Все дело в том, что запасов алюминия на сегодняшний день осталось еще много, а вот других металлов почти и не осталось, по этому можно отметить, что появление алюминия на планете дало обществу дальше продвигаться вперед к науке и новшествам, вперед к современности. Устойчивость алюминия к агрессивным средам делает его незаменимым в таких отраслях, как добыча и переработка нефти и газа, месторождения которых находятся в суровых природных условиях. «Русал» и «Фосагро» объявили о продлении партнерства по поставкам фтористого алюминия до 2044 года и увеличении объемов продукции с текущих 75 тысяч тонн до 96 тысяч тонн в год. это отрасль цветной металлургии, которая объединяет в себе огромный комплекс предприятий по созданию алюминия. пищевой алюминий.
Что такое алюминий и для чего нужен
Чашки измерительного прибора были сделаны из алюминия, что по тем временам считалось чуть ли непозволительной роскошью. Эксперты уточняют, что алюминиевая кабельная продукция может довольно быстро потеснить медные проводники, благодаря разработке нового сплава алюминия 8-серии. Использование алюминия для корпуса делает судно легче, повышает скорость и снижает расход топлива. Но что можно было сделать в алюминиевой промышленности через пять лет самой неожиданной экономической катастрофы?
В Волгограде обсуждают угрозу закрытия алюминиевого завода
В электротехнической промышленности алюминий и его сплавы применяют для изготовления кабелей, шинопроводов, конденсаторов, выпрямителей переменного тока. Малозатратная переплавка и возможность повторного использования металла делает жизненный цикл алюминия «вечным». Все про алюминий: свойства (от плотности до температуры плавления), особенности, история получения алюминия.
Историческая справка
- Большое будущее алюминия | Добывающая промышленность
- Изделия из алюминия и алюминиевый прокат снова имеют высокий спрос
- Курсы валюты:
- Что такое алюминий и для чего нужен
- Переработка алюминия – что это за материал и чем он так полезен?
- Рост спроса на авиационные и автомобильные компоненты
Производство алюминия
Чем и как хорош в переработке алюминий 30. Вот несколько причин, почему алюминий хорош в переработке. Алюминий хорошо подходит для переработки по многим причинам, и это делает его одним из наиболее экологически устойчивых материалов. Легкость переплавки: Алюминий можно легко переплавить без значительной потери качества. Это означает, что его можно многократно перерабатывать без существенного ухудшения его характеристик. Это приводит к экономии энергии и ресурсов, так как переплавка металла требует меньше энергии, чем его первичное производство.
Производство алюминия связано с высоким расходом электроэнергии.
По объёму применения алюминий и его сплавы занимают 2-е место среди металлов после стали. Алюминий — одна из самых распространённых легирующих добавок в сплавах на основе меди, магния, титана, цинка, никеля, железа. Чистый алюминий используют: в электротехнике кабели и другие токопроводящие изделия ; электронике в том числе для изготовления полупроводниковых приборов ; для изготовления зеркал-отражателей, специальной химической аппаратуры и резервуаров для хранения и транспортировки жидких газов метан , кислород, водород и пр. Алюминий широко применяют как раскислитель в производстве стали, для получения металлов и сплавов методом алюминотермии, порошкообразный алюминий — как компонент твёрдых ракетных топлив , взрывчатых веществ. Покрытия из алюминия наносят на металлические поверхности для предохранения от коррозии плакирование , алюминиевая краска. Алюминий — конструкционный материал в строительстве жилых и общественных зданий, сельскохозяйственных объектов и пр.
Из него изготавливают детали бытовых электроприборов холодильников, стиральных машин, кондиционеров и пр. Соли алюминия используют при дублении кож, а также как протраву при крашении тканей; гидроксид алюминия — обволакивающее и адсорбирующее средство в медицине. Первая публикация: Большая российская энциклопедия, 2005. Алюминий в почве и организмах Все почвенные минералы, в состав которых входит алюминий, способны адсорбировать органические вещества. Являясь катализаторами химических реакций, минералы алюминия участвуют в процессах гумусообразования. Алюминий относится к числу микроэлементов.
