§ 36. Кольорова металургія. Особливості технології виробництва та чинники розміщення підприємств з виплавки міді, алюмінію, титану. Найбільші країни-виробники та країни-споживачі кольорових металів у світі

1. ОСОБЛИВОСТІ ТЕХНОЛОГІЇ ВИРОБНИЦТВА ТА ЧИННИКИ РОЗМІЩЕННЯ ПІДПРИЄМСТВ З ВИПЛАВКИ МІДІ, АЛЮМІНІЮ, ТИТАНУ. На розміщення підприємств кольорової промисловості впливають сировинний та енергетичний чинники. Вам уже відомо, що руди кольорових металів містять у своєму складі в багато разів менше металів, ніж залізна руда. Отже, вартість виплавки кольорових металів дуже висока, до того ж вона матеріало- та енергоємна, ще й екологічно небезпечна. Тому руди кольорових металів недоцільно перевозити на далеку відстань. Коли без цього не можна обійтися намагаються підвищити вміст корисного компоненту в руді, зробивши з неї концентрат (мал. 1).

Для того щоб максимально знизити собівартість виробництва кольорових металів і менше забруднювати довкілля, рудну сировину треба використовувати комплексно. Так, виробництво алюмінію з нефелінових руд поєднують із виробництвом цементу, соди, поташу, титаномагнієве виробництво — з випуском соляної кислоти, емалей, титанових білил.

У технологічному процесі виплавки кольорових металів переважно використовують електроенергію. Наприклад, на виплавляння 1 тонни алюмінію потрібно 18—20 тис. кВт/год електроенергії. Для виплавки такої самої кількості магнію її потрібно ще більше — 22 тис. кВт/год.

Мал. 1. Стадії виробництва кольорових металів.

Для виробництва алюмінію використовують три руди: боксити, алуніти і ніфеліни, найбагатшими з яких є боксити. Найбільше їх видобувають три країни — Австралія, Ямайка і Гвінея. Провідними трьома споживачами алюмінію є США, Німеччина і Японія.

Приблизно половина міді, що виплавляється в світі щорічно, припадає на чотири країни — Чилі, Китай, Японію і США. Основними споживачами рафінованої міді є промислово розвинені країни Азії — Китай, Індія, Південна Корея, Японія, Тайвань, Таїланд, а також країни ЄС та США (мал. 2).

За допомогою мал. 2, 3 визначте регіони світу, які є лідерами з виробництва алюмінію.

Титан — це четвертий, найбільш поширений у структурі земної кори після алюмінію, заліза і магнію, твердий сріблястий метал, температура плавлення якого становить 1675 °С. Із 801 виду магматичних порід, проаналізованих Геологічною службою США, 784 містили титан. Найбільш важливими мінеральними джерелами титану є ільменіт і рутил.

Мал. 2. Розподіл регіонів світу за обсягами випуску алюмінію.

Виробництво алюмінію, млн т

Об’єднані Арабські Емірати

Мал. 3. Країни-лідери за виробництвом алюмінію (на 2019 р.).

Мал. 4. Склад кольорової металургії.

Значні родовища ільменіту розташовані в Австралії, Канаді, Китаї, Індії, Мозамбіці, Новій Зеландії, Норвегії, Україні й країнах Південної Африки, рутилу — у Південній Африці, Індії і Сьєрра-Леоне.

Титан і його сплави з алюмінієм, ванадієм, молібденом, магнієм та іншими металами використовується як конструкційний матеріал у авіа-, ракето-, суднобудуванні, харчовій, медичній промисловості і кольоровій металургії тощо. Він надзвичайно високо корозійностійкий і за цією якістю перевершує всі метали, крім благородних — золота, платини. За міцністю титан також не має суперників. Він в 1,7 разу важчий за алюміній, але у шість разів міцніший та в 12 разів твердіший за нього.

2. НАЙБІЛЬШІ КРАЇНИ-ВИРОБНИКИ ТА КРАЇНИ-СПОЖИВАЧІ КОЛЬОРОВИХ МЕТАЛІВ У СВІТІ. На сьогодні річне виробництво кольорових металів перевищує 45 млн тонн. При цьому виплавляється 70 видів металів. Кольорова металургія виробляє не тільки кольорові метали, але й їхні сплави, порошки, вироби з відповідних металів тощо. Із відходів виготовляють мінеральні добрива, будівельні матеріали тощо.

