We współczesnym przemyśle najpopularniejszym surowcem jest ruda aluminium. Szybki rozwój nauki i technologii umożliwił poszerzenie zakresu jej zastosowania. Czym jest ruda aluminium i gdzie jest wydobywana, opisano w tym artykule.

Przemysłowe znaczenie aluminium

Aluminium jest uważane za najpopularniejszy metal. Zajmuje trzecie miejsce pod względem liczby złóż skorupy ziemskiej. Aluminium jest również znane wszystkim jako pierwiastek układu okresowego, który należy do metali lekkich.

Ruda aluminium jest naturalnym surowcem, z którego wydobywa się ją głównie z boksytu, który zawiera tlenki glinu (tlenek glinu) w największej ilości – od 28 do 80%. Inne skały – alunit, nefelin i nefelin-apatyt, również są wykorzystywane jako surowce do produkcji aluminium, ale są one gorszej jakości i zawierają znacznie mniej tlenku glinu.

Aluminium zajmuje pierwsze miejsce w metalurgii metali nieżelaznych. Faktem jest, że ze względu na swoje właściwości znajduje zastosowanie w wielu gałęziach przemysłu. Dlatego metal ten znajduje zastosowanie w inżynierii transportu, produkcji opakowań, budownictwie i produkcji różnych towarów konsumpcyjnych. Aluminium jest również szeroko stosowane w elektrotechnice.

Aby zrozumieć znaczenie aluminium dla ludzkości, wystarczy przyjrzeć się bliżej przedmiotom gospodarstwa domowego, z których korzystamy na co dzień. Wiele artykułów gospodarstwa domowego wykonanych jest z aluminium: są to części do urządzeń elektrycznych (lodówka, pralka itp.), naczynia, sprzęt sportowy, pamiątki, elementy wyposażenia wnętrz. Aluminium jest często wykorzystywane do produkcji różnego rodzaju pojemników i opakowań. Na przykład puszki lub jednorazowe pojemniki foliowe.

Rodzaje rud aluminium

Aluminium występuje w ponad 250 minerałach. Spośród nich najcenniejsze dla przemysłu są boksyt, nefelin i alunit. Przyjrzyjmy się im bardziej szczegółowo.

Ruda boksytu

Aluminium nie występuje w przyrodzie w czystej postaci. Pozyskuje się go głównie z rudy aluminium – boksytu. Jest to minerał składający się głównie z wodorotlenków glinu, a także tlenków żelaza i krzemu. Ze względu na wysoką zawartość tlenku glinu (40 do 60%) boksyt stosowany jest jako surowiec do produkcji aluminium.

Właściwości fizyczne rudy aluminium:

• nieprzezroczysty minerał o czerwonych i szarych kolorach w różnych odcieniach;
• twardość najmocniejszych próbek wynosi 6 w skali mineralogicznej;
• Gęstość boksytu w zależności od składu chemicznego waha się w granicach 2900-3500 kg/m3.

Złoża rud boksytu koncentrują się w strefach równikowych i tropikalnych Ziemi. Więcej starożytnych złóż znajduje się w Rosji.

Jak powstaje boksytowa ruda aluminium?

Boksyt powstaje z monohydratu tlenku glinu, bemitu i diaspory, trihydratu hydrargilitu i powiązanych minerałów wodorotlenku i tlenku żelaza.

W zależności od składu pierwiastków przyrodniczych wyróżnia się trzy grupy rud boksytów:

1. Boksyt jednowodny - zawiera tlenek glinu w postaci monohydratu.
2. Trihydrat – takie minerały składają się z tlenku glinu w postaci trihydratu.
3. Mieszane - ta grupa obejmuje poprzednie rudy aluminium w połączeniu.

Złoża surowców powstają w wyniku wietrzenia skał kwaśnych, zasadowych, a czasem zasadowych lub w wyniku stopniowego osadzania się dużych ilości tlenku glinu w dnach mórz i jezior.

Rudy Alunitu

Ten rodzaj osadu zawiera do 40% tlenku glinu. Ruda alunitu powstaje w zbiornikach wodnych i strefach przybrzeżnych w warunkach intensywnej aktywności hydrotermalnej i wulkanicznej. Przykładem takich złóż jest jezioro Zaglinskoye na Małym Kaukazie.

Skała jest porowata. Składa się głównie z kaolinitów i hydromików. Ruda o zawartości alunitu przekraczającej 50% ma znaczenie przemysłowe.

Nefelina

Jest to ruda aluminium pochodzenia magmowego. Jest to w pełni krystaliczna skała alkaliczna. W zależności od składu i cech technologicznych przetwarzania wyróżnia się kilka gatunków rudy nefelinowej:

• pierwsza klasa - 60-90% nefeliny; zawiera ponad 25% tlenku glinu; przetwarzanie odbywa się przez spiekanie;
• druga klasa - 40-60% nefeliny, ilość tlenku glinu jest nieco niższa - 22-25%; podczas przetwarzania wymagane jest wzbogacanie;
• trzeci gatunek to minerały nefelinowe, które nie mają wartości przemysłowej.

Światowa produkcja rud aluminium

Rudę aluminium wydobywano po raz pierwszy w pierwszej połowie XIX wieku w południowo-wschodniej Francji, w pobliżu miasta Box. Stąd wzięła się nazwa boksyt. Początkowo rozwijał się w wolnym tempie. Kiedy jednak ludzkość zorientowała się, która ruda aluminium nadaje się do produkcji, zakres zastosowań aluminium znacznie się rozszerzył. Wiele krajów rozpoczęło poszukiwania złóż na swoim terytorium. W ten sposób światowa produkcja rud aluminium zaczęła stopniowo rosnąć. Liczby potwierdzają ten fakt. Tak więc, jeśli w 1913 r. światowy wolumen wydobycia rudy wynosił 540 tys. ton, to w 2014 r. było to ponad 180 mln ton.

Stopniowo zwiększała się także liczba krajów wydobywających rudę aluminium. Dziś jest ich około 30, ale w ciągu ostatnich 100 lat wiodące kraje i regiony stale się zmieniały. I tak na początku XX wieku światowymi liderami w wydobyciu rudy aluminium i jej produkcji były Ameryka Północna i Europa Zachodnia. Na te dwa regiony przypada około 98% światowej produkcji. Kilka dekad później Ameryka Łacińska i Związek Radziecki stały się liderami pod względem ilościowych wskaźników przemysłu aluminiowego. Już w latach 50. i 60. XX wieku Ameryka Łacińska stała się liderem pod względem produkcji. A w latach 1980-1990. nastąpił szybki przełom w aluminium i Afryce. W obecnym światowym trendzie głównymi krajami wiodącymi w produkcji aluminium są Australia, Brazylia, Chiny, Gwinea, Jamajka, Indie, Rosja, Surinam, Wenezuela i Grecja.

Złoża rud w Rosji

Pod względem wydobycia rudy aluminium Rosja zajmuje siódme miejsce w światowym rankingu. Choć złoża rud aluminium w Rosji dostarczają krajowi dużych ilości metalu, to nie wystarczą do pełnego zaopatrzenia przemysłu. Dlatego państwo jest zmuszone kupować boksyt z innych krajów.

W sumie w Rosji znajduje się 50 złóż rudy. Liczba ta obejmuje zarówno miejsca, w których wydobywa się minerał, jak i złoża, które nie zostały jeszcze zagospodarowane.

Większość zasobów rudy zlokalizowana jest w europejskiej części kraju. Tutaj znajdują się w regionach Swierdłowska, Archangielska, Biełgorodu, w Republice Komi. Wszystkie te regiony zawierają 70% całkowitych potwierdzonych zasobów rudy w kraju.

Rudy aluminium w Rosji nadal są wydobywane ze starych złóż boksytu. Do takich obszarów należy pole Radynskoje w obwodzie leningradzkim. Również ze względu na brak surowców Rosja wykorzystuje inne rudy aluminium, których złoża stanowią złoża minerałów gorszej jakości. Ale nadal nadają się do celów przemysłowych. Tak więc w Rosji rudy nefelinowe wydobywa się w dużych ilościach, co umożliwia również uzyskanie aluminium.

Co to jest boksyt?

Boksyt to kamień naturalny pochodzący z Francji. To właśnie na południu tego kraju po raz pierwszy odkryto tę rudę aluminium. Nazwa „boksyt” również pochodzi od francuskiego słowa „baksyt”.

Nazwa związana jest z obszarem zwanym Lebo, gdzie odkryto ten kamień. W tym artykule rozważymy zarówno fizyczne, jak i chemiczne właściwości boksytu, ale najpierw przyjrzyjmy się składowi i ustalmy, jakie składniki się w nim znajdują.

Opis i właściwości boksytu

Jaka jest więc ta rasa? Boksyt to nazwa nadana rudie aluminium. Zawiera wodorotlenek glinu, a także tlenki substancji chemicznych, takich jak żelazo.

Oprócz tych składników boksyt zawiera tlenek glinu. Jego procent może wynosić od czterdziestu do sześćdziesięciu procent, a nawet więcej. Boksyt uważany jest za naprawdę wyjątkowy i niesamowity kamień naturalny.

Przejdźmy do historii. Po raz pierwszy o niesamowitym właściwości boksytu powiedziano w roku tysiąc osiemset pięćdziesiątym piątym na wystawie w stolicy Francji, Paryżu. Był tam ciekawy kamień. Wyglądał jak piękny srebrny kolor.

Jego waga była bardzo mała, ale z chemicznego punktu widzenia była dość mocna. Metal ten na wystawie został oznaczony jako „glina”. Opis ten opisuje właściwości i rodzaj aluminium. Ale surowiec, z którego otrzymuje się ten interesujący metal, nazywa się boksytem.

Warto zauważyć, że aluminium otrzymuje się tylko z tych boksytów, w których zawartość tlenku glinu wynosi co najmniej czterdzieści procent. Boksyt jest bardzo cennym materiałem, z którego nie jest trudno uzyskać tlenek glinu.

Według jego wyglądu rodzaj boksytu bardzo podobny do gliny, jednak pod względem właściwości nie ma z nią nic wspólnego. Boksyt w odróżnieniu od boksytu jest całkowicie nierozpuszczalny w wodzie.

Pierwszą lokalizację złóż boksytów na terenie naszego kraju, które odkryto na Uralu, nazwano „Czerwonym Kapturkiem”. Boksyt to najważniejszy kamień, z którego otrzymuje się aluminium.

Złoża i górnictwo boksytu

Boksyt- To bardzo złożona skała w swoim składzie. Główną ich część stanowią hydraty tlenku glinu. Ale oprócz tego boksyt zawiera także inne składniki. Najbardziej szkodliwym składnikiem jest tlenek krzemu.

Jeśli chodzi o inne substancje, w boksycie całkiem możliwe jest znalezienie takich składników, jak tlenek magnezu, manganu i wapnia, dwutlenek tytanu i inne. Przyjrzyjmy się bliżej właściwości fizyczne boksytu.

Z wyglądu boksyt może mieć kolor czerwony lub inne odcienie. Boksyt występuje zarówno w kolorze różowym, jak i ciemnoczerwonym. Kamień może mieć również szary odcień od jaśniejszego do węgla drzewnego. Jeśli ocenimy twardość boksytu, to wartość ta jest równa 6 na .

