Ειδικό βάρος μεταλλεύματος αλουμινίου: πυκνότητα και βάρος 1 m³
Το αλουμίνιο είναι ένα από τα πιο διαδεδομένα μέταλλα στον πλανήτη, αλλά δεν απαντά καθαρό. Τα χημικά ενεργά άτομα Al σχηματίζουν πολλές ενώσεις. Τα αλουμινούχα μεταλλεύματα βρίσκονται στην τρίτη θέση ως προς την παρουσία στον φλοιό της Γης.
Στον μετασοβιετικό χώρο, καταλληλότεροι και ευρέως εκμεταλλεύσιμοι θεωρούνται οι βωξίτες. Η εξαγωγή αλουμινίου από φυσική πρώτη ύλη είναι σύνθετη και ενεργοβόρα.
Σύσταση και βάρος μεταλλεύματος
Οι βωξίτες είναι σύνθετα πετρώματα με υδροξείδια αλουμινίου, οξείδια, πυριτικά και υδροξείδια Fe, ενώσεις τιτανίου, πυριτίου και άλλων στοιχείων. Μπορεί να περιέχουν ανθρακικά ασβεστίου και μαγνησίου, ενώσεις νατρίου και καλίου σε μικρές ποσότητες, βανάδιο, χρώμιο και σωματίδια πυρίτη.
- Η χημική σύσταση μεταβάλλεται ευρέως ανάλογα με τις ορυκτολογικές μορφές υδροξειδίου Al και τις προσμίξεις. Βασική ουσία είναι η αλουμίνα (Al 2 O 3), από την οποία παράγεται το μέταλλο. Δεύτερο κύριο συστατικό είναι το οξείδιο του σιδήρου (Fe 2 O 3). Οι βιομηχανικοί βωξίτες πρέπει να περιέχουν πάνω από 30% αλουμίνα για οικονομική εκμετάλλευση.
- Εμφανίζονται ως αργιλόμορφα ή πετρώδη υλικά. Η δομή μπορεί να είναι πυκνή γαιώδης, πετρώδης, πορώδης ή με στρογγυλά εγκλείσματα. Το χρώμα ποικίλλει από λευκό έως σκούρο κόκκινο ή κεραμιδί-καφέ, πρασινωπό-γκρι, σχεδόν μαύρο, κίτρινο ή ποικιλόχρωμο με μπλε ή ερυθροϊώδη εγκλείσματα.
- Το ειδικό βάρος ή η πυκνότητα κυμαίνεται από 1,2 g/cm³ σε χαμηλό πυρίτιο και Fe έως 2,5 – 3,3 g/cm³ σε βαρείς, πυκνούς, σιδηρούχους, πετρώδεις βωξίτες.
- Η σκληρότητα είναι 2–7.
- Οι αργιλόμορφοι βωξίτες, σε αντίθεση με την άργιλο, δεν σχηματίζουν πλαστική μάζα με νερό.
Πίνακας ειδικού βάρους και πυκνότητας
| Ονομασία | Σκληρότητα Mohs | Πυκνότητα (g/cm³) | Βάρος 1 m³ (kg) | Βάρος 1 m³ (t) |
|---|---|---|---|---|
| Μετάλλευμα αλουμινίου | 2–7 | 1,2 – 3,3 | 1200–3300 | 1,2–3,3 |
Τα μεγαλύτερα αποθέματα βωξίτη βρίσκονται στη Γουινέα: σύμφωνα με εκτίμηση USGS του 2026 περίπου 7,4 δισ. τόνοι, έναντι παγκόσμιων αποθεμάτων περίπου 29 δισ. τόνων. Μεγάλα αποθέματα υπάρχουν επίσης στην Αυστραλία, το Βιετνάμ, την Ινδονησία, τη Βραζιλία, την Τζαμάικα και αλλού. Ορισμένα κοιτάσματα είναι κοντά στην επιφάνεια και εξορύσσονται ανοικτά, ενώ βαθύτερα κοιτάσματα μπορεί να εξορύσσονται υπόγεια.
Η αλουμίνα είναι χύδην σκόνη που παράγεται με τη μέθοδο Bayer από βωξίτες υψηλής ποιότητας και χαμηλού πυριτίου. Για το επόμενο στάδιο απαιτείται κρυόλιθος. Τα φυσικά αποθέματα είναι πολύ μικρά, γι’ αυτό χρησιμοποιείται τεχνητός κρυόλιθος από αντίδραση υδροφθορικού οξέος με υδροξείδιο αλουμινίου και καυστική σόδα.
Η παραγωγή αλουμινίου έχει τρία στάδια:
- εξόρυξη μεταλλεύματος,
- μετατροπή σε αλουμίνα, δηλαδή οξείδιο Al,
- παραγωγή μεταλλικού αλουμινίου με ηλεκτρόλυση.
Για έναν τόνο αλουμινίου απαιτούνται 4 – 5 τόνοι μεταλλεύματος και ενδεικτικά 2 τόνοι αλουμίνας.
Συχνές ερωτήσεις
Πόσο ζυγίζει 1 m³ μεταλλεύματος αλουμινίου;
Για τον βωξίτη δίνεται ενδεικτικό εύρος 1200-3300 kg/m³. Η τιμή εξαρτάται από τη σύσταση, το πορώδες, την υγρασία και τις σιδηρούχες προσμίξεις.
Γιατί διαφέρει τόσο η πυκνότητα βωξίτη;
Οι βωξίτες μπορεί να είναι αργιλόμορφοι, πορώδεις, πυκνοί και σιδηρούχοι. Η διαφορετική ορυκτολογική σύσταση και δομή προκαλεί μεγάλο εύρος πυκνότητας.
Πόσο μετάλλευμα χρειάζεται για 1 τόνο αλουμινίου;
Στο άρθρο δίνεται ενδεικτικά 4-5 τόνοι μεταλλεύματος ανά 1 τόνο αλουμινίου. Η πραγματική τιμή εξαρτάται από την ποιότητα και την τεχνολογία επεξεργασίας.