Боксит - томъёо, химийн шинж чанар, хэрэглээ

Агуулгын хүснэгт:

Боксит - томъёо, химийн шинж чанар, хэрэглээ
Боксит - томъёо, химийн шинж чанар, хэрэглээ
Anonim

Та ямар нэг шалтгааны улмаас усаар загварчлахад тохиромжтой масс үүсгэдэггүй ер бусын "шавар"-тай таарч байсан уу? Хэрэв тийм бол та гартаа шавар биш, харин боксит чулуулгийг барьж байсан. Түүний томъёо нь нарийн найрлагыг тусгаж чадахгүй, учир нь янз бүрийн бодисууд орж болно. Гэхдээ хамгийн түрүүнд хийх зүйл. Энэ чулуулгийн найрлага, шинж чанар, хүний хувьд ач холбогдлыг нарийвчлан судалсны дараа бүх талаас нь авч үзье.

Нээлтийн түүх, яагаад ингэж нэрлэдэг вэ

Хүдрийн нэр нь түүнийг нээсэн газартай ижил. Найрлага нь маш олон янз байдаг боловч гол бүрэлдэхүүн хэсгүүд нь хөнгөн цагаан исэл, төмөр, цахиур агуулсан бодисуудын янз бүрийн гидратууд юм. Бокситын химийн томьёо нь найрлагыг бүхэлд нь тусгаагүй боловч хөнгөн цагааны үйлдвэрлэлд голчлон түүхий эдийн эх үүсвэр болгон ашигладаг. Хөнгөн цагаан агуулсан бодисын агууламж 40-60% ба түүнээс дээш байж болно.

Өтгөн эрдэс нь улаанаас ногоон хүртэл янз бүрийн сүүдэртэйсаарал өнгө. Гэхдээ та тунгалаг бокситтой хэзээ ч уулзахгүй. Илүү ихэвчлэн - өтгөн, хатуу, заримдаа энэ нь шороон болон сул бодис хэлбэрээр тохиолддог. Энэ тохиолдолд гарт хүрэхэд ул мөр үлдэнэ.

Хэрвээ 1821 онд Францын геологич Пьер Бертье зуны амралтаараа ер бусын олдвор олоод даруухан хандаагүй бол бид одоо энэ эрдэсийг бертит гэж нэрлэх байсан болов уу. Түүний нээсэн чулуу нь ер бусын шинж чанартай чулуугаар хийгдсэн байв.

Бэртиер хэдэн арван жил өнгөрнө гэдгийг мэдээгүй, мөн боксит нь Al2O3xnH2О, түүнгүйгээр хөнгөн цагааны үйлдвэрлэл ийм хурдацтай хөгжихгүй байсан түүхий эд болно. Гэхдээ юу болсон, болсон. Мөн ашигт малтмал нь Лес Бау де Прованс (Франц хэлээр бичигдсэн) Провансаль тосгоны нэртэй.

хими дэх бокситын томъёо
хими дэх бокситын томъёо

Чулуулгийн найрлагыг тухайн үеийн эрдэс судлаачид үнэлэхэд 30 жил зарцуулсан боловч 50-аад онд боксит Парисын үзэсгэлэнгийн төвд байр сууриа эзэлдэг бөгөөд анх "шавар мөнгө" гэж нэрлэгддэг байв. Энэ нь шавар шиг харагдаж байна.

Бүтэц

Хими дэх бокситын томьёо нь эрдсийн найрлагыг үнэн зөв тусгахын тулд түүнд орсон бүх бодисыг харгалзан үзэх шаардлагатай. Тэдгээрийн олонх нь байдаг, хамгийн нийтлэгийг нь нэрлэе:

  • хөнгөн цагааны ислийн гидратууд, та үүнийг аль хэдийн мэддэг болсон - Al2O3xnH2O;
  • хүдэр үүсгэгч төмрийн гидроксид, исэл ба силикатууд;
  • цахиур (кварц (SiO2), опал (SiO2 х nH2 О)каолинит (Al4[Si4O10](OH)8));
  • титан (рутил (ТіО2) болон бусад);
  • карбонатууд (CaCO3, MgCO3 гэх мэт);
  • хром, циркони, фосфор, натри, кали, ванади, галли болон бусад элементүүдийн нэгдлүүд;
  • пирит (FeS2).
бокситын томъёо
бокситын томъёо

Хүдрийг голчлон хөнгөн цагааны исэл агуулсан үнэлдэг ба цахиур бага байх тусмаа сайн. Чанарыг тодорхойлохын тулд бокситын цахиурын модуль гэж нэрлэгддэг, түүнийг олох томъёог нэвтрүүлсэн: /SiO2. Үр дүнгийн утга нь хүдэр боловсруулах аргуудын аль нь илүү болохыг харуулж байна.

Properties

Урьд дурьдсанчлан ашигт малтмалын найрлага нь маш олон янз байдаг нь түүний шинж чанарт ихээхэн нөлөөлдөг. Гэхдээ зарим физик шинж чанаруудыг ялгаж болно:

  • өнгө - та улаан (цайвар ягаанаас хар улаан хүртэл), ногоон (саарал ногооноос өвслөг хүртэл) болон саарал (цайвар, цагаанаас хар саарал бараг хар хүртэл) бүх өнгийг олох боломжтой;
  • төлөв байдал нь бас өөр байж болно: чулуурхаг, сүвэрхэг, сул, шороон болон шаварлаг гэж ялгадаг;
  • нягт нь төмөр агуулсан бодисын хэмжээнээс шууд хамаардаг ба 1.8-3.2 г/см-ийн хооронд хэлбэлздэг3;
  • хатуулаг нь Mohs масштабаар хамгийн ихдээ 6;
  • тунгалаг.