Gęstość kamienia może wahać się od 2900 do 3500 kilogramów na metr sześcienny. Pod względem przezroczystości boksyt jest nieprzezroczysty. Kamienie mogą powstawać z różnych minerałów. Na tej podstawie rasę można podzielić na trzy główne grupy.

Pierwsza grupa obejmuje boksyt, dla którego minerałem tworzącym skały jest diaspora lub bemit. Takie boksyty nazywane są monohydratami. W nich tlenek glinu występuje tylko w jednej postaci.

Do kolejnej grupy zaliczają się boksyty, których podstawą są tzw. gibbsyty. Takie kamienie zawierają tlenek glinu w postaci trójwodzianu. I ostatnia, trzecia grupa obejmuje boksyty, które łączą formy pierwszych grup.

Złoże boksytu zależy od stopnia zwietrzenia danej strefy skał kwaśnych, zasadowych, a czasem zasadowych. Osady boksytu mogą również tworzyć się na obszarach, gdzie tlenek glinu osadza się w basenach jezior i mórz.

Można zatem zidentyfikować dwa główne powody lokalizacji boksytów. Pierwszy powód nazywany jest powodem platformy. Jest to związane z osadami kontynentalnymi, które leżą poziomo. Drugi powód związany jest z obszarem występowania złóż typu przybrzeżno-morskiego.

Prawie całe zasoby boksytów na świecie – czyli 90% – skupiają się głównie w krajach o klimacie tropikalnym lub subtropikalnym.

Wynika to z faktu, że kamień powstaje głównie tam, gdzie zachodzi aktywne wietrzenie skał aluminiowych i proces ten trwa znacznie długo. Przyczyną wietrzenia jest klimat.

Gwinea zajmuje pierwsze miejsce na świecie pod względem zasobów boksytu. Na jego terytorium znajduje się około dwudziestu miliardów ton boksytu. Australia jest na drugim miejscu pod względem ilości tego kamienia. Jest ich około siedem miliardów ton boksytu.

Jeśli chodzi o Rosję, zasoby tego kamienia w naszym kraju są tak małe, że nie ma takiej ilości rudy, która wystarczyłaby do spożycia w państwie. Udział światowych zasobów tego rodzaju surowca to zaledwie jeden procent światowych dostaw kamienia.

Za najwyższej jakości złoża boksytów w naszym kraju uważa się te znajdujące się w regionie boksytów na Uralu Północnym. Nowym obszarem tego surowca jest grupa Middle Timan, która zlokalizowana jest w północno-zachodnim regionie Republiki Komi. Prowadzona jest tu wydobycie boksytów i obszar ten uznawany jest za bardziej perspektywiczny niż wspomniany na wstępie.

Rosja zajmuje dopiero siódme miejsce na świecie pod względem wydobycia rud aluminium. Ponieważ kraj sam nie jest w stanie zaopatrzyć się w metal w wymaganej ilości, musi kupować boksyt z zagranicy.

Na terytorium Federacji Rosyjskiej znajduje się pięćdziesiąt złóż tej rudy. Liczba ta obejmuje oba terytoria, w których wydobycie boksytu są aktywnie prowadzone, a także te, w których złoża nie zostały jeszcze w pełni zagospodarowane.

Największa część rezerwy boksytu położony w europejskiej części Rosji. Obejmuje to wspomnianą wcześniej Republikę Komi, a także regiony Archangielska, Swierdłowska i Biełgorodu. Na wszystkich tych obszarach znajduje się około siedemdziesiąt procent wszystkich zasobów boksytu w naszym kraju.

Do starych złoże boksytu w Rosji można go nazwać Radynskoye, który znajduje się na terytorium obwodu leningradzkiego. Wydobycie boksytu jest tam kontynuowane do dziś.

Lokalizacje złoża boksytu można z grubsza podzielić na cztery grupy. Pierwsza grupa nazywana jest depozytem unikalnym. Na takich obszarach ilość rudy przekracza pięćset milionów ton. Druga grupa to złoża duże i średnie. Tutaj złoża boksytu wahają się od pięćdziesięciu do pięciuset ton.

Ostatnia grupa to depozyty małe. Na takich terenach obecność boksytu w liczbach jest to mniej niż pięćdziesiąt milionów ton.

Zastosowania boksytu

Główny zastosowanie boksytu polega na możliwości wydobycia z niego aluminium. Ale ten kamień jest również używany w innych obszarach. W przemyśle metalurgii żelaza tlenek glinu jest również powszechnie stosowany jako.

Ponadto boksyt można wykorzystać do produkcji farb. Topiąc ten kamień, można również wytwarzać cement glinowy. A co jeśli stopić boksyt w piecu elektrycznym, wówczas produktem końcowym może być elektrokorund.

Cena boksytu

Cena boksytu zależy przede wszystkim od jakości kamienia. Całkowity koszt będzie również zależał od ilości zamówionego materiału. Na przykład, jeśli kupisz sprzedaż hurtowa boksytu, wtedy cena znacznie spadnie.

W 1821 roku francuski chemik Vernye po raz pierwszy zbadał i opisał skałę znalezioną w pobliżu miasta Les Baux na południu Francji, zawierającą 52% Al2O3, 27,6% F 2 0 3 i 20,4% H2O, a jej położenie nazwał boksytem ( boksyt).

Obecnie boksyt jest najważniejszą rudą aluminium, na której, poza nielicznymi wyjątkami, opiera się niemal cały światowy przemysł aluminiowy.

Boksyt jest skałą złożoną, w skład której wchodzą: hydraty tlenku glinu, tworzące główną masę rudy; żelazo w postaci hydratów tlenków, tlenków i krzemianów; krzem w postaci kwarcu, opalu i kaolinitu; tytan w postaci rutylu i innych związków; węglan wapnia i magnezu, a także niewielkie ilości związków sodu, potasu, cyrkonu, chromu, fosforu, wanadu, galu i innych pierwiastków; Często w boksycie występuje również domieszka pirytu.

Skład chemiczny boksytu, w zależności od formy mineralogicznej wodorotlenku glinu i ilości zanieczyszczeń, jest bardzo zróżnicowany. O jakości boksytu jako rudy aluminium decyduje przede wszystkim zawartość w nich tlenku glinu i krzemionki: im niższa zawartość SiO 2 i im więcej Al2Oz, tym wyższa jakość rudy, przy pozostałych czynnikach niezmiennych. Duże znaczenie ma tzw. „łamliwość” boksytu, czyli łatwość ekstrakcji z tlenku glinu. Właściwości fizyczne boksytu są bardzo zróżnicowane, a różnice zewnętrzne są tak zmienne, że identyfikacja boksytu naocznie jest bardzo trudna. Powoduje to duże trudności w poszukiwaniu boksytu. Charakteryzuje się niezwykle dużym rozproszeniem składników boksytu. Dlatego pod konwencjonalnym mikroskopem w boksycie można rozróżnić jedynie izolowane, dobrze skrystalizowane osady i zanieczyszczenia.

Z wyglądu boksyt (jest skałą gliniastą, często kamienistą; na ogół ich struktura jest bardzo zróżnicowana. Boksyt (może być gęsty, z ziemnymi pęknięciami lub porowaty, z szorstkimi pęknięciami komórkowymi; często uwzględniane są ciała zaokrąglone) w większości boksytu, dając rudy o strukturze oolitowej. Ciała te składają się z tlenków żelaza i czasami tlenku glinu.

Kolor boksytu jest tak różnorodny, jak jego struktura. Boksyty występują w najróżniejszych odcieniach – od białego do ciemnoczerwonego, ale najczęściej są koloru brązowego lub ceglastego. Ciężar właściwy boksytu jest bardzo zróżnicowany. Dla lekkich porowatych boksytów o niskiej zawartości krzemionki i żelaza wynosi około 1,2; Gęste, bardzo żelaziste, kamienne boksyty mają ciężar właściwy około 2,8. Twardość boksytu w skali Mohsa waha się od 2 do 7. Choć z wyglądu czasami przypomina glinę, boksyt nie ma nic wspólnego, jednak nie ma z nim nic wspólnego. Cechą charakterystyczną boksytu jest to, że w odróżnieniu od glin nie tworzy on plastycznej masy z wodą.

Jak wspomniano powyżej, mineralogiczna różnica między boksytem a gliną polega na tym, że w pierwszym przypadku aluminium występuje w postaci wodorotlenków, a w drugim w postaci kaolinitu. W zależności od formy mineralogicznej wodorotlenku boehmitu i diaspory AlOOH lub hydrargilitu Al(OH)3, w postaci, w jakiej glin występuje w boksycie, wyróżnia się odpowiednio rodzaje boksytu: bemit, diaspora, hydrargillit i mieszany.

Aby zbadać skład mineralny boksytu, bardzo wygodnie jest zastosować analizę termiczną w celu uzyskania krzywych ogrzewania.

Na ryc. 1 przedstawia wyniki analizy termicznej różnych próbek boksytów Tichwina przeprowadzonej przez akademika. N. S. Kurnakov i G. G. Urazow. Na krzywych nagrzewania widoczne są liczne przekroje endotermiczne (przystanki), które odpowiadają odwodnieniu hydrargilitu, diaspory (bemitu) i kaolinitu. Zatrzymanie termiczne, odpowiadające odwodnieniu hydrargilitu, mieści się w przedziale 202-205°, diaspory - 509-555° i kaolinitu - 558-605°

ryż. 1. KrzyweogrzewanieBoksyty Tichwina (wg N. KurNAkova IG. Urazow)

a, b, V- przystanki endotermiczne odpowiadające uwalnianiu wody z hydragillitu -sztuczna inteligencja2 O3 * ZN2 O diasporze -sztuczna inteligencja2 O3 * N2 O i kaolinit -sztuczna inteligencja2 O3 *2 SiO2 * ZN2 O; G-samorzutne nagrzewanie, charakterystyczne dla przemian molekularnych w odwodnionym kaolinie w zakresie 960-1000°

Na ryc. 2. Przedstawiono podobne krzywe nagrzewania boksytów północnego Uralu (złoże „Czerwonego Kapturka”), wskazując na ich diasporyczny (bemitowy) charakter.

ryż. 2. Krzywe nagrzewania boksytu ze złoża KrasnajawApochka” (według Maldawantseva)

Przekroje poziome na krzywych (uhnietermicznyNIEzatrzymuje się) odpowiedźprzydział woda z diaspory (bemIta)— sztuczna inteligencja2 O3 * N2 O

Za pomocą analizy termicznej można łatwo ustalić postać mineralogiczną tlenku glinu w boksycie, a tym samym jego rodzaj.

Mimo że boksyt jest znany od ponad 100 lat; iw ostatnich dziesięcioleciach cieszy się wyjątkowo dużym zainteresowaniem jako najcenniejsza ruda aluminium. ich genezy (pochodzenia) nie można jeszcze uznać za wyjaśnioną. W tej kwestii nie ma jednomyślności wśród geologów i geochemików. Istnieje jednak wiele danych wskazujących, że powstawanie boksytu jest na ogół związane z różnymi procesami i dlatego nie może być jednolite dla wszystkich złóż. Istnieją trzy główne hipotezy dotyczące genezy boksytów:

1) boksyt to pozostałość po rozpuszczeniu (ługowaniu) wapieni przez tzw. terro rossa (czerwona ziemia), która składa się z mieszaniny różnych uwodnionych glinokrzemianów (Fox);

2) boksyty są produktem wietrzenia starożytnej skorupy, po którym następuje ruch mechaniczny i ponowne osadzanie się pozostałości produktu, który jest w stanie koloidalnym (S. F. Malyavkin);

3) boksyt to osad chemiczny powstający podczas rozkładu roztworów soli glinu, żelaza i tytanu (otrzymywanych w wyniku ługowania skał magmowych naturalnymi wodami) w momencie ich dostania się do zbiorników wodnych - mórz i jezior (Akademik A. D. Arkhangelsky).

