铝土矿的主要成分是什么啊

铝矾土又称矾土或铝土矿，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345g/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。

以三水铝石、OHMg，2，是提炼铝，是什么意思今山西市场铝土矿价格行情：75价格是380元/吨。以含水氧化铝为主、每平米=85。4Al+3O2在氧化铝价格是1600-1700人民币，熟矿：1600-1700平。3;Al。

铝土矿实际上是指工业上能利用的，以三水铝石、一水软铝石或一水硬铝石为主要矿物所组成的矿石的统称。它的应用领域有金属和非金属两个方面。

铝土矿是生产金属铝的最佳原料，也是最主要的应用领域，其用量占世界铝土矿总产量的90%以上。

铝土矿的非金属用途主要是作耐火材料、研磨材料、化学制品及高铝水泥的原料。铝土矿在非金属方面的用量所占比重虽小，但用途却十分广泛。例如：化学制品方面以硫酸盐、三水合物及氯化铝等产品可应用于造纸、净化水、陶瓷及石油精炼方面；活性氧化铝在化学、炼油、制药工业上可作催化剂、触媒载体及脱色、脱水、脱气、脱酸、干燥等物理吸附剂；用r-Al2O3生产的氯化铝可供染料、橡胶、医药、石油等有机合成应用；玻璃组成中有3%～5%Al2O3可提高熔点、粘度、强度；研磨材料是高级砂轮、抛光粉的主要原料；耐火材料是工业部门不可缺少的筑炉材料。

金属铝是世界上仅次于钢铁的第二重要金属，1995年世界人均消费量达到329kg。由于铝具有比重小、导电导热性好、易于机械加工及其他许多优良性能，因而广泛应用于国民经济各部门。目前，全世界用铝量最大的是建筑、交通运输和包装部门，占铝总消费量的60%以上。铝是电器工业、飞机制造工业、机械工业和民用器具不可缺少的原材料。

重点讨论的是生产金属铝的铝土矿及其矿床。至于作耐火粘土用的铝土矿及其矿床见非金属矿“耐火粘土”中讨论。

一、矿物原料特点

铝是地壳中分布最广泛的元素之一，属亲石亲氧元素。铝在自然界中多成氧化物、氢氧化物和含氧的铝硅酸盐存在，极少发现铝的自然金属。

自然界已知的含铝矿物有258种，其中常见的矿物约43种。实际上，由纯矿物组成的铝矿床是没有的，一般都是共生分布，并混有杂质。从经济和技术观点出发，并不是所有的含铝矿物都能成为工业原料。用于提炼金属铝的主要是由一水硬铝石、一水软铝石或三水铝石组成的铝土矿。原苏联因缺乏铝土矿资源，利用霞石和明矾石提炼氧化铝。我国的硫磷铝锶矿可以综合回收氧化铝。

一水硬铝石又名水铝石，结构式和分子式分别为AlO(OH)和Al2O3·H2O。斜方晶系，结晶完好者呈柱状、板状、鳞片状、针状、棱状等。矿石中的水铝石一般均含有TiO2、SiO2、Fe2O3、Ga2O3、Nb2O5、Ta2O5、TR2O3等不同量类质同象混入物。水铝石溶于酸和碱，但在常温常压下溶解甚弱，需在高温高压和强酸或强碱浓度下才能完全分解。一水硬铝石形成于酸性介质，与一水软铝石、赤铁矿、针铁矿、高岭石、绿泥石、黄铁矿等共生。其水化可变成三水铝石，脱水可变成α刚玉，可被高岭石、黄铁矿、菱铁矿、绿泥石等交代。

一水软铝石又名勃姆石、软水铝石，结构式为AlO(OH)，分子式为Al2O3·H2O。斜方晶系，结晶完好者呈菱形体、棱面状、棱状、针状、纤维状和六角板状。矿石中的一水软铝石常含Fe2O3、TiO2、Cr2O、Ga2O3等类质同象。一水软铝石可溶于酸和碱。该矿物形成于酸性介质，主要产在沉积铝土矿中，其特征是与菱铁矿共生。它可被一水硬铝石、三水铝石、高岭石等交代，脱水可转变成一水硬铝石和α刚玉，水化可变成三水铝石。

