - é um metal morto. Tem um leve efeito tóxico, mas muitos compostos inorgânicos de alumínio solúveis em água permanecem no estado dissolvido por muito tempo e podem ter efeito prejudicial em humanos e animais de sangue quente através da água potável. Os mais tóxicos são os cloretos, nitratos, acetatos, sulfatos, etc. Para os humanos, as seguintes doses de compostos de alumínio (mg/kg de peso corporal) têm efeito tóxico quando ingeridas:

acetato de alumínio - 0,2-0,4;
hidróxido de alumínio - 3,7-7,3;
alúmen de alumínio - 2.9.

Em primeiro lugar, atua no sistema nervoso (acumula-se no tecido nervoso, levando a distúrbios graves da função do sistema nervoso central). No entanto, a propriedade neurotóxica do alumínio vem sendo estudada desde meados da década de 1960, uma vez que o acúmulo do metal no corpo humano é dificultado pelo mecanismo de sua excreção. NO condições normais até 15 mg do elemento por dia podem ser excretados na urina. Consequentemente, o maior efeito negativo é observado em pessoas com função excretora renal prejudicada. O padrão para teor de alumínio na água potável na Rússia é de 0,2 mg/l. Ao mesmo tempo, este MPC pode ser aumentado para 0,5 mg/l pelo médico-sanitário chefe do estado para o território relevante para um determinado sistema de abastecimento de água. De acordo com alguns estudos biológicos, a ingestão de alumínio no corpo humano foi considerada um fator no desenvolvimento da doença de Alzheimer, mas esses estudos foram posteriormente criticados, e a conclusão sobre a conexão de um com o outro foi refutada. Compostos de alumínio também podem estimular o câncer de mama quando antitranspirantes de cloreto de alumínio são usados. Mas há menos evidências científicas para apoiar isso do que o contrário.

Veja também

anodização
Oxidação
Alumínio. décimo terceiro elemento
Instituto Internacional do Alumínio

Notas

Michael E. Wieser, Norman Holden, Tyler B. Coplen, John K. Böhlke, Michael Berglund, Willi A. Brand, Paul De Bièvre, Manfred Gröning, Robert D. Loss, Juris Meija, Takafumi Hirata, Thomas Prohaska, Ronny Schoenberg, Glenda O'Connor, Thomas Walczyk, Shige Yoneda, Xiang-Kun Zhu. Pesos atômicos dos elementos 2011 (Relatório Técnico IUPAC) // Química Pura e Aplicada. - 2013. - Vol. 85, nº. 5. - P. 1047-1078. - DOI:10.1351/PAC-REP-13-03-02.
Enciclopédia química. Em 5 volumes / Ed.: Knunyants I. L. (edição principal). - M.: Enciclopédia Soviética, 1988. - T. 1. - S. 116. - 623 p. - 100.000 exemplares.
Harry H. Fichário: Lexikon der chemischen Elemente. S. Hirzel Verlag, Stuttgart 1999, ISBN 3-7776-0736-3.
alumínio. Dicionário Etimológico Online. etymonline. com. Acesso em 3 de maio de 2010.
Fialkov, Yu. Nono signo. - M.: Detgiz, 1963. - S. 133.
Lição número 49
Reciclagem e Processamento de Alumínio para Conservação de Energia e Sustentabilidade. - ASM International, 2007. - P. 198. - ISBN 0-87170-859-0.
Breve enciclopédia química. T. 1 (A-E). - M.: Enciclopédia Soviética. 1961.
Koronovsky N. V., Yakushova A. F. Fundamentos de Geologia.
Oleinikov B. V. et al. O alumínio é um novo mineral da classe dos elementos nativos // Zapiski VMO. - 1984, parte CXIII, n. 2, pág. 210-215. .
J.P. Riley e Skirrow G. Chemical Oceanography V. 1, 1965.
Fundamentos da Energia do Hidrogênio / Ed. V. A. Moshnikov e E. I. Terukova .. - São Petersburgo: Editora da Universidade Eletrotécnica de São Petersburgo "Leti", 2010. - 288 p. - ISBN 978-5-7629-1096-5.
Lidin R. A., Molochko V. A., Andreeva L. L. Reações de substâncias inorgânicas: um manual / Ed. R. A. Lidina. - 2ª ed., revista. e adicional - M.: Bustard, 2007. - S. 16. - 637 p. - ISBN 978-5-358-01303-2.
Enciclopédia: jóias, jóias, pedras de jóias. Metais preciosos. Alumínio precioso.
"Prata" de argila.
RESUMOS DE MERCADORIAS MINERAIS 2009.
C34 Estado atual da produção e consumo global e doméstico de alumínio
As reservas de alumínio estão crescendo no mundo.
Produção de alumínio primário no mundo e na Rússia.
Tabela histórica de preços do Alumínio. Acesso em 8 de junho de 2015.
Kitco - Metais básicos - Metais industriais - Cobre, Alumínio, Níquel, Zinco, Chumbo - Tabelas, Preços, Gráficos, Cotações, Cu, Ni, Zn, Al, Pb.
Efeito de elementos de liga nas propriedades de ligas de alumínio.
Baykov D. I. e outros. Ligas de alumínio soldáveis. - L.: Sudpromgiz, 1959. - 236 p.
Curiosidades sobre o alumínio.
rifle de assalto Heckler-Koch HK416 (Alemanha) | Notícias econômicas.
Tara Perfeição D.O.O. - Segurança em que você pode confiar.
Sarner S. Química dos combustíveis de foguetes \u003d Química do propelente / Per. do inglês. E. P. Golubkova, V. K. Starkov, V. N. Shemanina; ed. V. A. Ilyinsky. - M.: Mir, 1969. - S. 111. - 488 p.
Zhuk A.Z., Kleimenov B.V., Fortov V.E., Sheindlin A.E. Carro elétrico com combustível de alumínio. - M: Nauka, 2012. - 171 p. - ISBN 978-5-02-037984-8.
pepinos de alumínio
Shcherbatykh I., Carpinteiro D.O.(maio de 2007). O papel dos metais na etiologia da doença de Alzheimer // J. Alzheimers Dis. 11(2): 191-205.
Rondeau V., Commenges D., Jacqmin-Gadda H., Dartigues J. F.(julho de 2000). Relação entre as concentrações de alumínio na água potável e a doença de Alzheimer: um estudo de acompanhamento de 8 anos // Am. J. epidemiol. 152(1): 59-66.
Rondeau V.(2002). Uma revisão de estudos epidemiológicos sobre alumínio e sílica em relação à doença de Alzheimer e distúrbios associados // Rev. Ambiente. Saúde 17(2): 107-121.
Martyn C. N., Coggon D. N., Inskip H., Lacey R. F., Young W. F.(maio de 1997). Concentrações de alumínio na água potável e risco de doença de Alzheimer // Epidemiology 8 (3): 281-286.
Graves A.B., Rosner D., Echeverria D., Mortimer J.A., Larson E.B.(setembro de 1998). Exposições ocupacionais a solventes e alumínio e risco estimado de doença de Alzheimer // Occup. Ambiente. Med. 55(9): 627-633.
Antitranspirantes/Desodorantes e Câncer de Mama.
cloreto de alumínio hexahidratado.

links

Alumínio // dicionário enciclopédico Brockhaus e Efron: em 86 volumes (82 volumes e 4 adicionais). - São Petersburgo, 1890-1907.
Alumínio em Webelements
Alumínio na Biblioteca Popular de Elementos Químicos
Alumínio em depósitos
História, produção e usos do alumínio
Alekseev A.I., Valov M. Yu., Yuzvyak Z. Critérios para a qualidade dos sistemas de água: Tutorial. - São Petersburgo: KHIMIZDAT, 2002. ISBN 5-93808-043-6
GN 2.1.5.1315-03 Concentrações Máximas Admissíveis (MAC) substancias químicas na água de objetos de água de uso econômico e potável e cultural e doméstico da água.
GOST R 55375-2012. Alumínio primário e ligas à base dele. selos
Documentário "Alumínio"

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