Główne rodzaje boksytów, przynajmniej w WNP, zostały wytworzone właśnie w ten drugi sposób przez firmę Acad. A.E. Fersman podaje następujący schemat wytrącania hydratów tlenku glinu z roztworów soli glinu przy różnych wartościach pH, ​​ilustrujący możliwość hydrochemicznego tworzenia się nagromadzeń glinu (w postaci hydratów):

Z tego diagramu widać, że aluminium rozpuszcza się tylko przy bardzo wysokim i bardzo niskim pH. Pierwszy rzadko występuje w skorupie ziemskiej; Dużo ważniejsza jest druga grupa roztworów – kwasowe, w postaci których aluminium bardzo łatwo migruje (przeprowadza). Miejscami powstawania takich roztworów są np. obszary utleniania siarczków. Roztwory te mogą prowadzić do wytrącania się wodorotlenku glinu przy wzroście pH, co ma miejsce w przypadku przedostania się do środowiska oceanicznego morza lub jeziora o pH 6-8.

Z tego powodu występowanie boksytów należy wiązać przede wszystkim z osadami przybrzeżnymi starożytnych (paleozoiku i mezozoiku) mórz lub jezior. W WNP takimi obszarami są zarówno zbocza Uralu, jak i terytorium Azji Środkowej.

Boksyt jest skałą dość rozpowszechnioną. Potwierdzone zasoby światowe szacuje się na około miliard ton, przy czym Europa zajmuje pierwsze miejsce pod względem zasobów, drugie jest Afryka, trzecie Ameryka, czwarte Azja i wreszcie Australia piąte.

Rozwój boksytu do celów przemysłowych rozpoczął się stosunkowo niedawno. Boksyt po raz pierwszy wydobyto we Francji w latach 70. ubiegłego wieku. W 1890 r. rozpoczęto prace nad boksytem w Anglii i USA, w 1/907 we Włoszech, w 1908 r. w Indiach i Gujanie Holenderskiej.

Największe na świecie złoża boksytów skoncentrowane są w południowo-wschodniej Francji, w departamencie Var, w pobliżu miasta Beau. Francuski boksyt uważany jest za najlepszy na świecie. Boksyty działu Var należą do typu boehmitowo-diasporycznego. Spośród pozostałych krajów Europy Zachodniej najważniejsze złoża boksytu znajdują się na Węgrzech, w Jugosławii (w Dalmacji), Włoszech (na Półwyspie Istria) i Grecji. Anglia, Szwajcaria i Norwegia nie posiadają własnego boksytu i importują go z innych krajów.

W USA najważniejsze złoża znajdują się w stanie Arkansas. Cechą charakterystyczną tych boksytów jest to, że należą one do trójtypowego typu hydrargillitu i charakteryzują się niską zawartością żelaza.

W Ameryce Południowej znaczące złoża boksytu znajdują się w Gujanie Brytyjskiej i Holenderskiej. W 1916 roku w Afryce w regionie Gold Coast odkryto złoża boksytu. Cechą szczególną tych boksytów jest to, że zawierają niewielkie ilości złota i srebra. W Indiach złoża boksytów zlokalizowane są na terenach niedostępnych, a ich znaczenie przemysłowe jest wciąż niewielkie.

Tabela 3 przedstawia skład chemiczny boksytu z najsłynniejszych złóż w różnych krajach.

Składniki%	Francja (departament Var)	Węgry	Jugosławia	Grecja	Włochy	USA (Arkansas)	Gujana Holenderska	Gujana Brytyjska
Al2O3	57-62	57-62	48-54	56-59	54-58	57-60	60-61	59-60
SiO2	3-5	2-7	1-4	3-7	2-4	4-7	2-2,5	1,5-2
Fe2O3	18-26	12-20	20-24	16-21	22-26	2-7	2,5-3	5-6
TiO2	3-4	2,5-3,5	2,5-3,5	2-2,5	2-3	2,5-3,5	2,5-3	2-2,5
H2O	10-12	14-16	18-24	13-16	12-15	28-30	29-31	29-30

Główne przemysłowe złoża boksytu w naszym kraju koncentrują się na dwóch obszarach - w okręgu Tichwin w obwodzie leningradzkim i na Uralu.

Złoża boksytu w rejonie Tichwina odkryto w 1916 roku. Ich powstanie datuje się na okres karboński. Boksyty Tichwina zajmują wąski pas o szerokości 6-12 km. Występują zazwyczaj w postaci gniazd (soczewek) o nieregularnym kształcie i są przykryte skałami piaszczystymi i gliniastymi pochodzenia lodowcowego. Z wyglądu boksyty Tichwina są niezwykle różnorodne: ich kolor przechodzi przez wszystkie odcienie - od białego po czerwony i fioletowy; ich ciężar właściwy i skład chemiczny są również zmienne.

Skład chemiczny boksytów Tichwina różni się od takich skał, stosunek zawartości tlenku glinu i krzemionki, w którym odpowiada glinom, oraz do takich rud, w których ilość tlenku glinu sięga 70%, a) zawartość SiO2 spada do 2-2,5 %. Ilość wody związanej chemicznie w masie boksytu waha się w granicach 12-14%, ale zdarzają się również boksyty zawierające do 20% H 2 0. Zawartość TiO2 zwykle nie przekracza 2,5-3,0%. Jeśli chodzi o Fe2O3, jego ilość jest bardzo zróżnicowana: od 3-5% w boksytach białych do 30% w boksytach silnie żelazistych (zwykle sproszkowanych). Niektóre odmiany boksytu Tichwin zawierają CaO, a także związki chromu, których zawartość sięga 0,2%.

Przybliżony średni skład chemiczny boksytu w złożu Tichwin charakteryzuje się następującymi liczbami:

47,7% Al2O3; 17,2 Fe2O3; 13,2% SiO2; 2,6% TiO2; 3,9% CaO i 15,4% H 2 0.

Hydrat tlenku glinu występuje w nich głównie w postaci bemitu (oraz w znacznie mniejszej ilości – w postaci hydrargilitu. Oprócz tlenków żelaza i krzemionki najważniejszymi zanieczyszczeniami boksytów Tichwina są kaolinit i kalcyt. Tlenek tytanu jest występują w nich w postaci drobnych kryształków mineralnego rutylu.

Zwiększona zawartość krzemionki w boksytach Tichwina obniża jakość ich rudy aluminium.

Najważniejsze złoża boksytów Uralu skupiają się na Uralu Północnym w rejonie wsi Serow, na Uralu Środkowym w rejonie miasta Kamensk oraz na Uralu Południowym w rejonie Satki Region Czelabińska i region Małojazowski w Republice Baszkirskiej.

Na Uralu Północnym do boksytów odkrytych w 1931 r. zalicza się szereg złóż, z których najczęściej eksplorowane są „Czerwony Kapturek”, Bogosłowskoje i Iwdelskoje. Powstawanie boksytów na Uralu Północnym datuje się na czasy paleozoiku , a ich główna masa to gęsta skała o brązowo-czerwonym kolorze o strukturze oolitowej, rzadziej spotykana jest wapienna odmiana boksytu, która z wyglądu przypomina jaspis.

Warstwowy charakter złóż i obecność w nich szkieletów koralowców sugerują (akademik A.D. Archangielski), że boksyty północnego Uralu powstały w wyniku chemicznego wytrącania hydratów z wodnych roztworów soli na dno starożytnego morza. Ze względu na dużą zawartość Al2O3 i niewielką ilość zanieczyszczeń SiO2, boksyty te można porównać do najlepszych odmian boksytów francuskich. Szczególnie dobrej jakości jest boksyt ze złoża „Czerwony Kapturek”. Średnio skład chemiczny boksytu z tego złoża można scharakteryzować na podstawie następujących liczb:

56% Al2O3; 25 Fe2O3; 3,5% SiO2; 2,2% TiO2 i 11% H 2 0.

Mineralogicznie boksyty północnego Uralu są skałami typu diasporyczno-bemitowego. Żelazo występuje w nich głównie w postaci bezwodnego hematytu Fe2O3; krzemionka częściowo występuje w postaci wolnej w postaci kwarcu i żelu (opal), a częściowo w formie związanej w postaci chamoizytu (3H 2 0 * 3FeO * 3Al2O3 * 2SiO2, wreszcie tytan - w postaci rutylu kryształy, a także w postaci żelu.

Według geologa N. A. Archangielskiego skład mineralogiczny boksytów ze złoża „Czerwona Kapturek” można przedstawić następująco (w%):

Boksyty złoża „Red Cap” występują w postaci nachylonej warstwy o kącie zapadu 25-30°. Złoże rudy składa się z gęstych skał, które wymagają strzału podczas wydobycia.

Na środkowym Uralu znanych jest kilka złóż boksytu. Najbardziej zbadanym jest złoże Sokołowskie (powiat Kamenski), odkryte i zbadane w latach 1932–1933. Złoże to arkuszowe, prawie poziome złoże boksytu, przykryte warstwą osadów o miąższości do 5 m. Powstawanie boksytu Sokołowa datuje się na okres mezozoiku. W zależności od zawartości SiO2 boksyty Sokołowskiego można podzielić na dwie najważniejsze odmiany, mniej lub bardziej wymieszane w warstwach rudy: boksyt kamienny zawierający do 3,7% krzemionki i boksyt ziemny (luźny) - do 9%. Średni skład chemiczny boksytów Sokołowskiego przedstawia się następująco:

31,7% Al2O3; 38,3 Fe2O3; 5,8% SiO2; 4,5% TiO2; i 18, 19% H 2 0.

Skład mineralogiczny boksytów Sokołowskiego (według N.A. Archangielskiego) można scharakteryzować w przybliżeniu w następujący sposób (w%):

Fakt, że tlenek glinu w boksytach Sokołowskiego występuje w postaci hydrargillitu, jest ich pozytywną cechą, ponieważ ten ostatni jest bardziej aktywny chemicznie niż diaspora czy bemit.

Okoliczność ta, jak zobaczymy poniżej, ułatwia zadanie ekstrakcji tlenku glinu z takiego boksytu. Jednak stosunkowo niska zawartość Al 2 0 3 i duża zawartość tych boksytów powodują, że są one mniej wartościowe w porównaniu z boksytami z północnego Uralu.

Złoża boksytu na południowym Uralu odkryto w październiku 1935 roku. Stanowią one pokładowe złoże rozciągające się wśród wapieni. Najczęściej spotykanymi tu boksytami są boksyty marginalne, płytowe i blokowe w kształcie jaspisu.

Pod względem składu mineralogicznego boksyty z Uralu Południowego zaliczają się do typu bemitowego („kłoda Iwanowa”) i diasporycznego („Kukszyk”). Ich skład chemiczny jest mniej więcej jednorodny i charakteryzuje się następującymi liczbami:

53-57% A1 2 0 3; 18-23% Fe 2 0 3; 5-7% SiO 2 i 11-13% H 2 0.

W górnej warstwie formacji spotykane są odmiany boksytu białego o zawartości Al 2 03 do 78% i SiO 2 tylko 0,4%.