三水铝石又名水铝氧石、氢氧铝石，结构式Al(OH)，分子式为Al2O3·3H2O。单斜晶系，结晶完好者呈六角板状、棱镜状，常有呈细晶状集合体或双晶，矿石中三水铝石多呈不规则状集合体，均含有不同量的TiO2、SiO2、Fe2O3、Nb2O5、Ta2O5、Ga2O3等类质同象或机械混入物。三水铝石溶于酸和碱，其粉末加热到100℃经2h即可完全溶解。该矿物形成于酸性介质，在风化壳矿床中三水铝石是原生矿物，也是主要矿石矿物，与高岭石、针铁矿、赤铁矿、伊利石等共生。三水铝石脱水可变成一水软铝石、一水硬铝石和α刚玉，可被高岭石、多水高岭石等交代。

铝土矿的化学成分主要为Al2O3、SiO2、Fe2O3、TiO2、H2O＋，五者总量占成分的95%以上，一般＞98%，次要成分有S、CaO、MgO、K2O、Na2O、CO2、MnO2、有机质、碳质等，微量成分有Ga、Ge、Nb、Ta、TR、Co、Zr、V、P、Cr、Ni等。Al2O3主要赋存于铝矿物——水铝石、一水软铝石、三水铝石中，其次赋存于硅矿物中(主要是高岭石类矿物)。

在内生条件下，由于有二氧化硅的广泛存在，Al2O3与SiO2常紧密结合成各类铝硅酸矿物，这些矿物一般铝硅比小于1，而工业上对铝矿石一般要求Al2O3≥40%，Al/Si＞18～26，因此内生条件下很少形成工业铝矿床。

目前，已知的国内外工业铝土矿多是在表生条件下形成的。在表生条件下铝土矿的生成主要有两种形式：即风化-残积(余)成矿(红土成矿)和风化-搬运-沉积成矿或风化-改造-再沉积成矿(沉积成矿)。风化-残积(余)成矿是含铝母岩在湿热气候条件下，具排泄良好的有利地形(如残丘、低山和台地)，由于水、CO2和生物等的风化分解作用，母岩中易溶物质K、Na、Ca、Mg和SiO2被淋失排出，活动性小的物质Al、Fe、Ti残留原地形成红土型铝土矿。风化-搬运-沉积成矿是含铝岩石、红土风化壳或已形成的红土矿床，在重力、水和自然酸(硫酸、碳酸、有机酸)等作用下，经机械的或化学的风化、剥蚀、搬运等物理、化学改造作用，于山坡凹地、谷地、近海湖盆地或滨海潟湖、局限海盆内形成铝土矿，在水介质环境中形成沉积铝土矿。

铝土矿矿石含有镓、钒、铌、钽、钛、铈及放射性元素等有用组分，这些有价值的伴生组分可综合回收。而矿石中的硫、CO2、MgO、P2O5则是有害组分，不利于铝的冶炼回收。

铝土矿矿石根据其所含的主要含铝矿物分为：三水铝石型、一水软铝石型和一水硬铝石型。国外铝土矿矿石主要是三水铝石型，次为一水软铝石型，而一水硬铝石型铝土矿极少。但我国则主要是一水硬铝石型铝土矿，三水铝石型铝土矿极少。

国外的三水铝石型铝土矿具高铝、低硅、高铁的特点，矿石质量好，适合耗能低的拜耳法处理。我国的一水硬铝石型铝土矿，总体特征是高铝、高硅、低硫低铁、中低铝硅比，矿石质量差，加工难度大，氧化铝生产多用耗能高的联合法。

二、用途与技术经济指标

铝土矿矿石用途多样，其中最重要的用途是：铝工业中提炼金属铝、作耐火材料和研磨材料，以及用作高铝水泥原料。矿石用途不同，其质量要求各异。表391是中国有色金属工业总公司1994年发布的铝土矿石的行业标准(YS/T78-94)。按照该标准将铝土矿分成沉积型一水硬铝石、堆积型一水硬铝石及红土型三水铝石三大类型，并按化学成分分为LK12-70、LK8-65、LK5-60、LK3-53、LK15-60、LK11-55、LK8-50、LK7-50、LK3-40等九个牌号。该标准除了对铝土矿的化学成分作出了规定外，还要求沉积型一水硬铝石的水分不得大于7%，堆积型一水硬铝石和红土型三水铝石的水分不得大于8%。此外要求铝土矿石的粒度不得大于150mm。铝土矿石不得混入泥土、石灰岩等杂物。

