Soortelijk gewicht van aluminiumerts: dichtheid en gewicht van 1 m³
Aluminium is een van de meest voorkomende metalen op onze planeet, maar in zuivere vorm komt het niet voor. Chemisch actieve Al-atomen vormen veel verbindingen met andere stoffen. Aluminiumhoudende ertsen nemen naar volume de derde plaats in de aardkorst in.
In de post-Sovjetregio worden bauxieten als de meest geschikte en meest ontwikkelde grondstof beschouwd. Aluminiumwinning uit natuurlijke grondstof is een complex proces met hoog elektriciteitsverbruik.
Samenstelling van aluminiumerts en gewicht
Bauxiet is een complex gesteente dat aluminiumhydroxiden, oxiden, silicaten, ijzerhydroxiden, titanium-, silicium- en andere verbindingen bevat. Ook kunnen calcium- en magnesiumcarbonaten, kleine hoeveelheden natrium- en kaliumverbindingen, vanadium, chroom en pyrietdeeltjes voorkomen.
- De chemische samenstelling van bauxiet varieert sterk en hangt af van minerale vormen van aluminiumhydroxide en bijmengingen. De belangrijkste erts vormende stof is aluminiumoxide Al2O3. Daaruit wordt metallisch aluminium gewonnen. De tweede hoofdcomponent is ijzeroxide Fe2O3. In industriële bauxieten moet het aluminiumoxidegehalte hoger zijn dan 30%, anders is winning economisch minder zinvol.
- Uiterlijk zijn bauxieten kleiachtige of steenachtige gesteenten. De structuur kan sterk verschillen: dicht aards, steenachtig, poreus of met ronde insluitsels. De kleur varieert van wit tot donkerrood of baksteenbruin, maar ook groenachtig grijs, bijna zwart, geel of bont met blauwe en roodviolette insluitsels.
- Het soortelijk gewicht of de dichtheid van bauxiet varieert van ongeveer 1,2 g/cm³ bij laag gehalte aan silica en ijzer tot 2,5-3,3 g/cm³ bij zware, dichte ijzerhoudende steenachtige bauxieten.
- De hardheid van bauxiet is 2-7.
- Een kenmerk van kleiachtige bauxieten is dat ze bij contact met water geen plastische massa vormen.
Tabel met soortelijk gewicht en dichtheid van aluminiumerts
| Naam | Hardheid volgens Mohs | Dichtheid (g/cm³) | Gewicht van 1 m³ aluminiumerts (kg) | Gewicht van 1 kubieke meter (t) |
|---|---|---|---|---|
| Aluminiumerts | 2-7 | 1,2-3,3 | 1200-3300 | 1,2-3,3 |
De grootste afzettingen van aluminiumerts bevinden zich in Guinee, meer dan 28% van de wereldvoorraad, ongeveer 5,3 miljard ton. Daarna volgen Brazilië, Jamaica, Australië en India. Sommige afzettingen liggen bijna aan het oppervlak en worden laag voor laag afgegraven en naar verwerking gebracht. In andere landen liggen aluminiumertsen diep en gebeurt winning in mijnen. Een van de diepste is de Russische Cheremukhovskaya-mijn in de Oeral met een diepte van 1550 meter.
Aluminiumoxide is een los poedervormig materiaal dat volgens het Bayerproces uit hoogwaardige bauxieten met laag silicagehalte wordt gewonnen. Voor de volgende stap, aluminiumproductie, is cryoliet nodig. Natuurlijke cryolietvoorraden zijn klein, daarom gebruikt de moderne metallurgie kunstmatig cryoliet, verkregen uit reactie van fluorwaterstofzuur met aluminiumhydroxide en natronloog.
De productie van aluminium bestaat uit drie hoofdfasen:
- winning van aluminiumerts;
- verwerking van gesteente tot aluminiumoxide;
- verkrijgen van metallisch aluminium door elektrolyse.
Voor één ton aluminium is ongeveer 4-5 ton aluminiumerts nodig, of ongeveer 2 ton aluminiumoxide.
Veelgestelde vragen
Kan de dichtheid van aluminiumerts worden gebruikt voor nauwkeurige berekeningen?
De dichtheids- en gewichtswaarden voor aluminiumerts in dit artikel zijn referentiewaarden. Ze zijn geschikt voor voorlopige schattingen, maar ontwerp-, bouw-, productie- en andere kritieke berekeningen moeten worden gecontroleerd aan de hand van normen, technische fiches of meetresultaten.
Waarom kan het werkelijke gewicht van aluminiumerts afwijken van de tabel?
Het werkelijke gewicht van aluminiumerts hangt af van samenstelling, vochtigheid, temperatuur, porositeit, fractiegrootte, materiaalkwaliteit en meetomstandigheden. Daarom kunnen werkelijke waarden afwijken van gemiddelde tabelgegevens.
Hoe bereken je de massa van aluminiumerts op basis van dichtheid?
Gebruik voor een benaderde berekening de formule: massa = dichtheid x volume. Als de dichtheid van aluminiumerts in kg/m3 staat en het volume in m3, is het resultaat in kilogram.