Złoża boksytów Uralu Południowego należy zaliczyć do pierwszorzędnej bazy surowcowej dla naszego przemysłu aluminiowego.

Powiązane posty:

Boksyt jest najważniejszym surowcem do produkcji tlenku glinu.
Boksyt to skała składająca się głównie z uwodnionych tlenków glinu, żelaza oraz niewielkich ilości tlenków krzemu, tytanu i niektórych innych pierwiastków, a także uwodnionych glinokrzemianów. Boksyty ze względu na pochodzenie dzielą się na dwie główne grupy: boksyty resztkowe i osadowe. Boksyty szczątkowe powstają w procesie wietrzenia laterytowego sjenitów, granitów, diorytów, bazaltów, dolerytów, łupków krystalicznych, iłów, a także podczas ługowania. z wapieni.
laterytyzacja to proces wietrzenia skał glinokrzemianowych w warunkach wyrównanej topografii, gorącego klimatu z naprzemiennymi okresami deszczowymi i suchymi. Proces ten polega na rozkładzie glinokrzemianów, usunięciu kwasu krzemowego, tworzeniu i gromadzeniu się wolnych hydratów glinu i glinu. tlenki żelaza. Typowe boksyty laterytowe są nieznane w Rosji. Są one szeroko rozpowszechnione w strefach tropikalnych i subtropikalnych.
Boksyty osadowe powstały w przybrzeżnych lagunach morskich, jeziorach kontynentalnych i dolinach rzecznych w wyniku roztworów, zawiesin i związków koloidalnych glinu, żelaza, tytanu i wielu innych pierwiastków przenoszonych przez rzeki i wody gruntowe.
Charakterystyczną cechą boksytów jest kryptokrystaliczny i często amorficzny stan większości minerałów wchodzących w ich skład. Wiele form minerałów reprezentowanych jest przez utwardzone hydrożele proste i złożone. Kolor boksytu waha się od prawie białego do ciemnoczerwonego i czarnego. Boksyty mają strukturę fasolową, oolitową, skrzepową, drobnoziarnistą i porowatą. W złożach położonych blisko siebie często spotyka się boksyty o różnej budowie.
Poza niektórymi odmianami boksyt jest trudny do określenia na podstawie wyglądu bez specjalnych metod badawczych (w cienkich przekrojach, za pomocą analiz chemicznych, różnicowo-termicznych, rentgenowskich). Twardość boksytu jest bardzo zróżnicowana i zależy od jego składu mineralogicznego i struktury. Boksyty charakteryzują się znaczną porowatością, czasami przechodzącą w jamistość, co decyduje o ich znacznej zawartości wilgoci
W boksycie stwierdzono 42 pierwiastki chemiczne, w tym dziesięć (O, H, C, Al, Si, Ti, Ca, Mg, Fe i S), których w boksycie występuje najwięcej, a zawartość każdego z nich przekracza 1% , pięć pierwiastków (P, V, Cr, Na i K) dodaje się w ilościach do 1%, zawartość pozostałych pierwiastków nie przekracza 0,1% (Cu, Zn, Zr, Ca, Co, Mn, Ge, Sr, Bądź, Ba, U, Cz).
Skład chemiczny boksytu jest bardzo zróżnicowany zarówno w różnych złożach, jak i w obrębie jednego złoża.
Skład mineralogiczny boksytu jest bardzo złożony. Zawierają około 100 minerałów. Jednakże znaczenie skałotwórcze w zależności od rodzaju boksytu mają: diaspora, bemit, hydrargillit lub gibbsyt, kaolinit, chloryty, kalcyt, syderyt, hematyt, getyt, piryt.
Zazwyczaj boksyt zawiera dwa minerały tlenku glinu.
W zależności od stopnia uwodnienia tlenku glinu boksyt dzieli się na:
1) niskowodny - korund,
2) jednowodne - diasporyczne i bemitowe,
3) trójhydrat - hydragillit lub gibbsyt.
Rozmiary osadów są bardzo zróżnicowane i są zdeterminowane wielkością basenów akumulacyjnych, zerodowanym charakterem obszaru oraz w mniejszym stopniu zależą od ich genezy. Maksymalna znana długość złoża wzdłuż uderzenia sięga 10 km, a szerokość 2 km. W największym stopniu pokryty jest szczątkowym boksytem pochodzenia laterytowego. Miąższość osadów bez wybrzuszeń i kieszeni wynosi zwykle około 5 m.
Miąższość kieszeni w utworach arkuszowych sięga 65 m, a w osadach zlokalizowanych w wapieniach – do 250 m. Zasoby poszczególnych złóż wszystkich typów zwykle nie przekraczają 20-25 mln ton. Struktura złóż jest uzależniona od genezy depozytu. Najprostszą strukturę występują w osadach pochodzenia lagunowego, występujących wśród wapieni. Zazwyczaj mają one płaski kontakt górny i wyjątkowo kręty kontakt dolny. Osady te charakteryzują się stałą jakością pod względem szerokości, uderzenia i grubości. Najbardziej złożone są osady osadowe i mieszane, pochodzenia jeziorno-bagiennego. Zwykle reprezentują kilka warstw boksytu przeplatanych boksytem i zwykłymi glinami.
Osady bagienne i dolinowe charakteryzują się strefowością budowy. Osady niektórych osadów mają postać soczewek o strukturze łuskowatej lub koncentrycznie strefowej (dorzecze Tichwina).
Przemysł stawia szereg wymagań boksytowi jako surowcowi do produkcji tlenku glinu. W Rosji wymagania te określa norma państwowa GOST 972-50 (tabela 1).

2. Dla boksytu przeznaczonego do produkcji tlenku glinu ustala się następujące dopuszczalne zawartości siarki: dla boksytów klas B-1, B-2, B-7, B-8 - nie więcej niż 0,7%; dla gatunków boksytów B-3, B-5, B-4 - nie więcej niż 1,0%.
3. Boksyty w gatunkach B-1, B-2, B-7 i B-8 produkowane są w zależności od zawartości dwutlenku węgla, w dwóch gatunkach: gatunek pierwszy - o zawartości dwutlenku węgla do 1,3%, gatunek drugi - o zawartości dwutlenku węgla powyżej 1,3% wagowo w suchym boksycie.
4. W boksycie przeznaczonym do produkcji tlenku glinu metodą spiekania (gatunki B-3, B-4, B-5) dopuszcza się obniżoną zawartość tlenku glinu ze względu na wzrost zawartości węglanu wapnia
5. W boksycie przeznaczonym do produkcji elektrokorundu ustala się następującą zawartość tlenku wapnia: dla boksytu gatunku BV i V-O - nie więcej niż 0,5%, dla boksytu gatunku B-1 - nie więcej niż 0,8%. Zawartość siarki nie większa niż 0,3%.
6. W boksycie przeznaczonym do produkcji martenowskiej zawartość siarki nie powinna przekraczać 0,2%, zawartość fosforu nie powinna przekraczać 0,6% w przeliczeniu na P2O6.
7. W boksycie przeznaczonym do produkcji topionych materiałów ogniotrwałych zawartość tlenku wapnia nie powinna przekraczać 1,5%, a zawartość siarki nie powinna przekraczać 0,5%.
8. W boksycie przeznaczonym do produkcji cementu glinowego zawartość siarki nie powinna przekraczać 0,5%.

Złoża boksytu w Rosji

Boksyty odkryto po raz pierwszy w Rosji w 1916 r. (Tichwinskoje). Na początku lat 30. na północnym Uralu odkryto boksyt. Potem nastąpiła seria znalezisk boksytów w różnych częściach Rosji.
Obecnie możemy mówić o następujących nośnych boksytach regionach Rosji:
1 Ural Północny - boksyty typu bemitowo-diasporowego, mają średni skład 51,0-57,0% AbO3, 2,5-8,5% SiO2, 20,0-22,0% Fe2O3, 2,5-3, 0% TiO2. Powszechne są odmiany zawierające piryt, zawierające 6-8% siarki.
2 Ural Południowy - boksyty typu bemitowo-diasporowego, mają średni skład: 48,0-60,0% Al2O3, 5,0-12,0% SiO2, 18,0-20,0% Fe2O3, 2,5-3,0% TiO2. Istnieją odmiany zawierające piryt.
3. Ural Środkowy - boksyty typu hydrargillitowego, mają średni skład: 33,0-39,0% Al2O3, 6-8% SiO2, 15,0-20,0% Fe2O3, 3,0-4,0 TiO2. Istnieją odmiany zawierające Fe2O3 w postaci syderytu.
4. Jenisej - boksyty typu hydragillitowego, mają przeciętny skład. 32,0-46,0% Al2O2, 6,0-10,0% SiO2, 25-35% Fe2O3, 4,8-5,5% TiO2. Istnieją odmiany zawierające korund wraz z hydragillitem.
5. Północno-zachodnie - boksyty typu hydrargillitowo-boehmitowe, mają średni skład 39,0-46,0% AbO3, 8-15% SiO2, 14,C-16,0% Fe2O3, 2,0-3,0% TiO2.
6. Północny Kazachstan - boksyty typu hydrargillitowego, mają średni skład 40,0-50,0% Al2O3, 5,0-15,0% SiO2, 10,0-12,0% Fe2O3, 2,3-2,5% TiO2. Powszechnie spotykane są odmiany, w których występuje główna zawartość żelaza. ma postać syderytu.
Ponadto w Rosji znany jest boksyt niskiej jakości, który nie spełnia wymagań GOST:
1. Onega - boksyty typu hydrargillitowo-boehmitowego.
2. Sayan - boksyty typu bemit-diaspora itp.

