Азақстандағы бокситтың және алюминий тотығын өндіретін басқа шикізатардың қорлары

Павлодар алюминий зауытының негізгі шикізат алатын орындары Қазақстанның батыс Торғай және Амангелді аудандары. Батыс Торғайдағы бокситті Краснооктябрь боксит кенөндіру басқармасы, ал Амангелдідегі бокситті Торғай боксит кенөндіру басқармалары өндіреді.

Торғай боксит кенорыны басқармасы 1963 жылдан бастап жұмыс істейді. Сол жылдардан бері ПАЗ-ға 70 миллион тоннадан астам боксит өндіріліп жіберілді. Аталмыш кенорын құрамына сегіз бокситті кенорындры кіреді. Ең ірілері Жоғарғы және төменгі Ашут кенорындары.

Қазіргі таңда кенорында жылына 700 мың тонна боксит өндіріледі, сонымен қатар Торғай боксит кенорыны Ресей зауыттарына оттөзімді саз жібереді.

Краснооктябрь боксит кенорыны басқармасы 1950 жылдан бері жұмыс істейді және оның құрамына онекі бокситті кенорын кіреді. Солардың ішінде Қазақстандағы ең ірі кенорындардың бірі болып саналатын Красногор кенорыны.

Красногор кенорынан бокситті 1998 жылдан бері молынан өндіріп жылына 1,7 миллион тоннаға дейін жеткізіп отыр. Бұл ПАЗ-ғы технологияны төменгі сапалы боситті өндіруге ыңғайлағанның нәтижесінде мүмкін болып отыр.

Бүгінде Краснооктябрь боксит кенорыны басқармасы жылына төрт миллион тоннадан астам босит өндіреді.

Геологтардың бағалаулары бойынша бұл кенорындағы бокситтің қоры 50-60 жылға жетеді.

Барлық босит өндіретін кенорындар (Аят, Белин, Красногор және Шығыс Аят) жер қыртыстарында орналасуы құрылыстары жалпы ұқсас болып келеді.

Аят кенорыны 1971 жылдан бастап боксит өндіреді. Геологиялық есептеу бойынша мұнда бокситтың 12 миллионн тоннаға жуық қоры қалды.

Белин кенорыны 1979 жылдан бері кен өндіреді, бұл жерде бокситтың 28 миллион тоннаға жететін қоры бар. Ал Красногор кенорынында бокситтың қоры геологиялық бағалау бойынша 200 миллион тоннадан асады. 1990 жылдардың аяғына дейін құрамы жағынан сапасы төмен болғандықтан ПАЗ- да классикалық технология мен алюминий тотығын өндіруге бұл бокситтің керегі шамалы болды.

Ал 1994 жылы ПАЗ-ға арналған жоба бойынша қолданылатын бокситтың қоры шамамен 6-7 жылға жететіндей ғана қалған болатын. Сол кезде шынымен зауытты тоқтату қауіпі төнген еді. Бұл шамамен 12 мың адам далада қалып, обылыс және республика бюджеттері қомақты қаржыдан айырылып, республикаға экономикалық құлдырау қауіпі төнген еді.

Бұл кенорынының төменгі сапалы бокситті өңдей алатын үлкен табыстарға жетіп, зауыттың өмірін кем дегенде 60-70 жылға ұзартып отыр.

Геологиялық зерттеулердің нәтижесінде Краснооктябрь кенорынындағы бокситтердің құрамында органикалық көміртегі көп екені анықталды. Бұл лигнит қосылыстары.

Егер өндірілетін бокситтің құрамында органикалық лигнит 0,8% асатын болса өндірілетін өнімнің сапасына да, көлеміне де кері әсер етіп, глинозем өндірісінің өзіндік құнын өсіреді және технологияға кері әсерін тигізеді. Сондықтан да қазба кезінде лигнит қосындыларын арнайы жерлерге бөлек жинайды (Лигнит қоспаларын өндіріске енгізу тақырыбы жайлы кейінірек айтылады).

Сонымен Қазақстан алюминий тотығы өндірісінде негізгі шикізат орындары Торғай және Краснооктябрь кенорындары болып табылады. Торғайдағы бокситтың қоры біткен кезде алюминий тотығы кәсіпорны ешбір қиындықсыз, толығымен алюминий тотығын Краснооктябрь кенорынынан өндіретін болады.

Қазіргі кезде алюминий тотығын тек бокситтен ғана өндіріп келеді, ал алюминий тотығын бокситтен басқа құрамында алюминий оксиді бар заттардан алуға болатыны бізге белгілі.

Геологиялық барлау жұмыстарының нәтижесінде Қазақстанның аймағында әртүрлі алюминий шикізаттары табылды. Олар бокситпен қатар нефелинді сиениттер,алуниттер, саз-ақсаз, металлургиялық домна қождары және тас көмірдің қалдық күлдері.

Аталмаш заттардың қоры республикамыздың аймағында өте көп.

Алюминий шикізатының негізгі түрлеріне тоқталып өтейік.

Боксит деген не нәрсе? Бұл құрамында негізінен алюминий оксиді, кремний, темір оксидтері және басқа металлдар бар тау жынысы. Боксит деген атау француздың Бо (Баих) қаласынан алынған сөз, алғаш рет 1821 жылы табылды.

