Hliníkového průmyslu

Průmysl hliníku je odvětvím metalurgie neželezných kovů , které sdružuje podniky na výrobu kovového hliníku [1] . Z hlediska rozsahu výroby a spotřeby je hliník na prvním místě mezi pododvětvími neželezné metalurgie a mezi hutnickými průmysly je z hlediska objemu na druhém místě za výrobou oceli [2] . Nejvýznamnějšími spotřebiteli výrobků hliníkového průmyslu jsou: letectví , elektrotechnika , automobilový průmysl a řada dalších odvětví strojírenského a kovodělného průmyslu, dále stavebnictví , železniční doprava , chemický , potravinářský průmysl .

Historie

V roce 1854 francouzský vědec Henri Etienne Sainte-Claire Deville (Sainte-Claire Deville) objevil způsob průmyslové výroby hliníku, založený na vytěsňování hliníku kovovým sodíkem z dvojitého chloridu sodného a hliníku NaCl AlCl 3 . Za 36 let její aplikace, od roku 1855 do roku 1890, bylo metodou Saint-Clair Deville získáno 200 tun kovového hliníku [3] .

V roce 1856 zorganizoval Deville v továrně bratří Tissierů v Rouenu první průmyslový podnik na výrobu hliníku. Přitom náklady na 1 kg hliníku se zpočátku rovnaly 300 frankům. O několik let později byla prodejní cena snížena na 200 franků za 1 kg, ale stále zůstala mimořádně vysoká. Hliník se v té době používal téměř jako drahý kov k výrobě různých výrobků. Výrobky z tohoto kovu byly dokonce oblíbené díky své bílé barvě a příjemnému lesku. Se zdokonalováním chemických metod pro izolaci hliníku jeho cena v průběhu let klesla. Například závod v Albury ( Anglie ) v polovině 80. let 19. století vyráběl až 250 kg hliníku denně a prodával jej za cenu 30 šilinků za kg, jinými slovy jeho cena klesla za 30 let 25krát. Již v polovině 19. století někteří chemici upozorňovali na to, že hliník lze získat elektrolýzou . V roce 1854 Bunsen získal hliník elektrolýzou taveniny chloridu hlinitého. Pro výrobu hliníku elektrolýzou se již více než 100 let používá technologie Heru-Hall - elektrolýza rozpuštěného oxidu hlinitého Al 2 O 3 v kryolitové tavenině [4] . Tento způsob výroby hliníku vynalezli nezávisle na sobě Francouz Eru a Američan Hall . Díky rozšířenému používání této metody po celém světě bylo možné vyrábět hliník ve velkém a jeho ceny klesly desetinásobně.

Růst výroby byl obzvláště rychlý během a po druhé světové válce . Výroba primárního hliníku (bez produkce Sovětského svazu ) byla v roce 1939 pouze 620 tisíc tun. V roce 1943 se zvýšila na 1,9 mil. t. V roce 1956 bylo celosvětově vyrobeno 3,4 mil. tun primárního hliníku, v roce 1965 činila světová produkce hliníku 5,4 mil. tun, v roce 1980 - 16,1 mil. tun a v roce 1990 - 18 mil. tun Výroba hliníku ve světě v roce 2007 činila 37,41 milionů tun (podle Mezinárodního institutu hliníku (IAI) [5] a nadále roste velmi vysokým tempem. Používá se Soderbergova technologie a další technologie.

Od poloviny roku 2010 se více než polovina hliníku vytaveného na Zemi vyrábí v Číně .

Struktura průmyslu hliníku

Průmysl hliníku zahrnuje následující hlavní průmyslová odvětví,

• těžba hliníkových rud;
• výroba oxidu hlinitého (alumina) z rud nebo rudných koncentrátů;
• výroba elektrod a anodové pasty;
• výroba fluoridových solí ( kryolit , fluoridy hliníku a sodíku );
• tavení kovového hliníku;
• výroba polotovarů z hliníku.

Hlavní přírodní surovinou pro výrobu oxidu hlinitého s cílem následně z něj získat hliník je bauxit . Výroba jedné tuny kovového hliníku vyžaduje přibližně 1930 kg oxidu hlinitého, 50 kg fluoridových solí, 550 kg uhlíkových elektrod (anodová hmota nebo vypálené anody) a až 18 000 kWh elektřiny. Hliníkový průmysl je jedním z energeticky nejnáročnějších odvětví, takže nejdůležitější podmínkou jeho rozvoje je dostupnost výkonných zdrojů levné elektřiny .

Vývoj a umístění hliníkového průmyslu ve světě

Surovinová základna

Bauxit je hlavní nerostnou surovinou pro průmysl hliníku. Jeho zásoby ve světě jsou rozmístěny velmi nerovnoměrně a jsou omezené. Na světě je sedm oblastí s bauxitem:

• Západní a střední Afrika (hlavní naleziště v Guineji );
• Jižní Amerika : Brazílie , Venezuela , Surinam , Guyana ;
• Karibik : Jamajka ;
• Oceánie a jižní Asie: Austrálie , Indie ;
• Čína ;
• Středomoří : Řecko a Turecko ;
• Ural ( Rusko ).

Podle US Geological Survey se světové zásoby bauxitu odhadují na 55-75 miliard tun, které jsou rozděleny mezi jednotlivé regiony následovně: Afrika  - 32 %, Oceánie  - 23 %, Jižní Amerika a Karibik  - 21 %, Asie  - 18 %, ostatní regiony – 6 %. Obecně platí, že světové přírodní zdroje bauxitu jsou dostatečné k tomu, aby pokryly světovou poptávku po hliníku na dlouhou dobu [6] .

S pochopením důležitosti surovinové základny si největší světoví výrobci hliníku rozdělili hlavní ložiska vysoce kvalitního bauxitu s obsahem oxidu hlinitého minimálně 50 %. Ostatním společnostem je ponecháno, aby buď nakupovaly oxid hlinitý na volném trhu a byly zcela závislé na kolísání cen trhu, nebo spojily své síly s vlastníky ložisek [2] .

Hlavní světoví producenti hliníku