Головні сировинні ресурси розміщені по планеті таким чином: Канада (цинк, вольфрам), Гвінея (боксити), ПАР (золото), Мексика (срібло), США (молібден), Болівія (літій), Чилі (мідь), Індонезія (олово).

Кольорова металургія в основному тяжіє до джерел сировини. Це пов’язано з тим, що в більшості руд кольорових металів міститься зовсім незначна кількість металу, іноді в десятки й сотні разів менша, ніж у залізній руді. Основними виробниками кольорових металів сьогодні є Китай, США, Канада, Австралія, Росія, Казахстан, Чилі, Іспанія, ДР Конго, Замбія, Індонезія тощо.

Найбільшими споживачами кольорових металів є технологічно розвинені країни Західної Європи, США, Канада, Бразилія, Японія, Китай, Австралія, Росія, Індія.

Поясніть, чим відрізняються метали, які виробляє кольорова металургія.

Потреба у виробництві кольорових металів постійно зростає. Однак це екологічно найнебезпечніше виробництво інтенсивно витісняється до країн, що розвиваються. Сьогодні такі підприємства будують у країнах Африки, Азії та Латинської Америки. Звідси кольорові метали постачаються до високотехнологічних машинобудівних підприємств розвинених країн.

Алюміній широко використовується в будівництві, автомобілебудуванні, виробництві пакування та інших сферах. Зростання споживання алюмінію тісно пов’язане зі збільшенням виробництва алюмінію. Лідером з виробництва цього металу є Китай. Географічно родовища бокситів на землі розподілені дуже нерівномірно, величезні ресурси зосереджені в тропічних і субтропічних областях.

Алюміній — це один із найпоширеніших металів в земній корі. Проте у вільному стані він вперше був виділений лише в 1825 р, а алюмінієва промисловість виникла ще через 60 років, коли був відкритий спосіб отримання алюмінію електролізом глинозему, розчиненого в розплавленому кріоліті. Перший алюмінієвий електролізний завод був введений в дію в 1888 р. в Швейцарії. На сьогодні цей метал залишається найбільш популярним у кольоровій металургії.

Основними мінеральними формами зосередження алюмінію, із яких можливий його видобуток, є боксити, що забезпечують 98% світового виробництва глинозему, і 2%-ві нефелінові руди й алуніти, каолініти (мал. 5).

Проаналізуйте дані мал. 5. За допомогою карт атласу визначте країн-лідерів у чорній та кольоровій металургії.

3. ПОГЛИБЛЕННЯ ПОСТАДІЙНОЇ СПЕЦІАЛІЗАЦІЇ ВИРОБНИЦТВА ПІД ВПЛИВОМ ТНК (НА ПРИКЛАДІ АЛЮМІНІЄВОЇ ПРОМИСЛОВОСТІ). Руди кольорових металів від їх видобутку до отримання готового металу проходять декілька стадій: 1) видобуток, 2) збагачення, 3) виплавка у спеціальних печах з метою отримання чорнового металу, 4) очищення його від шкідливих домішок (рафінування). Отриманий на останній стадії метал потім перетворюється на прокат найрізноманітнішого профілю. Кожна стадія може виконуватися на окремих, дуже віддалених один від одного підприємствах.

Нині світова кольорова металургія випускає понад 70 видів металів, 96% всього їхнього обсягу припадає на алюміній, мідь, цинк і свинець.

За допомогою додаткових джерел знань з’ясуйте, у яких виробництвах використовують ці метали.

Розміщення окремих стадій виробництва кольорових металів визначається природно-ресурсними, економічними, екологічними та іншими чинниками. Жорстке екологічне законодавство в розвинених країнах змушує підприємців нести додаткові витрати і «виганяє» кольорову металургію до країн, що розвиваються, з їх ліберальним законодавством і процвітаючою корупцією.

Мал. 5. Світові запаси бокситів.