В составе большинства организмов он содержится в незначительных количествах, причём его концентрации в различных объектах могут существенно колебаться например, в картофеле — около 4 мг на 1 кг сухого вещества, в жёлтой репе — около 45 мг, в мёде — 4 мг, в говядине — около 70 мг. С наличием высокого содержания алюминия связывают лечебные свойства китайского чая 0,84 мг на 1 г сухого вещества , корней имбиря лекарственного 0,74 мг , левзеи сафлоровидной ок.
Алюминиево- кремниевые сплавы силумины лучше всего подходят для литья. Из них часто отливают корпуса разных механизмов.
Комплексные сплавы на основе алюминия: авиаль. Алюминий как добавка в другие сплавы[ править править код ] Алюминий является важным компонентом многих сплавов. Например, в алюминиевых бронзах основные компоненты — медь и алюминий. В магниевых сплавах в качестве добавки чаще всего используется алюминий.
Для изготовления спиралей в электронагревательных приборах используют наряду с другими сплавами фехраль Fe, Cr, Al. Добавка алюминия в так называемые «автоматные стали» облегчает их обработку, давая чёткое обламывание готовой детали с прутка в конце процесса. Ювелирные изделия[ править править код ] Алюминиевое украшение для японских причёсок Когда алюминий был очень дорог, из него делали разнообразные ювелирные изделия. Так, Наполеон III заказал алюминиевые пуговицы, а Менделееву в 1889 году были подарены весы с чашами из золота и алюминия.
Мода на ювелирные изделия из алюминия сразу прошла, когда появились новые технологии его получения, во много раз снизившие себестоимость. Сейчас алюминий иногда используют в производстве бижутерии. В Японии алюминий используется в производстве традиционных украшений , заменяя серебро.
Широко распространены силумины - литейные сплавы алюминия с кремнием. Производятся также высокопрочные, криогенные устойчивые к морозам и жаропрочные сплавы.
На изделия из алюминиевых сплавов легко наносятся защитные и декоративные покрытия. Легкость и прочность алюминиевых сплавов особенно пригодились в авиационной и космической технике. Например, из сплава алюминия, магния и кремния делают винты вертолетов. Консультация менеджера по продажам Я согласен с условиями обработки, хранения и использования моих персональных данных.
Драгоценный алюминий: преимущества, недостатки, сфера применения
Неплохой результат, учитывая, в течение скольких лет в нашей стране не применяли алюминиевые конструкции для возведения таких строений. Для сравнения — в Китае, где эти традиции были сохранены, а технологии беспрерывно совершенствовались, из алюминия строят только пешеходные мосты. При этом только четверть данного объёма потребляется на внутреннем рынке. По мнению участников ассоциации, это связано как с недостаточными мощностями высоких переделов, так и с низким уровнем внутреннего спроса. Мы работаем в разных отраслях — от автопрома, энергетики и электроники до судостроения. Сегодня важно определить проекты, которые являются ключевыми для обеспечения технологического суверенитета, а также номенклатуру, которую можем производить в стране», — подчеркнула председатель ассоциации. Развитие алюминиевой отрасли тормозит та же проблема, с которой хорошо знакомы все отечественные промышленники, — дефицит квалифицированных кадров. Особенно остро ощущается нехватка компетенций по сварке и литью алюминия.
В ассоциации уверены, что решить эту задачу позволит запуск национального проекта подготовки кадров для инновационных отраслей. Кроме того, организация реализует проект по формированию региональных центров компетенций по сварке алюминиевых сплавов. На первом региональном форуме «Алюминий для инноваций в строительстве и инфраструктуре», который прошёл в ноябре этого года в Иркутске, ассоциация анонсировала ещё один проект, целью которого является популяризация и расширение применения алюминиевых решений во всех субъектах Российской Федерации. Это реализация региональных программ по применению высокотехнологичных конструкций и изделий из алюминия и сплавов на его основе в различных сферах. Применяя новые инновационные экологичные решения для дорожного строительства, создания новой современной причальной инфраструктуры, строительства жилых и социальных объектов, мы повышаем качество жизни и уровень привлекательности региона. На форуме в Иркутске мы презентовали работу по подготовке региональных программ. Участники форума поддержали инициативу Алюминиевой ассоциации.
