strzałka do góry

Aluminium- historia, wydobycie, produkcja światowa
Utworzony przez:  Administrator
Data utworzenia:  2016-03-31 12:32:57


Historia aluminium - srebrnego błyszczącego metalu, wykorzystywanego dzisiaj w wielu obszarach naszego życia, zaczyna się od produkcji "srebra z gliny". Niektórzy badacze sugerują, że pierwsze przypadki wyprodukowania aluminium mogły wystąpić nawet 2 000 lat temu. W encyklopedii "Historia Naturalis" Piliniusza Starszego jest wspomniane o srebrnym metalu uzyskanym z gliny, który jeden z rzymskich złotników pokazał cesarzowi Tyberiuszowi. Oczywiście nie ma możliwości sprawdzenia zgodności z prawdą tej historii, ponieważ dzieło te nie jest znane z dokładności naukowej, ale podobieństwa są interesujące. W okresie rządów cesarza Napoleona III Bonaparte na bankietach dla najważniejszych gości posiłki podawano na aluminiowej zastawie, wówczas aluminium uważane było za metal półszlachetny- było rzadkie i drogie, złota zastawa była wykorzystywana dla mniej znamienitych osobistości. Dzisiaj aluminium jest obecne praktycznie we wszystkim co nas otacza, jest trzecim najbardziej rozpowszechnionym pierwiastkiem w skorupie ziemskiej (po krzemie i tlenie) i towarzyszy w naszym życiu we wszystkim co robimy - począwszy od naszych budzików przez pastę do zębów, puszki, folie, kiedy otwieramy paczkę kawy czy jogurt skończywszy nawet na podróżowaniu samochodem lub komunikacją miejską. Budynki w których pracujemy mają aluminiowe okna, maszyny na których pracujemy mają aluminiowe części. Stąd, aluminium wpływa na nasz styl życia na wiele sposobów. Należy zauważyć, że wykorzystanie tego błyszczącego srebrnego metalu jest stosunkowo krótkie biorąc pod uwagę jego początki użytku przemysłowego i pierwsze komercyjne zastosowania dopiero ledwie ponad 100 lat temu.

Początki produkcji aluminium:

  • 1761r. Francuski chemik i polityk Louis-Bernard Guyton de Morveau zasugerował istnienie tego pierwiastka
  • 1807r. Angielski chemik i fizyk Humphry Davy nadał nazwę aluminium używaną współcześnie
  • 1825r. Duński fizyk i chemik Hans Christian Oerstedt otrzymał małą objętość aluminum przez redukcję chlorku glinu za pomocą amalgamatu potasu
  • 1827r. Niemiecki chemik Friedrich Wöhler wyodrębnił aluminium w stanie czystym
  • 1886r. Francuz Paul Louis-Toussaint Héroult i Amerykanin Charles Martin Hall opracowali produkcję aluminium za pomocą elektrolizy, co zapoczątkuje jego produkcję przemysłową
  • 1895r. Pierwsze zastosowanie aluminium w inżynierii lądowej- dach rzymskokatolickiego kościoła San Gioacchino w Rzymie

Po odkryciu możliwości produkcji aluminium za pomocą elektrolizy musiały minąć dekady, aby rozwinęła się produkcja przemysłowa. W związku z małymi ilościami produkowanego aluminium, było ono bardzo drogie, nawet droższe od złota i wykorzystywano je wyłącznie do tworzenia drogocennych kosztowności- biżuterii, zastawy. Dopiero po II wojnie światowej nastąpił spadek cen aluminium i wynikiem tego był początek jego powszechnego wykorzystania. W roku 1890, metodą hutniczą wyprodukowano na świecie 175 ton aluminium, gdzie w roku 2000 - 110 lat później produkcja pierwotnego aluminium osiągnęła prawie 24,5 miliona ton. Wzrasta tendencja do zastępowania innych materiałów aluminium i jego stopami. Ten trend można zauważyć na przykład w przemyśle transportowym, gdzie zwiększa się wykorzystanie aluminium w produkcji komponetów, od kiedy istotna stała się w produkcji waga pojazdów i ekonomiczność ich użytkowania.

Dzisiejsze główne obszary zastosowania aluminium:

  • transport
  • inżynieria lądowa
  • metalurgia i budowa maszyn
  • przemysł elektrotechniczny i energetyka
  • przemysł spożywczy
  • przemysł chemiczny (wymienniki ciepła, rurociągi)
  • sport i przemysł rekreacyjny
  • inne obszary- jubilerstwo

Glin w przyrodzie wystepuje w przybliżeniu około 250 minerałach, jedne z najważniejszych zostały przedstawione w tabeli:

Minerał Wzór chemiczny Procent wagowy Al2O3
Korund Al2O3 100
Diaspor, bemit Al2O3.H2O 85
Gibbsyt (hydrargilit) Al2O3.3H2O 65,4
Spinel Al2O3.MgO 71
Kyanit, andaluzyt, silimanit Al2O3.SiO2 63
Kaolinit Al2O3.2SiO2.2H2O 39,5
Ałunit K2SO4.Al2(SO4)3.4Al(OH)3 37
Nefelin (Na,K)2O.Al2O3.2SiO2 32,3-35,9
Leucyt K2O.Al2O3.4SiO2 23,5

Tabela 1. Podsumowanie powszechnych minerałów zawierających Glin. 