Złoża boksytu obcych krajów

USA. Chociaż kraj ten zajmuje pierwsze miejsce w produkcji aluminium, amerykański przemysł tlenku glinu jest w dużej mierze zależny od importu. Na przykład w 1960 r. boksyt sprowadzono do Stanów Zjednoczonych z: Surinamu 3 317 240 ton; Jamajka 4 257 040 ton i Gujana Brytyjska 335 280 ton.
Boksyt w USA odkryto w stanie Georgia w 1883 roku. Znane są dwa obszary nośne boksytu. Środkowe Arkansas i południowo-wschodnie stany Georgia, Alabama, Mississippi, Tennessee i Wirginia.
Boksyty diasloryczne, które w Stanach Zjednoczonych nie są uważane za surowce tlenku glinu, są znane w Pensylwanii i Missouri.
Zasoby boksytu (stan na 1950 r.) to: Arkansas – 39 mln ton, Alabama – 700 tys. ton, Georgia – 1 mln ton, Pensylwania – 5 mln ton. W 1957 r. wydobyto 1 437 000 ton, z czego 9/10 – ze złóż w. Arkansas. Średni skład boksytu Arkansas: 56-59% Al2O3, 5-8% SiO2, 2-6% Fe2O3, 29-31% p.p.
Kanada- drugi co do wielkości producent aluminium na świecie. Nie posiada własnych złóż. Boksyt importowany jest z Gujany Brytyjskiej, Surinamu i USA. W 1956 roku do Kanady sprowadzono 2 159 000 ton boksytu.
Jamajka. Pas złóż rozciąga się tu przez całą wyspę ze wschodu na zachód. Objętość złóż waha się od kilku tysięcy ton do wielu milionów ton, średnio 500 tysięcy ton. Całkowite zasoby - około 600 milionów ton. Produkcja w 1952 r. - 420 000 g , a w 1960 r. osiągnął już 5 836 920 ton Średni skład. 46-50% Al2O3, 0,4-3,5% SiO2, 17-23% Fe2O3. Boksyt jest głównie eksportowany. Na Jamajce znajdują się dwie rafinerie tlenku glinu. Jeden w Kirchwann o wydajności 550 000 ton rocznie, a drugi w regionie St. Catherine o wydajności 250 000 ton.
Gujana Brytyjska. Główne złoża znajdują się wzdłuż rzeki. Demerera, pomiędzy Christianburgiem i Akimą, wzdłuż rzeki. Esquibo, wzdłuż rzeki. Berbays i jego dopływ rzeka. Ituni. Znaczenie złóż jest bardzo różne. Zasoby szacowane są na 65-100 mln ton. Eksploatację rozpoczęto w 1914 r. W 1960 r. wydobyto 2 510 730 ton. Średni skład: 50-61% Al2O3, 3-12% SiO2, 1,0-2,5% Fe2O3. W rejonie Mekenzi zbudowano fabrykę tlenku glinu o wydajności 230 000 ton rocznie.
Surinam. Boksyt odkryto w 1915 roku. Główne złoża znajdują się wzdłuż rzek Kottyka i Surinam. Największym złożem jest Moengro. Boksyty reprezentują osady powierzchniowe (pokrywy na szczytach niskich wzgórz). Całkowite zasoby określane są na 50-100 mln ton. Skład: 55-57% Al2O3, 2-3% SiO2, 8-12% Fe2O3, 30-31% p.p. Działalność rozpoczęto w 1922 r. Produkcja w 1951 r. wyniosła 2 699 000 ton, a w 1960 r. już 3 454 400 ton. Planowana jest budowa fabryk tlenku glinu i aluminium.
Brazylia. Złoża boksytu występują w wielu częściach kraju, ale największe znajdują się na płaskowyżu Pozos de Caldos. Zasoby szacuje się na około 200 mln ton.
W 1960 roku produkcja wynosiła zaledwie 99 000 ton. Skład boksytu: 45-65% Al2O3, 2-20% SiO2, 0,3-10% Fe2O3.
Wyspy Hawajskie. Na wielu wyspach archipelagu znane są złoża boksytu. Boksyty należą do typu hydrargilitów. Całkowite zasoby szacuje się na 600 mln g. Skład: 40-46% Al2O3, 2% SiO2, 35-40% Fe2O3.
Ghana. Osady reprezentują pas rozciągający się równolegle do wybrzeża oceanu, 100-150 km od niego w głąb kontynentu. Cztery najciekawsze obszary to Ncisreso, Affo (Sefwi-Bekwai), Yenakhin i góry Yehuanojoyua. Największe rezerwy ma region Yenakhin – 168 mln ton, w Affo jest ich około 32,5 mln ton, w górach Eyuanahem – 4 mln ton. Skład – 51% Al2O3, 1-1,5% SiO2, 19% Fe2O3, 1,5% TiO2.
Boksyt jest eksportowany do Anglii. W 1960 r. produkcja wyniosła 191 008 ton. Obecność dużych zasobów energii wodnej umożliwia organizację produkcji aluminium na dużą skalę. Rozpoczęła się budowa zakładu o wydajności 210 000 ton aluminium rocznie.
Republika Gwinei. Złoża boksytu są znane w wielu miejscach w republice, ale wydobycie prowadzone jest tylko na wyspie Los. Boksyt typu hydrargilitu. Skład: 51% Al2O3, 6% SiO2, 11% Fe2O3.
Możliwe zasoby szacuje się na około 1 miliard ton. Produkcja w 1960 roku wyniosła 1 377 696 ton, z czego 385 000 ton wyeksportowano do Kanady.
W 1960 roku uruchomiono rafinerię tlenku glinu o wydajności 480 000 ton rocznie.
Indonezja. Boksyt znany jest na wielu wyspach: Bintan, Banka, Batam, Singkap. Najważniejsze z nich znajdują się na wyspie. Bintan z rezerwami 23 milionów ton Całkowite zasoby boksytu wynoszą około 30 milionów ton.
Skład boksytu: 53-55% Al2O3, 4% SiO2, 9-13% Fe2O3. Całość wydobytej rudy jest eksportowana. We wschodniej Sumatrze planowana jest budowa huty aluminium o wydajności 10 000 ton rocznie.
Indie. Główne rezerwy skoncentrowane są w stanach Bihar, Madhcha Pradesh, Orissa, Madras, Bombaj, Jami i Kaszmir. Całkowite zasoby przekraczają 250 milionów ton, z czego tylko 27 milionów ton to boksyty wysokiej jakości typu hydrargillitowego, z wyjątkiem Kaszmiru, który jest diasporyczny.
Skład boksytu hydrargillitowego: 56-68% Al2O3, 0,3-7,0% SiO2, 0,3-6,0% Fe2O3, 1-10% TiO2.
Skład boksytu diaspory: 79% Al2O3, ~1% SiO2, 2,1% Fe2O3.
Australia. Złoża boksytu odkryto w 1952 roku w północnej części kontynentu, spotykane są także w wielu innych miejscach. Boksyty należą do typu hydrargilitów. Średni skład wynosi 46% Al2O3, 5-6% SiO2. Możliwe zasoby szacuje się na ponad miliard ton.
Francja. Boksyt odkryto w 1821 r. Złoża znajdują się w departamentach Var, Bouches-du-Rhone, Hérault, Pirenejach Wschodnich i Ariège i rozciągają się w przybliżeniu równolegle do wybrzeża Morza Śródziemnego. Główne rezerwy znajdują się w departamencie Bap, który jest głównym producentem boksytu i zapewnia 6/7 całkowitej produkcji Francji. Potwierdzone zasoby wynoszą 20 milionów ton, prawdopodobne zasoby to 40 milionów ton. Głównym rodzajem boksytu jest bemit. Wydobywany boksyt ma skład. 51-58% Al2O3, 3,5-5,5% SiO2, 18-25% Fe2O3.
Eksploatację złóż rozpoczęto w 1873 r., wydobycie w 1960 r. wyniosło ponad 2 038 096 ton.
Włochy. Złoża skupiają się głównie w środkowej części Półwyspu Apenińskiego. Wyróżnia się trzy strefy boksytonośne: Abruzza, Kampania i Góry Gargano. Zasoby szacuje się na 30 milionów ton. W 1957 roku wydobyto 261 000 ton boksytu typu Boehmite. Skład 43-53% Al2O3, 2-6% SiO2.
Grecja. Osady reprezentują przerywany pas rozciągający się z północnego zachodu na południowy wschód, od wyspy Amorgos w archipelagu Tsoklida do Phthiotis w paśmie górskim Pindus, przecinający Attykę, Boeocję i Fosidę. Boksyt typu diasporo-boehmitowego. Skład: 56-59% Al2O3, 3-7% SiO2, 18,0% Fe2O3. Produkcja w 1960 roku wyniosła 949 960 ton. Boksyt jest w całości eksportowany do Niemiec, Wielkiej Brytanii i Rosji.
Jugosławia. Złoża znajdują się na Istrii, Dalmacji, Bośni, Hercegowinie i Czarnogórze. Rodzaj boksytu: Dalmatyńczyk – hydrargillit; Istra, Czarnogóra, Hercegowina - bemit. Zbadane zasoby wynoszą około 130 mln ton, możliwe 270 mln ton. Średni skład: 59,7% Al2O3, 3,4% SiO2, 18,2% Fe2O3. W 1960 r. wydobyto 1 025 144 ton boksytu; znaczna część boksytu eksportowana jest do Niemiec i Włoch.
Węgry. Osady rozciągają się pasem od południowego krańca Balatonu do wsi. Negra na północ od Budapesztu. Większość rezerwatów zlokalizowana jest w rejonie Lasu Bakony, gdzie znanych jest 15 złóż, z których Halimba jest jednym z największych w Europie.
Boksyty typu hydrargillitowo-boehmitowy Skład: 48-63% Al2O3, 2-14% SiO2, 20-30% Fe2O3. Węgierskie boksyty charakteryzują się podwyższoną zawartością P2Os, V2O5 i Cr2O3. Zasoby szacuje się na 200-250 mln ton.
Wydobycie koncentruje się w złożach Gant i Iskaszent-Dverd, które dostarczają do 80% całej produkcji boksytu na Węgrzech. W 1960 r. wydobyto ponad 1 150 000 ton.
Rumunia. Najważniejsze złoża znajdują się w Transylwanii w górach Bihar. Wielkość poszczególnych złóż jest niewielka. Boksyty należą głównie do typu diaspor. Skład: 49-71% Al2O3, 2-9% SiO2, 3-30% Fe2Oa. Całkowite zasoby szacuje się na 40 mln ton.
Chiny. Złoża boksytu zlokalizowane są na platformie koreańsko-chińskiej. Znane są dwa typy genetyczne osadów – osadowy i szczątkowy (lateryt) oraz dwa typy mineralogiczne – diaspora i hydrargillit. Najważniejsze z nich znajdują się w prowincjach Shandong, Henan i Gui-Zhou. Skład boksytu to 63-70% Al2O3, 20% SiO2, 1-5% Fe2O3. Zasoby są bardzo znaczne, jednak ze względu na słabą znajomość złóż nie są w pełni uwzględniane. Złoża wysokoglinowych łupków diasporycznych mają dużą skalę.
Republika Federalna Niemiec. Jedyne złoże boksytu, którego zasoby wynoszą zaledwie kilkaset tysięcy ton, zlokalizowane jest w Hesji. Roczna produkcja wynosi 7-8 tysięcy ton Dość potężny przemysł aluminiowy w Niemczech jest całkowicie uzależniony od importu, głównie z Jugosławii, Francji i Włoch. W 1956 roku Niemcy sprowadziły 1 312 100 ton boksytu.
Szwajcaria, Szwecja, Norwegia. Nie posiadają własnych złóż boksytu. Znaczący przemysł aluminiowy tych krajów opiera się na imporcie boksytu i tlenku glinu.
Zjednoczone Królestwo. W samej Anglii i Szkocji nie występują złoża boksytu. Boksyt jest od dawna znany w Irlandii Północnej (region Antrim). Obecnie zagospodarowano najlepsze złoża, a skala wydobycia jest niezwykle mała. Działalność została całkowicie wstrzymana w 1934 r., ale została wznowiona podczas II wojny światowej.
Boksyty te dostarczane są głównie dla przemysłu chemicznego. Rodzaj boksytu to hydragillit. Skład: 40-60% Al2O3, 3-7% SiO2, 1-20% Fe2O3, 17-28% p.p.
Do produkcji tlenku glinu wykorzystuje się importowany boksyt. W 1957 roku import boksytu wyniósł 360 tys. ton. Boksyty sprowadzane są głównie z Ghany.

Ze względu na skład mineralogiczny boksyty dzielą się na: 1) monohydrat – bemit i diaspora, 2) trihydrat – gibbsyt i 3) mieszane. W tego typu rudach mogą występować zarówno monohydraty, jak i trihydraty tlenku glinu. W niektórych złożach obok trihydratu występuje bezwodny tlenek glinu (korund).

Złoża boksytów na Syberii Wschodniej należą do dwóch zupełnie odmiennych typów pod względem wieku, genezy, wyglądu i składu mineralogicznego. Pierwsza to rodzaj argilitopodobnych skał metamorficznych o niejasno wyrażonej mikrostrukturze fasoli, natomiast druga ma typową strukturę fasoli.

