Boksiidi tekstuur. Hämmastav mineraalne boksiit

Boksiit on laialt levinud kivi, mis koosneb peamiselt alumiiniumhüdroksiidi mineraalidest. Nimetatud Lõuna-Prantsusmaal asuva Les Bauxi paiga järgi, kus isend avastati ja seda kirjeldati 1821. aastal. Maailm sai boksiidi omadustest teada pärast 1855. aasta Pariisi näitust, kus demonstreeriti sellest saadud alumiiniumi, mida esitleti “savihõbedana”. Tõepoolest, väliselt sarnaneb boksiit saviga, kuid oma füüsiliselt ja keemilised omadused pole temaga midagi pistmist.

Boksiit on laialt levinud kivim, mis koosneb peamiselt alumiiniumhüdroksiidi mineraalidest.

Värvi järgi on need enamasti punased, pruunid, harvemini valged, hallid, mustad, rohelised või erinevat värvi lisanditega. Boksiidid ei lahustu vees. Väliselt võivad need tunduda savised või kivised, struktuurilt - tihedad või poorsed, peenkristallilised või amorfsed. Tihedus sõltub rauasisaldusest. Üsna sageli võib põhjamassi hulka lisada alumiiniumoksiidist või raudoksiidist moodustunud ümarad terad. 50-60% raudoksiidi sisaldusega muutub kivi oluliseks rauamaak. Boksiidi kõvadus Mohsi skaalal on vahemikus 2 kuni 7. Selle keemiline valem sisaldab lisaks alumiiniumoksiidi hüdraatidele, mis moodustavad põhilise maagi massi, rauda, ​​räni, titaani, magneesiumi ja kaltsiumkarbonaati, fosforit, naatriumi, kaaliumi, tsirkooniumi ja vanaadiumi erinevate ühendite kujul. Mõnikord - püriidi segu.

Boksiidid ei lahustu vees

Sõltuvalt kivimit moodustava mineraali olemusest võib boksiidid jagada kolme põhirühma:

• monohüdraat, milles alumiiniumoksiid esineb ainult ühel kujul (diaspoor, böömiit);
• trihüdraat, mis sisaldab alumiiniumoksiidi kolme vee kujul (gibbsiit);
• segatud, ühendades esimesed 2 rühma.

Boksiidi kui alumiiniumimaagi kvaliteet ja klass sõltub alumiiniumoksiidi sisaldusest kuivaines. Kõrgeimas klassis sisaldub seda 52%, madalaimas vähemalt 28%. Isegi samas väljas võib alumiiniumoksiidi kogus oluliselt erineda. Kivimi kvaliteet langeb ränioksiidi sisalduse suurenemisega.

Hinnatakse boksiidimaaki, millest alumiiniumoksiid on kergesti eraldatav. Selle erinevaid sorte ja kaubamärke kasutatakse tööstuses omal moel.

Kuidas boksiidi kaevandatakse (video)

Sünnikoht

Umbes 90% maailma boksiidivarudest asub 18 troopilises riigis. Tavaliselt on troopilises kliimas alumosilikaatkivimite sügava keemilise töötlemise tulemusena tekkinud lateriitsete boksiidide kvaliteet kõrge. Lateriitsete ilmastikuproduktide ülekandumise ja nende ümberladestumise tulemusena tekkinud setteboksiidid võivad olla nii kõrgekvaliteedilised kui ka ebakvaliteetsed. Madestused paiknevad kihtide, läätsede või pesadena, sageli maapinnal või selle ülemistes kihtides. Seetõttu kaevandatakse peamiselt maaki avatud teed kasutades võimsat karjääritehnoloogiat. Maailma varusid iseloomustab ebaühtlane territoriaalne jaotus. Rohkem kui 50 riigis on maagimaardlad, 93% neist varudest asub 12 riigis. Suuri maardlaid leidub Austraalias, Aafrikas, Lõuna- ja Kesk-Ameerikas, Aasias, Okeaanias ja Euroopas. Suurim alumiiniumoksiidi sisaldus Itaalias (64%) ja Hiinas (61%) kaevandatud maagis.

Galerii: boksiitkivi (50 fotot)

Venemaa suurimad boksiidimaardlad asuvad Severouralskis, seal kaevandatakse 70% maagi koguhulgast riigis. Need on vanimad maardlad maa peal, nende vanus on üle 350 miljoni aasta. Hiljuti kasutusele võetud Tšeremuhhovskaja-Glubokaja kaevandus asub 1500 meetri sügavusel maa all. Selle ainulaadsus seisneb maagi kaevandamises ja transportimises: ühel vaiajuhil on 3 tõstemasinat. Tõestatud varud on 42 miljonit tonni ja alumiiniumisisaldus maagis on peaaegu 60%. Tšeremuhhovskaja kaevandus on Venemaa Föderatsiooni sügavaim kaevandus. See peaks rahuldama riigi nõudluse alumiiniumi järele 30–40 aasta jooksul.

1 tonni maagi maksumus ilma transpordikuludeta Venemaal on 20-26 dollarit, võrdluseks Austraalias -10. Kahjumlikkuse tõttu lõpetati Leningradskajas boksiidi kaevandamine, Tšeljabinski piirkond. Arhangelskis kaevandatakse kivi lahtise kaevuga kõrge tase alumiiniumoksiidi, kuid suurenenud kroomi ja kipsi sisaldus vähendab selle väärtust.

Venemaa maardlate maakide kvaliteet on välismaistest madalam ja nende töötlemine on keerulisem. Boksiidi kaevandamise osas on Venemaa maailmas 7. kohal.

Boksiidi kasutamine

Boksiidi kasutamine 60% langeb alumiiniumi tootmisele. Selle tootmine ja tarbimine on värviliste metallide seas maailmas esikohal. See on vajalik laevaehituses, lennunduses ja toiduainetööstuses. Kasutades alumiiniumprofiilid meres on nende tugevus, kergus ja korrosioonikindlus suur tähtsus. Boksiidi tarbimine ehituses areneb dünaamiliselt, nendele vajadustele kulub üle 1/5 toodetud alumiiniumist. Maagi sulatamisel saadakse elektrokorund – tööstuslik abrasiiv. Värviliste metallide eraldatud lisandite jäägid on tooraineks pigmentide, värvide tootmiseks . Maagist saadud alumiiniumoksiidi kasutatakse metallurgias vormimaterjalina. Alumiiniumtsemendi lisamisega valmistatud betoon kivistub kiiresti, on vastupidav kõrgetele temperatuuridele ja vedelale happelisele keskkonnale. Boksiidi imamisomadused muudavad selle sobivaks kasutamiseks õlireostuse puhastusvahendite valmistamisel. Madala rauasisaldusega kivimeid kasutatakse tulekindlate materjalide valmistamiseks, mis taluvad kuni 1900 °C temperatuuri.

Nõudlus alumiiniumi ja muude maagitöötlemistoodete järele kasvab, mistõttu arenenud riigid investeerivad maardlate arendamisse ka madala tasuvuslävega.

Boksiidi kasutamist ehetes leidub ainult autoriteostes. Ebatavaline värv näidiseid kasutatakse suveniiride, eelkõige poleeritud pallide valmistamiseks. Mineraalne boksiit traditsiooniline meditsiin ei kasutata, kuna selle ravivõimalusi pole siiani leitud. Samuti pole avaldatud selle maagilisi omadusi, mistõttu see ei tõmba selgeltnägijate tähelepanu.

Kuidas oma kätega amuletti teha (video)

Tähelepanu, ainult TÄNA!