Іншою є ситуація з виробництвом алюмінію з бокситів, які можуть містити у своєму складі до 60% корисного компоненту. Тому таку руду везуть до країн, які мають велику кількість дешевої електроенергії.

Значення кольорової металургії на сьогодні економіці стрімко зростає. Фактично всі найсучасніші виробництва базуються на продукції кольорової металургії. І чим швидшим стає НТП, тим вагомішою стає роль цього сектору економіки.

Швидкий розвиток випуску електромобілів у світі сприяв розвитку окремих виробництв кольорової металургії. Для акумуляторних батарей нового покоління потрібно багато металу літію. Тому країни, де існують родовища цього рідкісного металу, до яких належить і Україна, мають значні перспективи розвитку кольорової металургії.

• Основними чинниками розміщення підприємств кольорової промисловості є сировинний та енергетичний. Комплексне використання рудної сировини дозволяє максимально знизити собівартість виробництва кольорових металів і зберегти довкілля.
• Для виробництва алюмінію використовують боксити, алуніти і ніфеліни. Провідними його споживачами є США, Німеччина і Японія. Майже половину міді виплавляють Чилі, Китай, Японія та США. Значні родовища титану є в Австралії, Канаді, Китаї, Індії, Мозамбіці, Новій Зеландії.
• Основними стадіями виробництва кольорових металів є видобуток і збагачення руди, виплавка чорнового металу та його рафінування, виробництво прокату.

ЗАПИТАННЯ ТА ЗАВДАННЯ

• 1. Назвіть основні види кольорових металів.
• 2. Наведіть приклади найбільших країн-виробників алюмінію, титану, міді в світі та Європі. Покажіть їх на карті.
• 3. Охарактеризуйте місце України на світовому ринку кольорових металів.
• 4. Перегляньте в мережі Інтернет відеоматеріали на тему «Як виготовляють алюмінієву фольгу». Охарактеризуйте особливості сучасних технологій роботи з кольоровими металами.
• 5. Покажіть на карті атласу центри кольорової металургії в Україні. Поясніть принципи їх розміщення.
• 6. Оцініть наслідки впливу металургійного виробництва на довкілля.

Практична робота 11. «Складання картосхеми з нанесенням найбільших у світі країн-експортерів та імпортерів продукції чорної та кольорової металургії»

