Алюминиевая руда доклад для 4 класса

Обновлено: 02.07.2024

Металлы: обработка, свойства, виды

Алюминий — это металл, покрытый матово-серебристой оксидной плёнкой, свойства которого определяют его популярность: мягкость, лёгкость, пластичность, высокая прочность, устойчивость к коррозии, электропроводность и отсутствие токсичности. В современных высоких технологиях применению алюминия отведено ведущее место как конструкционному, многофункциональному материалу.

Наибольшую ценность для промышленности в качестве источника алюминия представляет природное сырьё — алюминиевая руда, составляющая горной породы в виде бокситов, алунитов и нефелина.

Впервые алюминиевая руда в виде серебристого металла была получена в 1825 году в объеме всего лишь нескольких миллиграмм, и до появления массового производства этот металл был дороже золота.

Например, одна из королевских корон Швеции имела в своем составе алюминий, а Д. И. Менделеев в 1889 году получил от британцев дорогой подарок – весы из золота и алюминия.

Какое сырье необходимо для получения алюминиевой руды? Как производят один из самых необходимых в современности материалов?

Бокситовая руда – основа мирового производства алюминия

Непосредственно сам серебристый металл получают из глинозема.

Это сырье представляет собой оксид алюминия (Аl2О3), получаемый с руд:

Бокситов;
Алунитов;
Нефелиновых сиенитов.

Самый распространенный источник получения исходного материала это бокситы, их и считают основной алюминиевой рудой.

Несмотря на уже более чем 130 летнюю историю открытия, понять происхождение алюминиевой руды до сих пор не удалось. Возможно, что попросту в каждом регионе сырье образовалось под воздействием определенных условий. И это создает затруднения, чтобы вывести одну универсальную теорию об образовании бокситов.

Основных гипотез происхождения алюминиевого сырья три:

Они образовались вследствие растворения некоторых типов известняков, как остаточный продукт.
Боксит получился в результате выветривания древних пород с дальнейшим их переносом и отложением.
Руда является результатом химических процессов разложения железных, алюминиевых и титановых солей, и выпала как осадок.

Однако, алунитовые и нефелиновые руды образовывались в отличных условиях от бокситов. Первые формировались в условиях активной гидротермальной и вулканической деятельности. Вторые — при высоких температурах магмы.

Как результат, алуниты, в основном, имеют рассыпчатую пористую структуру. В их составе имеется до 40% различных оксидных соединений алюминия. Но, кроме собственно самой алюмниеносной руды в залежах, как правило, имеются добавки, что влияет на рентабельность их добычи. Считается выгодным разрабатывать месторождение при 50-ти процентном соотношении алунитов к добавкам.

Нефелины обычно представлены кристаллическими образцами, которые кроме алюминиевого оксида содержат добавки в виде различных примесей. Зависимо от состава, такой тип руды классифицируют по типам. Самые богатые имеют в своем составе до 90% нефелинов, второсортные 40-50%, если минералы беднее этих показателей, то не считается нужным вести их разработку.

Имея представления, о происхождении полезных ископаемых, геологическая разведка может довольно точно определить места нахождения залежей алюминиевых руд. Также условия формирования, влияющие на состав и структуру минералов, определяют способы добычи. Если месторождение считается рентабельным, налаживают его разработку.

Свойства алюминиевой руды

Боксит представляет собой сложное соединение оксидов алюминия, железа и кремния (в виде различных кварцев), титана, а также с небольшой примесью натрия, циркония, хрома, фосфора и прочих.

Сырьевым источником могут служить природные залежи бокситов, нефелинов, алунитов, глин, и каолинов. Наиболее насыщены соединениями алюминия бокситы. Глины и каолины представляют самые распространённые породы со значительным содержанием в них глинозёма. Залежи этих минералов находятся на поверхности земли.

Алюминиевая руда в природе существует только в виде бинарного соединения металла с кислородом. Добывают это соединение из природных горных руд в виде бокситов, состоящих из окислов нескольких химических элементов: алюминия, калия, натрия, магния, железа, титана, кремния, фосфора.

Основа получения алюминия – глинозем. Чтобы он образовался, руду перемалывают в мелкий порошок, и прогревают паром, отделяя большую часть кремния. И уже эта масса будет сырьем для выплавки.

