Greutatea specifică a minereului de aluminiu: densitatea și greutatea unui m³

Aluminiul este unul dintre cele mai răspândite metale de pe planetă, dar nu se întâlnește în stare pură. Atomii de Al activi chimic formează numeroși compuși cu alte substanțe. Minereurile cu aluminiu ocupă locul al treilea după volumul prezenței în scoarța terestră.

În spațiul postsovietic, bauxitele sunt considerate cele mai potrivite și exploatate pe scară largă. Obținerea aluminiului din materie primă naturală este un proces complex, cu un consum mare de energie electrică.

Compoziția și greutatea minereului de aluminiu

Bauxitele, roci destul de complexe, conțin compuși hidroxidici ai aluminiului, oxizi, silicați și hidroxizi de Fe, compuși ai titanului, siliciului și altor elemente. Pot fi prezentați și carbonați de calciu și magneziu, compuși de sodiu și potasiu în cantități mici, precum și vanadiu, crom și alte substanțe; se pot întâlni particule de pirită.

• Compoziția chimică a bauxitelor variază în limite largi, totul depinzând de formele mineralogice ale hidroxidului de Al și de impurități. Substanța principală care formează minereul este alumina (Al 2 O 3), din care se obține aluminiul metalic. A doua componentă principală este oxidul de fier (Fe 2 O 3). În bauxitele industriale, conținutul de alumină trebuie să depășească 30%, numai atunci exploatarea este rentabilă economic.

• Bauxitele au aspect de roci argiloase sau pietroase. Structura lor poate fi extrem de variată: pământoasă densă, pietroasă, poroasă, cu incluziuni rotunde. Culorile sunt la fel de diverse, de la alb până la roșu-închis sau brun-cărămiziu. Se întâlnesc roci cenușiu-verzui și aproape negre, galbene sau pestrițe, cu incluziuni albastre ori roșu-violet.

• Greutatea specifică sau densitatea minereului de aluminiu (bauxitei) variază de la 1,2 g/cm³ la materialul cu conținut redus de silice și Fe până la 2,5 – 3,3 g/cm³ la bauxitele grele, dense, feruginoase și pietroase.

• Duritatea bauxitei este 2–7.

• O particularitate a bauxitelor argiloase care permite identificarea minereului este că, în contact cu apa, acestea nu formează o masă plastică.

Tabelul greutății specifice și densității minereului de aluminiu

Cele mai mari rezerve de bauxită sunt concentrate în Guineea: conform estimării USGS din 2026, aproximativ 7,4 miliarde de tone din rezervele mondiale de circa 29 miliarde. Rezerve mari există și în Australia, Vietnam, Indonezia, Brazilia, Jamaica și alte țări. Unele zăcăminte sunt aproape de suprafață, fiind exploatate în carieră, iar materia primă este transportată la prelucrare. În alte regiuni, minereurile sunt mai adânci și pot fi exploatate subteran.

Alumina este o substanță pulverulentă friabilă, obținută prin procedeul Bayer din bauxite de calitate, cu conținut redus de silice. Pentru etapa următoare de obținere a aluminiului este necesar criolitul. Rezervele de criolit natural sunt foarte mici, de aceea metalurgia modernă folosește criolit artificial, obținut prin reacția acidului fluorhidric cu hidroxidul de aluminiu și hidroxidul de sodiu (sodă caustică).

Procesul de producție a aluminiului cuprinde trei etape principale:

• extracția minereului de aluminiu,

• transformarea rocii în alumină (oxid de Al),

• obținerea aluminiului metalic prin electroliză.

Pentru obținerea unei tone de aluminiu sunt necesare 4 – 5 tone de minereu de aluminiu (orientativ 2 tone de alumină).