Совместными усилиями на базе Минэкономразвития будут разработаны планы по расширению использования высокотехнологичных конструкций и изделий из алюминия и алюминиевых сплавов, что в конечном итоге приведёт к формированию более качественной, экологичной и комфортной среды», — пояснила Ирина Казовская. Вторичный ресурс Примечательно, что «алюминиевый вопрос» не единожды поднимался в ходе Национального промышленного конгресса. На стратегической сессии «Развитие промышленной кооперации и инвестиционных проектов в рамках ЕАЭС» заместитель председателя Алюминиевой ассоциации Артём Асатур рассказал об инициативах по поддержке отечественных предприятий, прилагающих усилия к снижению своего воздействия на климат и экологию. Наши инициативы направлены на устойчивое промышленное развитие и налаживание кооперационных связей в рамках ЕАЭС», — подчеркнул г-н Асатур. Зелёная повестка действительно помогает стимулировать потребление алюминиевой продукции. Как отметила в ходе своего выступления на конгрессе г-жа Казовская, российский алюминий потому и востребован на мировом рынке, что производится с использованием возобновляемой энергии, вырабатываемой гидроэлектростанциями. Это даёт возможность кратно снизить углеродный след при производстве продукции.
Кроме того, алюминий можно бесконечно перерабатывать с минимальными затратами и без потери свойств. А вот ещё один важный показатель: по количеству потребляемого на душу населения алюминия можно определить уровень технологического развития страны.
Крупнейшие страны по добыче бокситов, 2014 год Чаще всего добыча бокситов ведется открытым способом — специальной техникой руду «срезают» слой за слоем с поверхности земли и транспортируют для дальнейшей переработки.
Однако в мире есть места, где алюминиевая руда залегает очень глубоко, и для ее добычи приходится строить шахты — одна из самых глубоких шахт в мире «Черемуховская-Глубокая» находится в России, на Урале, ее глубина — 1550 метров. Производство глинозема Следующим этапом является производственной цепочки является переработка бокситов в глинозем — это оксид алюминия Al2O3, который представляет собой белый рассыпчатый порошок. Этот способ весьма экономичен, но использовать его можно только при переработке высококачественных бокситов со сравнительно низким содержанием примесей — в первую очередь кремнезема.
Метод Байера основан на следующем: кристаллическая гидроокись алюминия, входящая в состав боксита, хорошо растворяется при высокой температуре в растворе едкого натра каустической щёлочи, NaOH высокой концентрации, а при понижении температуры и концентрации раствора вновь кристаллизуется. Посторонние, входящие в состав боксита так называемый балласт , не переходят при этом в растворимую форму или перекристаллизовываются и выпадают в осадок до того, как производится кристаллизация гидроокиси алюминия. Поэтому после растворения гидроокиси алюминия балласт легко может быть отделен — он называется красный шлам.
Красный шлам Это густая масса красно-бурого цвета, состоящая из соединений кремния, железа, титана и других элементов. Его складируют на тщательно изолированных территориях — шламохранилищах. Их обустраивают таким образом, чтобы содержащиеся в отходах щёлочи не проникали в грунтовые воды.
Как только хранилище отрабатывает свой потенциал, территорию можно вернуть в первоначальный вид, покрыв её песком, золой или дёрном и посадив определённые виды деревьев и трав. На полное восстановление могут уйти годы, но в итоге местность возвращается в изначальное состояние. Многие специалисты не считают красный шлам отходом, так как он может служить сырьем для переработки.
Например, из него извлекают скандий для дальнейшего производства алюминиево-скандиевых сплавов. Скандий придает таким сплавом особую прочность, сферы использования — автомобиле- и ракетостроение, спортивная экипировка, производство электропроводов. Также красный шлам может использоваться для производства чугуна, бетона, получения редкоземельных металлов.
Крупные частицы гидроксида алюминия легко отделяются от раствора фильтрованием, их промывают водой, высушивают и кальцинируют — то есть нагревают для удаления воды. Так получают глинозем. Нефелин Бокситы — самое распространенное, но не единственное сырье для производства глинозема.
Его также можно получить из нефелина. В природе он встречается в виде апатито-нефелиновых пород апатит — материал из группы фосфорнокислых солей кальция. В процессе производства глинозема из нефелина также получают сода, поташ используется в строительном секторе, производстве бытовой химии, кондитерской промышленности и так далее , редкий металл галлий.
А из отходов производства — белого шлама — высококачественный цемент. Чтобы получить 1 тонну глинозема в среднем требуется 4 тонны нефелина и 7,5 тонн известняка. У глинозема нет срока годности, но хранить его непросто, так как при малейшей он возможности активно впитывает влагу — поэтому производители предпочитают как можно быстрее отправлять его на алюминиевое производство.
