Boksit - formulasi, kimyoviy xossalari va qoʻllanilishi

2024 Muallif: Angel Austin | [email protected]. Oxirgi o'zgartirilgan: 2023-12-17 05:45

Siz biron sababga ko'ra suv bilan modellashtirishga yaroqli massa hosil qilmagan g'ayrioddiy "loy"ga duch kelganmisiz? Agar shunday bo'lsa, unda siz qo'lingizda loy emas, balki boksit toshini tutgansiz. Uning formulasi aniq tarkibni aks ettira olmaydi, chunki unga turli xil moddalar kirishi mumkin. Lekin birinchi narsa birinchi. Tarkibi, xossalari va insonlar uchun ahamiyatini batafsil o‘rganib, bu toshni har tomondan ko‘rib chiqing.

Kashfiyot tarixi va u nima uchun shunday deb ataladi

Rudaning nomi topilgan joy bilan bir xil. Tarkibi juda xilma-xil, ammo asosiy komponentlar alyuminiy oksidlarining turli hidratlari, temir va kremniy o'z ichiga olgan moddalardir. Boksitning kimyoviy formulasi butun tarkibni aks ettirmaydi, lekin u asosan alyuminiy sanoatida xom ashyoning asosiy manbai sifatida ishlatiladi. Alyuminiy o'z ichiga olgan moddalar miqdori 40-60% yoki undan ko'p bo'lishi mumkin.

Zuh mineral turli xil soyalarda keladi: qizildan yashilgacha vakulrang ranglar. Lekin siz hech qachon shaffof boksitni uchratmaysiz. Ko'pincha - zich va qattiq, ba'zida u tuproqli va bo'sh modda shaklida bo'ladi. Bunday holda, tegilsa, qo'llarda izlar qoladi.

Agar 1821 yilda Per Berti ismli frantsuz geologi yozgi ta'til paytida g'ayrioddiy topilma topib, kamtarlik qilmasa, biz bu mineralni hozir bertit deb atagan bo'lardik. U kashf etgan tosh g'ayrioddiy xususiyatlarga ega toshdan yasalgan.

Bertyer bir necha o'n yillar o'tishini bilmas edi va formulasi Al₂O₃xnH _boksit2O xomashyoga aylanadi, ularsiz alyuminiy sanoati bunday tez sur'atlarda rivojlana olmaydi. Lekin nima bo'ldi, sodir bo'ldi. Mineral esa Provans qishlog'i Les Box de Provans nomini oldi (frantsuzcha Les Baux tilida yozilgan).

Tosh tarkibini o'sha davrning mineralogistlari tomonidan baholanishi uchun 30 yil kerak bo'ldi, ammo 50-yillarda boksit dastlab "gil kumush" deb nomlangan Parij ko'rgazma markazida o'z o'rnini egalladi. U loyga juda o'xshaydi.

Tarkibi

Kimyoda boksit formulasi mineral tarkibini aniq aks ettirishi uchun uning tarkibiga kiradigan barcha moddalarni hisobga olish kerak. Ularning ko'pi bor, keling, eng keng tarqalganlarini nomlaylik:

• alyuminiy oksidlarining gidratlari, siz u bilan allaqachon tanishsiz - Al₂O₃xnH_2O;
• ruda hosil qiluvchi temir gidroksidlari, oksidlari va silikatlar;
• kremniy (kvars (SiO₂), opal (SiO₂ x nH₂ O)kaolinit (Al₄[Si₄O₁₀](OH)₈));
• titan (rutil (TiO₂) va boshqalar);
• karbonatlar (CaCO₃, MgCO₃ va boshqalar);
• xrom, sirkoniy, fosfor, natriy, kaliy, vanadiy, galiy va boshqa elementlarning birikmalari;
• pirit (FeS₂).

Ruda baholanadi, birinchi navbatda aluminiy oksidi bo'ladi va kremniy dioksidi qancha kam bo'lsa, shuncha yaxshi. Sifatni tavsiflash uchun boksitning kremniy moduli deb ataladigan modda kiritildi, uni topish formulasi: /SiO₂. Olingan qiymat ma'danni qayta ishlash usullaridan qaysi biri yaxshiroq ekanligini ko'rsatadi.

Xususiyatlar

Yuqorida aytib o'tilganidek, mineralning tarkibi juda xilma-xildir, bu uning xususiyatlariga katta ta'sir qiladi. Ammo ba'zi jismoniy xususiyatlarni ajratib ko'rsatish mumkin:

• ranglar - siz qizilning barcha soyalarini (och pushtidan to'q qizil ranggacha), yashil (kulrang-yashildan o'tligacha) va kulrang (ochiq tonlardan, shu jumladan oqdan to'q kulrang deyarli qora ranggacha) topishingiz mumkin;
• davlat ham har xil boʻlishi mumkin: ular toshli, gʻovakli, boʻsh, tuproqsimon va loyga oʻxshashni ajratib turadi;
• zichlik bevosita temir o'z ichiga olgan moddalar miqdoriga bog'liq va 1,8 dan 3,2 g/sm gacha o'zgarib turadi³;
• qattiqlik Mohs shkalasi boʻyicha maksimal 6;
• shaffof.