Сыртқы түсі бокситтің әртүрлі болып келгенімен көбінесе қызғылт түсті қатты өнім және жиі-жиі ақ, сары, жасыл түсті бокситтер де кездесіп отырады.

Қызыл түсті болып келетін себебі бокситтің құрамында темір оксидінің көп екендігін көрсетеді, темірдің құрамы аз болса бокситтің түсі сұрғылт немесе ақшыл болып келеді.

Бокситтің құрамында алюминий тотығы, яғни алюминий оксиді қаншалықты көп болып, ал кремний қосылыстары аз болатын болса ол соншалықты сапалы боксит болып есептеледі. Бұл екі компоненттің массалық қатынастары кремнилік модулі арқылы көрсетіледі

Мысалы: Бокситтегі Al₂O₃ пайызы 45 тең дейік, яғни бір тонна бокситте 450 кг Al₂O₃бар, ал бокситтегі SiO₂ пайызы 12,5 тең дейік, яғни бір тонна бокситте 125 кг SiO₂ бар, сонда

Бокситтің кремнилік модуль саны 3,5 - 20 аралықта орналасады және құрамындағы алюминий оксиді төмендегідей минералдардан тұрады:

– гидраргиллит - Al(OH)₃;

– бемит - Al(OOH);

– диаспор - Al(OOH);

– α - корунд (сирек кездеседі).

Өндірістерде жоғарғы сапалы құрамында кремнийі аз бокситтерді (кремнилік модулі 6-дан жоғары µ ≥ 6) Байерлік тізбегі әдісімен өндіреді, ал құрамында кремниі көп бокситтерді (кремнилік модулі 6-дан төмен µ ≤ 6) күйежентектелу немесе жүйеленген Байер-күйежентектелу әдістерімен өндіреді.

Нефелиннен алюминий тотығын тек күйежентектелу тәсілін қолдану арқылы алса, алуниттен тотықсыздану-сілтілік тәсілімен алады.

Дамыған мемлекеттерде бокситтің жалпы қоры 62,4 млрд тоннаға жуық, 45 мемлекетте бокситтің қоры бар екендігі анықталса да, тек солардың 22 мемлекетінде боксит қазылып алынды.

Әлемдегі мемлекеттердің арасында Қазақстан боситтің қоры жағынан Гвинея, Австралия, Бразилия, Индия, Венесуэла, Ямайка, Камерун, Мали, Индонезия, Суринам, Кот-Д’Ивуар, Гайана, Россия, Гана сияқты елдерден кейін 15–ші орын алады, ал бокситті қазып алу жағынан еліміз Австралия, Гвинея, Ямайка, Бразилия, Индия, Суринам және Россиядан кейінгі 8-ші орында.

Боксит тек қана алюминий өндірісінде қолданылып қоймай, сонымен қатар элекрокорунд, алюминий тотықты цемент өндірістерінде және оттөзімді материал ретінде, негізгі мартендік болат қорытуда қождама ретінде кеңінен қолданылады.

Боксит мұнайды күкірттен тазалауға да көп қолданылады, ал кейбір мемлекеттерде бокситті минералдық бояулар алу үшін қолданады.

Құрамындағы Al₂O₃–не және кремнилік модуліне байланысты бокситтер төмендегі маркалар мен түрлерге бөлінеді (1 кесте).

1 кесте – Боксит маркалар мен түрлері

Боксит маркасы	Al2O3 - құрамы; %, кем емес	Кремнилік модуль Al2O3 / SiO2	Қолданылатын саласы
Б-ОО			Электрокорунд өндірісі
Б-О			Электрокарунд өндірісі
Б-1		8,0	Алюминий тотығы және алюминий тотықты цемент, оттөзімді материалдар өндірісі.
Б-2		6,0	Алюминий тотығы және алюминий тотықты цемент, оттөзімді материалдар өндірісі.
Б-3		5,0	Алюминий тотығы өндірісі
Б-4		3,9	Алюминий тотығы өндірісі
Б-5			Алюминий тотығы және мартендік өндіріс
Б-6		2,0	Мартендік өндіріс

Жалпы металлогиялық құрамы бойынша бокситтер тастақ, қопсыма, құрғақ және сазды болып бөлінгенімен олардың арасында анық бөлінген шекарасы жоқ.

Тастақ бокситтің құрамы 6-78%; қопсыма бокситтікі 2-51%; құрғақ бокситтікі 2-46%; ал сазды бокситтердің құрамы 5-72% құрайды. Торғай және Краснооктябрь мекенжайларының бокситтері гидраргилитті (гиббситті) бокситер – Al (OH)₃ түріне жатады. Боксит құрамдастар – Al (OH)₃ гидраргилит; ақсаздық (Al₂O₃·2SiO₂·2H₂O); темір окcидтері - Fe₂O₃; FeCO₃ – cидерит: FeS₂ – пирит; CuFeS₂ – халькопирит болып табылады.

Кесте 2 - Торғай және Краснооктябрь бокситтерінің орташа құрамы

Бокситтердің кен орындары	Al2O3	SiO2	Fe2O3	СО2	µ Si
Торғай	44,0	14,2	15,2	0,3	3,1
Аят	44,8	9,1	19,8	1,34	4,9
Белин	42,4	8,9	19,8	1,11	4,8

Кесте 3 - Бокситтің сапалық көрсеткіші