工业上提取金属铝是先从铝土矿中提取氧化铝，然后氧化铝经电解成为金属铝。根据我国生产实践经验，不同氧化铝生产方法对矿石质量的要求还有所不同，其一般要求是：

1)烧结法：适于处理含硅较高的低品级矿石，要求Al2O3/SiO2为3～5(或35左右)，Fe2O3＜10%。

2)拜耳法：适于处理含Al2O3高、SiO2低的富矿，一般要求Al2O3＞65%，Al2O3/SiO2＞7。氧化铁在拜耳法流程中不与碱起反应，只是铁高赤泥量大，赤泥洗涤复杂，易造成碱和氧化铝的机械损失，但不宜有铝针铁矿。

3)联合法：适于处理中等品位的铝土矿，我国主要用混联法，即在拜耳法的赤泥中添加部分低品级矿石提高烧结法的铝硅比，一般要求Al2O3＞60%，Al2O3/SiO2为5～7，Fe2O3＜10%。对氧化铝生产而言，硫是很有害的杂质，均不宜采用高硫矿石。

用作研磨材料的铝土矿，要求含Al2O3高、铁和钛低，一般要求Al2O3≥70%，Fe2O3≤5%，TiO2≤45%，CaO+MgO≤10%，Al2O3/SiO2≥12。

作高铝水泥原料的铝土矿石必须：Fe2O3＜25%,TiO2＜35%,R2O(一价金属氧化物)＜10%,MgO＜10%。

三、矿业简史

铝元素是在1825年由丹麦物理学家HC奥尔斯德(HCOersted)使用钾汞齐与氯化铝交互作用获得铝汞齐，然后用蒸馏法除去汞，第一次制得金属铝而发现的。

金属铝的生产，初期是化学法。即1854年法国科学家H仙克列尔戴维里(HSainte Claire Diwill)创立的钠法化学法和1865年俄国物理化学家HH别凯托夫(ННБекетов)创立的镁法化学法。法国于1855年采用化学法开始工业生产，是世界最早生产铝的国家。

铝土矿的发现(1821年)早于铝元素，当时误认为是一种新矿物。从铝土矿生产铝，首先需制取氧化铝，然后再电解制取铝。铝土矿的开采始于1873年的法国，从铝土矿生产氧化铝始于1894年，采用的是拜耳法，生产规模仅每日1t多。

到了1900年，法国、意大利和美国等国家有少量铝土矿开采，年产量才不过9万t。随着现代工业的发展，铝作为金属和合金应用到航空和军事工业，随后又扩大到民用工业，从此铝工业得到了迅猛发展，到1950年，全世界金属铝产量已经达到了151万t，1996年增至2092万t，成为仅次于钢铁的第二重要金属。

我国铝土矿的普查找矿工作最早始于1924年，当时由日本人板本峻雄等对辽宁省辽阳、山东省烟台地区的矾土页岩进行了地质调查。此后，日本人小贯义男等人，以及我国学者王竹泉、谢家荣、陈鸿程等先后对山东淄博地区、河北唐山和开滦地区，山西太原、西山和阳泉地区，辽宁本溪和复州湾地区的铝土矿和矾土页岩进行了专门的地质调查。我国南方铝土矿的调查始于1940年，首先是边兆祥对云南昆明板桥镇附近的铝土矿进行了调查。随后，1942～1945年，彭琪瑞、谢家荣、乐森王寻等人，先后对云、贵、川等地铝土矿、高铝粘土矿进行了地质调查和系统采样工作。总起来说，新中国成立以前的工作多属一般性的踏勘和调查研究性质。

铝土矿真正的地质勘探工作是从新中国成立后开始的。1953～1955年间，冶金部和地质部的地质队伍先后对山东淄博铝土矿、河南巩县小关一带铝土矿(如竹林沟、茶店、水头及钟岭等矿区)、贵州黔中一带铝土矿(如林夕、小山坝、燕垅等矿区)、山西阳泉白家庄矿区，等等，进行了地质勘探工作。但是，当时由于缺少铝土矿的勘探经验，没有结合中国铝土矿的实际情况而盲目套用原苏联的铝土矿规范，致使1960～1962年复审时，大部分地质勘探报告都被降了级，储量也一下减少了许多。1958年以后，我国对铝土矿的勘探积累了一定的经验，在大搞铜铝普查的基础上，又发现和勘探了不少矿区，其中比较重要的有：河南张窑院、广西平果、山西孝义克俄、福建漳浦、海南蓬莱，等等铝土矿矿区。

