خاک را به هنر «آلومینا» کنند

با این حال با ابداع راهی ساده برای فرآوری و پرعیارسازی آن در سال ۱۸۸۹م، استفاده از آلومینیوم رواج پیدا کرد. درحال حاضر نیز استفاده از آن در حوزههای مختلفی مانند صنایع هواپیمایی، ساختمان، بستهبندی و کالاهای مصرفی بادوام مرسوم است. با این حال بیشتر منابع بوکسیت جهان (که سادهترین راه تولید آلومینیوم است) در مناطق جغرافیایی خاصی از کره زمین متمرکز شدهاند. ذخایر عظیم این کانسنگ تنها در بخشهایی از اطراف خط استوا مانند افریقا، امریکای جنوبی و اقیانوسیه یافت میشود.
بسیاری از کشورهای دیگر که از بوکسیت بیبهره هستند، هنوز هم به دلیل هزینههای پایینتر تولید آلومینیوم از طریق بوکسیت اقدام به خرید آن از دیگر کشورها میکنند. با این حال، بهتدریج توجه کشورها به راههای اقتصادی تولید آلومینیوم از روشهای غیرمرسوم آن (استفاده از نفلینسینیت یا کائولین) معطوف شده است.

اجبار ایران برای یافتن جایگزین بوکسیت

برنامه سازمان توسعه و نوسازی معادن و صنایع معدنی ایران در صنعت آلومینیوم، تولید تا ۱/۵ میلیون تن تا سال ۱۴۰۴م است. به منظور انجام این توسعه، سالانه نیاز به ۳ میلیون تن پودر آلومینا و برای تامین این میزان آلومینا نیاز به سالانه دستکم ۱۰ میلیون تن سنگ بوکسیت به عنوان ماده اولیه معدنی اصلی تولید آلومینیوم است. میزان کل ذخایر بوکسیت کشور برابر با ۲۰ میلیون تن بوده و در حال حاضر تنها ذخیره در حال بهرهبرداری واحد جاجرم با ذخیره ۱۲ میلیون تن و تولید سالانه ۷۰۰ هزار تن بوکسیت است. در پالایشگاه جاجرم از این میزان بوکسیت حدود ۲۵۰ هزار تن پودر آلومینا در سال تولید میشود. این میزان در حال حاضر پاسخگوی تنها ۲۶ درصد از نیاز آلومینای داخلی با احتساب ظرفیت ۴۷۸ هزار تن آلومینیوم اولیه کشور است و بقیه آن به ناچار وارد میشود.

با توجه به ذخایر محدود بوکسیت کشور، بررسی امکان تولید آلومینا از سایر منابع داخلی شامل آلونیت و نفلینسینیت علاوه بر بوکسیت در سال ۱۳۶۱ شروع شد. محدودیت ذخایر بوکسیت به عنوان نخستین ماده معدنی به دلیل پایین بودن کیفیت، کمیت و غیراقتصادی بودن توسعه ذخایر آلونیت (به دلیل آلایندگی زیستمحیطی ناشی از انتشار گاز کربن دیاکسید) مورد توجه قرار نگرفت.

راه دشوار تولید آلومینا از نفلینسینیت

اکتشاف ماده معدنی نفلینسینیت به عنوان یکی از منابع تولید آلومینا (با توجه به ذخایر عظیم نفلینسینیت در استان آذربایجانشرقی) و همچنین مطالعات فنی- اقتصادی با همکاری سازمان توسعه صنعتی سازمان ملل متحد (یونیدو) و بهوسیله موسسه وامی روسیه به انجام رسید. براساس نتایج گزارشهای شرکت وامی، از بین ذخائر نفلینسینیت موجود در آذربایجان، کانسار رزگاه به منظور اکتشافات تفصیلی و آزمایشهای فنی انتخاب شد. مطالعات اولیه و آزمایشهای مقیاس آزمایشگاهی روی نمونههای سطحی کانسار از سوی شرکت وامی روسیه در سالهای ۱۳۶۹ تا ۱۳۷۱ تهیه شد.

به گزارش روابط عمومی سازمان توسعه و نوسازی معادن و صنایع معدنی ایران (ایمیدرو) ذخیره زمینشناسی نفلینسینیت منطقه آذربایجان به میزان ۱/۲ میلیارد تن شناسایی و پروانه بهرهبرداری از معدن رزگاه صادر شد. در سال ۱۳۷۴ احداث واحد آزمایشی آذرشهر به منظور انجام آزمایشهای فنی، بررسی نمونههای معدنی نفلینسینیت، سنگآهک و همچنین بهینهسازی فرآیند تولید آلومینا آغاز کرد و در سال ۱۳۸۴ عملیات اجرایی آن به پایان رسید. با توجه به نتایج مطالعات امکانسنجی انجام شده، ایجاد طرح با ظرفیت ۲۰۰ هزار تن در سال، مورد تایید سازمان مدیریت و برنامهریزی کشور و پس از آن مجلس شورای اسلامی قرار گرفت و موافقتنامه اجرایی طرح در اسفند ۱۳۸۴ مبادله شد. در پی آن و براساس اسناد مناقصه بینالمللی تهیه شده، مناقصه برای انتخاب پیمانکار «ایپیسیاف» طرح در سال ۱۳۸۵ برگزار و در نهایت کنسرسیوم موسسه جهاد مرکز، جهاد تحقیقات سهند تبریز و شرکت «ان اف سی» چین انتخاب و قرارداد مربوط به آن به مبلغ ۳۸۰ میلیون یورو در مهر ۱۳۸۶ منعقد و مبادله شد. با توجه به تحقق نیافتن تعهدات قراردادی، پیمانکار تعیین شده برکنار شده و درپی آن در پیش گرفتن اقدام شایسته برای تحقق اهداف این طرح در دستور کار سازمان ایمیدرو قرار گرفت.