Властивості алюмінію

АЛЮМІНІЙ (Aluminium; від лат. Alumen (aluminis) – галун], Al – хім. Елемент III групи періодичної системи елементів; ат. Н. 13, ат. М. 26,98154. Сріблясто-білий метал, при звичайних умовах покритий тонкою окисної плівкою. У всіх сполуках А.трехвалентен, але при високих т-рах може бути одновалентним (утворюючи субсоедіненія) і, вначітельно рідше, двовалентних. Складається з стабільного ізотопу 27Al. Вперше А. у вільному вигляді виділив в 1825 датський вчений X. К. Ерстед. Перший пром. спосіб произова А. запропонував в 1854 франц. хімік А. Е. Сент-Клер Девіль.
За поширеністю в природі А. займає перше місце серед металів. Його вміст у земній корі становить 8,8%. У вільному стані в природі не зустрічається через високу хім. активності. Головна маса А. зосереджена в бокситах, нефелинів, алунітів, каолінах та ін. Найбільш цінна алюмінієва руда – боксити, де міститься близько 50% окису алюмінію. Кристалічна решітка А. гранеіентріровапная кубічна з періодом а = 4.0414А (т-ра 20 ° С), щільність (т-ра 20 ° С) 2,7 г / см³, tпл 660 ° С, tкип +2327 ° С, температурний коеф. лінійного розширення (т-ра 25 ° С) 24,3 X 10-6 град-1, питома теплопровідність (т-ра 20 ° С) 0,538 кал / см • сек • град, питома теплоємність (т-ра 20 ° С) 0,215 кал / г XX граду питомий електричний опір (т-ра 20 ° С) 2,66 • 10-6 ом • см, електричне сопротивле ня провідникового А. не більше 0,028 ом • мм2 / м, температурний ко-еф. електричного опору А.- 0,004 градˉ¹. А. слабо парамагнитен. Відрізняється пластичністю, легко піддається пресуванню, прокатці, куванні, штампуванню і волочіння.
Межа міцності на розтяг 8-10 кгс / мм2, межа текучості при розтягуванні 3 кгс / мм2, відносне подовження 35%, відносне звуження 80%, твердість по Брінеллю 25, модуль норм, пружності +7100 кгс / мм2, модуль зсуву +2600 кгс / мм2 . Після холодної прокатки межа міцності зростає до 18-25 кгс / мм2, твердість по Брінеллю – до 45 -60, відносне подовження зменшується до 3-5%. А. відрізняється високою електропровідністю (четверте місце серед металів – після срібла, міді і золота). Домішки і легуючі добавки знижують електропровідність А., особливо марганець, ванадій, хром і титан, меншою мірою – нікель, кремній, цинк, залізо і мідь. Так, електропровідність А. чистотою 99,997% становить 65,5% електропровідності міді, а електропровідність А. чистотою 99,5% знижується до 62,5%. А. відноситься до хімічно активних металів. На повітрі швидко покривається тонкою міцною окисної плівкою товщиною 50-100 А, що захищає від подальшого окислення.
Плівка має високу електр. опір (напруга пробою перевищує 500 в) і, на відміну від органічних ізоляторів, витримує високі т-ри. А. утворює сполуки майже з усіма елементами, розчиняється в к-тах і лугах. Однак він може успішно використовуватися в корозійних середовищах, в яких брало поверхнева захисна плівка окису А. нерастворима. А. відрізняється високою корозійною стійкістю у воді, в тому числі киплячій і морський. Він стійкий в оцтової, лимонної, винної та ін. Органічних к-тах. А. практично не взаємодіє з концентрованою азотною к-тій, мн. органічними речовинами і харчовими продуктами, Швидко розчиняється в розчинах їдких лугів (утворюючи алюмінати), соляної, плавикової і бромистоводневої к-тах. Слабо взаємодіє з борною к-тій. При звичайних т розчинах не взаємодіє з водою, парами води, окисом і двоокисом вуглецю; при досить високих т-рах здатний реагувати з ними. А. стійкий в розчинах сірчанокислих нейтральних солей магнію, натрію, а також гіпосульфіту. Мало впливають на А. сірчистий газ, аміак і сірководень.
Додавання до води лугів, солей, ртуті, міді та іонів хлору збільшує його корозію. Водо-род розчиняється у твердому А., з підвищенням т-ри розчинністьзбільшується (при т-рі 350 ° С вона становить 0,002 см3 / 100 г, а при т-рі 660 ° С – 0,036 см3 / 100 г). Компактний А. в середовищі азоту покривається тонкою плівкою нітриду. З галогенами, сіркою і фосфором А. взаємодіє при високих т-рах. З більш електропозитивні елементами утворює алюмініди. При нагріванні А. відновлює більшість окислів ін. Металів, що використовується в алюмотермії. Произ-во А. полягає в отриманні окису алюмінію з алюмінієвих руд лужним, кислотним, електротермічним або комбінованими способами, отриманні первинного металу електролізом окису алюмінію (в спец. Апаратах – електролізерах), розчиненої в розплавленому кріоліті при т-рі близько 950 ° С, і рафінуванні цього металу. Невеликі добавки фторидів кальцію, магнію і натрію покращують фізико-хім. св-ва електроліту, підвищуючи ефективність електролізерів. Макс, вміст окису алюмінію в електроліті – 6-8%.
