Ciężar właściwy rudy aluminium: gęstość i masa 1 m³
Aluminium jest jednym z najbardziej rozpowszechnionych metali na Ziemi, ale w czystej postaci praktycznie nie występuje w przyrodzie. Aktywne chemicznie atomy Al tworzą liczne związki z innymi substancjami. Rudy zawierające aluminium zajmują jedno z czołowych miejsc pod względem udziału w skorupie ziemskiej.
Najważniejszym surowcem do produkcji aluminium są boksyty. Otrzymywanie metalu z naturalnej rudy jest procesem złożonym i wymaga dużych nakładów energii elektrycznej.
Skład rudy aluminium i masa rudy aluminium
Boksyty są złożoną skałą, w której występują uwodnione związki aluminium, tlenki, krzemiany, wodorotlenki żelaza, związki tytanu, krzemu i innych pierwiastków. W rudzie aluminium mogą znajdować się także węglany wapnia i magnezu, związki sodu i potasu w niewielkich ilościach, a także wanad, chrom oraz cząstki pirytu.
- Skład chemiczny boksytów zmienia się w szerokich granicach i zależy od form mineralogicznych wodorotlenku glinu oraz od domieszek. Głównym składnikiem rudy jest tlenek glinu, czyli Al₂O₃. To właśnie z niego otrzymuje się metaliczne aluminium. Drugim ważnym składnikiem jest tlenek żelaza Fe₂O₃. W boksytach przemysłowych zawartość tlenku glinu powinna zwykle przekraczać 30%, aby eksploatacja była ekonomicznie uzasadniona.
- Z wyglądu boksyty mogą przypominać glinę albo kamienistą skałę. Struktura rud aluminium bywa bardzo różna: zbita, ziemista, kamienista, porowata albo z zaokrąglonymi wtrąceniami. Różnorodna jest także barwa: od białej po ciemnoczerwoną, ceglastobrunatną, zielonkawoszarą, niemal czarną, żółtą albo pstrą z niebieskimi i czerwonofioletowymi wtrąceniami.
- Ciężar właściwy rudy aluminium, czyli boksytu, waha się orientacyjnie od 1,2 g/cm³ przy odmianach lżejszych i uboższych w żelazo do około 2,5-3,3 g/cm³ w ciężkich, zwartych i żelazistych boksytach.
- Twardość boksytów wynosi zwykle 2-7 w skali Mohsa.
- Cechą pozwalającą odróżnić boksyty glinopodobne od zwykłych glin jest to, że po połączeniu z wodą nie tworzą plastycznej masy.
Tabela ciężaru właściwego i gęstości rudy aluminium
| Nazwa | Twardość w skali Mohsa | Gęstość (g/cm³) | Masa 1 m³ rudy aluminium (kg) | Masa 1 m³ rudy aluminium (t) |
|---|---|---|---|---|
| Ruda aluminium | 2-7 | 1,2-3,3 | 1200-3300 | 1,2-3,3 |
Największe zasoby boksytów są skoncentrowane w Gwinei: według szacunku USGS na 2026 rok około 7,4 mld ton przy światowych zasobach rzędu 29 mld ton. Duże zasoby występują także w Australii, Wietnamie, Indonezji, Brazylii, Jamajce i innych krajach. Część złóż leży blisko powierzchni i jest eksploatowana odkrywkowo, a w innych rejonach ruda zalega głębiej i może wymagać eksploatacji podziemnej.
Tlenek glinu to sypka substancja proszkowa otrzymywana z wysokiej jakości boksytów metodą Bayera. Do późniejszego otrzymania aluminium potrzebny jest kriolit. Naturalne zasoby kriolitu są bardzo małe, dlatego we współczesnej metalurgii stosuje się głównie kriolit syntetyczny.
Proces produkcji aluminium składa się z trzech głównych etapów:
- wydobycia rudy aluminium,
- przeróbki rudy na tlenek glinu,
- otrzymania aluminium metalicznego w procesie elektrolizy.
Do uzyskania jednej tony aluminium potrzeba orientacyjnie 4-5 ton rudy aluminium, z której otrzymuje się około 2 tony tlenku glinu.
Najczęstsze pytania
Ile waży 1 m³ rudy aluminium?
Dla boksytów artykuł podaje orientacyjnie 1200-3300 kg/m³. Wartość zależy od składu, porowatości, wilgotności i domieszek żelazistych.
Dlaczego gęstość boksytu tak się różni?
Boksyty mogą być gliniaste, porowate, zwarte lub żelaziste. Różny skład mineralny i struktura dają szeroki zakres gęstości.
Ile rudy potrzeba na 1 tonę aluminium?
Artykuł podaje około 4-5 ton rudy aluminium na 1 tonę aluminium. Rzeczywista wartość zależy od jakości boksytu i technologii.