Przemysłowe znaczenie przedstawiają złoża, które zawierają powyżej 40% tlenku glinu. Najważniejsze i opłacalne ekonomicznie do produkcji aluminium są boksyty. W zależności od ich zawartości, jedna tona aluminium może być otrzymana z 4-6 ton boksytu. Nie jest to konkretny minerał, a skała zawierająca uwodnione tlenki glinu, składająca się głównie z bemitów, gibbdsytów i diaspor. Występuje przeważnie w klimacie tropikalnym i subtropikalnym. Górnictwo boksytów jest najlepiej rozwinięte w Australii, jest ona niekwestionowanym liderem, w roku 2014 udział tego kraju w wydobyciu wynosił 30% światowej produkcji. Innymi państwami, które zdominowały wydobycie są Gwinea, Brazylia, Chiny, Indie, Indonezja i Jamajka.

Kraj 2010 2011 2012 2013 2014
Gwinea 16 427 300 17 539 100 17 326 140 18 330 620 18 742 730
Jamajka 8 539 853 10 188 916 9 339 291 9 435 214 9 676 697
Brazylia 32 028 000 33 624 600 34 987 800 33 848 700 35 409 900
Chiny 36 837 200 37 173 800 44 052 300 50 339 400 65 000 000
Indie 12 722 820 13 599 566 16 611 610 21 666 011 20 201 310
Indonezja 27 410 375 40 643 852 31 443 325 57 023 774 2 556 429
Australia 68 584 000 70 231 216 76 281 245 81 119 334 78 632 393
Całkowite światowe wydobycie 228 000 000 249 000 000 256 000 000 298 000 000 260 000 000

Tabela 2. Najwięksi światowi producenci boksytu 2010-2014 (dane w tonach) [7]

Charakterystykę silnego trendu wzrostowego produkcji aluminium pierwotnego na przestrzeni ostatnich 40 lat przedstawa statystyka zamieszczona w Tabeli 3. W minionym roku całkowita światowa produkcja wyniosła 57 890 000 ton, jest to o 6% więcej niż w roku 2014Od przeszło 20 lat dynamiczny wzrost gospodarczy Chin permamentnie napędza produkcję, w ubiegłym roku uzyskały ponad 54% światowej produkcji. Istotny jest tutaj również recykling i produkcja wtórnego aluminium, które nie są doliczone w tych danych, a jest to nawet dodatkowe 20 milionów ton aluminium rocznie.

Rok Afryka Azja Chiny Ameryka Północna Rada Krajów Zatoki Perskiej Ameryka Południowa Europa Zachodnia Europa Centralna i Wschodnia Oceania Całkowita produkcja
2015 1687 3001 31672 4469 5104 1325 3745 3829 1978 57890
2014 1746 2429 28317 4585 4832 1543 3596 3764 2035 53927
2013 1812 2439 26534 4918 3887 1906 3616 3995 2104 52291
2012 1639 2535 23534 4851 3662 2052 3605 4323 2186 49167
2011 1805 2533 20072 4969 3483 2185 4027 4319 2306 46275
2010 1742 2500 16131 4689 2724 2305 3800 4253 2277 42353
2005 1753 3139 7806 5382 - 2391 4352 4194 2252 31905
2000 1178 2221 2794 6041 - 2167 3801 3689 2094 24657
1995 631 1656 - 5546 - 2058 5885 - 1566 19610
1990 602 1118 - 5617 - 1790 3561 - 1498 19514
1985 472 1163 - 4781 - 1160 3327 - 1091 15486
1980 437 1567 - 5726 - 821 3595 - 460 15390
1973 249 1439 - 5039 - 229 2757 - 324 12017

Tabela 3. Wzrost światowej produkcji aluminium pierwotnego 1973-2015 (dane w tysiącach ton) [3]


Źródła:

[1] Michalski, B. "Rynek aluminium" Uniwersytet Wrocławski

[2] Dobrzański, L.A. "Podstawy nauki o materiałach i metaloznawstwo."WNT, Gliwice–Warszawa (2002).

[3] World Aluminium

[4] IMN

[5] Das, S.K., Yin, W. "The worldwide aluminum economy: The current state of the industry." Jom 59.11 (2007)

[6] Michna, Š., Lukáč, I., Louda, P., Očenášek, V., & kol. "Aluminium materials and technologies from A to Z" Adin s.r.o. (2007)

[7] Brown, J.T., Wrighton, C.E., Idoine, N.E., Raycraft, E.R., Shaw, R.A., Deady, E.A., Rippingle, J., Bide, T. "World Mineral Production 2010-2014" British Geological Survey Keyworth Nottingham (2016)

Komentarze
Napisz komentarz
Aby dodać komentarz musisz się zalogować


g -

Zapisz się na newsletter








Forum Aluminium 2018