Głównymi składnikami boksytu są tlenki glinu, żelaza, tytanu i krzemu; tlenki magnezu, wapnia, fosforu, chromu i siarki zawarte są w ilościach od dziesiątych części procenta do 2%. Zawartość tlenków galu, wanadu i cyrkonu wynosi tysięczne części procenta.

Oprócz Al 2 O 3 boehmitowo-diasporowe boksyty ze wschodniej Syberii charakteryzują się dużą zawartością SiO 2 i Fe 2 O 3, a czasem także dwutlenku tytanu (typu gibbsytu).

Wymagania techniczne dla boksytu reguluje GOST, który normalizuje zawartość tlenku glinu i jego stosunek do krzemionki (modułu krzemowego). Ponadto GOST przewiduje zawartość szkodliwych zanieczyszczeń w boksycie, takich jak siarka, tlenek wapnia i fosfor. Wymagania te mogą się różnić w zależności od sposobu przetwarzania, rodzaju złoża oraz jego warunków technicznych i ekonomicznych dla każdego złoża.

W boksytach diasporo-bemitowych ze wschodniej Syberii charakterystyczną strukturę ziaren obserwuje się głównie jedynie pod mikroskopem, a nad ziarnami dominuje materiał cementujący. Wśród boksytów tego typu wyróżnia się dwie główne odmiany: diasporo-chloryn i diasporo-boehmit-hematyt.

W osadach typu gibbsite dominują boksyty o typowej strukturze fasolowej, wśród których występują: zwarte, skaliste i zwietrzałe, zniszczone, zwane luźnymi. Oprócz boksytów kamiennych i kruchych znaczną część stanowią boksyty ilaste i iły. Część roślinna boksytów kamienistych i kruchych składa się głównie z hematytu i magnetytu. Rozmiary ziaren wahają się od ułamków milimetra do centymetra. Część cementująca boksytów kamiennych, a także odmian boksytów, składa się z drobnoziarnistych i drobno zdyspergowanych minerałów ilastych i gibbsytu, zwykle zabarwionych na czerwono-brązowo przez wodorotlenki żelaza.

Głównymi minerałami skałotwórczymi boksytu typu diasporo-bemitowego są chloryt-dafnit, hematyt, diaspora, bemit, pirofilit, illit, kaolinit; zanieczyszczenia - serycyt, piryt, kalcyt, gips, magnetyt, cyrkon i turmalin. Obecność chlorytu, a także glinokrzemianów wysokokrzemionkowych – illitu i pirofilitu, decyduje o dużej zawartości krzemionki w boksytach. Wielkość ziaren minerałów od ułamków mikrona do 0,01 mm. Minerały w boksycie są blisko powiązane, tworząc drobno rozproszone mieszaniny i tylko w niektórych obszarach i cienkich warstwach niektóre minerały tworzą segregacje (chloryt) lub fasolę. Ponadto często obserwuje się różne podstawienia i zmiany w minerałach na skutek procesów wietrzenia i metamorfizmu.

Minerałami tworzącymi skały boksytów typu gibbsyt są trójwodzian glinu - gibbsyt, hematyt (hydrohematyt), getyt (hydrogoetyt), maghemit, kaolinit, haloizyt, hydromiki, kwarc, rutyl, ilmenit i bezwodny tlenek glinu (korund). Zanieczyszczenia są reprezentowane przez magnetyt, turmalin, apatyt, cyrkon itp.

Główny minerał tlenku glinu – gibbsyt – występuje w postaci drobno zdyspergowanej, słabo skrystalizowanej masy i rzadziej stosunkowo dużych (0,1–0,3 mm) kryształy i ziarna. Drobno rozproszony gibbsyt jest zwykle zabarwiony wodorotlenkami żelaza na żółtawy i brązowy kolor i prawie nie polaryzuje pod mikroskopem. Duże ziarna gibbsytu są charakterystyczne dla boksytów kamiennych, gdzie tworzą chrupiące otoczki wokół ziaren. Gibbsyt jest ściśle powiązany z minerałami ilastymi.

Minerały tytanu są reprezentowane przez ilmenit i rutyl. Ilmenit występuje zarówno w części cementującej boksytu, jak i w części roślinnej w postaci ziaren o wielkości od 0,003–0,01 do 0,1–0,3 mm. Rutyl w boksycie jest drobno zdyspergowany i ma wielkość od frakcji do 3–8 mk I

2. Badanie składu materiału

Badając skład materiałowy boksytów, jak wynika z powyższego, mamy do czynienia z minerałami amorficznymi, drobno zdyspergowanymi i drobnoziarnistymi, znajdującymi się w bliskich przerostach paragenetycznych i prawie zawsze zabarwionymi tlenkami i wodorotlenkami żelaza. Dlatego w celu przeprowadzenia jakościowej i ilościowej analizy mineralogicznej boksytu konieczne jest zastosowanie różnych metod badawczych.

Z pierwotnej próbki rudy zmielonej na -0,5 lub -1,0 mm, pobrać próbki: jedna –10 G dla mineralogicznych, drugie -10 g dla chemicznych i trzecie -5 G do analiz termicznych. Próbki boksytu diasporo-boehmitowego rozdrabnia się do 0,01–0,07 mm i gibbsite – do 0,1–0,2 mm.

Analizę mineralogiczną rozdrobnionej próbki przeprowadza się po jej wstępnym odbarwieniu, czyli rozpuszczeniu tlenków i wodorotlenków żelaza w kwasie szczawiowym i solnym.

kwasy lub alkohol nasycony chlorowodorem. Jeśli obecne są węglany, próbki najpierw traktuje się kwasem octowym. W otrzymanych roztworach oznacza się chemicznie zawartość tlenków żelaza, glinu, krzemu i tytanu.

Skład mineralogiczny nierozpuszczalnej pozostałości można badać poprzez rozdzielenie w ciężkich cieczach po wstępnym rozdrobnieniu i elutriacji oraz poprzez rozdzielenie w ciężkich cieczach bez wstępnego elutriacji.

W celu pełniejszego badania minerałów ilastych stosuje się elutriację (wariant I), natomiast frakcje ilaste można badać innymi metodami analizy (termiczna, dyfrakcja rentgenowska) i bez separacji w ciężkich cieczach. Analiza opcji II jest najszybsza, ale mniej dokładna.

Poniżej opisujemy główne operacje i metody analityczne stosowane w badaniu składu materiałowego boksytu.

Badanie pod mikroskopem produkowany w kształtownikach przezroczystych i polerowanych oraz w preparatach zanurzeniowych. W badaniach laboratoryjnych cały kompleks analiz musi być poprzedzony badaniem boksytu w cienkich przekrojach. Za pomocą cienkich przekrojów przygotowanych z różnych próbek boksytu określa się skład mineralogiczny, stopień dyspersji minerałów, wzajemne powiązania minerałów, stopień zwietrzenia, strukturę itp. W polerowanych cienkich przekrojach określa się minerały tlenków żelaza i bada się wodorotlenki, ilmenit, rutyl i inne minerały kruszcowe. Należy wziąć pod uwagę, że minerały tlenków i wodorotlenków żelaza są prawie zawsze w ścisłym związku z minerałami ilastymi i tlenkami glinu, dlatego, jak wykazały nasze badania, ich właściwości optyczne nie zawsze pokrywają się z danymi próbek referencyjnych.

Przy badaniu składu mineralogicznego boksytów, zwłaszcza ich sypkich odmian, powszechnie stosuje się metodę zanurzeniową. W preparatach zanurzeniowych bada się skład mineralogiczny głównie na podstawie właściwości optycznych minerałów, a także określa się udział ilościowy minerałów w próbce.

Badania skał boksytowych pod mikroskopem w przekrojach przezroczystych i polerowanych oraz preparatach zanurzeniowych należy wykonywać przy maksymalnym powiększeniu. Nawet wtedy nie zawsze możliwe jest określenie niezbędnych właściwości morfologicznych i optycznych minerałów oraz charakteru ich drobnych przerostów. Problemy te można rozwiązać jedynie przy jednoczesnym zastosowaniu metod badawczych mikroskopii elektronowej i dyfrakcji elektronowej.

Wyczerpanie służy do oddzielania frakcji stosunkowo gruboziarnistych od drobnoziarnistych, które wymagają innych metod badań. W przypadku boksytów kolorowych (brązowych, zielonkawych) analizę tę przeprowadza się dopiero po wybieleniu. Boksyty drobnoziarniste, gęsto spojone, wymywa się po wstępnym rozdrobnieniu.

Rozpad wybielonej próbki przeprowadza się przez gotowanie z peptydyzatorem w kolbach Erlenmeyera pod chłodnicą zwrotną. Jako środek peptyzujący można zastosować wiele odczynników (amoniak, ciekłe szkło, soda, pirofosforan sodu itp.). Zakłada się, że proporcje cieczy i ciała stałego są takie same jak w przypadku glin. W niektórych przypadkach, jak na przykład w przypadku boksytów diasporowo-boehmitowych, rozkład nie następuje całkowicie nawet przy pomocy peptyzatora. Dlatego też niezdezagregowaną część dodatkowo rozciera się w moździerzu pod lekkim naciskiem gumowym tłuczkiem.

Istnieją różne metody elutriacji. W przypadku skał gliniastych najpełniej opisuje je M. F. Vikulova. Przeprowadziliśmy elutriację próbek boksytu w szklankach litrowych, jak opisał I. I. Gorbunow. Na ścianach wykonane są znaki: góra - za 1 ja, 7 pod nią cm - do odprowadzania cząstek<1 mk i 10 „g poniżej znaku litra – w celu usunięcia cząstek > 1 mk. Wyczerpaną ciecz odprowadza się za pomocą syfonu: górna warstwa 7 cm po 24 H(cząstki mniejsze niż 1 mk), Warstwa 10 cm po 1 H 22 min(cząstki 1–5 mk) i po 17 min 10 sek(cząstki 5–10 m.k.). Frakcje większe niż 10 mk rozsypane na sitach. Aby zapobiec zasysaniu zawieszenia z głębokości poniżej poziomu projektowego, na dolnym końcu syfonu opuszczonego do zawieszenia umieszcza się końcówkę zaprojektowaną przez V. A. Novikova.

Z ułamka mniejszego niż 1 mk lub 5 mk w niektórych przypadkach za pomocą superwirówki (o prędkości obrotowej 18–20 tys. obr/min) możliwe jest wyodrębnienie frakcji wzbogaconych w cząstki o wielkości setnych mikrona. Osiąga się to poprzez zmianę szybkości podawania zawiesiny do wirówki. Zasadę działania i zastosowanie superwirówki do analizy granulometrycznej opisuje K. K. Nikitin.

Analiza grawitacyjna do skał boksytowych produkowany jest na wirówkach elektrycznych przy prędkościach 2000–3000 obr./min w cieczach ciężar właściwy 3,2; 3,0; 2,8; 2,7; 2.5.