Сначала глинозем складывают в штабели весом до 30 тысяч тонн — получается своеобразный слоеный пирог высотой до 10-12 метров. Потом пирог «нарезают» и грузят для отправки в железнодорожные вагоны — в среднем, в один вагон от 60 до 75 тонн зависит от вида самого вагона. Существует еще один, гораздо менее распространенный способ получения глинозема — метод спекания.
Терморегулирующий корпус детектора гамма-излучения был разработан в Сколковском институте науки и технологий, а затем произведен в центре аддитивных технологий ИЛМиТе", — отметили в компании. Компания присутствует в 20 странах, в ней заняты около 64 тысяч человек.
Терморегулирующий корпус детектора гамма-излучения был разработан в Сколковском институте науки и технологий, а затем произведен в центре аддитивных технологий ИЛМиТе", — отметили в компании. Компания присутствует в 20 странах, в ней заняты около 64 тысяч человек.
Материаловедение: алюминий и алюминиевые сплавы
В специально построенном из алюминиевых конструкций павильоне была выставлена инновационная высокотехнологичная продукция на основе алюминия. Замминистра добавил, что для принятия решения по мерам поддержки необходимо проанализировать мировой баланс на рынке алюминия. Другой проект по рециклингу алюминия РУСАЛ реализует в Волгограде: с 2021 года Волгоградский алюминиевый завод (ВгАЗ) вовлекает в повторное производство процессинговый алюминиевый лом.
Власти обсудят отмену экспортной пошлины на алюминий «Русала»
В Свердловской области созданием промышленных кабелей занимается Богословский кабельный завод, расположенный в Краснотурьинске. Там изготавливают силовые кабели для предприятий: нефтепогружной кабель, гибкие кабели и самонесущие изолированные провода. Особые провода - те, что предназначены для работы с нефтью. Они должны обладать термостойкостью, легкостью и защитой от воздействия агрессивной среды нефтяных скважин.
Алюминий в автомобилях Первый автомобиль с полностью алюминиевым корпусом был показан в 1899 году на международной выставке в Берлине. За 124 года в автомобилестроении была совершена не одна революция. Не обязательно устраивать техосмотр вашей машине, чтобы понять, где в ней присутствует крылатый металл: кузов, капот, двери, бамперы, рама, крышка головки блока цилиндров, сам блок, радиатор, корпус коробки передач, колесные диски, элементы подвески, электропроводка, топливный бак, декор в интерьере…Активному использованию алюминия в автопроме способствует и растущий в мире запрос на снижение выбросов СО2, а также рациональное потребление топлива.
Наряду с классическим литьем в автопроме начинают использовать детали, полученные необычным способом. Так, некоторые конструктивные элементы уже изготавливают методом горячего прессования мелкого алюминиевого порошка. Существует и бионическая концепция автомобиля со «скелетом» из алюминия, изготовленным на 3D-принтере.
И конечно же, диски. Нестандартные колеса — обязательный атрибут тюнингованного автомобиля. Особенно ценятся диски, которые не только эффектно смотрятся, но и улучшают характеристики авто.
Финишные покрытия Алюминий — экологичный, легкий и практичный материал, который не требует специального ухода. В том числе и за эти свойства металл ценят архитекторы и дизайнеры, инженеры и проектировщики. В связи с этим важно упомянуть про финишные покрытия из алюминия.
Они позволяют расширить границы фантазии у архитекторов. Как результат - мы можем наблюдать улучшенные эстетические свойства сооружений. Если же говорить про инженеров, то такие финишные покрытия для них позволяют улучшить прочностные характеристики: повысить стойкость к воздействию агрессивной внешней среды и продлить срок эксплуатации конструкций.
Как отмечают промышленники, сегодня поставки для строительства только одного объекта исчисляются не сотнями квадратных метров алюминиевых фасадов, а десятками тысяч квадратных метров плоскостных элементов. Легкий металл — в самолетах и кораблях В авиационной технике используются алюминиевые сплавы серии 2ххх, 3ххх, 5ххх, 6ххх, 7ххх и 8ххх. Самое широкое применение в авиастроении получил сплав 7075 В95 , состоящий из алюминия, цинка, магния и меди.