Чтобы получить 1 тонну алюминия, потребуется около 4-5 тонн бокситов, с которых после обработки образуется около 2 тонн глинозема, а уже потом можно получить металл.

Добыча алюминия

Минералов, в составе которых было в свое время обнаружено наличие данного металла, существует огромное количество. Ученые пришли к выводу, что данный металл можно добывать из более, чем 250 минералов. Однако, абсолютно из всех руд добывать металл не выгодно, поэтому среди всего существующего разнообразия есть наиболее ценные алюминиевые руды, из которых и осуществляется получение металла. Таковыми являются: бокситы, нефелины, а также алуниты. Из всех алюминиевых руд максимальное содержание алюминия отмечено в бокситах. Именно в них находится порядка 50% оксидов алюминия. Как правило, залежи бокситов располагаются непосредственно на земной поверхности в достаточных количествах.

Бокситы представляют собой непрозрачную горную породу, имеющую красный или серый цвет. Самые прочные бокситные образцы по минералогической шкале оцениваются в 6 баллов. Они бывают разной плотности от 2900 до 3500 кг/м3, которая напрямую зависит от химического состава.

Бокситные руды отличаются своим сложным химическим составом, в который входят гидроксиды алюминия, оксиды железа и кремния, а также от 40% до 60% глинозема, являющегося главным сырьем для получения алюминия. Стоит сказать, что экваториальный и тропический земные пояса являются основной местностью, которая славится залежами бокситной руды.

Для зарождения бокситов необходимо участие нескольких компонентов, среди которых одноводный гидрат глинозема, бемит, диаспор, а также различные минералов гидроокиси железа наряду с оксидом железа. Выветривание кислых, щелочных, а в некоторых случаях и основных пород, а также медленное оседание глинозема на дне водоемов и приводит к формированию бокситной руды.

Из двух тонн глинозема алюминия получается вдвое меньше – 1 тонна. А для двух тонн глинозема необходимо добыть порядка 4,5 тонн боксита. Алюминий допустимо получать и из нефелинов и алунитов.

Первые, в зависимости от своего сорта, могут содержать в своем составе от 22% до 25% глинозема. В то время, как алуниты, немногим уступают бокситам, и на 40% состоят из оксида алюминия.

Технология разработки алюминиевых залежей. Способы добычи алюминиевой руды

При незначительной глубине залегания алюминиеносных пород их добыча ведется открытым способом. Но, сам процесс срезания пластов руды будет зависеть от ее вида, и структуры.

Кристаллические минералы (чаще бокситы, или нефелины), снимают фрезерным способом. Для этого используются карьерные комбайны. Зависимо от модели такая машина может вести срез пласта толщиной до 600 мм. Толща породы разрабатывается постепенно, образуя после прохода одного слоя полки.

Это делается для безопасного положения кабины оператора и ходовых механизмов, которые в случае непредвиденного обвала будут находиться на безопасном расстоянии.

Рыхлые алюминиевоносные породы исключают использование фрезерной разработки. Так как их вязкость забивает режущую часть машины. Чаще всего такие типы пород могут срезать при помощи карьерных экскаваторов, которые тут же грузят руду на самосвалы, для дальнейшей транспортировки.

Транспортирование сырья — это отдельная часть всего процесса. Обычно обогатительные комбинаты по возможности стараются возводить неподалеку от разработок. Это позволяет использовать ленточные транспортеры для подачи руды на обогащение. Но, чаще изъятое сырье перевозят самосвалами. Следующий этап, обогащение и подготовка породы для получения глинозема.

Руду при помощи ленточного транспортера перемещают в цех подготовки сырья, где может использоваться насколько дробильных аппаратов, измельчающих минералы поочередно до фракции приблизительно в 110 мм.
Второй участок подготовительного цеха осуществляет подачу подготовленной руды, и дополнительных добавок на дальнейшую переработку.
Следующий этап подготовки, это спекание породы в печах.

Также на этом этапе, возможна обработка сырья выщелачиванием крепкими щелочами. Результатом становится жидкий алюминатный раствор (гидрометаллургическая обработка).

Алюминатный раствор проходит стадию декомпозиции. На данном этапе получают алюминатную пульпу, которую в свою очередь отправляют на сепарацию, и выпаривание жидкой составляющей.
После чего данную массу очищают от ненужных щелочей, и направляют на прокалку в печах. В результате такой цепочки образуется сухой глинозем необходимый для получения алюминия путем гидролизной обработки.

