Industria aluminiului

Industria aluminiului este o ramură a metalurgiei neferoase , care reunește întreprinderile de producere a aluminiului metalic [1] . În ceea ce privește scara producției și consumului, aluminiul ocupă primul loc în rândul subsectoarelor metalurgiei neferoase, iar în rândul industriilor metalurgice, este pe locul doi după producția de oțel ca volum [2] . Cei mai importanți consumatori de produse din industria aluminiului sunt: ​​aviația , inginerie electrică , auto și o serie de alte ramuri ale industriei construcțiilor de mașini și prelucrarea metalelor , precum și construcțiile , transportul feroviar ., industria chimică , alimentară .

Istorie

În 1854, omul de știință francez Henri Etienne Sainte-Claire Deville (Sainte-Claire Deville) a descoperit o metodă de producție industrială a aluminiului, bazată pe deplasarea aluminiului de către sodiu metalic din clorură de sodiu dublă și aluminiu NaCl AlCl 3 . Timp de 36 de ani de la aplicarea sa, din 1855 până în 1890, s-au obținut 200 de tone de aluminiu metalic prin metoda Saint-Clair Deville [3] .

În 1856, la fabrica fraților Tissier din Rouen , Deville a organizat prima întreprindere industrială pentru producția de aluminiu. În același timp, costul a 1 kg de aluminiu a fost inițial egal cu 300 de franci. Câțiva ani mai târziu, prețul de vânzare a fost redus la 200 de franci pe 1 kg, dar totuși a rămas excepțional de ridicat. Aluminiul la acea vreme era folosit aproape ca metal prețios pentru producerea diferitelor produse. Produsele realizate din acest metal au fost chiar populare datorită culorii albe și a luciului plăcut. Odată cu îmbunătățirea metodelor chimice pentru izolarea aluminiului, prețul acestuia a scăzut de-a lungul anilor. De exemplu, o fabrică din Albury ( Anglia ) la mijlocul anilor 1880 producea până la 250 kg de aluminiu pe zi și îl vindea la un preț de 30 de șilingi pe kg, cu alte cuvinte, prețul său a scăzut de 25 de ori în 30 de ani. Deja la mijlocul secolului al XIX-lea, unii chimiști au subliniat că aluminiul poate fi obținut prin electroliză . În 1854, Bunsen a obținut aluminiu prin electroliza unei topituri de clorură de aluminiu. Pentru producerea aluminiului prin electroliză de mai bine de 100 de ani s-a folosit tehnologia Heru-Hall - electroliza aluminei dizolvate Al 2 O 3 într-o topitură de criolit [4] . Această metodă de producție a aluminiului a fost inventată independent de francezul Eru și de American Hall . Datorită utilizării pe scară largă a acestei metode în întreaga lume, a devenit posibil să se producă aluminiu pe scară largă, iar prețurile acestuia au scăzut de zece ori.

Creșterea producției a fost deosebit de rapidă în timpul și după cel de-al Doilea Război Mondial . Producția de aluminiu primar (excluzând producția Uniunii Sovietice ) a fost de numai 620 de mii de tone în 1939. În 1943, a crescut la 1,9 milioane de tone.În 1956 au fost produse la nivel mondial 3,4 milioane de tone de aluminiu primar, în 1965 producția mondială de aluminiu se ridica la 5,4 milioane de tone, în 1980 - 16,1 milioane de tone, iar în 1990 - 18 milioane de tone Producția de aluminiu în lume în 2007 s-a ridicat la 37,41 milioane de tone (conform Institutului Internațional al Aluminiului (IAI) [5] și continuă să crească într-un ritm foarte mare. Se utilizează tehnologia Soderberg și alte tehnologii.

De la mijlocul anilor 2010, mai mult de jumătate din aluminiul topit pe Pământ a fost produs de China .

Structura industriei aluminiului

Industria aluminiului acoperă următoarele industrii principale,

• exploatarea minereurilor de aluminiu;
• producerea de alumină (alumină) din minereuri sau concentrate de minereuri;
• producerea de electrozi și paste anodice ;
• producerea de săruri de fluor ( criolit , fluoruri de aluminiu și sodiu );
• topirea aluminiului metalic;
• producerea de semifabricate din aluminiu.

Principala materie primă naturală pentru producerea aluminei cu scopul de a obține ulterior aluminiu din aceasta este bauxita . Producția unei tone de aluminiu metalic necesită aproximativ 1930 kg de alumină, 50 kg de săruri fluorurate, 550 kg de electrozi de carbon (masă anodică sau anozi copți) și până la 18.000 kWh de energie electrică. Industria aluminiului este una dintre cele mai consumatoare de energie , astfel încât cea mai importantă condiție pentru dezvoltarea sa este disponibilitatea surselor puternice de energie electrică ieftină .

Dezvoltarea și localizarea industriei aluminiului în lume

Baza materiei prime

Bauxita este principala materie primă minerală pentru industria aluminiului. Rezervele sale din lume sunt distribuite foarte inegal și sunt limitate. Există șapte regiuni purtătoare de bauxită în lume:

• Africa de Vest și Centrală (zăcăminte majore în Guineea );
• America de Sud : Brazilia , Venezuela , Surinam , Guyana ;
• Caraibe : Jamaica ;
• Oceania și Asia de Sud: Australia , India ;
• China ;
• Mediterana : Grecia și Turcia ;
• Ural ( Rusia ).

Potrivit US Geological Survey, resursele mondiale de bauxită sunt estimate la 55-75 de miliarde de tone, care sunt distribuite între regiuni individuale astfel: Africa  - 32%, Oceania  - 23%, America de Sud și Caraibe  - 21%, Asia  - 18%, alte regiuni - 6%. În general, resursele naturale de bauxită ale lumii sunt suficiente pentru a satisface cererea mondială de aluminiu pentru o lungă perioadă de timp [6] .

Înțelegând importanța bazei de materie primă, cei mai mari producători de aluminiu din lume au împărțit principalele zăcăminte de bauxită de înaltă calitate cu conținut de alumină de cel puțin 50%. Alte companii sunt lăsate fie să achiziționeze alumină pe piața liberă și să fie complet dependente de fluctuațiile de preț ale pieței, fie să își unească forțele cu proprietarii zăcămintelor [2] .

Marii producători de aluminiu din lume