پس از کنار گذاشته شدن پیمانکار قبلی از طرح، برای حصول اطمینان در تامین دانش فنی و فناوری برتر، مذاکرات لازم با وجود برخی محدودیتها با صاحبان این فناوری از جمله «ان اف سی» چین، «روسال وامی» روسیه و «اتوتک» آلمان به انجام رسید. پس از مذاکرات متعدد، شرکت«ان اف سی» چین و «وامی روسال» روسیه کنار گذاشته شدند. در نهایت، قرارداد مورد نیاز با شرکت «اتوتک» آلمان امضا شد؛ قراردادی که با موضوع طراحی پایه و انتقال دانش فنی با اعتباری افزون بر ۹/۳ میلیون یورو در مدت ۹ ماه تنظیم شده بود. پس از انجام این مرحله، اقدام لازم برای طراحی جزییات و تامین تجهیزات، ساخت و راهاندازی در کنار تامین مالی انجام خواهد شد. با این حال، نفلین سینیت تنها جایگزین بوکسیت برای ایران نیست و در کنار آن میتوان به کائولین هم اشاره کرد؛ ماده معدنی فراوانی که روسیه به تازگی اعلام کرده به فناوری تولید پودر آلومینا از آن دست یافته است.

فناوری تولید پودر آلومینا از ماده معدنی کائولین

شرکت «روسال» روسیه یکی از بزرگترین تولیدکنندگان شمش آلومینیوم دنیا، از ماده معدنی کائولین برای تولید پودر آلومینا استفاده کرد. این خبر را شرکت روسال حدود ۱۰ روز پیش اعلام کرد. وارداتی بودن بخش زیادی از بوکسیت مورد نیاز این دومین شرکت بزرگ شمش آلومینیوم در جهان، سبب خلق فناوری جدید استحصال آلومینا شده به طوری که این بار از کائولین برای این منظور بهره گرفته شده است. شرکتهای روسی پیشتر از ماده معدنی نفلینسینیت برای تهیه پودر آلومینا بهره گرفته بودند. روشی که در ایران نیز (به دلیل کمبود بوکسیت) در دست اجرا قرار دارد. با این حال با توجه به اینکه روسال سالانه ۳/۶ میلیون تن آلومینیوم تولید میکند که بیش از ۲ برابر این میزان به آلومینا نیاز دارد.

به نوشته «متال بولتن» این شرکت روسی، برای تولید هر تن شمش آلومینیوم افزون بر ۲ تن پودر آلومینا نیاز دارد که برای روسال، تناژ مورد نیاز سالانه به بیش از ۷/۲ میلیون تن میرسد. اما به تازگی این شرکت روی فناوری جدید استحصال آلومینا از کائولین سرمایهگذاری کردهاند که بنا به گزارشی که در روزهای اخیر منتشر شد متخصصان روسال توانستهاند جواب مثبت از این روش اخذ کنند. از همین رو این شرکت اعلام کرده نمونه آزمایشی موجود (تولید به روش نیمهصنعتی) در اوایل ۲۰۱۶م به بهرهبرداری کامل میرسد و یک کیلوگرم پودر آلومینا در ساعت تولید خواهد کرد. به گفته مقامات این شرکت، بعد از این مرحله، احداث یک واحد تولید پودر آلومینا به ظرفیت یک میلیون تن در سال در دستور کار قرار میگیرد. براساس گزارشهای منتشر شده ذخایر کائولین روسیه حدود ۲۰ میلیارد تن برآورد شده است.

فرصت استفاده از کائولین برای ایران

این اتفاق میتواند برای ایران هم رخ دهد. بهویژه آنکه بیش از ۷ درصد از کائولین جهان در ایران قرار گرفته و شاید بتوان از دانش فنی و همکاری روسها هم در دستیابی به فناوری تبدیل کائولین به آلومینا استفاده کرد؛ کاربردی که در حال حاضر برای کائولین تولیدی کشور وجود ندارد. استفاده کنونی آن تنها در حوزههایی مانند سرامیکسازی و کاغذسازی است. بیشترین بخش کائولین تولید شده تا چندین سال پیش از این در صنایع سرامیک به مصرف میرسید. اینک در حدود ۵۰ درصد کائولین در کاغذسازی، ۲۰ درصد در سرامیک و دیرگدازها، ۱۰درصد در لاستیکسازی و ۲۰ درصد در صنایع رنگ و پلاستیک به مصرف میرسد. در رنگسازی نیز از کائولین مرغوب و خالص به صورت ماده رنگی و پرکننده بهره میگیرند. اما میتوان انتظار داشت که زمینه استفاده از این ماده معدنی در صنایع معدنی کشور و تولید آلومینا از آن فراهم شود. از این طریق، مسیر کشور برای ایجاد ارزشافزوده بیشتر و رسیدن به اهداف تعیین شده برای صنعت آلومینیوم کشور هموار میشود.