Сложный технологический процесс требует большого количества топлива, и известняка, а также электроэнергии. Это является основным фактором расположения алюминиевых комбинатов – возле хорошей транспортной развязки, и нахождения рядом залежей необходимых ресурсов.

Однако существует и шахтный способ извлечения, когда порода из пластов вырубается по принципу добычи каменного угля. После чего руду отправляют на подобные производства по обогащению, и извлечению алюминия.

Страны лидеры по добыче алюминиевых руд

Jсновные месторождения алюминия сосредоточены в регионах с тропическим климатом, а большая часть 73% залежей приходятся на всего 5 стран: Гвинею, Бразилию, Ямайку, Австралию и Индию. Из них самые богатые запасы имеет Гвинея более 5 млрд. тонн (28%от мировой доли).

Если разделить запасы и объемы по добыче, то можно получить следующую картину:

1-е место – Африка (Гвинея).
2-е место – Америка.
3-е место – Азия.
4-е место – Австралия.
5-е – Европа.

Пятерка лидеров стран по добыче алюминиевой руды представлена в таблице

Страна	Объемы добычи млн. тонн
Китай	86,5
Австралия	81,7
Бразилия	30,7
Гвинея	19,7
Индия	14,9

Также к основным добытчикам алюминиевых руд относятся: Ямайка (9,7 млн. т.), Россия (6,6), Казахстан (4,2), Гайана (1,6).

Разработка месторождений алюминиевых руд в России

В нашей стране есть несколько богатых залежей алюминиевых руд, сосредоточенных на Урале, и в Ленинградской области. Но, основным способом добычи бокситов у нас, является более трудоемкий закрытый шахтный метод, которым извлекают около 80% от общей массы руд в России.

Месторождение	Запасы
Красная Шапочка (Урал)	На 19 лет добычи
Горностайское и Горностайско-Краснооктябрьское	На 18 лет добычи
Блиново-Каменское	10 лет
Кургазское	10 лет
Радынский карьер	7 лет

В общей сложности на территории страны разведано 44 месторождения различных алюминиевых руд (бокситов, нефелинов), которых по оценкам, должно хватить на 240 лет, при такой интенсивности добычи как сегодня.

Импорт глинозема обусловлен низким качеством руды в залежах, например, на месторождении Красная Шапочка добывают боксит с 50% глиноземным составом, тогда как в Италии извлекают породу с 64% оксида алюминия, а в Китае 61%.

Производство алюминия в России

В начале ХХ столетия в России произошло зарождение алюминиевой промышленности. Именно в 1932 году в Волхове появилось первый производственный комбинат по выпуску алюминия. И уже 14 мая того же года на предприятии удалось впервые получить партию металла. Ежегодно на территории государства осваивались все новые месторождения алюминиевых руд и запускались в работу новые мощности, которые существенно были расширены в период Второй мировой войны. Послевоенное время для страны было отмечено открытием новых предприятий, основной деятельностью которых было производство фабрикатов, основным материалом для чего служили алюминиевые сплавы. Тогда же был произведен запуск в работу Пикалевского глиноземного предприятия.

Применение алюминиевой руды

В основном до 60% рудного сырья используется для получения алюминия. Однако богатый состав позволяет извлекать из него, и другие химические элементы: титан, хром, ванадий и прочие цветные металлы, необходимые в первую очередь в качестве легирующих добавок для улучшения качеств стали.

Как вспоминалось выше технологическая цепочка получения алюминия обязательно проходит через стадию образования глинозема, который также используют в качестве флюсов в черной металлургии.

Богатый состав элементов в алюминиевой руде используется и для производства минеральной краски. Также способом плавки производится глиноземный цемент – быстро застывающая прочная масса.

Еще один материал, получаемый из бокситов – электрокорунд. Его получают путем плавления руды в электропечах. Это очень твердое вещество, уступающее только алмазу, что делает его востребованным в качестве абразива.

Также в процессе получения чистого металла образуются отходы – красный шлам. Из него извлекают элемент – скандий, который применяется в производстве алюминиево-скандиевых сплавов, востребованных в автомобильной промышленности, ракетостроении, выпуске электроприводов, и спортивного оборудования.