Boksiit viitab settelistele, alumiiniumi sisaldavatele kivimitele. Selle nimi pärineb prantsuse keelest "Vaux" - küla Provence'is (Prantsusmaa) algsete leidude kohas.

boksiidil on omadused: tekstuur liblikõieline või ooliitne, harvadel juhtudel - afaniitne (st väga tihe, vaevumärgatavate mineraalidega) või kollomorfne. Tekstuur on massiivne, meenutades konglomeraate või välimuselt bretsasi.

Boksiit koosneb mitmest mineraalist:

Alumiiniumoksiidi hüdraadid (hüdrargilliit, böömiit, diaspoor);

Savimineraalid: klorit, sideriit, raua oksiidid ja hüdroksiidid, püriit, kvarts, kaltsedoon jne.

Samuti erinevad boksiidid selles sisalduvate mineraalide - alumiiniumoksiidhüdraatide - kvantitatiivse proportsiooni poolest. Klassifitseerida: boehmiit-diaspoor, hüdrargilliit ja segaboksiidid. Al2O3 sisaldus boksiitides on vahemikus 28–45%, Fe2O3 - 2–50–60%. Mõnikord on suurenenud Ga, Zr, Zn, Co, Ni, Cr, Cu, Ba jne sisaldus.

Enamasti on boksiidi mineraaliks keskmise või kõrge kõvadusega kivim. Kuid vahel on ka maalähedasi esindajaid, lõdvalt seotud, kes oma käed määrivad. Kui boksiiti niisutada, muutub see mitteplastseks. Tihedus - 2,7 g / cm3; erikaal varieerub umbes 3. Peamised värvid on punane, pruun, hall kuni valge, toonid sõltuvad raua protsendist.

Boksiidid esinevad läätsede, pesade, lehekujuliste ladestustena. Päritolu järgi eristatakse mitut tüüpi boksiidi: jääk- või lateriitne, mis on mitmesuguste tardkivimite kaasaegse ilmastikumõju saadused. Enamasti on sellistel isenditel punakas toon.

Järgmine liik on kolloidsed setted, mis "küpsevad" mandril või tähelepanuta jäetud - merevööndid. Rannikumerelised, neid nimetatakse ka laguuniboksiidideks, enamasti paiknevad nad lubjakivide ebatasasel karstipinnal ja on kaetud kihiliste merglite või bituumenlubjakividega.

KALTSIIT BOKSIIDIL

Mandri arengud jagunevad nelja rühma:

1) nõlv (deluviaal), mis vastavalt pärineb ja asetseb nõlvadel;

2) orud, ääristavad ürgkurgud, need moodustavad läätsi fossiilsete jäänuste, peamiselt kaoliniitsavide hulgas;

3) järv ehk lohk, mis kasvab järveaukude kesk- ja rannikualadel. Selliste boksiitidega kaasnevad ka kaoliniitsed;

4) karst, mis täidavad vastavalt reljeefi karstilehtreid ja süvendeid. Enamasti katavad neid kaoliniitsavi, mille all on karbonaatkivimid.

Boksiidi põhimaardlaid on mitu: Jenissei seljandikul kaevandatakse jääk- või lateriitseid boksiidi; rannikumere on pärit Uuralitest, samu esindajaid leidub ka Sajaani mägedes, aastal Kesk-Aasia. Mandri boksiidi peamised maardlad asuvad Kamenski Uralsky piirkonnas (nõlv), Põhja-Kasahstanis (karst), Tikhvinis (org). Suured boksiidimaardlad on teada Austraalias, Brasiilias, Guineas, Indias, Indoneesias ja Vietnamis.

Boksiit on alumiiniumi tootmise peamine allikas. Mineraali peamine kasutusala on mustmetallurgias räbusti kujul, samuti tehisvärvide, abrasiivide, sorbentide loomiseks naftatoodete puhastamiseks lisanditest.

Juba iidsetest aegadest on juveliirid sünteetiliste kivide tootmiseks kasutanud boksiidi. Alumiiniumkristallid muutusid pärast elektriahjudes puhastamist sünteetilisteks valgeteks s. Safiirile lisati kroomoksiide ja saadi punane. Rubiinist valmistati kelladele kive.

Praegu kasutatakse alumiiniumi juveelitööstuses käevõrude, kettide, prosside jms valmistamiseks. Alumiinium sobib hästi vääriskividega.

Mineraalkoostise järgi jagunevad boksiidid: 1) monohüdraat - boehmiit ja diaspoor, 2) trihüdraat - gibbsiit ja 3) segatud. Seda tüüpi maakides võib esineda nii alumiiniumoksiidi monohüdraate kui ka trihüdraate. Mõnes ladestuses esineb veevaba alumiiniumoksiidi (korund) koos trihüdraadiga.

Ida-Siberi maardlatest pärit boksiidid kuuluvad vanuse, päritolu, välimuse ja mineraloogilise koostise poolest kahte täiesti erinevasse tüüpi. Esimene on omamoodi argilliiditaolised moondekivimid, millel on ebaselgesti väljendunud oa mikrostruktuur, ja teisel on tüüpiline oa struktuur.

Boksiidide põhikomponendid on alumiiniumi, raua, titaani ja räni oksiidid; magneesiumi, kaltsiumi, fosfori, kroomi ja väävli oksiide sisaldub kogustes kümnendikest kuni 2%. Galliumi, vanaadiumi ja tsirkooniumi oksiidide sisaldus on tuhandikud protsenti.

Lisaks Al 2 O 3 -le iseloomustab Ida-Siberi boehmiit-diaspoorboksiite kõrge SiO 2 ja Fe 2 O 3 sisaldus ning mõnikord ka titaandioksiidi (gibbsiit-tüüpi) sisaldus.

Boksiidi tehnilisi nõudeid reguleerib GOST, mis reguleerib alumiiniumoksiidi sisaldust ja selle suhet ränidioksiidiga (ränidioksiidmoodul). Lisaks näeb GOST ette kahjulike lisandite sisalduse boksiidis, nagu väävel, kaltsiumoksiid, fosfor. Need nõuded võivad olenevalt töötlemisviisist, hoiuse liigist ning selle tehnilistest ja majanduslikest tingimustest iga hoiuse puhul erineda.

Ida-Siberi diaspoor-böhmiitboksiidides on oa iseloomulik struktuur täheldatav peamiselt vaid mikroskoobi all ning oa üle domineerib tsementeeriv materjal. Seda tüüpi boksiite on kahte peamist tüüpi: diaspoor-klorit ja diaspoor-böhmiit-hematiit.

Gibbsiit-tüüpi maardlates domineerivad tüüpilise oastruktuuriga boksiidid, mille hulgas eristatakse: tihedaid, kiviseid ja lagunenud, hävinud, nn lahtised. Lisaks kivistele ja lahtistele boksiididele moodustavad olulise osa saviboksiidid ja savid. Kiviste ja lahtiste boksiidide oaosa koosneb peamiselt hematiidist ja magnetiidist. Poolide suurused on millimeetri murdosast sentimeetrini. Kiviste boksiidide tsementeeriv osa, aga ka boksiitide sortid, koosnevad peeneteralistest ja peenelt hajutatud savimineraalidest ja gibsiidist, mis on tavaliselt raudhüdroksiidide mõjul punakaspruuniks värvunud.