По прочности он не уступает среднепрочным сталям, но при этом в три раза легче. Алюминиевые сплавы остаются основным конструкционным материалом авиационной техники. Алюминиевые сплавы также нашли широкое применение в изделиях ракетно-космической отрасли.
Сплавы на основе алюминия используются в производстве космических кораблей: водородные ракетные баки, носовые части ракет, элементы конструкции разгонных блоков, корпуса орбитальных космических станций и крепеж для солнечных батарей на них. Более того, из алюминия сегодня выпускают яхты, моторные лодки и катера, скоростные корабли на подводных крыльях, суда на воздушной подушке и экранопланы. Упаковка на основе алюминия Главные потребители алюминиевой упаковки, помимо производителей напитков, — это фармацевтика, парфюмерия и косметика, пищевой сектор, товары для дома.
Востребованность упаковки из алюминия с его уникальным комплексом свойств остается неизменно высокой, а по некоторым направлениям производство и спрос лишь недавно достигли баланса. Алюминиевые банки легкие, их можно делать разного объема, потому что металл легко поддается штамповке. Эта тара очень герметичная, позволяет долго сохранять продукцию и сохраняет ее свойства при транспортировке.
Таким образом компания способствует значительному снижению уровня выброса в атмосферу парниковых газов. По замыслу «Русала», новый алюминий можно будет применять в производстве фольги с дальнейшим ее использованием в электротехнике — тех же аккумуляторных батарей для электрокаров. В России выпуск продукции ведется на опытно-промышленном участке Красноярского алюминиевого завода.
Тогда в литейных цехах САЗа появились 4 машины полунепрерывного литья, шесть конвейеров для литья мелкой чушки, пила для резки плоских и Т-образных слитков и многие другие высокотехнологичные агрегаты. Понимаете масштабность? Но это ещё не всё. Металл в «литейке» производится в форме чушки весом 15 кило, а также 750-килограммовых Т-образных слитков, огромных, плоских, весом до 20 тонн и цилиндрических. Заливается жидкий металл, вводятся необходимые лигирующие в виде таблеток. Также как в суп загружается морковка, свекла, капуста, у нас здесь - медь, магний, марганец и различные составляющие. Для разных сплавов идёт разное содержание этих элементов.
Всё перемешивается, подготавливается, производится отбор на экспресс-анализ, отправляется в лабораторию.
Air Force Запатентованный исследователями из Пензенского государственного университета абразивный способ обработки деталей из алюминиевых сплавов позволит им прослужить в два раза дольше и снизить стоимость в четыре—пять раз. Перед промышленностью, отмечает один из разработчиков новой технологии, профессор кафедры «Технологии и оборудование машиностроения» ПГУ Владимир Скрябин, остро стоит проблема финишной обработки деталей из востребованных алюминиевых сплавов.
При обработке этого металла любым доступным абразивом повреждается поверхность самой детали. Частицы шлифовального материала при обработке внедряются в поверхность детали и крошатся.
Зачем нам нужен алюминий и какие вещи из него изготавливают?
| Производство алюминия | самые свежие новости рынков и инвестиций на РБК Инвестиции. Все новости и статьи по теме Алюминий для инвесторов на сегодня. |
| Старый новый алюминий | Публикации | Элек.ру | Первичный алюминий с самым низким «углеродным следом» в мире, разработанный российской компанией «Русал», отправили на тестирование китайским импортерам. |
Распространённость в природе
- Как алюминий стал одним из главных металлов наших дней / Хабр
- Информация
- Чем и как хорош в переработке алюминий
- Стратегически важный алюминий - МК Санкт-Петербург
- В поисках утраченного
Топ-10 стран-производителей алюминия
| В Волгограде обсуждают угрозу закрытия алюминиевого завода «РУСАЛ» - 25 октября 2023 - V1.ру | Но что можно было сделать в алюминиевой промышленности через пять лет самой неожиданной экономической катастрофы? |
| Алюминий — новости сегодня и за 2024 год на РЕН ТВ | Первичный алюминий с самым низким «углеродным следом» в мире, разработанный российской компанией «Русал», отправили на тестирование китайским импортерам. |
| В Волгограде обсуждают угрозу закрытия алюминиевого завода «РУСАЛ» - 25 октября 2023 - V1.ру | Ученые из Пензы разработали новый способ шлифования деталей из алюминиевых сплавов, который позволит сделать их дешевле и долговечнее. |
| «Алюминиевая ассоциация»: рынок алюминиевой продукции в СНГ обладает потенциалом роста в два раза | Из алюминия с высокой степенью очистки изготавливают микросхемы, детали специального назначения из-за высокой стоимости такого типа металла. |
Власти обсудят отмену экспортной пошлины на алюминий «Русала»
Это приводит к экономии энергии и ресурсов, так как переплавка металла требует меньше энергии, чем его первичное производство. Энергоэффективность: Процесс переплавки алюминия менее энергозатратен, чем производство первичного алюминия из бокситов. Это способствует снижению выбросов углерода и снижению воздействия на окружающую среду. Уменьшение отходов: Переработанный алюминий позволяет использовать старые изделия и отходы для производства новых. Это сокращает количество отходов, уменьшая необходимость в вывозе металлического мусора на свалку. Сохранение ресурсов: Переработка алюминия снижает потребность в добыче и переработке бокситов, основного сырья для производства алюминия.