Rozdzielenie próbek na frakcje monomineralne poprzez odwirowanie w ciężkich cieczach bez wstępnej elutriacji jest prawie niemożliwe. Klasy cienkie (1–5 mk) nawet po elutriacji są słabo rozdzielane w ciężkich cieczach. Dzieje się tak najwyraźniej ze względu na wysoki stopień dyspersji, a także najdrobniejszą akrecję minerałów. Zatem przed analizą grawitacyjną konieczne jest rozdzielenie próbek na klasy poprzez elutriację. Klasy cienkie (1–5 mk a czasem 10 mk bada się metodą termiczną, dyfrakcji promieni rentgenowskich, mikroskopową i innymi metodami bez rozdzielania w ciężkich cieczach. Z większych frakcji w cieczach ciężkich można oddzielić diaspory od bemitu (ciężar właściwy cieczy 3,0), pirytu, ilmenitu, rutylu, turmalinu, cyrkonu, epidotu itp. (w cieczy o ciężarze właściwym 3,2), bemitu do gibbsytu i kaolinitu ( ciecz o ciężarze właściwym 2,8), gibbsyt z kaolinitu (ciężar właściwy cieczy 2,5).

Należy zaznaczyć, że dla lepszej separacji w ciężkich cieczach, wybielonych próbek lub frakcji po elutriacji nie suszy się do sucha, lecz napełnia się ciężką cieczą w stanie mokrym, gdyż wysuszona próbka może utracić zdolność do dyspergowania. Zastosowanie analizy grawitacyjnej w badaniu składu mineralogicznego boksytów szczegółowo opisali E. V. Rozhkova i in.

Analiza termiczna jest jedną z głównych metod badania próbek boksytu. Jak wiadomo, boksyt składa się z minerałów zawierających wodę. W zależności od zmiany temperatury w próbce zachodzą różne przemiany fazowe, którym towarzyszy wydzielanie lub pochłanianie ciepła. Zastosowanie analizy termicznej opiera się na tej właściwości boksytu. Istotę metody i metody pracy opisano w literaturze specjalistycznej.

Analizę termiczną przeprowadza się różnymi metodami, najczęściej metodą krzywej grzewczej i metodą odwadniania. W ostatnim czasie zaprojektowano instalacje, w których rejestruje się jednocześnie krzywe nagrzewania i odwadniania (ubytku masy). Krzywe termiczne rejestruje się zarówno dla próbek oryginalnych, jak i dla wyodrębnionych z nich frakcji. Jako przykład podano krzywe termiczne zielonkawo-szarej odmiany chlorynu boksytu diaspory i jego poszczególnych frakcji. Tutaj, na krzywej termicznej frakcji II diaspory,

efekt endotermiczny w temperaturze 560°, co odpowiada efektom endotermicznym na krzywych I i III w temperaturach 573 i 556°. Na krzywej nagrzewania frakcji ilastej IV przystanki endotermiczne przy 140, 652 i 1020° odpowiadają illitowi. Zatrzymanie endotermiczne przy 532° i słabe efekty egzotermiczne przy 816 i 1226° można wytłumaczyć obecnością niewielkiej ilości kaolinitu. Zatem efekt endotermiczny w temperaturze 573° na próbkę pierwotną (krzywa I) odpowiada zarówno diasporze, jak i kaolinitowi, a przy 630° – illitowi (652° na krzywej IV) i chlorytowi. Gdy próbka ma skład polimineralny, w rezultacie nakładają się efekty termiczne, niemożliwe jest uzyskanie jasnego obrazu składu pierwotnej skały bez analizy jej części składowych lub frakcji.

W boksytach gibbsytów skład mineralogiczny określa się znacznie prościej na podstawie krzywych termicznych. Wszystkie termogramy wykazują efekt endotermiczny w zakresie od 204 do 588° z maksimum przy 288–304°, co wskazuje na obecność gibsytu. W tym samym zakresie temperatur wodorotlenki żelaza – getyt i hydrogoetyt – tracą wodę, jednak ponieważ ilość wody w nich jest około 2 razy mniejsza niż w gibbsycie, na głębokość efektu odpowiadającego wodorotlenkom żelaza będzie miała wpływ ilość gibbsytu . Drugi efekt endotermiczny w zakresie 500–752° z maksimum w temperaturze 560–592° i odpowiadający mu efekt egzotermiczny w temperaturze 980–1020° charakteryzują kaolinit.

Haloizyt i muskowit, obecne w małych ilościach w badanych boksytach, nie są odzwierciedlone na termogramach, z wyjątkiem niewielkiego efektu endotermicznego w temperaturze 116–180°, który najwyraźniej należy do haloizytu. Powodem tego jest niska zawartość tych minerałów i nałożenie szeregu efektów. Ponadto, jeśli w próbkach występuje kaolinit i miki, to jak wiadomo, nawet niewielka domieszka kaolinitu w mice wyrażana jest na termogramach efektem kaolinitu.

Ilość gibbsytu można określić na podstawie obszarów pierwszego efektu endotermicznego. Powierzchnie mierzy się za pomocą planimetru. Jako wzorzec można przyjąć próbkę najbardziej wzbogaconą w gibbsyt, o maksymalnej zawartości tlenku glinu i wody, a najniższej zawartości krzemionki i tlenków żelaza. Na podstawie obliczeń określa się zawartość gibsytu A1 2 O 3 w pozostałych próbkach

Gdzie X- wartość wyznaczonego gibsytu A1 2 O 3;

S jest obszarem endotermicznego efektu gibbsytu badanej próbki na termogramie, cm2,

A- zawartość Al 2 O 3 w próbce referencyjnej gibsytu;

K jest obszarem próbki referencyjnej na termogramie, cm2.

Zależność obszarów efektu endotermicznego od zawartości gibsytu można wyrazić graficznie. W tym celu zawartość A1 2 O 3 w procentach wykreśla się wzdłuż osi odciętych, a odpowiadające im pola w centymetrach kwadratowych wzdłuż osi rzędnych. Mierząc obszar efektu endotermicznego odpowiadający gibsytowi na krzywej, można z wykresu obliczyć zawartość A1 2 O 3 w badanej próbce.

Metoda odwadniania opiera się na fakcie, że minerały zawierające wodę mają tendencję do utraty wagi w określonych temperaturach. Ilość minerału w próbce określa się na podstawie utraty masy. W niektórych przypadkach, zwłaszcza gdy zakresy temperatur odwadniania minerałów pokrywają się, metoda ta jest zawodna. Dlatego należy go stosować jednocześnie z rejestracją krzywych grzewczych, chociaż taka łączona metoda nie zawsze jest dostępna ze względu na brak specjalnych instalacji.

Najprostszą metodę określania utraty wagi opracowano w VIMS. Aby to zrobić, musisz mieć suszarkę, muflę, termoparę, wagę skrętną itp. Metodę pracy, przebieg analizy i wyniki jej zastosowania dla glin i boksytów szczegółowo opisuje V. P. Astafiew.

Utratę masy podczas ogrzewania w każdym zakresie temperatur można przeliczyć nie na ilość minerału, jak zaleca V.P. Astafiew, ale na ilość A1 2 O 3. zawarte w tym minerale. Uzyskane wyniki można porównać z danymi z analizy chemicznej. Zalecana 2-godzinna ekspozycja w temperaturze 300° dla próbek wzbogaconych w gibbsyt jest niewystarczająca. Próbka osiąga stałą masę w ciągu 3–4 godzin od ogrzewania, tj. po uwolnieniu całej wody gibsytowej. U odmian gliny ubogich w gibbsyt jego odwodnienie w temperaturze 300° następuje całkowicie w 2 H. Straty masy próbek w różnych temperaturach można wyrazić graficznie, jeśli wartości temperatur (od 100 do 800°) wykreślono wzdłuż osi odciętych, a odpowiadającą im utratę masy (H 2 O) w procentach wykreślono wzdłuż osi oś rzędnych. Wyniki ilościowego oznaczania minerałów metodą V.P. Astafiewa zwykle dobrze pokrywają się z wynikami analizy termicznej według obszaru oddziaływania oraz z przeliczeniem składu mineralnego analizy chemicznej próbek.

Analiza chemiczna daje pierwsze wyobrażenie o jakości boksytów podczas badania ich składu materiałowego.

Stosunek wagowy tlenku glinu do krzemionki określa wartość modułu krzemu, który jest kryterium jakości boksytu. Im większy ten moduł, tym lepsza jakość boksytu. Wartość modułu boksytu mieści się w zakresie od 1,5 do 12,0. Stosunek zawartości tlenku glinu do straty przy prażeniu (LOI) daje pewne wskazówki co do rodzaju boksytu. Zatem w boksytach gibbsytowych strata przy prażeniu jest znacznie większa niż w boksytach diasporowo-boehmitowych. W pierwszym waha się od 15 do 25%, w drugim od 7 do 15%. Stratę prażenia w boksycie przyjmuje się zwykle jako ilość H 2 O, ponieważ SO 3, CO 2 i materia organiczna rzadko występują w dużych ilościach. Boksyty diasporowo-boehmitowe zawierają kalcyt i piryt jako zanieczyszczenia. Suma SO 3 i CO 2 w nich wynosi 1–2%. Boksyty typu gibbsytu zawierają czasami materię organiczną, ale jej ilość nie przekracza 1%. Ten rodzaj boksytu charakteryzuje się dużą zawartością tlenku żelaza (10–46%) i dwutlenku tytanu (2–9%). Żelazo występuje głównie w postaci tlenku i wchodzi w skład hematytu, getytu, magnetytu i ich postaci hydratowych. Boksyty diasporo-bemitowe zawierają żelazo żelazne, którego zawartość waha się od 1 do 17%. Jego wysoka zawartość wynika z obecności chlorytu i niewielkich ilości pirytu. W boksytach typu gibsytu żelazo żelazawe jest częścią ilmenitu.

Obecność zasad może wskazywać na obecność mików w skałach boksytowych. Zatem w boksytach diasporowo-bemitowych stosunkowo wysoką zawartość zasad (K 2 O + Na 2 O = 0,5–2,0%) tłumaczy się obecnością hydromików typu illit. Tlenki wapnia i magnezu można znaleźć w węglanach, minerałach ilastych i chlorynach. Ich zawartość zwykle nie przekracza 1–1,5%. Chrom i fosfor również stanowią drobne zanieczyszczenia boksytu. Inne pierwiastki zanieczyszczeń Cr, Mn, Cu, Pb, Ni, Zn, As, Co, Ba, Ga, Zr, V występują w boksycie w znikomych ilościach (tysięczne i dziesięciotysięczne procenta).

Badając skład materiałowy boksytu, przeprowadza się także analizę chemiczną poszczególnych frakcji monomineralnych. Na przykład we frakcjach bemitu-diaspory i gibbsytu określa się zawartość tlenku glinu, straty przy prażeniu i zanieczyszczenia - krzemionkę, tlenki żelaza, magnezu, wanadu, galu i dwutlenku tytanu. Frakcje wzbogacone w minerały ilaste analizuje się pod kątem zawartości krzemionki, zasad ogólnych, tlenku glinu, wapnia, magnezu, tlenków żelaza i strat przy prażeniu. Wysoka zawartość krzemionki w obecności zasad we frakcjach ilastych z boksytów diasporowo-boehmitowych wskazuje na obecność hydromików typu illit. We frakcjach ilastych boksytów kaolinitowo-gibbsytowych, jeśli nie występują zasady i wolne minerały krzemionkowe, wysoka zawartość SiO 2 może wskazywać na wysoką zawartość krzemionki w kaolinicie.

