Что такое бокситы?

Бокситы — это природная горная порода, являющаяся главной и важнейшей рудой для получения алюминия. Именно на этом полезном ископаемом, за редкими исключениями, базируется почти вся мировая алюминиевая промышленность. Название породы происходит от местности Ле-Бо (Les Baux) на юге Франции, где в 1821 году геолог Пьер Бертье впервые обнаружил и описал эту руду.

Внешне бокситы могут выглядеть по-разному: это глиноподобная или каменистая порода, цвет которой варьируется от кирпично-красного и бурого до серого, розового или белого, в зависимости от преобладающих примесей, главным образом оксидов железа. Структура также неоднородна — бывает плотной, пористой или землистой.

Бокситы — это «хлеб» алюминиевой промышленности. Без этого сырья современное производство лёгкого, прочного и коррозионностойкого металла было бы невозможно в промышленных масштабах.

Химический состав и происхождение

По своей сути боксит — это сложная смесь минералов, основу которой составляют гидратированные оксиды алюминия, так называемые гидроксиды. Ключевые минералы в составе:

  • Гиббсит (гидраргиллит) — Al(OH)3
  • Бёмит — γ-AlO(OH)
  • Диаспор — α-AlO(OH)

Помимо алюминиевых компонентов, в бокситах всегда присутствуют примеси. Главные из них — это оксиды железа (гематит, гётит), которые придают руде характерный красноватый оттенок, и оксиды кремния (кварц, каолинит). Также могут встречаться примеси титана, кальция, магния и других элементов.

Образование бокситов — это результат длительного процесса бокситизации или латеритного выветривания (латеризации) горных пород, богатых алюмосиликатами, в условиях жаркого и влажного тропического или субтропического климата. Под действием воды и углекислого газа растворимые компоненты (кремнезём, щелочи) вымываются, а менее подвижные соединения алюминия и железа накапливаются, формируя залежи бокситовой руды.

Классификация бокситов

Бокситы классифицируют по нескольким признакам:

  1. По текстуре: плотные (каменистые), пористые, рыхлые (землистые), оолитовые (состоящие из мелких округлых зёрен).
  2. По преобладающему алюминиевому минералу: гиббситовые, бёмитовые, смешанные.
  3. По способу образования: латеритные (остаточные) и осадочные (переотложенные).

Где добывают бокситы?

Месторождения бокситов приурочены к древним и современным корам выветривания. Крупнейшие запасы сосредоточены в тропическом и субтропическом поясах. Мировыми лидерами по добыче и запасам являются:

  • Австралия (около 30% мировой добычи)
  • Гвинея (огромные запасы высококачественных бокситов)
  • Китай
  • Бразилия
  • Индия
  • Ямайка
  • Россия (основные месторождения находятся в Уральском регионе, в Республике Коми и в Ленинградской области — например, Северо-Онежское)

Добыча ведётся как открытым (карьерным) способом для залегающих близко к поверхности пластов, так и подземным — для глубокозалегающих рудных тел.

Применение и значение

Практически весь добываемый в мире боксит (около 85-90%) используется для производства глинозёма (оксида алюминия Al2O3), который затем в процессе электролиза превращается в чистый алюминий. Этот путь — процесс Байера-Холла — остаётся основным в металлургии.

Алюминий, полученный из бокситов, — один из самых востребованных металлов современности. Его уникальные свойства — лёгкость, прочность, коррозионная стойкость, высокая электропроводность и пластичность — нашли применение в:

  • Авиа- и автомобилестроении (корпуса самолётов, детали автомобилей)
  • Строительстве (фасады, окна, несущие конструкции)
  • Производстве упаковки (банки, фольга)
  • Электротехнике и электронике (провода, микросхемы, корпуса приборов)
  • Машиностроении

Около 10% бокситов используется напрямую, без переработки в алюминий: в качестве абразивного материала, флюса в чёрной металлургии, сорбента в нефтехимии, а также для производства огнеупорных и высокоглинозёмистых цементов.

Проблемы и альтернативы

Несмотря на доминирующее положение, бокситы — не единственный источник алюминия. В качестве альтернативы рассматриваются нефелиновые руды и алуниты, однако их переработка экономически менее выгодна и технологически сложнее. Основные проблемы, связанные с бокситами, — это истощение богатых и легкодоступных месторождений, а также экологический ущерб от добычи открытым способом и образования токсичных «красных шламов» — отходов производства глинозёма.

Таким образом, бокситы — это стратегически важное полезное ископаемое, от доступности и качества которого напрямую зависит развитие многих высокотехнологичных отраслей мировой экономики.

Источники