Продукция, которую выпускает РУСАЛ, не менее безопасна и надежна, чем кабели и провода из других материалов. А пропускная способность у медного и алюминиевого кабеля при этом примерно одинакова. В ассоциации отмечают: использование алюминия позволит наполовину! Один из образцов новой продукции — кабель АсВВГ. Алюминий, который применяется в его производстве, — совершенно новый материал, который отличается от металла образца 1990-х годов.
В ходе сессии участники обсудили аспекты взаимодействия между Россией и Узбекистаном в области развития агропромышленного комплекса и смежных с ним отраслей, представили современные технологии для новых агропромышленных комплексов, технологические инновации для обеспечения транспортировки скоропортящихся продуктов, а также вопросы реализации совместных проектов, включая продукцию из низкоуглеродного алюминия и произведенную с использованием зеленых технологий. По словам Виктора Евтухова — заместителя министра промышленности и торговли, статс-секретаря министерства промышленности и торговли РФ, — одной из ключевых задач промышленности является увеличение потребления алюминия в отечественной продукции. Потребление алюминия в России продолжает развиваться — ежегодно на душу населения приходится 10 килограммов», — ответил он. Однако, по словам эксперта, перспективы потребления алюминия внутри страны значительно выше.
Если бы российские поставки были исключены из картины импорта, зависимость Европы от алюминия стала бы намного острее. Проблемы с поставками Включение алюминия в список важнейших сырьевых материалов Европы является важной победой для алюминиевого сектора региона. Однако это только начало. Сохранение того, что осталось от основных плавильных мощностей блока, не говоря уже о его восстановлении, зависит от дешевой электроэнергии, которой ЕС сейчас не хватает. Проблема усугубляется необходимостью производителей алюминия снизить углеродный след. Для этого требуется много возобновляемой энергии, чего в регионе еще больше не хватает. Предложенный ЕС механизм регулирования углеродных барьеров является еще одним яблоком раздора. Европейская алюминиевая промышленность опасается, что это повысит стоимость импорта, но не окажет никакого влияния на глобальные выбросы в отрасли, в которой доминирует Китай. Стоит помнить, что европейские переработчики также платят импортные пошлины как на первичный алюминий, так и на его сплавы в результате старых попыток защитить плавильные заводы региона.
Алюминий против долгостроя
Алюминиевые банки легкие, их можно делать разного объема, потому что металл легко поддается штамповке. читайте последние и свежие новости на сайте РЕН ТВ: Европе предрекли битву с США за алюминий из-за антироссийского запрета США изучают возможность введения пошлины на российский алюминий. Ученые из Пензы разработали новый способ шлифования деталей из алюминиевых сплавов, который позволит сделать их дешевле и долговечнее. Чтобы сделать алюминий пригодным для использования, элемент должен образовать сплав с другими металлами. Устойчивость алюминия к агрессивным средам делает его незаменимым в таких отраслях, как добыча и переработка нефти и газа, месторождения которых находятся в суровых природных условиях. Высокой волатильности цен на алюминий способствовало введение запрета на поставку российского алюминия в Великобританию и США, в рамках очередного пакета санкций.