Особенности алюминиевой руды

Руда — это природное минеральное образование, в составе которого содержится определенный металл или минерал. В чистом виде алюминия в природе практически нет, потому добывают его из алюминиевой руды. В земной коре ее содержание составляет около 9%. Сегодня насчитывается порядка 250 разновидностей минеральных соединений, включающих алюминий, но не все из них выгодны в обработке. Наиболее ценными для алюминиевой промышленности считаются следующие типы руды:

бокситная;
алунитовая;
нефелиновая.

Бокситная чаще всего используется как сырье для добычи металла, ведь именно она содержит до 60% оксидов алюминия. Еще состав включает оксиды кремния и железа, кварц, магний, натрий и другие химические элементы и соединения. В зависимости от состава, бокситы имеют разную плотность. Цвет горной породы преимущественно красный или серый. Для производства 1 тонны алюминия необходимо 4,5 тонны боксита.

Алунитовая руда не сильно отстает от бокситной, так как содержит до 40% глинозема — основного поставщика алюминия. Отличается пористой структурой и имеет немало примесей. Добыча алюминия рентабельна только тогда, когда общее количество алунитов равноценно совокупности добавок.

Нефелины — это щелочная порода магматического происхождения. По содержанию оксидов алюминия они занимают третье место. Из первого сорта нефелиновой руды можно переработать от 25% и более глинозема. Из второго сорта — до 25%, но не менее 22%. Все минеральные соединения, включающие оксиды алюминия меньше этого значения, не имеют промышленной ценности.

Только в самые последние полтора-два столетия, когда начала развиваться машинная техника, состоялось знакомство человека с алюминием. Серебристого цвета, очень редкий и добываемый с большими трудностями, он ценился сначала дороже золота. Его применяли лишь для дорогих украшений. Тогда еще трудно было предположить, что у этого металла большое будущее. И все же довольно скоро из рук ювелиров алюминий перешел к конструкторам и технологам.

Все это сделано из алюминия.

Достоинства алюминия открыли ему широкую дорогу не только в авиацию, но и в автомобилестроение, электротехнику, химию, металлургию.

Однако не будь у алюминия могучих союзников — других металлов, он никогда не смог бы столь стремительно завоевать общее признание. Ведь прочность чистого алюминия в 10-12 раз ниже прочности стали. И только в соединении с другими металлами прочность его значительно возрастает.

Алюминиевые сплавы чрезвычайно разнообразны по своим свойствам и химическому составу. Один из распространенных сплавов — дюралюминий. Это сплав алюминия с 2,2-5,2% меди, 0,2-1,8% магния и 0,3-1,0% марганца. Дюралюминий — прекрасный конструкционный материал. По своим свойствам он близок к некоторым сортам мягкой стали, но легче ее почти в три раза. Он отлично поддается прокатке в листы, ленты, вытягивается в трубы, прессуется. Кроме того, со временем дюралюминий стареет, теряет свою пластичность и становится твердым и прочным. Для технологии это чрезвычайно ценное свойство. Пока он пластичен, из него можно изготовлять сложные детали, его можно гнуть, растягивать, ковать. Но через 7 дней (таков срок его старения) эти свойства теряются, детали становятся твердыми, прочными и не поддаются деформации.

Не менее распространен силумин — сплав алюминия с кремнием и незначительными добавками железа, марганца и магния. Силумин почти совсем не дает при остывании усадки. Это делает его незаменимым при отливке сложных деталей, когда наряду с легким весом необходима достаточная механическая прочность.

Это самые заслуженные сплавы, работающие уже не одно десятилетие. С ними начали успешно конкурировать созданные недавно новые алюминиевые сплавы. В основе их, кроме алюминия, по-прежнему лежат медь, магний и марганец, но в некоторые марки введены такие элементы, как хром, цинк, кремний. Из этих сплавов получают изделия различных профилей — ребристые панели и трубы, различные угольники, профили переменного сечения, полые профили самой разнообразной конфигурации. Их используют для декоративных целей в строительстве зданий, для ободов колес велосипедов, шестерен, кузовов грузовых автомобилей. Делают из них и детали большой прочности в мостовых конструкциях, решетчатые стойки в рыболовных судах, стрелы кранов. Из алюминиевых сплавов были сделаны очень многие детали искусственных спутников Земли и искусственной планеты.

В ближайшем будущем широкое применение получит пеноалюминий. Он очень легок, его удельный вес не превышает 0,5-0,6 Г/см³. Получают его так. В расплавленном алюминии растворяют соединения водорода с некоторыми металлами. При температуре 600-700° молекулы их распадаются и начинает бурно выделяться водород, пузырьки которого вспенивают алюминий. Затем алюминий быстро охлаждают, и он застывает в виде губчатой массы.

Так получают спек.

От окисления алюминий всегда имеет защитную броню. Пленка его окиси, в отличие от окислов других металлов, надежно предохраняет металл от дальнейшего разрушения. Она тонка, прочна, тверда и крепко связана с основным металлом — не отстает, если деталь скручивать, растягивать, сгибать. Если чистый алюминий плавится всего при 660°, то его окисленная пленка выдерживает огромные температуры — до 2050°! Стальные листы, покрытые тонким слоем окиси алюминия, надежно защищены от высоких температур и не окисляются. С помощью такой алюминиевой брони удалось создать жаростойкие детали для реактивных двигателей.

Алюминий хорошо проводит электрический ток. И хотя электропроводность его ниже электропроводности меди, делать из него провода выгоднее. Если делать медный и алюминиевый провода одинаковой длины и электропроводности, то диаметр алюминиевого провода будет больше медного в 1,3 раза, но вес его останется все же в 2 раза меньше медного.

При сгорании алюминиевого порошка выделяется огромное количество тепла, возникают высокие температуры, которых не выдерживают самые тугоплавкие металлы и их окислы. Это свойство используется в технике для получения металлов из их кислородных соединений. Такой способ называется алюминотермией. Широко применяют алюминий в быту. Из него делают тончайшую пленку — фольгу для упаковки шоколада, чая, табака; его используют для производства посуды, мебели и т. д.

Где же находят алюминий? Буквально всюду! Насчитывается более 250 различных минералов, содержащих этот металл: от самых разнообразных глин до драгоценных камней — голубых сапфиров и кроваво-красных рубинов. Но в чистом виде он в природе не встречается, так как это чрезвычайно активный элемент. По своей распространенности в земной коре алюминий — первый среди металлов.

Однако извлекают его пока лишь из ограниченного числа руд — бокситов, нефелинов, алунитов и каолинов. Причем из них добывается не чистый металл, а только его окись — глинозем, который и служит исходным сырьем для получения металлического алюминия.

ЦЕНА 1 Т МЕТАЛЛА

Чтобы получить 1 Т чугуна, достаточно добыть и переработать 2-2,5 Т железной руды. Для выплавки 1 Т меди расходуется уже 70-100 Т руды. 1 Т золота извлекают в среднем из 100 и более тысяч тонн породы.

А для добычи 1 Т радия потребовалось бы переработать до 500 млн. Т руды.

— Наверное, для добычи радия расходуется очень много энергии? — подумаете вы — и ошибетесь. Расход энергии на добычу 1 Т радия колоссален, но мировая добыча его за год не достигает и килограмма. А вот на выплавку алюминия каждый год в мире расходуется чуть ли не 100 млрд. квт-ч электроэнергии.

Другая порода, содержащая много алюминия, — нефелин. Он входит в состав апатито-нефелиновых пород, которые долгое время использовались только для производства фосфорных удобрений. При разделении этих пород на апатит и нефелин первый шел на переработку, а второй — в отходы. Но в последние годы группа советских инженеров разработала и освоила промышленный способ комплексной переработки апатито-нефелиновых пород, и нефелины стали ценным сырьем для алюминиевой промышленности. Из таких руд и получают чистый глинозем. Чистым он должен быть потому, что в дальнейшем процессе при электролизе — молекулы окиси алюминия будут расщепляться. И если при этом в основном сырье окажутся примеси, обладающие большей активностью, чем алюминий, то все они перейдут в металл. А из алюминия такие примеси удалить еще труднее, чем из глинозема.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Алюминий — очень редкий минерал семейства меди-купалита подкласса металлов и интерметаллидов класса самородных элементов. Преимущественно в виде микроскопических выделений сплошного мелкозернистого строения. Может образовывать пластинчатые или чешуйчатые кристаллы до 1 мм., отмечены нитевидные кристаллы длиной до 0,5 мм. при толщине нитей несколько мкм. Лёгкий парамагнитный металл серебристо-белого цвета, легко поддающийся формовке, литью, механической обработке.

Смотрите так же:

СТРУКТУРА

Кубическая гранецентрированная структура. 4 оранжевых атома

Кристаллическая решетка алюминия — гранецентрированный куб, которая устойчива при температуре от 4°К до точки плавления. В алюминии нет аллотропических превращений, т.е. его строение постоянно. Элементарная ячейка состоит из четырех атомов размером 4,049596×10 -10 м; при 25 °С атомный диаметр (кратчайшее расстояние между атомами в решетке) составляет 2,86×10 -10 м, а атомный объем 9,999×10 -6 м 3 /г-атом.
Примеси в алюминии незначительно влияют на величину параметра решетки. Алюминий обладает большой химической активностью, энергия образования его соединений с кислородом, серой и углеродом весьма велика. В ряду напряжений он находится среди наиболее электроотрицательных элементов, и его нормальный электродный потенциал равен -1,67 В. В обычных условиях, взаимодействуя с кислородом воздуха, алюминий покрыт тонкой (2-10 -5 см), но прочной пленкой оксида алюминия А1₂0₃, которая защищает от дальнейшего окисления, что обусловливает его высокую коррозионную стойкость. Однако при наличии в алюминии или окружающей среде Hg, Na, Mg, Ca, Si, Си и некоторых других элементов прочность оксидной пленки и ее защитные свойства резко снижаются.

СВОЙСТВА

Самородный алюминий. Поле зрения 5 x 4 мм. Азербайджан, Гобустанский район, Каспийское море, Хере-Зиря или остров Булла

Алюминий — мягкий, легкий, серебристо-белый металл с высокой тепло- и электропроводностью, парамагнетик. Температура плавления 660°C. К достоинствам алюминия и его сплавов следует отнести его малую плотность (2,7 г/см 3 ), сравнительно высокие прочностные характеристики, хорошую тепло- и электропроводность, технологичность, высокую коррозионную стойкость. Совокупность этих свойств позволяет отнести алюминий к числу важнейших технических материалов. Он легко вытягивается в проволоку и прокатывается в тонкие листы. Алюминий химически активен (на воздухе покрывается защитной оксидной пленкой – оксидом алюминия.) надежно предохраняет металл от дальнейшего окисления. Но если порошок алюминия или алюминиевую фольгу сильно нагреть, то металл сгорает ослепительным пламенем, превращаясь в оксид алюминия. Алюминий растворяется даже в разбавленных соляной и серной кислотах, особенно при нагревании. А вот в сильно разбавленной и концентрированной холодной азотной кислоте алюминий не растворяется. При действии на алюминий водных растворов щелочей слой оксида растворяется, причем образуются алюминаты – соли, содержащие алюминий в составе аниона.

ЗАПАСЫ И ДОБЫЧА

По распространённости в земной коре Земли занимает 1-е место среди металлов и 3-е место среди элементов, уступая только кислороду и кремнию. Массовая концентрация алюминия в земной коре, по данным различных исследователей, оценивается от 7,45 до 8,14%.
Современный метод получения, процесс Холла—Эру был разработан независимо американцем Чарльзом Холлом и французом Полем Эру в 1886 году. Он заключается в растворении оксида алюминия Al₂O₃ в расплаве криолита Na₃AlF₆ с последующим электролизом с использованием расходуемых коксовых или графитовых анодных электродов. Такой метод получения требует очень больших затрат электроэнергии, и поэтому получил промышленное применение только в XX веке.

ПРОИСХОЖДЕНИЕ

Аллюминий, агрегированный с коркой байерита на поверхности. Узбекистан, Навойская область, Учкудук

Вследствие высокой химической активности он не встречается в чистом виде, а лишь в составе различных соединений. Так, например, известно множество руд, минералов, горных пород, в состав которых входит алюминий. Однако добывается он только из бокситов, содержание которых в природе не слишком велико. Самые распространенные вещества, содержащие рассматриваемый металл: полевые шпаты; бокситы; граниты; кремнезем; алюмосиликаты; базальты и прочие. В небольшом количестве алюминий обязательно входит в состав клеток живых организмов. Некоторые виды плаунов и морских обитателей способны накапливать этот элемент внутри своего организма в течение жизни.

ПРИМЕНЕНИЕ

Украшение из алюминия

Широко применяется как конструкционный материал. Основные достоинства алюминия в этом качестве — лёгкость, податливость штамповке, коррозионная стойкость. Электропроводность алюминия всего в 1,7 раза меньше, чем у меди, при этом алюминий приблизительно в 4 раза дешевле за килограмм, но, за счёт в 3,3 раза меньшей плотности, для получения равного сопротивления его нужно приблизительно в 2 раза меньше по весу. Поэтому он широко применяется в электротехнике для изготовления проводов, их экранирования и даже в микроэлектронике при напылении проводников на поверхности кристаллов микросхем.
Когда алюминий был очень дорог, из него делали разнообразные ювелирные изделия. Так, Наполеон III заказал алюминиевые пуговицы, а Менделееву в 1889 г. 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.

Для учеников 1-11 классов и дошкольников
Бесплатные сертификаты учителям и участникам

Выберите документ из архива для просмотра:

Выбранный для просмотра документ Конспект урока по теме Алюминий.doc

Тип урока: Открытия новых знаний.

Цель: Изучение цветного металла алюминия.

1. Дать учащимся представления о характерных признаков алюминия

2. Развивать связную речь, обогащать словарного запаса

3. Развивать память, мыслительные операции

4. Воспитывать познавательный интерес, бережное отношение к природе

5. Учить сравнивать, анализировать, делать обобщение

Формы работы: фронтальная работа, работа в парах, практическая работа.

Оборудование: ноутбук, мультимедийный проектор, экран, алюминиевые пластинки, алюминиевый провод, скрепки.

Организационный момент

- Долгожданный дан звонок начинается урок.

- Слушаем, запоминаем, ни минуты не теряем.

- Сегодня у нас открытый урок, не волнуемся, активно работаем, надеюсь на ваше сотрудничество.

- Кто дежурный? Назови сегодняшнюю дату, кто в классе отсутствует.

Актуализация знаний

-Какое было домашнее задание?

Какие руды используют для выплавления меди и алюминия (медный колчедан и боксит)

По каким внешним признакам бокситы можно отличить от медного колчедана и других руд?

Что происходит с изделиями из стали, которые находятся в сырости?

Какое полезное ископаемое вы видите на слайде? (Боксит)

Освоение новых знаний

- Что получают из боксита? (алюминий)

- Сегодня на уроке мы рассмотрим характерные признаки и свойства алюминия.

Откройте тетради, запишите число и тему урока.

- Вы где-то сталкивались в своей жизни с алюминием? Приведите примеры.

- Сегодня на уроке мы выясним, благодаря каким свойствам алюминий нашёл свое широкое применение в жизни.

- Запишите свойства алюминия

- Первое свойство цвет

- Посмотрите на провод, который у вас на парте, какого он цвета? ( серебристо-белый цвет )

- Обладает ли он блеском? ( он неблестящий )

- У меня две вилки одна железная другая алюминиевая. Мне нужен помощник. Поцарапай алюминиевую вилку железной и наоборот. Какой, металл твёрже?

- Достаньте из конверта железные пластинки, посмотрите как он хорошо гнется. Возьмите ручку и если пластина действительно мягкая, то вам удастся записать на нем слово алюминий. Сколько в этом слове букв л? Напишите слово алюминий. Алюминий мягкий или твердый? (железо тверже алюминия. Алюминий – мягкий металл )

- Что тяжелее алюминиевая ложка или железная? (алюминиевая легче. Малый вес )

- Возьмите провод. Согните его и положи на парту. Приняла ли она прежнюю форму? Следующее свойство ( Способностью сохранять форму )

- Поднесите к алюминиевой проволоке магнит. Поднесите к железной скрепке. Что вы наблюдаете при этом? (провод не притягивается . Не магнитится )

- Люди, собирая цветной металл, определяют с помощью магнита банка железная или алюминиевая.

- Откройте учебники на стр. 162. Самостоятельно прочитайте три абзаца. И определите свойство которое мы еще не записали. Какое свойство мы не записали. ( Проводит электричество и тепло)

Физ. минутка

Закрепление изученного материала

- Прочитаем свойства, которые мы выявили

- Если алюминий проводит ток, где его можно применять? (в проводах)

- Будут они прочными. Почему?

- Поэтому сейчас используют медные провода.

- Как вы думаете, где можно использовать алюминий?

- Давайте прочитаем, где применяют его и что из него делают. Стр.163 читаем по абзацу.

-Где применяется алюминий?

Первым изделием, выполненным из алюминия два века назад, стала детская погремушка. В 19 столетии из него изготавливались скульптуры для сада, всевозможная садовая мебель, фонари и скамейки. Сегодня алюминий стал высоко востребованным металлом.

Алюминий используют в строительстве. Изделия из алюминия являются основой для воплощения всевозможных архитектурных проектов. Легкие перекрытия, балки, колонны, ограждения, оконные и балконные рамы, лестницы и вентиляционные системы изготавливаются для строительства жилых и промышленных зданий и сооружений.

- Когда появился первый алюминий? Какое было первое изделие из алюминия?

- Где применяется алюминий?

- У нас недалеко от поселка есть алюминиевый заводы, как вы думаете, что там производят? (алюминий)

- Алюминиевый завод БоАЗ входит в программу по развитию Нижнего Приангарья. Сотрудники завода, являются шефами нашей школы.

Богучанский алюминиевый завод — находится на территории нашего поселка. На заводе планируется установить современное оборудование производителей из Канады, Франции, Австралии и Германии. Глинозем на завод привозят из Африки и Австралии.

- Как производится алюминий? Давайте узнаем.

- Алюминия в чистом виде в природе не встречается, именно поэтому еще 200 лет назад человечество ничего не знало об этом металле. Метод получения алюминия при помощи электричества был разработан в 1886 году и применяется до сих пор. В от как это происходит.

Добыча Бокситов

Производство алюминия начинается с добычи бокситов. Эта горная порода богата алюминием.

Производство глинозема

Боксит дробят, высушивают и размалывают в мельницах вместе с небольшим количеством воды. Образовавшуюся густую массу собирают в емкости и нагревают паром, чтобы отделить большую часть кремния, содержащегося в бокситах.

Электролиз алюминия

На алюминиевом заводе глинозем засыпают в ванны с расплавленным криолитом при температуре 950 ⁰ С. Через раствор пропускают электрический ток силой до 400 килоампер и выше. В результате металл в жидкой форме собирается на дне ванны.

Первичный алюминий

Первичный алюминий отливается в слитки и отправляется потребителям, а также используется для дальнейшего производства алюминиевых сплавов для различных целей.

Алюминиевые сплавы

Литейные алюминиевые сплавы служат для получения готовых изделий путем отливки металла в формы. При этом необходимых свойств от сплава добиваются добавлением к нему различных добавок: кремния, меди и магния. Из таких сплавов, например, производят детали автомобильных и авиационных двигателей или колесные диски.

Переработка алюминия

В отличие от железа алюминий не подвержен коррозии, поэтому изделия из него можно переплавлять и использовать металл бесконечное количество раз.

- Вы наверное видели или слышали про места где принимают различные банки, в том числе алюминиевые, а зачем они это делают?

- Они это делают для того чтобы помочь очистить от мусора который в земле перегнивает очень и очень долго. Посмотрите на экран. Прочитайте.

Алюминиевые банки – 500 лет
Стекло – более 1000 лет

Жестяная банка – до 90 лет
Фольга – до 100 лет
Обломки кирпича, бетона – до 100 лет

Железная арматура – до 10 лет

- После того когда вы узнали, что очень много времени надо чтобы разложились в земле все эти банки. Какой вывод для себя вы сделали?

Закрепление знаний

- Посмотрите по тетради свойства алюминия.

- Сейчас мы проверим, как вы внимательны были на уроке.

Поменяйтесь карточками, проверьте друг у друга

1. Алюминий белый, блестящий металл. (нет)

2. Алюминий серебристо-белый металл. (да)

3. Алюминий проводит электричество (да)

4. Алюминий проводит тепло (да)

5. Алюминий обязательно надо красить (нет)

6. Алюминий используют как магнит (нет)

Задание: Найди и исправь ошибку

Алюминий белый, блестящий металл, серебристо-белого цвета. Он притягивается магнитом. Алюминий хорошо проводит электрический ток и тепло. В отличие от чугуна алюминий обязательно надо красить, так как он покрывается ржавчиной.

Читайте также: