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铝矾土

铝矾土

铝矾土(aluminous soil;bauxite)又称矾土或铝土矿,主要成分是氧化铝,系含有杂质的水合氧化铝,是一种土状矿物。白色或灰白色,因含铁而呈褐黄或浅红色。密度3.45g/cm3,硬度1~3,不透明,质脆。极难熔化。不溶于水,能溶于硫酸、氢氧化钠溶液。主要用于炼铝,制耐火材料

矾土矿学名铝土矿、铝矾土。其组成成分异常复杂,是多种地质来源极不相同的含水氧化铝矿石的总称。如一水软铝石、一水硬铝石和三水铝石(Al2O33H2O);有的是水铝石和高岭石(2SiO2Al2O32H2O)相伴构成;有的以高岭石为主,且随着高岭石含量的增高,构成为一般的铝土岩或高岭石质粘土。铝土矿一般是化学风化或外生作用形成的,很少有纯矿物,总是含有一些杂质矿物,或多或少含有粘土矿物、铁矿物、钛矿物及碎屑重矿物等等。

铝土矿的定义名称还不够统一,这与各个国家的资源情况及工业需求有关。各个时期名称也不一致,但基本上大同小异。在中国一般认为:"铝土矿系指矿石之含铝量较高(40%以上),铝硅比值大于2.5者(A/S≥2.5),其小于此数值者则称为粘土矿或铝土页岩或铝质岩"。在中国已探明的铝土矿储量中,一水铝石型铝土矿占全国总储量的98%左右。

目前,已知赋存铝土矿的国家有49个。中国有丰富的铝矾土资源,约37亿吨,居世界前列,与几内亚、澳大利亚、巴西同属世界铝矾土资源大国。但生产供耐火材料用的高铝矾土的国家只有圭亚那和中国,其他国家的铝矾土含铁量高,多用于炼铝和研磨材料。

中国铝土矿资源比较丰富,在全国18个省、自治区、直辖市已查明铝土矿产地205处,其中大型产地72处(不包括台湾)。主要分布在山西、山东、河北、河南、贵州、四川、广西、辽宁、湖南等地。

⑴炼铝工业。用于国防、航空、汽车、电器、化工、日常生活用品等。

⑵精密铸造。矾土熟料加工成细粉做成铸模后精铸。用于军工、航天、通讯、仪表、机械及医疗器械部门。

⑶用于耐火制品。高铝矾土熟料耐火度高达1780℃,化学稳定性强、物理性能良好。

硅酸铝耐火纤维。具有重量轻,耐高温,热稳定性好,导热率低,热容小和耐机械震动等优点。用于钢铁、有色冶金、电子、石油、化工、宇航、原子能、国防等多种工业。它是把高铝熟料放进融化温度约为2000~2200℃的高温电弧炉中,经高温熔化、高压高速空气或蒸汽喷吹、冷却,就成了洁白的"棉花"--硅酸铝耐火纤维。它可压成纤维毯、板或织成布代替冶炼、化工、玻璃等工业高温窑炉内衬的耐火砖。消防人员可用耐火纤维布做成衣服。

⑸以镁砂和矾土熟料为原料,加入适当结合剂,用于浇注盛钢桶整体桶衬效果甚佳。

⑹制造矾土水泥,研磨材料,陶瓷工业以及化学工业可制铝的各种化合物。

耐火材料用铝矾土数量的技术条件:

等级

化学成分

耐火度

体积密度

Al2O3

CaO

Fe2O3

特级

>85

<0.6

<1.4.0

>1790

>3.6

一级

>80

<0.6

<3.0

>1790

>3.0

二级甲

70~80

<0.8

<3.0

>1790

>2.8

二级乙

60~70

<0.8

<3.0

>1770

>2.65

三级

50~60

<0.8

<2.5

>1770

>2.55

中国铝矾土矿矿床可分为两大类型:古风化壳型铝矾土矿矿床(Ⅰ型)和红土型铝矾土矿矿床(Ⅱ型)。前一类又分为四个亚类:修文式、新安式、平果式和遵义式。后一类只有一个亚类,称漳浦式。

1)修文式:又称碳酸盐岩古风化壳异地堆积亚型铝土矿矿床。其成因与碳酸盐岩喀斯特红土化古风化壳有关。又由于铝土矿与下伏碳酸盐岩基岩之间有数米厚的湖相铁矿扁豆体沉积,铝土矿不是原地堆积的,而是这个已接近干枯的湖泊附近的红土化风化壳异地迁移来堆积成的。该类矿床以贵州修文县小山坝铝土矿矿床较为典型。这是中国最重要的一类铝土矿,其储量占本类型(Ⅰ型)的74.76%。

2)新安式:又称碳酸盐岩古风化壳原地堆积亚型铝土矿床,以河南新安张窑院铝土矿床较为典型。其储量占本类型(Ⅰ型)的5%。

3)平果式:又称碳酸盐古风化壳原地堆积-近代喀斯特堆积亚型铝土矿床。该矿床的层状矿之上覆及下伏基岩数百米厚度范围以内均为石灰岩,经过第四纪喀斯特化,石灰岩、铝土矿石再风化成钙红土及铝土矿石碎块坠落成堆积矿石。其占古风化壳型铝土矿总储量的15.04%。

4)遵义式:又称铝硅酸盐古风化壳原地堆积亚型铝土矿床,下伏基岩是细碎屑岩或基性火山岩,是下伏基岩红土化风化壳原地堆积(少数坡积)的铝土矿床。铝土矿与下伏基岩之间有连续过渡现象,铝土矿与上覆地层有侵蚀间断面。其占Ⅰ型矿床储量的5.2%。

红土型铝土矿矿床只有一个亚类,称漳浦式红土型铝土矿床,是第三纪到第四纪玄武岩经过近代(第四纪)风化作用形成的铝土矿床,其储量很少,仅占中国铝土矿总储量的1.17%。

耐火材料行业所称的铝矾土通常是指煅烧后Al2O3>=48%、而含Fe2O3较低的铝土矿,高铝矾土熟料是经过煅烧的铝矾土矿。熟料为灰白浅黄及深灰色,它主要用于高铝质耐火材料,也可用来制作电熔棕刚玉。高铝矾土熟料是按AL2O3含量及Fe2O3、TiO2、CaO+MgO、K2O+Na2O等杂质含量和熟料体积密度与吸水等项指标来分级的。

轻烧铝矾土,又称轻烧粉,是净水剂聚合氯化铝的原材料,是铝矾土经过加工生产出来的矿粉材料,主要成分是氧化铝,系含有杂质的水合氧化铝,是一种土状矿物。白色或灰白色,因含铁而呈褐黄或浅红色。密度3.9~4g/cm,硬度1~3,不透明,质脆。极难熔化。不溶于水,能溶于硫酸、氢氧化钠溶液。

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