Diaspoor-böhmiit tüüpi boksiidide peamised kivimit moodustavad mineraalid on klorit-dafniit, hematiit, diaspoor, böömiit, pürofüliit, illit ja kaoliniit; lisandid - seritsiit, püriit, kaltsiit, kips, magnetiit, tsirkoon ja turmaliin. Kloriidi, aga ka suure ränidioksiidisisaldusega aluminosilikaatide – illiidi ja pürofülliidi – olemasolu määrab kõrge ränidioksiidi sisalduse boksiitides. Mineraalide tera suurus alates mikroni fraktsioonidest kuni 0,01 mm. Boksiidides sisalduvad mineraalid on tihedas koosluses, moodustades peeneks hajutatud segusid ning ainult mõnes piirkonnas ja õhukeses kihis moodustavad mõned mineraalid segregatsioone (klorit) või ube. Lisaks täheldatakse sageli mineraalide erinevaid asendusi ja muutusi, mis on tingitud murenemis- ja moondeprotsessidest.

Gibbsiit-tüüpi boksiidide kivimit moodustavateks mineraalideks on alumiiniumtrihüdraat – gibbsiit, hematiit (hüdrohematiit), goetiit (hüdrogoetiit), maghemiit, kaoliniit, hallosiidid, hüdromikad, kvarts, rutiil, ilmeniit ja veevaba alumiiniumoksiid (korund). Lisandeid esindavad magnetiit, turmaliin, apatiit, tsirkoon jne.

Peamist alumiiniumoksiidi mineraali gibbsiiti täheldatakse peeneks hajutatud, nõrgalt kristalliseerunud massina ja harvemini suhteliselt suurena (0,1–0,3). mm) kristallid ja terad. Peeneks hajutatud gibbsiit värvitakse tavaliselt raudhüdroksiididega kollakaks ja pruuniks ning see peaaegu ei polariseeru mikroskoobi all. Suured gibbsiidi terad on iseloomulikud kivistele boksiididele, kus nad moodustavad ubade ümber koorekihi. Gibbsiit on tihedalt seotud savimineraalidega.

Titaanmineraale esindavad ilmeniit ja rutiil. Ilmeniit esineb nii boksiidi tsementeerivas osas kui ka kaunviljades teradena, mille suurus on vahemikus 0,003–0,01 kuni 0,1–0,3 mm. Rutiil boksiitides, suuruselt peeneks hajutatud fraktsioonidest 3–8 mk ja

2. Materjali koostise uurimine

Boksiidide ainelise koostise uurimisel, nagu eeltoodust, on tegemist amorfsete, peene dispersiooniga ja peeneteraliste mineraalidega, mis on tihedas parageneetilistes kooskasvudes ja on peaaegu alati värvitud raudoksiidide ja hüdroksiididega. Seetõttu on boksiidide kvalitatiivse ja kvantitatiivse mineraloogilise analüüsi tegemiseks vaja kasutada erinevaid uurimismeetodeid.

Algsest maagiproovist jahvatatakse kuni -0,5 või -1,0 mm, võtke hinged: üks -10 G mineraloogiliste, teine ​​-10 g keemilise ja kolmas -5 G termiliste analüüside jaoks. Diaspoor-böhmiitboksiidi proovid purustatakse 0,01–0,07 mm ja gibbsiit - kuni 0,1–0,2 mm.

Purustatud proovi mineraloloogiline analüüs viiakse läbi pärast selle esialgset värvimuutust, st raudoksiidide ja -hüdroksiidide lahustumist oksaal- ja vesinikkloriidhappes

happed või vesinikkloriidiga küllastunud alkohol. Karbonaatide olemasolul töödeldakse proove esmalt äädikhappega. Saadud lahustes määratakse raua, alumiiniumi, räni ja titaani oksiidide sisaldus keemiliselt.

Lahustumatu jäägi mineraloogilist koostist saab uurida rasketes vedelikes eraldamise teel pärast eelnevat lagundamist ja elutrieerimist ning rasketes vedelikes eraldamise teel ilma eelneva lahutuseta.

Savimineraalide täielikumaks uurimiseks kasutatakse elutriatsiooni (variant I), savifraktsioone saab uurida muude analüüsimeetoditega (termiline, röntgendifraktsioon) ja ilma eraldamiseta rasketes vedelikes. Analüüsi II variant on kiireim, kuid vähem täpne.

Allpool on kirjeldatud boksiitide materjali koostise uurimisel kasutatavaid põhioperatsioone ja analüüsimeetodeid.

Uurimine mikroskoobi all toodetakse läbipaistvate ja poleeritud sektsioonidena ning sukeldatavate preparaatidena. Laboratoorses uuringus peaks kogu analüüside kompleksile eelnema boksiidide uurimine õhukestes osades. Poleeritud lõikudes uuritakse mineraloogilist koostist, mineraalide dispersiooniastet, mineraalide omavahelist seost, murenemisastet, struktuuri jm Raudoksiidide ja -hüdroksiidide, ilmeniidi, rutiili ja teiste maagi mineraalide mineraalid. uuritud poleeritud sektsioonides. Samas tuleb arvestada, et raudoksiidide ja -hüdroksiidide mineraalid on peaaegu alati tihedas seoses savi- ja alumiiniumoksiidi mineraalidega, mistõttu, nagu meie uuringud on näidanud, ei lange nende optilised omadused alati kokku raudoksiidide ja -hüdroksiidide mineraalidega. võrdlusnäidised.

Boksiidide, eriti nende lahtiste sortide mineraloogilise koostise uurimisel kasutatakse laialdaselt immersioonimeetodit. Sukelduspreparaatides uuritakse mineraloogilist koostist peamiselt mineraalide optiliste omaduste järgi, samuti määratakse mineraalide kvantitatiivne suhe proovis.

Boksiidi kivimite uurimine mikroskoobi all läbipaistvate ja poleeritud lõikudena ning sukelduspreparaadid tuleks läbi viia maksimaalse suurendusega. Sellegipoolest ei ole alati võimalik selgitada mineraalide vajalikke morfoloogilisi ja optilisi omadusi, nende peente kasvukohtade olemust. Neid ülesandeid lahendatakse ainult elektronmikroskoopiliste ja elektronide difraktsioonimeetodite samaaegse kasutamisega.

elutriatsioon kasutatakse suhteliselt jämedateraliste fraktsioonide eraldamiseks peeneteralistest, mis nõuab muid uurimismeetodeid. Värviliste boksiitide (pruunid, rohekad) puhul tehakse see analüüs alles pärast pleegitamist. Kõige peeneteralisemad, tihedalt tsementeerunud boksiidid elutrieeritakse pärast esialgset lagunemist.

Värvitu proov lagundatakse, keetes koos peptisaatoriga Erlenmeyeri kolbides püstjahuti all. Peptisaatorina võib kasutada mitmeid reaktiive (ammoniaak, vedel klaas, sooda, naatriumpürofosfaat jne). Vedeliku ja tahke aine suhe on sama, mis savide puhul. Mõnel juhul, nagu näiteks diaspoor-böhmiitboksiidi puhul, ei toimu täielikult lagunemist isegi peptisaatori abil. Seetõttu hõõrutakse tükeldamata osa täiendavalt uhmris kerge survega kumminuiaga.

Puhastusmeetodeid on erinevaid. Savikivimite puhul kirjeldab neid kõige põhjalikumalt M. F. Vikulova. Boksiidiproovide puhastamine teostati meie poolt liitristes klaasides, nagu kirjeldas I. I. Gorbunov. Seintele tehakse märgid: ülemine on 1 jaoks l, selle alla 7 võrra cm - osakeste ärajuhtimiseks<1 mk ja 10 "g alla liitri märgi – osakeste äravooluks > 1 mk. Puhastatud vedelik tühjendatakse sifooni abil: ülemine 7 cm kiht pärast 24 h(osakesi vähem kui 1 mk), 10 cm kiht 1-s h 22 min(osakesed 1–5 mk) ja pärast 17 min 10 sek(osakesed 5–10 m.k.). Fraktsioonid, mis on suuremad kui 10 mk sõelale laiali. Et vältida vedrustuse sisseimemist sügavuselt allapoole projekteeritud taset, asetatakse vedrustusse langetatud sifooni alumisse otsa V. A. Novikovi disainitud otsik.