Według analizy chemicznej możliwe jest ponowne obliczenie składu mineralnego. Analizę chemiczną frakcji monomineralnych przelicza się na wielkości molekularne, z których obliczane są wzory chemiczne badanych minerałów. Przekształcenie składu chemicznego boksytu w minerały przeprowadza się w celu kontroli innych metod lub jako dodatek do nich. Na przykład, jeśli głównymi minerałami zawierającymi krzemionkę w próbce są kwarc i kaolinit, wówczas znając ilość kwarcu, określa się pozostałą krzemionkę związaną w kaolinicie. Na podstawie ilości krzemionki w kaolinicie można obliczyć ilość tlenku glinu potrzebną do związania go we wzorze kaolinitu. Na podstawie całkowitej zawartości kaolinitu można określić ilość Al 2 O 3 występującego w postaci hydratów tlenku glinu (gibbsytu lub innych). Na przykład skład chemiczny boksytu: 51,6% A1 2 O 3; 5,5% SiO2; 13,2% Fe2O3; 4,3% TiO2; 24,7% p.p.; kwota 99,3%. Zawartość kwarcu w próbce wynosi 0,5%. Wówczas ilość SiO 2 w kaolinicie będzie równa różnicy pomiędzy jego całkowitą zawartością w próbce (5,5%) a SiO 2 kwarcu (0,5%), czyli 5,0%.

i ilość Al 2 O 3 na 5,0% kaolinitu SiO 2 będzie wynosić

Różnica pomiędzy całkowitą zawartością A1 2 O 3 w skale (51,6) i A1 2 O 3 w kaolinicie (4,2) wynosi Ai 2 O 3 hydratów tlenku glinu, tj. 47,4%. Wiedząc, że w badanych boksytach minerałem hydratu tlenku glinu jest gibbsyt, z ilości A1 2 O 3 otrzymanej dla hydratów tlenku glinu (47,4%) obliczamy ilość gibbsytu na podstawie jego teoretycznego składu (65,4% A1 2 O 3; 34,6 % H2O). W takim przypadku ilość tlenku glinu będzie równa

Uzyskane dane można monitorować poprzez utratę masy po prażeniu, którą tutaj przyjmuje się jako ilość H 2 O. Zatem, aby związać A1 2 O 3 = 47,4% w gibbsycie, konieczne jest

Według analizy chemicznej całkowita zawartość H 2 0 w próbce wynosi 24,7 (pp. p.), tj. w przybliżeniu tyle samo, co zawartość H 2 0 w gibsycie. W tym przypadku nie ma już wody na inne minerały (kaolinit, wodorotlenki żelaza). W konsekwencji, ilość tlenku glinu wynosząca 47,4%, oprócz trihydratu, obejmuje także pewną ilość monohydratu lub bezwodnego tlenku glinu. Powyższy przykład pokazuje jedynie zasadę przeliczenia. W rzeczywistości większość boksytów ma bardziej złożony skład mineralogiczny. Dlatego przy konwersji analizy chemicznej na analizę mineralogiczną wykorzystuje się również dane z innych analiz. Przykładowo w boksytach gibbsytów ilość minerałów gibbsytowych i ilastych należy obliczyć na podstawie odwodnienia lub analizy termicznej, biorąc pod uwagę ich skład chemiczny.

Jednak pomimo złożoności składu mineralogicznego, w przypadku niektórych boksytów istnieje możliwość przekształcenia składu chemicznego na mineralogiczny.

Analiza chemiczna faz. Podstawowe zasady analizy fazy chemicznej boksytu zostały określone w książce V.V. Dolivo-Dobrovolsky'ego i Yu.V. Badając boksyty na Syberii Wschodniej, okazało się, że metoda ta w każdym konkretnym przypadku wymaga pewnych zmian i udoskonaleń. Wyjaśnia to fakt, że skałotwórcze minerały boksytu, zwłaszcza ilaste, mają szerokie granice rozpuszczalności w kwasach mineralnych.

Chemiczną analizę fazową do badania boksytu przeprowadza się głównie w dwóch wersjach: a) niepełnej analizy fazy chemicznej (selektywne rozpuszczanie jednego lub grupy minerałów) oraz b) pełnej analizy fazy chemicznej.

Niepełną analizę fazy chemicznej wykonuje się z jednej strony w celu wstępnego przygotowania próbek do późniejszych badań pozostałości nierozpuszczalnych pod mikroskopem, analiz termicznych, dyfrakcji rentgenowskiej i innych, a z drugiej strony w celu oznaczenia ilościowego z jednego lub dwóch składników. Ilość minerałów określa się na podstawie różnicy mas przed i po rozpuszczeniu lub poprzez ponowne przeliczenie składu chemicznego rozpuszczonej części próbki.

Za pomocą selektywnego rozpuszczania określa się ilość tlenków i wodorotlenków żelaza (czasami chlorynu). Zagadnienie odmrażania boksytu jest szczegółowo omówione w pracach VIMS. W boksytach typu diasporo-boehmitowego tlenki i chloryny żelaza rozpuszczają się w 6 N. HCl. W boksytach gibbsytów wodorotlenki i tlenki żelaza ekstrahuje się maksymalnie (90–95%) do roztworu po rozpuszczeniu w alkoholu nasyconym chlorowodorem (3 N), przy L: T = 50. W tym przypadku 5–10% całości tlenek glinu przechodzi do roztworu w swojej ilości w boksycie i dwutlenku tytanu do 40%. Odbarwianie boksytu można przeprowadzić w 10% kwasie szczawiowym poprzez ogrzewanie w łaźni wodnej przez 3–4 H przy L: T = 100. W tych warunkach minerały zawierające tytan rozpuszczają się mniej (około 10-15% TiO 2), ale więcej są ekstrahowane do roztworu tlenku glinu (25–40%), przy czym tlenki żelaza są ekstrahowane o 80– 90%. Zatem, aby zmaksymalizować zachowanie minerałów tytanu podczas bielenia boksytu, należy użyć 10% kwasu szczawiowego, a aby zachować minerały tlenku glinu, należy użyć roztworu alkoholu nasyconego chlorowodorem.

Węglany (kalcyt) obecne w niektórych boksytach rozpuszczają się w 10% kwasie octowym po ogrzewaniu przez 1 H przy F: T=100 (patrz rozdział „Piaskowce miedziowe”). Ich rozpuszczenie powinno poprzedzać bielenie boksytu.

Do ilościowego określenia minerałów tlenku glinu stosuje się również niekompletną analizę fazy chemicznej. Istnieje kilka metod ich oznaczania opartych na selektywnym rozpuszczaniu. W niektórych boksytach ilość gibbsytu można dość szybko określić, rozpuszczając próbki w 1 N. KOH lub NaOH według metody opisanej przez V.V. Dolivo-Dobrovolsky'ego i Yu.V. Minerały niskowodne i bezwodne tlenku glinu – diaspory i korund w boksycie można oznaczać rozpuszczając próbki w kwasie fluorowodorowym bez ogrzewania, podobnie jak opisano poniżej w metodzie oznaczania sylimanitu i andaluzytu. A. A. Glagolev i P. V. Kulkin wskazują, że korund i diaspory z kwarcytów wtórnych Kazachstanu w kwasie fluorowodorowym na zimno przez 20 H praktycznie się nie rozpuszczają.

Pełna analiza fazy chemicznej, ze względu na unikalny skład materiałowy boksytów i odmienne zachowanie podczas rozpuszczania tych samych minerałów z różnych złóż, ma swoją specyfikę dla każdego rodzaju boksytu. Po rozpuszczeniu kaolinitu w pozostałości oznacza się Al 2 O 3 i SiO 2. Na podstawie zawartości tego ostatniego oblicza się ilość pirofilitu, przy czym należy pamiętać, że krzemionka jest prawie zawsze obecna w samej diasporze (do 11%).

W przypadku boksytów gibbsytów, w których monohydrat minerałów tlenku glinu nie występuje lub stanowi niewielką część, analizę fazy chemicznej można ograniczyć do dwóch lub trzech etapów. Zgodnie z tym schematem gibbsyt rozpuszcza się przez podwójną obróbkę alkaliami. Na podstawie zawartości A1 2 O 3 w roztworze oblicza się ilość gibbsytu w próbce. Jednak na przykładzie boksytów gibbsytu we wschodniej Syberii okazało się, że z poszczególnych próbek wyługuje się więcej tlenku glinu, niż jest zawarte w postaci gibbsytu. W tych boksytach wolny tlenek glinu powstający podczas fizykochemicznego rozkładu kaolinitu najwyraźniej przechodzi do ekstraktów zasadowych. Biorąc pod uwagę charakterystykę boksytów gibbsytowych, przy przeprowadzaniu chemicznej analizy fazowej konieczne jest prowadzenie analiz równoległych bez traktowania próbek alkaliami. Najpierw próbkę rozpuszcza się w HCl o ciężarze właściwym 1,19 i ogrzewa przez 2 stopnie H. W tych warunkach gibbsyt, tlenki i wodorotlenki żelaza ulegają całkowitemu rozpuszczeniu.

Analizy spektralne, dyfrakcyjne i inne są bardzo skuteczne w badaniu boksytu. Jak wiadomo, analiza spektralna daje pełny obraz składu pierwiastkowego rudy. Wykonuje się je zarówno dla próbek wyjściowych, jak i dla poszczególnych wyizolowanych z nich frakcji. Analiza spektralna w boksycie określa zawartość głównych składników (Al, Fe, Ti, Si), a także pierwiastków śladowych Ga, Cr, V, Mn, P, Zr itp.

Powszechnie stosowana jest analiza dyfrakcji promieni rentgenowskich, która pozwala określić skład fazowy różnych frakcji. W tym samym celu wykorzystuje się dyfrakcję elektronów i badania mikroskopii elektronowej. Istotę tych analiz, metody przygotowywania leków i sposoby interpretacji wyników opisano w literaturze specjalistycznej. Należy w tym miejscu zaznaczyć, że podczas badań tymi metodami ogromne znaczenie ma sposób przygotowania próbki. W przypadku metod analizy dyfrakcji promieni rentgenowskich i dyfrakcji elektronów konieczne jest uzyskanie mniej lub bardziej monomineralnych frakcji, a także rozdzielenie cząstek według wielkości. Na przykład w boksytach diasporo-boehmitowych w ułamku mniejszym niż 1 mk Analiza dyfrakcji promieni rentgenowskich ujawnia jedynie illit, a analiza dyfrakcji elektronów ujawnia jedynie kaolinit. Wynika to z faktu, że illit występuje w postaci dużych cząstek, których nie można zbadać metodą dyfrakcji elektronów (cząstki większe niż 0,05 mk), natomiast kaolinit, ze względu na wysoki stopień dyspersji, jest wykrywany jedynie metodą dyfrakcji elektronów. Analiza termiczna potwierdziła, że ​​frakcja ta jest mieszaniną illitu i kaolinitu.

Metoda mikroskopii elektronowej nie daje jednoznacznej odpowiedzi, ponieważ w boksytach, zwłaszcza gęsto spojonych, naturalny kształt cząstek nie zostaje zachowany po zmieleniu i rozpuszczeniu próbek w kwasach. Dlatego oglądanie pod mikroskopem elektronowym ma wartość pomocniczą lub kontrolną w analizach dyfrakcji elektronów i dyfrakcji promieni rentgenowskich. Pozwala ocenić stopień jednorodności i rozproszenia danej frakcji, obecność zanieczyszczeń, które mogą znaleźć odzwierciedlenie w powyższych analizach.

Wśród innych metod badawczych należy zwrócić uwagę na separację magnetyczną. Ziarna maghemitowo-hematytowe izolowane są za pomocą magnesu stałego.