Trọng lượng riêng của quặng nhôm: khối lượng riêng và khối lượng 1 m³

Nhôm là một trong những kim loại phổ biến nhất trên hành tinh, nhưng không thể tìm thấy nó ở dạng tinh khiết. Các nguyên tử Al có hoạt tính hóa học tạo thành nhiều hợp chất với những chất khác. Quặng chứa nhôm đứng thứ ba về trữ lượng hiện diện trong vỏ Trái Đất.

Trên lãnh thổ hậu Xô Viết, bauxite được xem là loại phù hợp nhất và được khai thác rộng khắp. Việc tách nhôm từ nguyên liệu tự nhiên là một quá trình phức tạp, tiêu tốn rất nhiều điện năng.

Thành phần quặng nhôm. Khối lượng quặng nhôm

Bauxite là một loại đá khá phức tạp, có thành phần gồm các hợp chất hydroxit nhôm, oxit, silicat và hydroxit Fe, hợp chất titan, silic cùng các nguyên tố khác. Quặng nhôm bauxite cũng có thể chứa cacbonat canxi và magie, một lượng nhỏ hợp chất natri và kali, cũng như vanadi, crom cùng một số chất khác; đôi khi còn gặp các hạt pyrit.

• Thành phần hóa học của bauxite dao động trong phạm vi rộng, hoàn toàn phụ thuộc vào dạng khoáng vật của hydroxit Al và các tạp chất. Chất chính tạo nên quặng là alumina (Al 2 O 3). Nhôm kim loại được tách chính từ chất này. Thành phần chính thứ hai là oxit sắt (Fe 2 O 3). Trong bauxite công nghiệp, hàm lượng alumina phải trên 30%; chỉ khi đó việc khai thác mới có lợi về kinh tế.

• Về hình thức, bauxite là đá dạng đất sét hoặc dạng đá cứng. Cấu trúc của quặng nhôm có thể vô cùng đa dạng: dạng đất đặc, dạng đá, dạng xốp hoặc có các thể tròn xen lẫn. Màu bauxite cũng đa dạng như hình dạng, từ màu trắng đến đỏ sẫm hoặc nâu gạch. Còn có đá màu xám xanh, gần đen, màu vàng hoặc loang lổ với các đốm xanh lam hay đỏ tím.

• Trọng lượng riêng hay khối lượng riêng của quặng nhôm (bauxite) dao động từ 1,2 g/cm³ đối với loại có hàm lượng silica và Fe thấp đến 2,5 – 3,3 g/cm³ đối với bauxite chứa sắt dạng đá, đặc và nặng.

• Độ cứng của bauxite – 2–7.

• Một đặc điểm phân biệt giúp xác định đá dạng đất sét có thuộc quặng nhôm hay không là khi kết hợp với nước, bauxite dạng đất sét không tạo thành khối dẻo.

Bảng trọng lượng riêng và khối lượng riêng của quặng nhôm

Trữ lượng bauxite lớn nhất tập trung tại Guinea: theo ước tính của USGS năm 2026, khoảng 7,4 tỷ tấn trong tổng trữ lượng thế giới khoảng 29 tỷ tấn. Úc, Việt Nam, Indonesia, Brazil, Jamaica và các quốc gia khác cũng có trữ lượng lớn. Một số mỏ nằm gần mặt đất nên được khai thác lộ thiên rồi vận chuyển nguyên liệu đi chế biến. Tại một số khu vực, quặng nằm sâu hơn và có thể được khai thác bằng phương pháp hầm lò.

Alumina là chất bột rời được sản xuất theo quy trình Bayer từ bauxite chất lượng cao có hàm lượng silica thấp. Tuy nhiên, giai đoạn tiếp theo để sản xuất nhôm cần đến criolit. Trữ lượng criolit tự nhiên trên thế giới cực kỳ nhỏ, vì vậy ngành luyện kim hiện đại sử dụng criolit nhân tạo, được tạo ra bằng phản ứng giữa axit flohydric với hydroxit nhôm và natri hydroxit (xút ăn da).

Quy trình sản xuất nhôm gồm ba giai đoạn chính:

• khai thác quặng nhôm,

• chế biến đá thành alumina (oxit Al),

• sản xuất nhôm kim loại bằng quá trình điện phân.

Khối lượng quặng nhôm cần để sản xuất một tấn nhôm đạt 4 – 5 tấn (và khoảng 2 tấn alumina).