Alates murdosast, mis on väiksem kui 1 mk või 5 mk mõnel juhul supertsentrifuugi abil (pöörlemiskiirusega 18-20 tuhat p/min). rpm) on võimalik eraldada fraktsioone, mis on rikastatud osakestega, mille suurus on sajandikmikron. See saavutatakse suspensiooni etteandekiiruse muutmisega tsentrifuugi. Supertsentrifuugi tööpõhimõtet ja kasutamist granulomeetriliseks analüüsiks kirjeldab K. K. Nikitin.

Gravitatsioonianalüüs boksiidikivimitele, mis on toodetud elektritsentrifuugidel temperatuuril 2000–3000 p/min vedelikes erikaaluga 3,2; 3,0; 2,8; 2,7; 2.5.

Proovide eraldamine monomineraalfraktsioonideks tsentrifuugimisega rasketes vedelikes ilma eelneva puhastamiseta ei ole peaaegu saavutatud. Õhukesed klassid (1.–5 mk) isegi pärast elutrieerimist on need rasketes vedelikes halvasti eraldatud. Ilmselt on see tingitud kõrge aste dispersioon, aga ka mineraalide kõige peenemad kasvukohad. Seega on enne gravitatsioonianalüüsi vaja proovid elutriatsiooniga klassidesse eraldada. Õhukesed klassid (1.–5 mk ja mõnikord 10 mk uuritakse termilise, röntgendifraktsiooni, mikroskoopilise ja muude meetoditega ilma eraldamiseta rasketes vedelikes. Raskete vedelike suurematest fraktsioonidest on võimalik eraldada diaspoor boehmiidist (vedelik erikaaluga 3,0), püriidist, ilmeniidist, rutiilist, turmaliinist, tsirkoonist, epidoodist jne (vedelikus erikaaluga 3,2) , böömiit gibsiidiks ja kaoliniidiks (vedeliku erikaal 2,8), gibbsiit kaoliniidist (vedeliku erikaal 2,5).

Tuleb märkida, et rasketes vedelikes paremaks eraldamiseks ei kuivatata värvunud proove või fraktsioone pärast elutrieerimist kuivaks, vaid täidetakse märjas olekus raske vedelikuga, kuna kuivatatud proov võib kaotada oma hajumise võime. Gravitatsioonianalüüsi kasutamist boksiitide mineraloogilise koostise uurimisel kirjeldavad üksikasjalikult E. V. Rozhkova jt.

Termiline analüüs on üks peamisi boksiidiproovide uurimise meetodeid. Nagu teate, koosnevad boksiidid vett sisaldavatest mineraalidest. Sõltuvalt temperatuurimuutusest toimuvad proovis erinevad faasimuutused, millega kaasneb soojuse eraldumine või neeldumine. Termoanalüüsi kasutamine põhineb sellel boksiidide omadusel. Meetodi olemust ja töömeetodeid kirjeldatakse erialakirjanduses.

Termiline analüüs viiakse läbi erinevate meetoditega, kõige sagedamini kasutatakse küttekõverate meetodit ja dehüdratsiooni meetodit. Hiljuti on ehitatud rajatisi, millel registreeritakse samaaegselt kütte- ja dehüdratsioonikõverad (kaalukaotus). Termokõverad registreeritakse nii algproovide kui ka neist eraldi eraldatud fraktsioonide kohta. Näitena on toodud diaspoorboksiidi rohekashalli kloritsordi ja selle üksikute fraktsioonide termilised kõverad. Diaspoorfraktsiooni II termilisel kõveral on siin

endotermiline efekt temperatuuril 560°, mis vastab endotermilisele mõjule I ja III kõveratel temperatuuridel 573 ja 556°. Savifraktsiooni IV küttekõveral vastavad endotermilised peatused 140, 652 ja 1020° juures illiidile. Endotermilist peatumist 532° juures ja nõrka eksotermilist mõju 816 ja 1226° juures võib seletada väikese koguse kaoliniidi olemasoluga. Seega on endotermiline efekt 573 ° juures esialgsel proovil (kõver I) vastab nii diasporile kui kaoliniidile ning 630° juures illiidile (652° kõveral IV) ja kloritile. Proovi polümineraalse koostisega kattuvad termilised efektid, mistõttu on võimatu saada selget ettekujutust algse kivimi koostisest ilma koostisosi või fraktsioone analüüsimata.

Gibbsiitboksiidides määratakse mineraloogiline koostis palju lihtsamini termiliste kõverate järgi. Kõik termogrammid näitavad endotermilist efekti vahemikus 204–588 °, maksimumiga 288–304 °, mis näitab gibbsiidi olemasolu. Samas temperatuurivahemikus kaotavad raudhüdroksiidid goetiit ja hüdrogoetiit vett, kuid kuna vee kogus neis on ligikaudu 2 korda väiksem kui gibsiidis, mõjutab gibbsiidi kogus raudhüdroksiididele vastavat mõju sügavust. Teine endotermiline efekt vahemikus 500–752° maksimumiga 560–592° ja vastav eksotermiline efekt 980–1020° iseloomustab kaoliniiti.

Halloysiidi ja muskoviidi, mida uuritud boksiitides esineb väikestes kogustes, termogrammides ei kajastu, välja arvatud väike endotermiline efekt 116–180° juures, mis ilmselt kuulub halloysiidile. Selle põhjuseks on nende mineraalide madal sisaldus ja mitmete mõjude pealesurumine. Lisaks, kui proovides on kaoliniit ja vilgukivi, siis teatavasti väljendub kaoliniidi väike segunemine vilgukivis termogrammides kaoliniidiefektiga.

Gibbsiidi kogust saab määrata esimese endotermilise efekti piirkondade järgi. Pindala mõõdetakse planimeetriga. Standardiks võib võtta enim rikastatud gibbsiidi proovi maksimaalse alumiiniumoksiidi ja vee sisaldusega, väikseima ränidioksiidi ja raudoksiidide sisaldusega. A1 2 O 3 gibbsiidi väärtus teistes proovides määratakse arvutuse põhjal

kus X- määratud gibbsiidi A1 2 O 3 väärtus;

S on uuritava proovi endotermilise gibbsiidi efekti pindala termogrammil, cm 2,

AGA- gibbsiidi võrdlusproovi A1 2 O 3 sisaldus;

K on termogrammi võrdlusproovi pindala, cm 2.

Endotermilise efekti alade sõltuvust gibbsiidi sisaldusest saab väljendada graafiliselt. Selleks kantakse A1 2 O 3 sisaldus piki abstsisstellge protsentides ja vastavad alad ruutsentimeetrites piki ordinaattelge. Mõõtes kõveral gibbsiidile vastava endotermilise efekti pindala, saab graafikult arvutada A1 2 O 3 sisalduse uuritavas proovis.

Dehüdratsioonimeetod põhineb sellel, et vett sisaldavad mineraalid kaotavad teatud temperatuuridel kaalu. Kaalulangus määrab proovis sisalduva mineraali koguse. Mõnel juhul, eriti kui mineraalide dehüdratsiooni temperatuurivahemikud kattuvad, on see meetod ebausaldusväärne. Seetõttu tuleks seda kasutada samaaegselt küttekõverate salvestamisega, kuigi selline kombineeritud meetod ei ole alati saadaval spetsiaalsete paigalduste puudumise tõttu.