Как алюминий изменил мир
Из алюминия делают корпуса многих бытовых приборов, там где не используют пластик. Оба автогиганта заявляют, что корпуса обоих электромобилей отлиты из алюминия, а Mercedes-Benz и вовсе делает особый акцент на том, что в основе новинки — алюминий с низким углеродным следом. Алюминий хорошо подходит для переработки по многим причинам, и это делает его одним из наиболее экологически устойчивых материалов. Чтобы сделать алюминий пригодным для использования, элемент должен образовать сплав с другими металлами.
Алюминий: Важность и Разнообразие Применения в Современной Жизни
Глинозем выступает непосредственным источником металла в процессе производства алюминия. Но для создания среды, в которой этот процесс будет происходить, необходим еще один компонент — криолит. Это редкий минерал из группы природных фторидов состава Na3AlF6. Обычно он образует бесцветные, белые или дымчато-серые кристаллические скопления со стеклянным блеском, иногда — почти черные или красновато-коричневые.
Криолит хрупкий и легко плавится. Природных месторождений этого минерала крайне мало, поэтому в промышленности используется искусственный криолит. В современной металлургии его получают взаимодействием плавиковой кислоты с гидроксидом алюминия и содой.
Производство алюминия Итак, мы добыли боксит, получили из него глинозем, запаслись криолитом. Все готово для последней стадии — электролизу алюминия. Электролизный цех является сердцем алюминиевого завода и не похож на цеха других металлургических предприятий, производящих, например, чугун или сталь.
Он состоит из нескольких прямоугольных корпусов, протяженность которых зачастую превышает 1 км. Внутри рядами установлены сотни электролизных ванн, последовательно подключенных массивными проводами к электричеству. Постоянное напряжение на электродах каждой ванны находится в диапазоне всего 4-6 вольт, в то время как сила тока составляет 300 кА, 400 кА и более.
Именно электрический ток является здесь главной производственной силой — людей в этом цехе крайне мало, все процессы механизированы. Ток для производства алюминия Для запуска двигателя автомобильный аккумулятор должен обеспечить электрический ток в 300-350 А в течение 30 секунд. То есть в 1000 раз меньше, чем нужно одному электролизеру для постоянной работы.
В каждой ванне происходит процесс электролиза алюминия. Роль катода выполняет дно ванны, а анода — погружаемые в криолит угольные блоки длиной около 1,5 метров и шириной 0,5 метра, со стороны они выглядят как впечатляющих размеров молот. Каждые полчаса при помощи автоматической системы подачи глинозема в ванну загружается новая порция сырья.
Под воздействием электрического тока связь между алюминием и кислородом разрывается — алюминий осаждается на дне ванны, образуя слой в 10-15 см, а кислород соединяется с углеродом, входящим в состав анодных блоков, и образует углекислый газ. Примерно раз в 2-4 суток алюминий извлекают из ванны при помощи вакуумных ковшей. В застывшей на поверхности ванны корке электролита пробивают отверстие, в которое опускают трубу.
Жидкий алюминий по ней засасывается в ковш, из которого предварительно откачан воздух. В среднем, из одной ванны откачивается около 1 тонны металла, а в один ковш вмещается около 4 тонн расплавленного алюминия. Далее этот ковш отправляется в литейное производство.
При производстве каждой тонны алюминия выделяется 280 000 м3 газов. Поэтому каждый электролизер независимо от его конструкции оснащен системой газосбора, которая улавливает выделяющиеся при электролизе газы и направляет их в систему газоочистки. Современные «сухие» системы газоочистки для улавливания вредных фтористых соединений используют ни что иное, а глинозем.
Желательно было вести электролиз очень дешевого алюмосодержащего сырья, так как электричества требовалось очень много, а оно тоже было тогда недешевым. Теоретически самым дешевым реактивом для электролиза был бы оксид алюминия. Ведь первичным сырьем для его получения была бы глина, которой кругом в буквальном смысле «как грязи». Но и такого глинозема было разведано и добывалось уже достаточно, даже больше, чем потребовалось бы для электролитического способа получения алюминия. В те годы пивных банок и аэропланов еще не было, спрос на алюминий и его сплавы был гораздо меньше, чем сейчас, даже алюминиевая посуда была не по карману простому человеку.
