Алюминий — один из наиболее широко используемых металлов. Знаете ли вы, как добывают и производят алюминий?

Боксит — это горная порода, состоящая из оксидов алюминия и других минералов, которая является основным источником алюминия в мире. После добычи бокситы перерабатывают в глинозем, который затем перерабатывается в алюминий. Алюминий обычно проходит три стадии от руды до металла:

Первый этап: добыча бокситов

Бокситы обычно добываются открытым способом, и всего на три страны — Австралию, Китай и Гвинею — приходится 72% мирового производства бокситов.

Австралия на сегодняшний день является крупнейшим производителем бокситов и является домом для шахты Уиппа, крупнейшего в мире предприятия по добыче бокситов.

Гвинея является третьим по величине производителем бокситов с запасами более 7 миллиардов тонн, больше, чем в любой другой стране. Кроме того, Гвинея является крупнейшим в мире экспортером бокситов: 76% экспорта бокситов приходится на Китай.

После добычи боксита его отправляют на нефтеперерабатывающие заводы по всему миру для производства глинозема, что знаменует собой второй этап производственного процесса.

Второй этап: производство глинозема

В 1890-х годах австрийский химик Карл Йозеф Байер изобрел революционный метод извлечения глинозема из боксита. Сегодня, более 100 лет спустя, около 90 процентов глиноземных заводов по-прежнему используют процесс Байера для переработки бокситов.

Процесс Байера состоит из четырех ключевых этапов: 1) рафинирование, 2) просеивание, 3) осаждение и 4) обжиг.

Китай является вторым по величине производителем и крупнейшим импортером бокситов в мире и поставляет более половины мирового глинозема.

Несколько крупных производителей бокситов, в том числе Австралия, Бразилия и Индия, являются крупнейшими производителями глинозема, хотя ни один из них не может сравниться с Китаем.

Глинозем используется в нескольких отраслях промышленности, включая производство пластмасс, косметики и химической промышленности. Конечно, большая часть его отправляется на металлургические заводы для производства алюминия.

Третий этап: производство алюминия

Глинозем преобразуют в алюминий путем электролитического восстановления. Помимо самого оксида алюминия, ключом к процессу является еще один минерал, криолит, а также большое количество электричества.

На предприятиях по выплавке алюминия сотни электролизеров заполнены расплавленным криолитом. В эти ячейки заливается глинозем, и сильный электрический ток разрывает химическую связь между атомами алюминия и кислорода. В результате электролиза чистая алюминиевая жидкость оседает на дне электролизера, а затем очищается и отливается в различные формы и размеры.

Китай доминирует в мировом производстве алюминия и является его крупнейшим потребителем. Соседняя Индия, производящая лишь десятую часть производства Китая, находится на втором месте.

Как и в случае с производством глинозема, некоторые страны, производящие бокситы и глинозем, также производят алюминий, например Индия, Австралия и Россия.

Около четверти производимого ежегодно алюминия используется в строительной отрасли. Еще 23% используется в рамах автомобилей, проводах, колесах и других частях транспортной отрасли. Алюминиевая фольга, банки и упаковка также являются еще одним основным видом конечного использования, на долю которого приходится 17% потребления.

Широкое применение алюминия делает его одним из наиболее ценных рынков металлов. В 2021 году объем мирового рынка алюминия составил около 245,7 млрд долларов, и ожидается, что к 2030 году он почти удвоится до 498,5 млрд долларов по мере роста потребления.