Sanoat uchun eng muhim bo'lgan bitta kimyoviy xususiyat mavjud - "ochilish", ya'ni bu rudadan alyuminiy oksidlarini olish osonmi.

Ovqatlanish uchun joylardepozitlar

Boksit ochiq yoki yer ostida qazib olinadi. Asosiy ruda zahiralari nam va issiq bo'lgan joylarda to'plangan - bular tropik va subtropiklar. Bu yerda eng yaxshi boksit konlari va dunyo zahiralarining 2/3 qismi joylashgan.

Agar biz Rossiya Federatsiyasi haqida gapiradigan bo'lsak, unda uning omonatlari hatto o'z ehtiyojlarini qondirish uchun ham etarli emas. Ammo ishlanmalar davom etmoqda. Boksit rudasi Arxangelsk, Leningrad va Belgorod viloyatlarida, Sverdlovsk va Chelyabinsk viloyatlarida qazib olinadi.

Alyuminiyga boʻlgan talabning doimiy oʻsishi ishlab chiqarish hajmining oshishiga olib keladi. Qo'shma Shtatlar dunyodagi boksit zahiralari 55 dan 75 milliard tonnagacha ekanligini hisoblab chiqdi. Bu yana yuz yil yoki undan ko'proq vaqt uchun etarli bo'ladi. Keyingisi nima? Olimlar alyuminiy qazib olishning samarali va arzon boshqa usullarini izlamoqda.

Qayta ishlash

Alyuminiy bu rudani qazib olishning asosiy sababidir. Uni olish jarayoni quyidagi bosqichlardan iborat: alumina, so'ngra sof metall (elektroliz yo'li bilan) olish. O'z navbatida, alyuminiy oksidi (alyuminiy oksidi formulasi) Bayer usuli, sinterlash yoki kombinatsiyalangan usul bilan olinishi mumkin.

Bayerning texnologik sxemasi quyidagicha: yuqori darajada maydalangan boksit natriy aluminat olish uchun natriy gidroksid bilan ishlanadi, undan keyin alumina cho’ktiriladi. Keyin faqat elektrolizni o'tkazish qoladi - va alyuminiy tayyor.

Past sifatli ruda sinterlanadi. Bu jarayon quyidagicha: maydalangan tosh k altsiy karbonat va soda bilan aralashtiriladi, o'choqqa joylashtiriladi va 1250 da sinterlanadi.°C. Keyin tort past konsentratsiyali natriy gidroksidi bilan ishlanadi, alyuminiy gidroksid filtrlanadi va elektroliz qilinadi.

Birlashtirish jarayoni Bayer usulida boksitdan aluminiy oksidini birlamchi qayta ishlash va qolgan dubulg'ani sinterlash yo'li bilan keyinchalik qayta ishlashdan iborat.

Ilova

Boksit, uning xossalari va metallurgiyada qoʻllanilishini oʻrganib chiqib, endi ruda yana qayerda ishlatilishini bilib olishingiz mumkin. Kimyo sanoatida bo'yoqlar ishlab chiqarishda, laklar tarkibida plomba sifatida. Sorbent sifatida neftni qayta ishlash sanoatida ishlatiladi.

Qora metallurgiyada tog’ jinslarini eritish natijasida olingan oqimlardan foydalaniladi. Va boksitdan elektr pechida olingan, qattiqligi Mohs shkalasi bo'yicha 9 bo'lgan elektrokorund abraziv material sifatida ishlatiladi.

Boksitning yana bir komponenti - alumina ham qo'llaniladi. Undan alyuminiyli tsement ishlab chiqariladi - past haroratlarda ham yuqori bog'lovchi xususiyatlarga ega bo'lgan kompozitsiya, ayniqsa Uzoq Shimolda uy-joy qurilishi uchun muhimdir.

Agar biz hozir formulasi va qoʻllanilishini koʻrib chiqayotgan boksit tarkibida oz miqdorda temir boʻlsa, unda tosh oʻtga chidamli materiallar ishlab chiqarishda ishlatiladi.

Lekin litoterapevtlar va sehrgarlar uchun boksitlar qiziq emas, chunki tosh na shifobaxsh, na sehrli xususiyatga ega.

Ba'zida faqat zargarlar rudadan qandaydir bezak yoki esdalik sovg'alarini yaratish orqali zavqlanishlari mumkin, masalan, ular uni shar shaklida jilolaydilar - vatur.

Ta’sirchan va original ko’rinadi.