У виробництві використовують електролізери з безперервними самообжігающіміся анодами і бічним або верхнім підведенням струму, електролізери з обпаленими анодами. Катодом служить подина ванни, анодом – занурені в електроліт вугільні обпалені блоки або набивні самообжігающіеся електроди. Ванну експлуатують при напрузі 4,0-4,5 в. Сила струму, що підводиться до електролізерів, – 130-160 ка. Щільність струму на аноді 0,7-0,8 а / см², на катоді 0,4-0,5а / см² .. Витрата електроенергії на произ-во 1mA. становить 14 000- 15000кВт-ч.Черновой А. містить домішки від яких брало його очищають продуванием розплаву хлором при т-рі 750-770 С протягом 10-15 хв, після чого розливають у чушки. Чистоті первинного А, 99,7-99,5%. Перспективний хлорідпий спосіб отримання А .. дозволяю щі і зменшити витрати енергії і злизати забруднення навколишнього середовища. Залежно від способу отримання та хім. складу розрізняють: А. особливої ​​чистоти, А. високої чистоти і А. технічної чистоти. А. особливої ​​чистоти (марки А999) містить не більше 0,001% домішок. Отримують його зонної плавкою і дистиляцією через субгалогеніди електролітично рафінованого металу. Для більш глибокого очищення ці способи комбінують. Застосовується для науково-дослідних цілей, в напівпровідниковій і ядерній техніці. А. високою чисто-т и (марок А995, А99, А97, А95) містить від 0,005 до 0,05% домішок.
Отримують цей метал з первинного металу технічної чистоти додатковим рафінуванням по трьох л о й ному способу, снижа юще-му вміст домішок заліза, кремнію, титану, міді та ін. Використовується в основному при произове спеціальної хім. апаратури, електр. конденсаторів і ін. А. технічної чистоти (марок А85, А8, А7, А6, А5, АТ, А і АЕ) містить від 0,15 до 1,00% домішок. А. марок А85 і А8 застосовують для произова алюмінієвого пуття та, А. ма рок А 7, А6 і А5 – для отримання алюмінієвих сплавів, фольги, произова кабельних і струмопровідних виробів, алюмінієвого порошку, для плакирования та ін. Для виготовлення сплавів на алюмінієвій та ін. основах, спец. лігатур, кабельних і струмопровідних виробі застосовують метал марки ДО, для підшити-товки алюмінієвих сплавів, виготовлення лігатур, в алюмотер-мні – метал марки А, для произова алюмінієвої катанки – метал марки АЕ. А. високої й технічної чистоти випускають в чушках масою 5; 15 і 1000 кг. Осн. види алюмінієвих напівфабрикатів – листи, дріт і смуги.
Поставляють напівфабрикати і вироби в гарячекатаному, нагартованной і отожженном стані. Мала щільність металу, висока електропровідність, достатня механічна міцність і висока корозійна стійкість по відношенню до деяких хім. реагентів, а також низька собівартість обумовлюють широке застосування А. в різних областях техніки. Щодо низький перетин поглинання теплових нейтронів, мала чутливість структури і хутро. св-в до радіаційного впливу, а також значна корозійна стійкість в деяких середовищах-теплоносіях дозволяють використовувати А. як конструкційний матеріал ядерних реакторів, гл. обр. з водяним охолодженням. А. застосовують також для виготовлення захисних оболонок тепловиділяючих елементів, трубопроводів. А. служить основою для алюмінію сплавів, легуючим елементом в магнієвих, цинкових, мідних, титанових та інших сплавах.
На основі А. методом порошкової металургії створені спечені алюмінієві сплави, що відрізняються високою жароміцністю. А. використовують для розкислення сталі, одержання деяких металів методом алюмотермії, вибухових речовин, а також в композиційних матеріалах на різній основі. Див. Також Алюмінієва бронза, Алюмінієва латунь. Алюмінієвий чавун, алюмо-нирование, Алітування.
Природний алюміній – це стабільний ізотоп 27Al
Кілька радіоактивних ізотопів алюмінію отримані штучно, з них … застосовується як мічений атом.
За поширеністю в літосфері алюміній займає перше місце серед металів і загальне третє місце (після кисню і кремнію). в наслідок великий хімічної активності він не зустрічається у вільному стані.
Важливі руди алюмінію – боксити Al2O3 · nH2O (що містить 32 – 60% Al2O3), алуніт K2SO4 · Al2 (SO4) 3 · 2Al2O3 · 6H2O, каолін Al2O3 · 2SiO2 · 2H2O, нефелін Na2O · Al2O3 · 2SiO2, що залягає спільно з апетитом.
Алюміній входить також до складу численних польових шпатів: ортоклаза K [AlSiO8], альбіта Na [AlSi3O8], цеоліту, слюда та ін.
Складність отримання алюмінію обумовлюється тим, що оксид алюмінію не проводить електричний струм і відрізняється високою температурою плавлення +2050 ° C. Тому електролізу піддають розтоплену суміш, яка містить 6 – 8% Al2O3 і 92 – 94% кріоліту Na3 [AlF6]. Крім того, в розплав додають фториди кальцію, магнію або алюмінію для зниження температури плавлення електроліту і поліпшення ходу процесу. В результаті всього цього вдається вести процес при температурі 960 ° C. Дно електролізера, складене з блоків спресованого вугілля, що є катодом. Алюмінієві каркаси, розташовані зверху і заповнені вугільними брикетами, відіграють роль анодів:

На катоді виділяється металевий алюміній:

а на аноді газоподібний кисень:

У міру накопичення на дні електролізера розплавленого алюмінію його випускають, а розплав додають нові порції полутораокісі алюмінію. Вирізняється кисень взаємодіє з вугіллям анода, який вигоряє з виділенням окису і двоокису вуглецю.

Металеві властивості виражені у алюмінію набагато сильніше, ніж у бору, але хімічні зв’язки алюмінію з іншими металами ще в основному ковалентного характеру.
На відміну від бору атом алюмінію має вільні d- підрівні на зовнішньому електронному рівні.
Крім того, іон Al³⁺ відрізняється невеликою радіусом при досить високому заряді і тому є комплексоутворювачем з координаційними числами чотири (як у бору) і шість.
Хімічно чистий алюміній – сріблясто білий метал щільність 2,7 г / см³ c температурою плавлення 660,1 ° C, має гранецентрированную кубічну грати, відрізняється хорошою пластичністю в холодному і гарячому станах.
Алюміній – активний метал з великим спорідненістю до кисню. На повітрі швидко покривається захисною оксидною плівкою, а у воді – захисною плівкою гідроксиду. Руйнування захисної плівки (шляхом амальгамації) призводить до швидкої корозії алюмінію на повітрі і до активної взаємодії його з водою:

2Al + 6H2O = 2Al (OH) 3 + 3H2 ↑
Холодна концентрована азотна кислота пасивує алюміній, але в розбавлених сірчаної кислоті і соляній кислоті він легко розчиняється:

2Al + 3H2SO4 = Al2 (SO4) + 3H2 ↑

З водними розчинами лугів алюміній взаємодіє, утворюючи тетрагідроксодіаквааюмінат:

2Al + 2NaOH + 10H2O = 2Na [Al (OH) 4 (H2O) 2] + 3H2 ↑

але можуть вийдуть і гідроксоалюмінат Na [Al (OH) 5] або Na3 [Al (OH) 6].
Взаємодія з галогенами при звичайній температурі, алюміній утворює Галогеніди – летючі і гігроскопічні речовини, що димлять на повітрі внаслідок гідролізу:

AlCl3 + H2O ⇄ AlOHHCl2 + HCl

Безпосередня реакція з неметалами, алюміній утворює нітрид AlN (при 800 ° C), сульфід Al2S3 (при 1000 ° C), карбід Al4C3 (при 2000 ° C). З воднем алюміній не реагує, а полімерний гідрид його (AlH3) n отримують непрямим шляхом.
Оксид Al2O3 – єдиний для алюмінію – може отримати при нагріванні на повітрі мелкораздробленного металу або алюмінієвої фольги:

Це біле тугоплавкое, нерозчинна у воді речовина. Зустрічається у вигляді мінералу корунду, що займає по щільності 2 місце після алмазу. Прозорі кристали корунду бувають пофарбовані в червоний або синій колір (рубін і сапфір). В даний час рубіни отримують штучно для технічних цілей. Кристали рубінів набули значення як квантові підсилювачі (генератори) електромагнітних випромінювань; підсилювачами радіохвиль називають Мазер, а підсилювачами світлових хвиль – лазерами.
Непрозорі, що містять багато домішок кристали корунду, відомі як наждак, застосовуваний для шліфування та обробки металів.
Оксид алюмінію амфотерен. При сплаві його з їдкими лугами виходять солі мета алюмінієвої кислоти HAlO2 наприклад мета алюмінат калію:

Він взаємодіє і з кислотами:

Al2O3 + 6HCl = 2AlCl3 + 3H2O

Але дуже прожарений оксид алюмінію розчиняється ні в кислотах, ні в лугах.
Подрібнений і активоване метаалюмінатом натрію оксид алюмінію використовують як мінеральний ионообменник під назвою (окис алюмінію для хроматографії)
Гідроксид алюмінію Al (OH) 3 осаджують, діючи лугами на розчини солей:

AlCl3 + 3NaOH = Al (OH) 3 + 3NaCl

Білий осад гідроксиду алюмінію розчиняється в кислотах:

Al (OH) 3 + 3HCl = AlCl3 + 3H2O

Розчиняється в надлишку розчинів лугів:

Al (OH) 3 + NaOH = Na [Al (OH) 4]

тобто проявляє амфотерность.
Формула Na [Al (OH) 4] не цілком відповідає складу продукту реакції, насправді у алюмінію координаційне число дорівнює шести і виходить тетрагідрооксодіакваалюмінат натрію:

Al (OH) 3 + OH⁻ + 2H2O = [Al (OH) 4 (H2O) 2] ⁻

Але при сплавці з лугами гідроксид алюмінію утворює солі метаалюминиевой або ортоалюмініевой кислот:

Al (OH) 3 + NaOH = NaAlO2 + 2H2O

Al (OH) 3 + 3NaOH = Na3AlO3 + 3H2O

У гідроксиду алюмінію основні і кислотні властивості виражені приблизно однаково.
Солі алюмінію добре розчинні у воді, легко гідролізуються і деякі з них (Al2S3) тобто на основу і кислоту.
Хлорид алюмінію AlCl3 відомий як каталізатор в органічному синтезі.
Сульфат алюмінію Al2 (SO4) 3 · 18H2O застосовується для очищення природних вод від колоїдних частинок, які захоплюються гідроксидом алюмінію, що утворюється при гідролізі солі.
Сульфат калію – алюмінію (алюмокалієві галун) KAl (SO4) 2 · 12H2O застосовується в шкіряної промисловості, служить протравов при фарбуванні бавовняних тканин.

Застосування
Мала щільність, пластичність і стійкість до корозії забезпечили алюминию застосування в авіа – і автопромисловості. Він входить до складу легких сплавів: дуралюмина (сплав алюмінію, міді, магнію і марганцю), силуміну (сплаву алюмінію і кремнію) і деяких інших. З алюмінієвих сплавів виготовляють корпусу штучних супутників Землі і космічних кораблів.
У електротехніці алюміній замінив мідь як матеріал для виготовлення проводів. Використовується як відновник при виплавці металів (Алюмінотермія):

Алюминотермии, відкрив Н.Н. Бекетовим в 1859 р застосовують і для зварювання металевих деталей. При цьому суміш порошкоподібних алюмінію та оксиду заліза (II, III) Fe3O4 звану термітом:

в результаті реакції досягається температура близько 3000 ° C, вийшло залізо плавиться, стікаючи вниз і зварює деталі.
Крім технічного алюміній має також велике біологічне значення. Низькі концентрації іонів алюмінію стимулюють деякі процеси життєдіяльності рослин, наприклад проростання насіння. Але більш високі концентрації (> 2 мг / л розчину), знижують інтенсивність фотосинтезу, порушують фосфорний обмін, затримують ріст кореневої системи.
Присутність катіонів Al в грунті почасти обумовлює шкідливу для рослин обмінну кислотність ґрунтового розчину. Іони алюмінію зазвичай поглинаються ґрунтовими колоїдами, але під дією нейтральних солей (наприклад, хлорид калію) вони витісняються з грунтового поглинаючого комплексу.
У результаті Катіонообменная процесу іониалюмінію переходять в грунтовий розчин. Отримана при цьому сіль гідролізується:

AlCl3 + H2O ⇄ HCl + Al (OH) Cl2

У результаті гідролізу відбувається небажане підвищення концентрації водневих іонів в грунтовому розчині (зниження величини pH).