Simsis töötati välja lihtsaim meetod kaalukaotuse määramiseks. Selleks peab teil olema kuivatuskapp, muhvel, termopaar, torsioonkaalud jne. Töömeetodit, analüüsi käiku ja selle kasutamise tulemusi savide ja boksiidide puhul kirjeldab üksikasjalikult V. P. Astafjev.

Kuumutamise ajal igas temperatuurivahemikus tekkiva kaalukaotuse ümberarvutamist saab läbi viia mitte mineraali koguse järgi, nagu soovitab V.P. Astafjev, vaid Al 2 O 3 koguse järgi. selles mineraalis sisalduv. Saadud tulemusi saab võrrelda andmetega keemiline analüüs. Gibbsiidiga rikastatud proovide soovitatav 2-tunnine hoidmine 300° juures on ebapiisav. Proov saavutab püsiva kaalu 3-4 tunni jooksul pärast kuumutamist, st kui kogu gibbsiidi vesi vabaneb. Gibbsiidivaeste savisortide puhul toimub selle dehüdratsioon 300° juures täielikult 2 h. Proovide massikadu erinevatel temperatuuridel saab graafiliselt väljendada, kui temperatuuriväärtused (100 kuni 800°) on kantud piki abstsisstellge ja vastavad massikadu (H 2 O) protsentides piki ordinaattelge. . Mineraalide kvantitatiivse määramise tulemused V. P. Astafjevi meetodil ühtivad tavaliselt hästi termilise analüüsi tulemustega mõjualade osas ja proovide keemilise analüüsi mineraalse koostise ümberarvutusega.

Keemiline analüüs annab esimese ettekujutuse boksiidide kvaliteedist nende materjali koostise uurimisel.

Alumiiniumoksiidi ja ränidioksiidi massisuhe määrab tulekivi mooduli, mis on boksiidide kvaliteedi kriteerium. Mida suurem on see moodul, seda parem on boksiidide kvaliteet. Boksiidi mooduli väärtus jääb vahemikku 1,5–12,0. Alumiiniumoksiidi sisalduse ja kaalukaotuse suhe süütamisel (p.p.p.) annab mõningaid viiteid boksiidi tüübile. Seega on gibbsiitboksiidides süttimiskadu palju suurem kui diaspoor-böömiidi puhul. Esimeses on see 15–25% ja teises 7–15%. Boksiidi süttimiskadu loetakse tavaliselt H 2 O koguseks, kuna SO 3 , CO 2 ja orgaanilist ainet leidub suurtes kogustes harva. Kaltsiit ja püriit esinevad lisandina diaspoor-böhmiitboksiidides. SO3 ja CO2 summa neis on 1–2%. Gibbsiit-tüüpi boksiidid sisaldavad mõnikord orgaanilist ainet, kuid selle kogus ei ületa 1%. Seda tüüpi boksiidi iseloomustab kõrge raudoksiidi (10–46%) ja titaandioksiidi (2–9%) sisaldus. Raud on peamiselt oksiidi kujul ja sisaldub hematiidi, goetiidi, magnetiidi ja nende hüdraatunud vormide koostises. Diaspoor-böhmiitboksiidid sisaldavad raudrauda, ​​mille sisaldus varieerub 1–17%. Selle kõrge sisaldus tuleneb kloriti ja väikeses koguses püriidi olemasolust. Gibbsiidi tüüpi boksiitides sisaldub ilmeniidi koostises raudraud.

Leeliste olemasolu võib viidata vilgukivide esinemisele boksiidikivimis. Seega on diaspoor-böömiitboksiidides suhteliselt kõrge leeliste sisaldus (K 2 O + Na 2 O = 0,5–2,0%) seletatav illiidi tüüpi hüdromika olemasoluga. Kaltsiumi- ja magneesiumioksiidid võivad olla osa karbonaatidest, savimineraalidest ja kloritist. Nende sisaldus ei ületa tavaliselt 1–1,5%. Kroom ja fosfor on samuti väikesed lisandid boksiitides. Teisi lisandeid Cr, Mn, Cu, Pb, Ni, Zn, As, Co, Ba, Ga, Zr, V on boksiitides ebaolulistes kogustes (tuhandik ja kümnetuhandik protsenti).

Boksiitide materjali koostise uurimisel tehakse ka üksikute monomineraalfraktsioonide keemiline analüüs. Näiteks määratakse boehmiit-diaspoori ja gibbsiidi fraktsioonides alumiiniumoksiidi sisaldus, süttimiskadu ja lisandid - ränidioksiid, raudoksiidid, magneesium, vanaadium, gallium ja titaandioksiid. Savimineraalidega rikastatud fraktsioone analüüsitakse ränidioksiidi sisalduse, üldleelise, alumiiniumoksiidi, kaltsiumi-, magneesiumi-, rauaoksiidide ja süttimiskadude suhtes. Kõrge ränidioksiidi sisaldus leeliste juuresolekul diaspoor-böhmiitboksiidide savifraktsioonides viitab illit-tüüpi hüdromika olemasolule. Kui kaoliniit-gibbsiitboksiidide savifraktsioonides puuduvad vaba ränidioksiidi leelised ja mineraalid, võib kõrge SiO 2 sisaldus viidata kaoliniidi suurele ränidioksiidi sisaldusele.

Keemilise analüüsi järgi on võimalik mineraalset koostist ümber arvutada. Monomineraalfraktsioonide keemiline analüüs teisendatakse molekulaarseteks suurusteks, mille järgi arvutatakse uuritavate mineraalide keemilised valemid. Boksiidide keemilise koostise ümberarvutamine mineraalide jaoks toimub muude meetodite kontrollimiseks või nende lisana. Näiteks kui proovis on peamisteks ränidioksiidi sisaldavateks mineraalideks kvarts ja kaoliniit, siis kvartsi kogust teades määratakse kaoliniidis seotud ränidioksiidi ülejäänud osa. Lähtudes ränidioksiidi kogusest kaoliniidi kohta, saab arvutada alumiiniumoksiidi koguse, mis on vajalik selle sidumiseks kaoliniidi valemiga. Kaoliniidi üldsisaldust saab kasutada Al 2 O 3 koguse määramiseks alumiiniumoksiidi hüdraatide (gibbsiit või muu) kujul. Näiteks boksiidi keemiline koostis: 51,6% A1 2 O 3 ; 5,5% Si02; 13,2% Fe203; 4,3% Ti02; 24,7% p.p.p.; summa 99,3%. Kvartsi kogus proovis on 0,5%. Siis on SiO 2 kogus kaoliniidis võrdne selle kogusisalduse vahega proovis (5,5%) ja SiO 2 kvartsis (0,5%), st 5,0%.

ja A1 2 O 3 kogus, mis on omistatav 5,0% SiO 2 kaoliniidile, on

A1 2 O 3 kogusisalduse erinevus kivimis (51,6) ja kaoliniidile omistatava A1 2 O 3 (4,2) vahel on Ai 2 O 3 alumiiniumoksiidhüdraadid, s.o 47,4%. Teades, et gibbsiit on uuritud boksiidides sisalduva alumiiniumoksiidi hüdraadi mineraal, arvutame gibbsiidi koguse alumiiniumoksiidi hüdraatide kohta saadud A1 2 O 3 kogusest (47,4%), lähtudes selle teoreetilisest koostisest (65,4% A1 2 O 3 ; 34,6% H20). Sel juhul on see alumiiniumoksiidi koguse järgi võrdne

Saadud andmeid saab kontrollida kaalukaotuse järgi süütamisel, mida siin võetakse H 2 O kogusena. Seega, A1 2 O 3 \u003d 47,4% sidumiseks gibbsiidiks,

Keemilise analüüsi järgi on kogu H 2 0 sisaldus proovis 24,7 (p. p. p.), st ühtib ligikaudu H 2 0 sisaldusega gibbsiidis. Sel juhul ei jää vett teistele mineraalidele (kaoliniit, raudhüdroksiidid). Seetõttu sisaldab 47,4% võrdne alumiiniumoksiidi kogus lisaks trihüdraadile veel monohüdraati või veevaba alumiiniumoksiidi. Ülaltoodud näide näitab ainult ümberarvutamise põhimõtet. Tegelikkuses on enamik boksiite mineraloogilise koostise poolest keerulisemad. Seetõttu kasutatakse keemilise analüüsi mineraloogiliseks muutmisel ka teiste analüüside andmeid. Näiteks gibsiitboksiidides tuleks gibsiidi ja savimineraalide kogus arvutada dehüdratsiooni või termilise analüüsi andmete põhjal, võttes arvesse nende keemilist koostist.