Үйлдвэрийн хувьд хамгийн чухал химийн нэг шинж чанар нь "нээлт" гэсэн үг бөгөөд энэ хүдрээс хөнгөн цагааны ислийг гаргаж авахад хангалттай хялбар байдаг.

Хоол идэх газархадгаламж

Бокситыг ил эсвэл далд аргаар олборлодог. Хүдрийн үндсэн нөөц нь чийглэг, дулаан байдаг газарт төвлөрдөг - эдгээр нь халуун, субтропик юм. Энд бокситын хамгийн шилдэг ордууд ба дэлхийн нөөцийн 2/3 нь байна.

бокситын томъёо ба хэрэглээ
бокситын томъёо ба хэрэглээ

Хэрэв ОХУ-ын тухай ярих юм бол түүний ордууд өөрсдийн хэрэгцээг хангахад ч хүрэлцэхгүй байна. Гэхдээ бүтээн байгуулалт өрнөж байна. Бокситын хүдрийг Архангельск, Ленинград, Белгород мужууд, Свердловск, Челябинск мужуудад олборлодог.

Хөнгөн цагааны эрэлт тогтмол өсөх нь үйлдвэрлэл нэмэгдэхэд хүргэдэг. АНУ дэлхийн бокситын нөөцийг 55-75 тэрбум тонн гэж тооцоолжээ. Энэ нь дахиад зуу гаруй жил хангалттай байх болно. Дараа нь юу юм? Эрдэмтэд хөнгөн цагаан олборлох өөр арга зам хайж байгаа бөгөөд тэдгээр нь үр ашигтай бөгөөд хямд байна.

Дахин боловсруулах

Хөнгөн цагаан нь энэ хүдрийг олборлох гол шалтгаан болдог. Үүнийг олборлох үйл явц нь дараах үе шатуудаас бүрдэнэ: хөнгөн цагааны исэл, дараа нь цэвэр металл (электролизоор) авах. Хариуд нь хөнгөн цагаан ислийг (хөнгөн цагааны ислийн томъёо) Байерын аргаар, агломероор эсвэл хосолсон аргаар гаргаж авах боломжтой.

Байерын процессын схем нь дараах байдалтай байна: маш их буталсан бокситыг натрийн гидроксидоор боловсруулж, натрийн алюминатыг гаргаж, түүнээс хөнгөн цагаан тунадас үүсгэдэг. Дараа нь электролиз хийхэд л үлддэг бөгөөд хөнгөн цагаан бэлэн болно.

боксит түүний шинж чанар, хэрэглээ
боксит түүний шинж чанар, хэрэглээ

Чанаргүй хүдрийг агломержуулсан. Энэ үйл явц нь дараах байдалтай байна: буталсан чулууг кальцийн карбонат, содтой хольж, зууханд хийж, 1250 градусын температурт шингэлнэ.°C. Дараа нь бялууг бага концентрацитай натрийн шүлтээр боловсруулж, хөнгөн цагааны гидроксидыг шүүж, электролиз хийнэ.

Холимог процесс нь бокситоос авсан хөнгөн цагааны ислийг Байерын аргаар анхан шатны боловсруулалт, дараа нь үлдэгдэл малгайг шингэлэх замаар боловсруулахаас бүрдэнэ.

Програм

Боксит, түүний шинж чанар, металлургийн хэрэглээг судалсны дараа хүдэр өөр хаана ашиглагдаж байгааг мэдэх боломжтой боллоо. Химийн үйлдвэрт будаг үйлдвэрлэхэд лакны найрлагад дүүргэгч болгон. Сорбент болгон газрын тос боловсруулах үйлдвэрт ашигладаг.

Хар металлургид чулуулаг хайлуулах замаар гаргаж авсан урсгалыг ашигладаг. Мөн бокситоос цахилгаан зууханд гаргаж авсан Mohs масштабаар 9-ийн хатуулагтай электрокорундыг зүлгүүрийн материал болгон ашигладаг.

бокситын томъёо
бокситын томъёо

Бокситын өөр нэг бүрэлдэхүүн хэсэг болох хөнгөн цагааны ислийг мөн ашиглаж байна. Үүнээс хөнгөн цагаан цемент үйлдвэрлэдэг - бага температурт ч гэсэн өндөр холбох шинж чанартай найрлага нь Алс Хойд бүс нутагт орон сууцны барилга барихад онцгой ач холбогдолтой юм.

Хэрэв бидний одоо авч үзэж байгаа томьёо, хэрэглээ нь боксит нь бага хэмжээний төмөр агуулдаг бол уг чулууг галд тэсвэртэй материал үйлдвэрлэхэд ашигладаг.

Гэхдээ литологич, илбэчдийн хувьд боксит нь ямар ч ашиггүй, учир нь чулуу нь эдгээх, ид шидийн шинж чанартай байдаггүй.

хайрцагтай бөмбөг
хайрцагтай бөмбөг

Заримдаа зөвхөн үнэт эдлэлчид хүдрээс ямар нэгэн гоёл чимэглэл эсвэл бэлэг дурсгалын зүйл хийж, жишээлбэл, бөмбөг хэлбэрээр өнгөлж, зугаацдаг.зогсож байна.

Сэтгэл хөдөлгөм, анхны харагдаж байна.

Зөвлөмж болгож буй: