ボーキサイトは、 堆積岩 主な供給源であるミネラル アルミニウム。 それは、 風化 アルミニウムが豊富な 熱帯および亜熱帯地域では。 ボーキサイトという名前は、1821 年に地質学者ピエール ベルティエによって初めて発見されたフランスのレ ボー村に由来しています。 ボーキサイトは通常、数メートルの表土の下の層で見つかりますが、その厚さは場所によって異なります。

アルミニウム鉱石であるボーキサイトは、アルミニウム金属の主な供給源です。

ボーキサイトには以下の混合物が含まれています ミネラル、ギブサイト、ベーマイト、および ディアスポア、 と同様 酸化物と カオリナイト。 ボーキサイトの正確な鉱物組成は、ボーキサイトが形成された場所と地質学的過程によって異なります。 ただし、ボーキサイトの主な鉱物はギブサイトであり、通常、ボーキサイトの組成の約 60% を占めます。

ボーキサイトは、世界で最も広く使用されている金属の XNUMX つであるアルミニウムの主な鉱石です。 アルミニウムは、輸送、梱包、建設、エレクトロニクスなどの幅広い業界で使用されています。 ボーキサイトは通常、露天掘り技術によって採掘されますが、場所によっては地下採掘も使用されます。 ボーキサイトからアルミニウムを抽出するプロセスでは、鉱物を粉砕および精製してアルミナを生成し、これを使用して金属アルミニウムを製造します。

世界的なアルミニウム需要により、オーストラリア、ギニア、ブラジル、中国などの主要なボーキサイト生産国がボーキサイト産業の成長を推進してきました。 しかし、ボーキサイトの採掘と抽出は、森林破壊、土壌侵食、水質汚染など、環境に重大な影響を与える可能性があります。 その結果、これらの影響を最小限に抑え、業界の長期的な存続を確保するために、持続可能で責任あるボーキサイト採掘の実践の必要性が高まっています。

ボーキサイト砕晶性または非砕晶性

ボーキサイトは非砕屑性の堆積岩であり、水や風によって運ばれて堆積した他の岩石や鉱物の破片で構成されていません。 代わりに、ボーキサイトは、アルミニウムを豊富に含む岩石や鉱物の風化と浸出によって、何百万年にもわたって形成されます。 次に、得られた残留物または残留材料をセメントで固めてボーキサイト鉱石を形成します。 この残留物質には通常、水酸化アルミニウム鉱物、酸化鉄、およびその他の鉱物が含まれます。 粘土鉱物, 石英, チタン 二酸化物。 したがって、ボーキサイトは機械的プロセスではなく化学的プロセスを通じて形成されるため、非砕屑性堆積岩であると考えられています。

ボーキサイト アンカゾベのタンポケツァ、アンカゾベ コミューン、アンカゾベ地区、アナラマンガ、マダガスカル

ボーキサイトの性質

ボーキサイトには、さまざまな産業用途にとって重要な鉱物となるいくつかのユニークな特性があります。 これらのプロパティには次のようなものがあります。

  1. アルミニウム含有量が高い: ボーキサイトはアルミニウム金属の主な供給源であり、典型的な組成は約 40 ~ 60% の酸化アルミニウム (Al2O3) です。 アルミニウム含有量が高いため、アルミナおよびアルミニウムの製造にとって重要な原料となります。
  2. 硬度と摩耗性: ボーキサイトは、モース硬度 1 ~ 3.5 の硬くて摩耗性の高い鉱物です。 このため、サンドブラスト、研削、研磨などのさまざまな用途で研磨材として使用するのに理想的な材料です。
  3. 高耐火性: ボーキサイトは融点が高く、耐火性が高いため、溶けたり変形したりすることなく高温に耐えることができます。 このため、炉内壁やセラミック製品などの耐火物製品の製造に使用する貴重な材料となります。
  4. 低導電率: ボーキサイトは電気と熱の伝導率が低いため、電気および熱用途の絶縁材料として役立ちます。
  5. 多孔質構造: ボーキサイトは通常、多孔質構造を持っており、湿気やその他の液体を吸収できます。 この特性により、特定の用途で乾燥剤または乾燥剤として役立ちます。

全体として、ボーキサイトが持つ特性のユニークな組み合わせにより、ボーキサイトは幅広い産業用途にとって価値のある鉱物となっています。

ボーキサイトの形成

ボーキサイトは、降雨量の多い熱帯および亜熱帯地域で発生する風化プロセスを通じて形成されます。 このプロセスには、分解と 変更 アルミニウムが豊富な岩石のようなもの 長石 > マイカ、高温多湿の影響下。 出来上がったボーキサイト 預金 通常、時間の経過とともに風化した物質が蓄積して形成されるラテライト質土壌で見つかります。

ボーキサイトの形成には、次のような多くの地質学的プロセスが関係します。

  1. 化学風化: このプロセスには、水や他の物質との化学反応による岩石の分解が含まれます。 アルミニウムが豊富な岩石は、水に容易に溶ける鉱物を含むため、化学風化の影響を特に受けやすくなります。
  2. 加水分解: このプロセスには、ミネラルと水が反応して新しいミネラルが形成されます。 ボーキサイト形成の場合、アルミニウム含有鉱物が加水分解されて、ギブサイト、ベーマイト、ダイアスポアが形成されます。
  3. 浸出工程: このプロセスには、水の作用により岩石からミネラルが除去されます。 ボーキサイトの形成の場合、シリカやその他の鉱物が岩石から浸出して、アルミニウムが豊富な鉱物が残ります。
  4. 沈着: このプロセスには、特定の場所に風化した物質が蓄積することが含まれます。 ボーキサイト形成の場合、アルミニウムが豊富な鉱物はラテライト土壌に堆積し、赤または茶色の色と高濃度の鉄と酸化アルミニウムが特徴です。

ボーキサイトの形成は、その地域の気候、岩石の種類、地形などの多くの要因の影響を受けます。 ボーキサイトは通常、風化プロセスに必要な水分を供給するため、降雨量の多い熱帯および亜熱帯地域で見つかります。 風化する岩石の種類も影響し、長石や雲母などのアルミニウムが豊富な岩石がボーキサイトの主な供給源となります。 最後に、この地域の地形は風化の速度に影響を与える可能性があり、急な斜面や谷は風化した物質の蓄積に理想的な条件を提供します。

ボーキサイトの組成

ボーキサイトはさまざまな鉱物の混合物であり、主な鉱物はギブサイト、ベーマイト、ダイアスポアです。 これらの鉱物は水酸化アルミニウムであり、酸化鉄、二酸化チタン、シリカなどのさまざまな量の不純物が含まれています。 ボーキサイトの正確な鉱物組成は、ボーキサイトが形成された場所と地質学的過程によって異なります。

ギブサイトはボーキサイトの中で最も一般的な鉱物で、通常は組成の約 60% を占めます。 化学式は Al(OH)3 で、水素結合で結合した水酸化アルミニウム分子の層を特徴とする結晶構造を持っています。 ギブサイトは比較的純粋で不純物がほとんどなく、アルミニウム製造に好ましい鉱物です。

ベーマイトはボーキサイトに含まれる別の鉱物で、通常、組成の約 20 ~ 30% を占めます。 化学式はAlO(OH)であり、ギブサイトに似た結晶構造を持っています。 ベーマイトはギブサイトの脱水によって形成され、ボーキサイト鉱床ではあまり見られません。

ダイアスポアはボーキサイトに含まれる 5 番目の主要な鉱物で、通常、組成の約 20 ~ XNUMX% を占めます。 化学式はAlO(OH)であり、ギブサイトやベーマイトとは異なる結晶構造を持っています。 ダイアスポアは通常、高レベルの圧力と変形を受けたボーキサイト堆積物で見つかります。

これらの主要な鉱物に加えて、ボーキサイトには酸化鉄、二酸化チタン、シリカなどのさまざまな不純物が含まれる場合があります。 酸化鉄など ヘマタイト > 針鉄鉱、ボーキサイトによく含まれる不純物であり、ボーキサイトに赤茶色を与える可能性があります。 ボーキサイトが形成された場所や地質学的プロセスによっては、二酸化チタンやシリカもボーキサイト中に存在する可能性があります。

ボーキサイトの組成は、ボーキサイトの価値とさまざまな産業用途への適合性を決定する上で重要です。 ボーキサイト中の水酸化アルミニウムの純度は抽出プロセスの効率に影響を与える可能性があり、不純物は得られるアルミニウム製品の特性に影響を与える可能性があります。

ボーキサイトの採掘と抽出

ボーキサイトの採掘と抽出には、探査、掘削、発破、破砕、精製などのいくつかのステップが含まれます。

  1. 探査: ボーキサイトの採掘と抽出の最初のステップには、ボーキサイト採掘の可能性のある地域を特定するための探査が含まれます。 このプロセスには通常、地質学者が土地を調査して、 鉱床 航空測量、地上測量、ボーリングなどのさまざまな技術を使用します。
  2. 掘削: 潜在的なボーキサイト鉱床が特定されたら、鉱床の深さと品質を判断するために掘削が実行されます。 コアサンプルが抽出および分析され、ボーキサイトの組成と品質が決定されます。
  3. ブラスト処理: ボーキサイト鉱床が特定され評価されたら、周囲の岩石からボーキサイトを剥がすためにブラスト処理が実行されます。 これには、爆薬を使用して岩石を粉砕し、ボーキサイトを抽出しやすくすることが含まれます。
  4. 粉砕: 次に、ボーキサイトを粉砕し、ふるい分けして、過大な材料を除去します。 このプロセスは、ボーキサイトを輸送および精製に適切なサイズにするために必要です。
  5. 精製: 次に、ボーキサイトは精製施設に輸送され、そこでアルミニウムを抽出するために処理されます。 精製プロセスには、蒸解、清澄、沈殿、焼成などの一連のステップが含まれます。

a) 消化: 粉砕されたボーキサイトを苛性ソーダ (水酸化ナトリウム) と水の熱溶液と混合し、ボーキサイト内のアルミニウム含有鉱物を溶解します。

b) 清澄: 得られた溶液を清澄して、酸化鉄やシリカなどの不純物を除去します。

c) 沈殿: 次に、シード材料、通常はアルミニウム三水和物を使用して水酸化アルミニウムを溶液から沈殿させます。 このプロセスにより、アルミニウム製造の原料となる白い粉末が形成されます。

d) 焼成: 次に、水酸化アルミニウムを窯で加熱して、精製プロセスの最終生成物であるアルミナ (酸化アルミニウム) を生成します。

アルミナはその後、製錬されて金属アルミニウムを生成し、建設、輸送、包装、電子機器などの幅広い用途に使用されます。

ボーキサイトの採掘と抽出

ボーキサイトの用途

ボーキサイトは主にアルミナ (酸化アルミニウム) の製造に使用され、その後アルミナ (酸化アルミニウム) が金属アルミニウムの製造に使用されます。 ただし、ボーキサイトには他の産業用途もあります。 ボーキサイトの主な用途は次のとおりです。

  1. アルミニウムの生産: ボーキサイトの最も重要な用途は、アルミナを生産するための原料としてであり、その後、アルミニウム金属の生産に使用されます。 アルミニウムは軽量、強度、耐食性に優れた金属で、建設、輸送、梱包、電子機器などの幅広い用途に使用されています。
  2. 耐火物: ボーキサイトは、高温の炉や窯の内張りに使用される耐火物の製造にも使用されます。 耐火材料は極度の高温に耐え、耐腐食性がなければならないため、ボーキサイトはこの用途に理想的な材料です。
  3. 研磨材: ボーキサイトは、サンドブラストや研削用の研磨材として使用できます。 ボーキサイトを粉砕して加工すると、サンドペーパー、砥石車、切削工具に使用される一般的な研磨材である酸化アルミニウムが生成されます。
  4. セメント: ボーキサイトはセメント製造の原料として使用できます。 ボーキサイトを加工すると、 石灰岩 窯で加熱すると、アルミン酸カルシウムセメントとして知られる一種のセメントが生成されます。
  5. 化学物質: ボーキサイトは、水処理、製紙、その他の工業用途に使用される硫酸アルミニウムなど、さまざまな化学製品の製造に使用できます。
  6. その他の用途: ボーキサイトは、プラスチックの充填材、掘削液の成分、鉄やその他の金属の原料としても使用できます。 また、天然の角質除去剤として一部の化粧品やスキンケア製品にも使用されています。
アルミニウムは軽量、強度、耐食性に優れた金属で、建設、輸送、梱包、電子機器などの幅広い用途に使用されています。

世界のボーキサイト産業

世界のボーキサイト産業は世界経済に大きく貢献しており、ボーキサイトの生産と輸出は多くの国に多大な収益をもたらしています。 世界のボーキサイト産業に関する重要な事実と数字は次のとおりです。

  1. 生産: 2021 年、世界でトップのボーキサイト生産国はオーストラリア、ギニア、ブラジルでした。 これらの国は世界のボーキサイト生産量の 75% 以上を占めています。
  2. 埋蔵量: 最大のボーキサイト埋蔵量はギニア、オーストラリア、ブラジル、ジャマイカ、中国にあります。 これらの国を合わせると、世界のボーキサイト埋蔵量の 75% 以上を保有します。
  3. 輸出: 世界のボーキサイト産業は輸出志向が強く、ボーキサイト生産量の 90% 以上が他国に輸出されています。 ボーキサイトのトップ輸出国はオーストラリア、ギニア、ブラジルです。
  4. 消費: 中国はボーキサイトの最大の消費国であり、世界のボーキサイト消費量の 50% 以上を占めています。 他の主要な消費者には、米国、ロシア、日本が含まれます。
  5. 業界構造: ボーキサイト業界は、リオ ティント、アルコア、ルサールなどの少数の多国籍企業によって支配されています。 これらの企業は、探査、採掘から精製、製錬に至るまで、ボーキサイトのバリューチェーンのあらゆる段階に関与しています。
  6. 市場動向: 世界のボーキサイト産業は、建設、輸送、包装などの業界でのアルミニウム需要の増加により、今後数年間で安定したペースで成長すると予想されています。 しかし、業界は環境への懸念の高まり、コストの増加、地政学的リスクなどの課題にも直面しています。

全体として、世界のボーキサイト産業は世界経済において重要な役割を果たしており、アルミニウムやその他の工業製品の生産に重要な原材料を提供しています。

ボーキサイト市場規模

まとめ

結論として、ボーキサイトはさまざまな産業で広く使用されている重要な鉱物であり、アルミニウムの生産が最も重要です。 ボーキサイトは、何百万年にもわたる岩石や鉱物の風化と浸出によって形成され、多くの用途に最適な独特の組成を持っています。 世界のボーキサイト産業は少数の多国籍企業によって支配されており、輸出志向が強いです。 この業界は、アルミニウムやその他の工業製品の需要の増加により、今後数年間成長し続けると予想されています。 しかし、業界は環境への懸念の高まりや地政学的リスクなどの課題にも直面しています。 全体として、ボーキサイトは依然として世界経済にとって重要な鉱物であり、予見可能な将来にわたってさまざまな産業で重要な役割を果たし続けるでしょう。

ボーキサイト鉱物に関する要点のまとめ

  • ボーキサイトは主にアルミナの製造に使用される鉱物で、その後アルミナ金属の製造に使用されます。
  • ボーキサイトは、何百万年にもわたる岩石や鉱物の風化と浸出によって形成されます。
  • 最大のボーキサイト埋蔵量は、ギニア、オーストラリア、ブラジル、ジャマイカ、中国にあります。
  • 世界のボーキサイト産業は、リオ ティント、アルコア、ルサールなどの少数の多国籍企業によって支配されています。
  • ボーキサイトは、アルミニウム製造の原料、耐火材の成分、研磨材、鉄やその他の金属の原料、プラスチックの充填材など、さまざまな産業用途があります。
  • 世界のボーキサイト産業は輸出志向が強く、ボーキサイト生産量の 90% 以上が他国に輸出されています。
  • 中国はボーキサイトの最大の消費国であり、世界の消費量の50%以上を占めています。
  • この業界は、アルミニウムやその他の工業製品の需要の増加により、今後数年間成長を続けると予想されていますが、環境懸念の高まりや地政学的リスクなどの課題にも直面しています。

ボーキサイト採掘と抽出の将来展望

ボーキサイトの採掘と抽出の将来の見通しはまちまちです。 一方で、ボーキサイトに依存するアルミニウムやその他の工業製品の世界的な需要は引き続き成長すると予想されており、 つながる ボーキサイトの需要の増加と、ボーキサイトの採掘と抽出への継続的な投資のためです。 しかし、ボーキサイト採掘には、その成長の可能性を制限する可能性のある重大な課題とリスクも存在します。

大きな課題の XNUMX つは、採掘活動が環境に及ぼす影響に対する認識が高まっていることであり、これにより世界中で採掘慣行と規制がさらに厳しく監視されるようになりました。 特に、水の使用、ボーキサイトの採掘および加工に関連する廃棄物および排出物の生成は、環境に重大な影響を与える可能性があります。 鉱山会社は、これらの影響を軽減し、操業の社会的ライセンスを維持するために、より持続可能な慣行を採用する必要があります。

もう XNUMX つの課題は、ボーキサイト採掘に伴う地政学的リスクの可能性です。 最大のボーキサイト埋蔵量の多くは、ギニアやベネズエラなどの政情が不安定な国に位置しており、供給の混乱につながる可能性がある。 さらに、貿易政策や関税の変更は、ボーキサイト採掘事業の収益性に影響を与える可能性があります。

最後に、ボーキサイトの採掘と加工に必要なエネルギーやその他の投入コストの上昇により、将来的には経済的に成り立たなくなる可能性があります。 企業が競争力を維持するには、イノベーションと効率の向上を継続する必要があります。

要約すると、ボーキサイトの採掘と抽出の将来の見通しはまちまちであり、継続的な成長の可能性がある一方で、業界の長期的な持続可能性を確保するために対処する必要がある重大な課題とリスクも抱えています。

参考文献

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