알루미늄 가공

광석

알루미늄은 지구 표면에서 세 번째로 풍부한 원소입니다. 산소와 실리콘 만 더 일반적입니다. 16km (10 마일) 깊이까지의 지각에는 8 %의 알루미늄이 포함되어 있습니다. 알루미늄은 다른 일반적인 요소와 결합하는 경향이 강하므로 금속 형태로는 거의 발생하지 않습니다. 그러나 그 화합물은 거의 모든 일반적인 암석의 중요한 구성 요소입니다. 점토, 셰일, 슬레이트, 편암, 화강암, syenite 및 anorthosite에서 발견됩니다.

약 52 %의 산화 알루미늄으로 구성된 철 함유 암석 인 가장 중요한 알루미늄 광석은 1821 년 프랑스 남부의 Les Baux 근처에서 발견되었습니다. 이 재료는 나중에 보크 사이트로 명명되었습니다. 보크 사이트는 수산화 알루미늄 또는 산화 알루미늄 형태의 알루미늄이 가장 큰 단일 성분 인 다양한 순도의 알루미늄 광석으로 정의됩니다. 불순물은 주로 산화철, 실리카 및 티타니아이다.

보크 사이트는 그 구성과 불순물에 따라 물리적 외관이 크게 다릅니다. 산화철 함량이 높으면 황백색에서 회색, 분홍색에서 진한 빨간색 또는 갈색까지 색상이 다양합니다. 흙일 수도 있고 점토에서 암석까지 다양한 형태 일 수도 있습니다. 보크 사이트는 남극 대륙을 제외한 모든 대륙에서 발견되었습니다. 가장 풍부한 퇴적물은 일반적으로 형성하는 동안 열대 및 아열대 기후 지역에 있으며, 폭우, 일정한 따뜻한 온도 및 좋은 배수의 최적 조건을 제공합니다.

카리브해 제도, 남미 북미, 호주, 인도, 인도네시아, 말레이시아, 중국, 러시아, 카자흐스탄, 서 아프리카, 그리스, 크로아티아, 보스니아 헤르체고비나, 몬테네그로, 헝가리, 이탈리아 및 프랑스에서 많은 예금이 발견됩니다.

모든 보크 사이트가 알루미늄 생산에 경제적 인 것은 아닙니다. 산화 알루미늄 함량이 30 % 이상인 접지 만 실용적입니다. 각각 65 및 85 %의 알루미나를 함유하는 상당한 양의 광물 깁 사이트 및 베 마이트를 함유하는 광석 만이 일반적으로 처리하기에 경제적 인 것으로 간주된다. Gibbsite는 적도의 양쪽에있는 열대 지역에서 주로 발견되는 반면, boehmite는 러시아, 카자흐스탄, 터키, 중국 및 그리스의 아열대 지역에서 주로 발견됩니다.

알려진 보크 사이트 침전물은 현재 생산 수준에서 수백 년 동안 알루미늄을 전세계에 공급할 수 있습니다. 고급 보크 사이트 매장량이 고갈 되더라도 미국 북서부와 호주의 라테라이트 매장지, 미국 서부에는 아조 토 사이트, 유럽의 인회석 및 동맹국, 미국 남동부에있는 카올리나이트 (carolinite) 등의 2 차 광석 매장량이 여전히 악용 될 것입니다. 알루미나 점토, 도소 나이트, 백반 암, 화성암 및 사 프로 라이트 및 실 리마 나이트 미네랄과 같은 다른 비 보크 사이트 알루미나 공급원도 이용 가능하다. 러시아에서 알루미나는 비 붕소 성 광석, 즉 네 펠린 시나이 트와 알루 네이트로 정제됩니다. 호주, 기니 및 인도네시아의 광대 한 보크 사이트 개발은 다른 곳에서 2 차 광석에 대한 관심을 연기하는 경향이있다.

채광

상업적으로 이용되는 보크 사이트의 최대량은 지구 표면 또는 그 근처에 있습니다. 결과적으로 최소한의 과부하를 제거해야하는 개방형 구덩이에서 채굴됩니다. 보크 사이트 베드는 느슨하게 분사되고 파워 셔블 또는 드래그 라인으로 파고 들어 갔으며, 광석은 트럭, 레일 또는 컨베이어 벨트를 통해 처리 공장으로 이송되어 더 쉽게 취급 할 수 있습니다. 운송은 보크 사이트 비용의 주요 품목이기 때문에 가능하면 정제 공장은 광산 현장 근처에 위치합니다.

모든 보크 사이트 채굴의 약 90 %가 알루미나로 정제되어 궁극적으로 알루미늄으로 제련됩니다. 나머지 10 %는 원유 회수에서 연마제, 내화 물질 및 살충제와 같은 다른 용도에 사용됩니다. 약 4 톤의 고급 보크 사이트는 2 톤의 알루미나를 생성하며, 여기서 1 톤의 알루미늄이 생산됩니다.

추출 및 정제

보크 사이트에서 알루미늄 생산은 2 단계 공정입니다. 보크 사이트를 정제하여 알루미나를 얻고 알루미나를 제련하여 알루미늄을 생산합니다. 보크 사이트는 산화철, 실리카 및 티타니아를 포함하여 많은 불순물을 포함합니다. 정제 중에 이러한 불순물이 제거되지 않으면 제련 공정 중에 금속과 합금화되고 오염됩니다. 그러므로이 불순물을 제거하기 위해 광석을 처리해야합니다. 정제 된 알루미나는 일반적으로 물 0.5 ~ 1 %, 소다 0.3 ~ 0.5 %, 기타 산화물 0.1 % 미만을 함유합니다. 다양한 변형을 가진 Bayer 공정은 알루미나 생산에 가장 널리 사용되는 방법이며 모든 알루미늄은 Hall-Héroult 전해 공정을 사용하여 알루미나에서 생산됩니다.