Alumīnija rūdas īpatnējais svars: blīvums un 1 m³ masa

Alumīnijs ir viens no izplatītākajiem metāliem uz mūsu planētas, taču tīrā veidā tas nav sastopams. Ķīmiski aktīvie Al atomi veido daudzus savienojumus ar citām vielām. Alumīniju saturošas rūdas pēc daudzuma Zemes garozā ieņem trešo vietu.

Postpadomju teritorijā par vispiemērotākajiem un visplašāk izmantotajiem uzskata boksītus. Alumīnija ieguve no dabiskām izejvielām ir sarežģīts process, kam vajadzīgs liels elektroenerģijas patēriņš.

Alumīnija rūdas sastāvs un svars

Boksītu — samērā sarežģīta ieža — sastāvā ietilpst alumīnija hidroksīdu savienojumi, Fe oksīdi, silikāti un hidroksīdi, titāna, silīcija un citu elementu savienojumi. Alumīnija rūdā boksītā nelielā daudzumā var būt arī kalcija un magnija karbonāti, nātrija un kālija savienojumi, kā arī vanādijs, hroms un dažas citas vielas; var būt sastopamas pirīta daļiņas.

• Boksītu ķīmiskais sastāvs mainās plašās robežās un ir atkarīgs no Al hidroksīda mineraloģiskajām formām un piemaisījumiem. Galvenā rūdu veidojošā viela ir alumīnija oksīds (Al2O3). Tieši no tā iegūst metālisko alumīniju. Otra galvenā sastāvdaļa ir dzelzs oksīds (Fe2O3). Rūpnieciskajos boksītos alumīnija oksīda saturam jāpārsniedz 30%, jo tikai tad to ieguve būs ekonomiski izdevīga.

• Pēc izskata boksīti ir māliem līdzīgi vai akmeņaini ieži. Alumīnija rūdu struktūra var būt ļoti dažāda: blīva, zemjaina, akmeņaina, poraina vai ar apaļiem ieslēgumiem. Arī boksītu krāsa ir tikpat daudzveidīga kā to formas — no baltas līdz tumši sarkanai vai ķieģeļbrūnai. Sastopami arī zaļganpelēki, gandrīz melni un dzelteni ieži, kā arī raibi ieži ar ziliem vai sarkanvioletiem ieslēgumiem.

• Alumīnija rūdas jeb boksīta īpatnējais svars vai blīvums svārstās no 1,2 g/cm³ iežiem ar nelielu silīcija dioksīda un Fe saturu līdz 2,5–3,3 g/cm³ smagiem, blīviem, dzelžainiem, akmeņainiem boksītiem.

• Boksītu cietība ir 2–7.

• Māliem līdzīgu boksītu raksturīgā pazīme, kas ļauj noteikt to piederību alumīnija rūdām: saskarē ar ūdeni tie neveido plastisku masu.

Alumīnija rūdas īpatnējā svara un blīvuma tabula

Lielākie boksītu krājumi ir koncentrēti Gvinejā: saskaņā ar USGS 2026. gada novērtējumu aptuveni 7,4 miljardi tonnu, kamēr pasaules krājumi ir ap 29 miljardiem tonnu. Lieli krājumi ir arī Austrālijā, Vjetnamā, Indonēzijā, Brazīlijā, Jamaikā un citās valstīs. Dažas atradnes ir gandrīz virszemē, tāpēc tās izstrādā atklātā veidā un izejvielu transportē pārstrādei. Atsevišķos rajonos rūdas iegulst dziļāk, un tās var iegūt pazemē.

Alumīnija oksīds ir birstoša pulverveida viela, ko ar Baijera paņēmienu iegūst no augstas kvalitātes boksītiem ar nelielu silīcija dioksīda saturu. Tomēr nākamajam alumīnija iegūšanas posmam vajadzīga cita viela — kriolīts. Dabiskā kriolīta krājumi pasaulē ir ārkārtīgi mazi, tāpēc mūsdienu metalurģijā izmanto mākslīgu kriolītu, ko iegūst fluorūdeņražskābes mijiedarbībā ar alumīnija hidroksīdu un nātrija hidroksīdu jeb kaustisko sodu.

Alumīnija ražošanas process sastāv no trim galvenajiem posmiem:

• alumīnija rūdas ieguves,

• ieža pārstrādes alumīnija oksīdā,

• metāliska alumīnija iegūšanas elektrolīzē.

Vienas tonnas alumīnija iegūšanai vajadzīgais alumīnija rūdas svars sasniedz 4–5 tonnas, kas orientējoši dod 2 tonnas alumīnija oksīda.