Словом, в теории все выглядело многообещающе, но реализовать это на практике удалось двум очень молодым людям — инженеру-химику Чарлзу Холлу и студенту-недоучке парижской Горной школы Полю Эру, которые едва ли обременяли себя подобными теоретическими размышлениями, а просто попробовали, и у них получилось. Сделали они это, тогда еще не зная друг о друге, один в Америке, второй во Франции. Чарльз Холл в 1885 году получил диплом инженера в Оберлинском колледже и сразу же начал опыты по электролизу оксида алюминия из глинозема. Выбор им глинозема объяснялся просто: он был дешевым, по карману пока безработному инженеру Холлу. Вел он свои опыты в сарае, как в свое время Девиль, только сарай у него был свой, а не чужой, в родительском доме в том же городке Обервилле в ста милях от Питтсбурга, уже тогда столицы американской черной металлургии, и вел их Холл на родительские деньги, а не на императорские, как Девиль.
Основной проблемой был поиск растворителя, который одновременно растворял бы оксид алюминия и плавился при не слишком высокой температуре. Опыты с фтористыми солями Ca, Mg, Na и K были неудачными: либо температура их плавления была слишком высока, либо они в принципе были не способны растворять оксид алюминия. Только через полгода нашлась соль плавиковой кислоты, которая и оксид алюминия растворяла и имела температуру плавления, соответствующую мощности его электролизной печи. Это был гексафтороалюминат натрия Na3[AlF6] — криолит. Тот самый криолит, который разорил одну из первых фабрик по производству алюминия по методу Девиля в Руане, и который Девиль потом заменил там на боксит.
Но в случае электролиза выбор криолита экономически был оправданным, здесь он был не исходным сырьем для производства алюминия как вначале у Девиля , а «катализатором» электролитического извлечения алюминия из его оксида дешевого природной сырья — глинозема, например, того же боксита. Внутри осколков криолита было несколько серебристых «самородков», которые оказались чистым алюминием. В тот же день он написал письмо своему брату Джорджу, в котором описал свои опыты и спросил совета, как теперь ему оформить патент и кто бы, по мнению Джорджа, мог вложиться в создании компании по промышленному производству алюминия его, Чарльза Холла, методом. На следующий день он снова написал брату о том же самом, а в начале июля они вдвоем поехали в Вашингтон подавать патентную заявку на «Способ восстановления алюминия из его фтористых солей электролизом». В октябре Холл получил от патентного эксперта заключение: некий Поль Л.
Эру уже получил патент на аналогичное изобретение 23 апреля 1886 года во Франции и подал заявку на патент США 22 мая 1886 года. Иными словами, Чарлз Холл опоздал со своей заявкой, его метод уже был изобретен. В отличие Холла Поль Эру, как говорится, университетов не кончал, хотя много занимался самообразованием, прочитав среди прочего упомянутую выше книжку Девиля «Об алюминии» и что называется загорелся идеей производить алюминий, причем новым электролизным методом, и разбогатеть. Но он был должен унаследовать кожевенный бизнес отца, и родитель отправил его набираться ума разума в престижную инженерную школу Ecole des Mines в Париже. Оттуда Поль Эру писал матери: «Я вынужден посвящать все свое время работе над своей идеей из-за страха, что кто-то другой может раньше меня обнаружить процесс, который я пытаюсь довести до конца.
Он также напомнил, что новые ограничения Запада касаются только первичного алюминия, при этом не затрагивают продукцию, произведенную из российского алюминия. Вместе с тем перед отраслью стоит задача увеличивать производство продукции с высокой добавленной стоимостью.
Вот только помимо бетона и стекла, в архитектуре столицы края используется металл — и не просто металл, а «крылатый». Newslab присмотрелся к красноярским домам и дорогам и увидел, как много всего в краевой столице сделано из алюминия. В строительстве здания приняли участие почти все работники Красноярского металлургического завода и Красноярского алюминиевого завода. А все дело в мощном фасаде здания, который облицован серебристым алюминием. Оттеняет суровость металла искусно сделанные витражи, в которых вставлены синие и красные стекла. Дворец труда и согласия — образец советской архитектуры. В те времена алюминий применялся в декоре фасадов зданий. В городе еще можно встретить панно и вывески, сделанные из серебристого металла. А его производили и производят в Красноярске, на КрАЗе. В самом центре города — на здании Мира, 94 — расположилось декоративное панно, посвященное 350-летию Красноярска. Оно было изготовлено в 1978 году, автором стал Виталий Заев.