Kuid vaatamata mineraloogilise koostise keerukusele on mõnede boksiidide puhul võimalik keemiline koostis ümber arvutada mineraloogiliseks.

Faasi keemiline analüüs. Boksiidide keemilise faasi analüüsi põhiprintsiibid on kirjas V. V. Dolivo-Dobrovolsky ja Yu. V. Klimenko raamatus. Ida-Siberis boksiite uurides selgus, et see meetod nõuab igal konkreetsel juhul mõningaid muudatusi ja täiendusi. Seda seletatakse asjaoluga, et kivimit moodustavatel boksiitmineraalidel, eriti savimineraalidel, on mineraalhapetes laiad lahustuvuse piirid.

Keemilise faasi analüüs boksiitide uurimiseks viiakse läbi peamiselt kahes versioonis: a) mittetäielik keemilise faasi analüüs (ühe või mineraalide rühma selektiivne lahustumine) ja b) täielik keemilise faasi analüüs.

Mittetäieliku keemilise faasi analüüs tehakse ühelt poolt proovide eeltöötlemise eesmärgil lahustumatute jääkide järgnevaks mikroskoobiga uurimiseks, termilisteks, röntgendifraktsioonideks ja muudeks analüüsideks, teiselt poolt kvantitatiivseks määramiseks. ühest või kahest komponendist. Mineraalide kogus määratakse enne ja pärast lahustamist kaalude erinevuse või proovi lahustunud osa keemilise koostise ümberarvutamise teel.

Selektiivse lahustamise abil määratakse raua (mõnikord kloriti) oksiidide ja hüdroksiidide hulk. Boksiidide edasilükkamise küsimust käsitletakse üksikasjalikult VIMS-i töödes. Diaspoor-böhmiit tüüpi boksiidides on raudoksiidid ja kloritid lahustatud 6N-s. Hcl. Gibbsiitboksiidides ekstraheeritakse raudhüdroksiidid ja oksiidid maksimaalselt (90–95%) lahusesse pärast lahustamist vesinikkloriidiga (3 N) küllastunud alkoholis W juures: T = 50. kokku selle kogus boksiidis ja titaandioksiidis kuni 40%. Boksiidiga pleegitamist saab läbi viia 10% oblikhappes, kuumutades veevannil 3–4 h W juures: T = 100. Nendes tingimustes lahustuvad titaani sisaldavad mineraalid vähem (umbes 10-15% TiO 2), kuid rohkem ekstraheeritakse alumiiniumoksiidi lahusesse (25-40%), raudoksiidide ekstraheerimisel 80- 90%. Seega tuleks titaanmineraalide maksimaalseks säilimiseks boksiidi värvimuutuse ajal kasutada 10% oblikhapet ja alumiiniumoksiidi mineraalide säilitamiseks kasutada vesinikkloriidiga küllastunud alkoholilahust.

Mõnes boksiidis sisalduvad karbonaadid (kaltsiit) lahustuvad 10% äädikhappes kuumutamisel 1 h at W: T=100 (vt ptk "Vaseliivakivid"). Nende lahustumine peab eelnema boksiidide pleegitamisele.

Mittetäielikku keemilise faasi analüüsi kasutatakse ka alumiiniumoksiidi mineraalide kvantitatiivseks määramiseks. Nende määramiseks on mitu meetodit, mis põhinevad selektiivsel lahustamisel. Mõnes boksiidis saab gibsiidi kogust üsna kiiresti määrata, lahustades proove 1N-s. KOH või NaOH vastavalt V. V. Dolivo-Dobrovolsky ja Yu. V. Klimenko kirjeldatud meetodile. Madala veesisaldusega ja veevaba alumiiniumoksiidi mineraale - diaspoori ja korundi boksiitides saab määrata proovide lahustamisel vesinikfluoriidhappes ilma kuumutamata, sarnaselt sillimaniidi ja andalusiidi määramise meetodile, mida kirjeldame allpool. A. A. Glagolev ja P. V. Kulkin näitavad, et Kasahstani sekundaarsetest kvartsiitidest korund ja diaspoor vesinikfluoriidhappes külmas 20 h praktiliselt lahustumatu.

Täielikul keemilisel faasianalüüsil, mis tuleneb boksiidide materjali koostise eripärast ja erinevast käitumisest samade mineraalide lahustumisel erinevatest maardlatest, on iga boksiiditüübi jaoks oma spetsiifika. Pärast kaoliniidi lahustumist jäägis määratakse A1 2 O 3 ja SiO 2. Pürofülliidi kogus arvutatakse viimase sisalduse järgi, kusjuures tuleb arvestada, et ränidioksiid esineb diasporaas endas peaaegu pidevalt (kuni 11%).

Gibbsiitboksiidide puhul, milles monohüdraat-alumiiniumoksiidi mineraalid puuduvad või moodustavad ebaolulise osa, võib keemilise faasi analüüsi taandada kahe või kolme etapini. Selle skeemi kohaselt lahustatakse gibbsiit kahekordsel töötlemisel leelisega. Vastavalt A1 2 O 3 sisaldusele lahuses arvutatakse gibbsiidi kogus proovis. Kuid Ida-Siberi gibbsiitboksiidide näitel selgus, et mõnes proovis leostub alumiiniumoksiidi rohkem, kui seda gibsiidi kujul sisaldub. Nendes boksiidides läheb vaba alumiiniumoksiid, mis tekib kaoliniidi füüsikalis-keemilise lagunemise käigus, ilmselt leeliselisteks ekstraktideks. Võttes arvesse gibbsiitboksiidide iseärasusi, on keemilise faasi analüüsi tegemisel vajalik analüüs läbi viia paralleelselt ilma proove leelisega töötlemata. Esiteks lahustatakse proov HCl-s erikaaluga 1,19, kuumutades seda 2 °C h. Nendes tingimustes on gibbsiit, raudoksiidid ja hüdroksiidid täielikult lahustunud.

Spektri-, röntgendifraktsiooni- ja muud analüüsid on boksiidi uurimisel väga tõhusad. Nagu teada, annab spektraalanalüüs täieliku pildi maagi elementide koostisest. Seda toodetakse nii esialgsete proovide kui ka neist eraldatud üksikute fraktsioonide jaoks. Spektraalanalüüs boksiidis määrab põhikomponentide (Al, Fe, Ti, Si), samuti lisandite Ga, Cr, V, Mn, P, Zr jne sisalduse.

Laialdaselt kasutatakse röntgendifraktsioonianalüüsi, mis võimaldab määrata erinevate fraktsioonide faasilist koostist. Samal eesmärgil kasutatakse elektronide difraktsiooni ja elektronmikroskoopia uuringuid. Nende analüüside olemust, ettevalmistusmeetodeid, tulemuste tõlgendamise meetodeid kirjeldatakse erialakirjanduses. Siinkohal tuleb märkida, et nende meetodite uurimisel on proovi ettevalmistamise meetodil suur tähtsus. Röntgendifraktsiooni ja elektrondifraktsiooni analüüsimeetodite jaoks on vaja saada rohkem või vähem monomineraalseid fraktsioone, samuti eraldada osakesed suuruse järgi. Näiteks diaspoor-böhmiitboksiidides on fraktsioonid alla 1 mk Röntgendifraktsioonianalüüs paljastab ainult illiidi ja elektronide difraktsioonianalüüs ainult kaoliniiti. See on tingitud asjaolust, et illit on suurte osakeste kujul, mida ei saa elektronide difraktsiooniga uurida (osakesed, mis on suuremad kui 0,05 mk), ja kaoliniit, vastupidi, tuvastatakse tänu suurele dispersiooniastmele ainult elektronide difraktsiooni abil. Termoanalüüs kinnitas, et see fraktsioon on illiidi ja kaoliniidi segu.

Elektronmikroskoopiline meetod kindlat vastust ei anna, kuna boksiitides, eriti tihedalt tsementeerunud, ei säili osakeste loomulik kuju pärast proovide jahvatamist ja lahustamist hapetes. Seetõttu on elektronmikroskoobi all vaatamine elektronide difraktsiooni- ja röntgendifraktsioonianalüüside jaoks abi- või kontrollväärtus. See võimaldab hinnata konkreetse fraktsiooni homogeensuse ja hajuvuse astet, lisandite olemasolu, mida ülalnimetatud analüüsid võivad kajastada.

Teistest uurimismeetoditest tuleb märkida magnetilist eraldamist. Maghemiit-hematiit oad isoleeritakse püsimagnetiga.

Mõnikord võib uudistes kuulda sellist terminit nagu "boksiit". Mis on boksiidid, miks neid vaja on? Artiklis arutatakse, milleks neid kasutatakse, kus neid kaevandatakse ja millised omadused neil on.

Üldine kontseptsioon

Boksiit on saanud oma nime Lõuna-Prantsusmaal asuva piirkonna järgi, mida nimetatakse Les Bauxiks. Mis on boksiidid, selgub nende kirjeldusega tutvudes. See on alumiiniumimaak, mis koosneb raua-, räni- ja alumiiniumoksiidide hüdraadist. Boksiidi kasutatakse toorainena ka alumiiniumoksiidi sisaldavate tulekindlate materjalide tootmisel. Tööstuslikes ainetes on alumiiniumoksiidi sisaldus vahemikus 39–70%. Lisaks kasutatakse mineraali räbustina mustmetallide valmistamisel.

Praeguseks on boksiidi kaevandamine alumiiniumimaagi õppimise kõige olulisem allikas. Sellel põhineb väikeste eranditega peaaegu kogu maailma metallurgiatööstus.

Ühend

Arvestades üksikasjalikumalt, mis on boksiit, võib märkida, et see on üsna keeruka koostisega kivi. See sisaldab selliseid aineid nagu alumiiniumhüdroksiid, silikaadid ja raudoksiidid, aga ka räni opaali, kvartsi ja kaoliniidi kujul.

Lisaks leidub kompositsioonis titaani oksiidmineraalide (rutiil ja muud ühendid), magneesiumkarbonaadi, kaltsiumi, naatriumi, tsirkooniumi, kroomi, fosfori, kaaliumi, galliumi, vanaadiumiühendite ja muude elementide kujul. Mõnikord leidub boksiidi alumiiniumoksiidis püriidi lisandeid.

Väärtus

Mineraali keemiline komponent on üsna erinev. Esiteks mõjutab näitajate erinevust alumiiniumhüdroksiidi mineraloloogiline vorm, samuti erinevate lisandite hulk. Boksiidimaardlat peetakse väärtuslikuks, kui kaevandatud maak sisaldab piisavas koguses ränidioksiidi ja alumiiniumoksiidi. Samuti oluline roll mängib nn boksiitide avamist. Teisisõnu, see on selle ekstraheerimise lihtsus ja lihtsus.

Boksiididel on erinevaid füüsikalised omadused. Neil on üsna ebastabiilne välimus, millega seoses on visuaalsete märkide järgi raske nende kvaliteeti määrata. See põhjustab suuri raskusi mineraali otsimisel. Seetõttu uuritakse kivimiproove enne kaevandamise alustamise otsust mikroskoobi all.

Välimus

Jätkates kaalumist, mis on boksiit, peaksite pöörama tähelepanu nende välimusele. Need on savitaolised ja sageli kivised. Boksiidid on üsna tihedad, poorsed, mullase või rakulise murruga. Üsna sageli võib põhjamassis kohata ümarate kehade kaasamist, mis loovad maagi ooliitse (sette) struktuuri.

Boksiite on erinevates värvides, alates tumepunasest kuni valgeni. Põhimõtteliselt on need värvitud punase tellise või pruuni värviga. Boksiitidel on ka mineraloloogiline erinevus. See seisneb selles, et nende koostises on suur alumiiniumisisaldus hüdroksiidi või kaoliniidi (alumiiniumsilikaadi) kujul. Sellega seoses eristatakse mitut tüüpi boksiidi: diaspoor, böömiit, segatud ja hüdrargilliit.

Kaevandamine

Rohkem kui 90% maailma boksiidivarudest on koondunud 18 riiki. Kuuma kliimaga piirkondades leidub muljetavaldavaid maardlaid. Venemaa Föderatsioon omab väikseid boksiidimaardlaid ja impordib peamiselt toorainet. Suurimad hoiused on järgmistes riikides:

• Guinea - umbes 20 miljardit tonni;
• Austraalia - üle 7 miljardi tonni;
• Brasiilia - umbes 6 miljardit tonni;
• Vietnam - 3 miljardit tonni;
• India ja Indoneesia - umbes 2,5 miljardit tonni.

Venemaal on boksiite kõige rohkem Kõrge kvaliteet kaevandati Põhja-Uurali piirkonnas. Maardlaid on ka Leningradi oblastis, Boksitogorski oblastis. Kõige perspektiivikamad tooraineallikad on Sredne-Timani maardlad, mis asuvad Komi Vabariigis. Uuritud varusid hinnatakse eeldatavasti enam kui 250 miljonile tonnile.

Boksiidi pealekandmine

Pärast kivimi sulatamist saadakse ka alumiiniumoksiidtsementi. Nagu näha, on boksiitide kasutusala üsna lai, mistõttu on need eriti väärtuslikud toorained.

Liigid

Üks haruldasi boksiidi liike on aluniit, mida kaevandatakse ainult Aserbaidžaanis Zagliki maardlas. Tõestatud tõestatud varude järgi on see üle 200 tuhande tonni.

Usbekistani territooriumil on aga arvatavasti ka aluniidimaakide varud. Nende maardlaid uuriti Gushsai väljal. Võib-olla on seal umbes 130 miljonit tonni. Nende maakide väljatöötamist ja kaevandamist aga praegu ei teostata, mis võimaldab Aserbaidžaanil olla ainus riik, kus aluniidi kaevandatakse.

Kaevandamise ja töötlemise omadused

Boksiidi kaevandatakse peamiselt avakaevandamise teel, kuid mõnel juhul ka maa all. Maardla arendamise meetod sõltub sellest, kuidas mineraalsed kivimid ladestatakse. Tehnoloogia süsteem kasutatakse erinevat töötlust, seda mõjutab kivimi koostis. Alumiiniumi tootmine toimub kahes etapis. Esimene on alumiiniumoksiidi tootmine erinevate keemiliste meetodite abil ja teine ​​on puhta metalli eraldamine alumiiniumfluoriidsoolade elektrolüüsi teel.

Alumiiniumoksiidi saamiseks kasutatakse Bayeri hüdrokeemilist meetodit (paagutamist) ja kombinatsiooni: jada- ja paralleelmeetodit. Bayeri meetodi põhijooneks on see, et boksiidi leostumise (töötlemise) käigus saadakse kontsentreeritud naatrium, mille järel alumiiniumoksiid läheb naatriumaluminaadi lahuseks. Seejärel puhastatakse lahus punasest mudast ja sadestatakse alumiiniumoksiid (alumiiniumhüdroksiid). Pärast seda leostatakse ja saadakse alumiinium.

Madala kvaliteediga boksiite töödeldakse kõige keerulisemal viisil. See on meetod purustatud boksiidi segu sooda ja lubjakiviga paagutamiseks (kolmekomponentne laeng) temperatuuril 1250 kraadi Celsiuse järgi spetsiaalsetes ahjudes, mis tootmisprotsess pöörlema. Pärast seda leostatakse saadud materjal (laik) nõrgalt kontsentreeritud lahusega. Sadestunud hüdroksiid filtritakse seejärel välja.

Ülaltoodud meetodid alumiiniumi tootmiseks on väga keerulised protsessid, kuid võimaldavad teil saada kivist maksimaalselt metalli.

Boksiit on alumiiniumi kõige olulisem allikas ja metall ise on väga väärtuslik, kuna seda kasutatakse auto-, lennuki- ja laevatööstuses. Seda kasutatakse laialdaselt ka sõjatööstuskompleksis, mis muudab selle metalli strateegiliselt oluliseks.

Esimene apellatsioon mineraali ebatavalistele omadustele anti pärast näitust Pariisis 1855. aastal. See kujutas endast hämmastavat hõbedast metalli, mis on kaalult kerge ja tugeva keemilise vastupidavusega. Metalli nimetati "savihõbedaks". See puudutab alumiiniumi. Ja selle tootmise tooraine on boksiidid. Sellise naljaka nime andis piirkond Prantsusmaalt Provence'ist, kus avastati esimene suur leiukoht.

19. sajandil oli alumiiniumi hankimine midagi rasket ja väga kallist. Siis kasutati metalli ainult ehete valmistamiseks. Meenus nõukogude periood, alumiiniumist lahtiselt supilusikate ja kahvlite kaupa.

AL metalli tootmise peamiseks tooraineks oli ja jääb boksiit.

Boksiit algsel kujul. Tunneb huvi keemiliste ja füüsikaliste omaduste vastu

• Boksiit geoloogias:
• Keeruline kivim. Koosneb alumiiniumhüdroksiididest, raudoksiididest ja muude elementide lisanditest.
• Alumiiniumi tootmiseks kasutatakse boksiidi, mille Al-alumiiniumoksiidi osakaal on kõrge alates 40%. Kvaliteedi määramine toimub alumiiniumoksiidi ja ränidioksiidi kontsentratsiooni suhte järgi.
• Hinnatakse boksiidi, millel on kerge "avamine". See termin tähistab alumiiniumoksiidi kaevandamise kvaliteeti ja kiirust.
• Boksiidi visuaalne tuvastamine maardlas ei ole lihtne. Selle kivimi otsimine on komponentide hajuvuse tõttu väga keeruline. Näiteks saab mikroskoobi all eristada ainult eredalt kristalliseerunud lisandeid.

• Erinevat tüüpi boksiidi alumiiniumoksiidi:
• Kivim on välimuselt savitaoline või kivine mass.
• On tihedaid tulekivitaolisi mineraale ja on pimsskivitaolisi mineraale. Sama poorse kareda raku murruga. Mõnikord võite massist leida ebatavalisi ümaraid kandmisi. Siis nimetatakse struktuuri ooliitseks ja kehad annavad teada, et leitud kivim sisaldab toorainet raua tootmiseks.
• Lai värvivalik on hämmastav. Boksiidi võib leida halli-valkjas, kahvatukreemjas või tumedas kirsis toonides. Need on harvad juhud. Enamlevinud boksiit on punakaspruun või telliskivipunane.
• Tõug on huvitav ka selle poolest, et tal ei ole selgelt määratletud erikaalu väärtust, nagu väävli või räni puhul. Kergete poorse struktuuriga kivimite erikaal on umbes 1,2 kg/m3. Kõige tihedamad on raudboksiidid, mille erikaal on 2,8 kg/m3.
• Boksiit väliselt sarnane saviga, kuid muude omaduste poolest erineb sellest silmatorkavalt. Nii ei saa näiteks boksiidi vees lahjendada ja plastilist massi teha, nagu seda tehakse saviga. Selle põhjuseks on kuju ja mineraloogiline erinevus.
• Mineraalkoostise järgi jaotatakse boksiidid böömiidiks, diaspoorseks, hüdroargilliidiks ja segatud, olenevalt sisalduva alumiiniumi keemilisest vormist.
• Boksiidi rikkaimad maardlad:
• Peaaegu 90% kõigist väärtuslikest maavaradest asub 18 riigi territooriumil. See on tingitud lateriitsetest koorikutest, mis on moodustunud alumiiniumsilikaatide ilmastikumõjul aastatuhandete jooksul kuumas ja niiskes kliimas.
• Seal on 6 tohutut hoiust. Guineas - ligi 20 miljardit tonni Austraalias üle 7 miljardi tonni. Brasiilias kuni 6 miljardit tonni Vietnamis 3 miljardit tonni Indias 2,5 miljardit tonni Indoneesias 2 miljardit tonni territooriumil. neist riikidest on koondunud 2/3 maakera boksiidivarudest.
• Vene Föderatsiooni territooriumil leitud maardlaid ei klassifitseerita suurteks, kuid neil on riigis alumiiniumi tootmiseks suur väärtus. Peterburi lähedalt Boksitogorski oblastist leiti suured maardlad. Ja Venemaa kõige puhtam ja väärtuslikum leiukoht on Põhja-Uural.

Boksiidi maagilised ja ravivad omadused

Boksiit vähe kasutatud amulettide valmistamiseks. Kui just mõni väga ebatavaline kuju sulle silma ei hakka, sirutuvad käed sellest meisterdamiseks.

Varem, 18. ja 19. sajandil, kasutati boksiiti väärismetallist, enamasti hõbedast, valmistatud ruumides ainult ebatavalise punase tooni tõttu. Selliseid kaunistusi on vähe, need polnud populaarsed.

Terapeutilise toime järgi ei ilmnenud ka väärtust. Kivis sisalduvat alumiiniumi leidub inimkehas nappides kontsentratsioonides. Taimedes on see mikronite tasemel.

Boksiidi põhiväärtus on alumiiniumi tootmise tooraine.

• Kõige esimene suur boksiidimaardla Uuralites kandis nime "Punamütsike".
• Tõug sai oma nime Prantsusmaalt. Esimene maardla leiti Provence'i provintsis Bo või Boaksi (Beaux) linna lähedalt.
• Mineraalil on 10 peamist tööstuslikku klassi, mis erinevad alumiiniumoksiidi kontsentratsiooni ja koostise poolest.
• Vanimaid boksiite leidub troopilistes maades. Need "kivikesed" tekkisid kainosoikumis või proterosoikumis.
• Suurima panuse boksiidist alumiiniumi tootmise tehnoloogiate arendamisse andsid Venemaa teadlased: Bayer, Manoilov, Strokov, Lileev ja Kuznetsov. 19. sajandi lõpus avastatud Bayeri meetodi järgi toodetakse alumiiniumoksiidi siiani.