我国铝土矿的开采最早始于1911年，当时日本人首先对我国辽宁省复州湾铝矾土矿进行开采，随后1925～1941年又对我国辽宁省辽阳、山东烟台矿区A、G两层铝土矿进行开采，以上开采多用作耐火材料。1941～1943年日本人对我国山东省淄博铝土矿湖田和沣水矿区的田庄、红土坡矿段进行了开采，矿石作为炼铝原料。后来台湾铝业公司也曾进行过小规模开采供炼铝用。

我国铝土矿大规模开发利用是从新中国以后开始的。1954年首先恢复以前日本人曾小规模开采过的山东沣水矿山。1958年以后在山东、河南、贵州等省先后建设了501、502、503三大铝厂，为了满足这三大铝厂对铝土矿的需求，在山东、河南、山西、贵州等省建成了张店铝矿、小关铝矿、洛阳铝矿、修文铝矿、清镇铝矿、阳泉铝矿等铝矿原料基地。

进入80年代，特别是1983年中国有色金属工业总公司成立以后，我国铝土矿的地质勘探和铝工业得到了迅速发展，新建和扩建了以山西铝厂、中州铝厂为代表的一批大型铝厂，使我国原铝产量由1954年的不足2000t，发展到了现在的187万t。建立了从地质、矿山到冶炼加工一整套完整的铝工业体系，铝金属及其加工产品基本可满足我国经济建设的需要。

叶蜡石常与石英、高岭石、蒙脱石、地开石、绢云母以及蓝晶石、红柱石、刚玉等矿物共生。

叶蜡石矿石的自然类型，一般可分为五大类，见表8。

叶蜡石矿石自然类型自然

类 型矿 物成 分化 学成 分，%

主要矿物次要矿物 微量矿物Al2O3 Fe2O3 SiO2 TiO2 烧失量

叶蜡石叶蜡石

90-95% 石英、玉髓

高岭石5-10% 褐铁矿、黄铁矿、板钛铁矿、夕线石、水铝石2812 042 6484 042 574

水铝石

叶蜡石叶蜡石60～90%水铝石5～40% 石英、玉髓

5%±褐铁矿、金红石、蓝晶石、石英、氧化铁3551 045 5299 043 711

高岭石

叶蜡石高岭石

70%±

叶蜡石20%±水云母、石英

5～10% 氧化铁、褐铁矿3382 029 5669 014 720

凝灰质

叶蜡石叶蜡石

70～80% 玉髓、石英、脱玻化火山灰

20～25% 氧化铁、水铝玉、蓝晶石、褐铁矿、次生碳酸盐2395 084 7028 031 480

含铁

叶蜡石 叶蜡石

80～90% 黄铁矿、褐铁矿、氧化铁5～10% 2579 288 509 叶蜡石是粘土矿物的一种，属结晶结构为2∶1型的层状含水铝硅酸盐矿物。其化学结构式为Al2[Si4O10](OH)2，理论化学组成为Al2O3283%,SiO2667%,H2O50%，分子式为Al2O34SiO2H2O。

叶蜡石是低温热液蚀变形成的粘土矿物，属单斜晶系，晶体结构高度无序。

叶蜡石质地细腻，硬度低（1-2°），密度265-290g/cm3，耐火度>1700°C，绝缘、绝热性好，化学性能稳定，只有在高温下才能被硫酸分解。

叶蜡石矿石常呈淡黄、乳灰白、灰绿等颜色，若含铁的氧化物或汞，则呈现褐红或血红色。蜡状光泽、有滑感，常为致密块状、叶片状，变种具放射状。

自然界纯叶蜡石矿物集合体产出很少见，一般都由类似的矿物呈集合体产出。矿石以块状为主，也有土状和纤维状的。主要伴生矿物为石英、高岭石、水铝石、绢云母、黄铁矿等 叶蜡石的用途与其具有的特性紧密相关，主要用作耐火材料、陶瓷材料以及雕刻原料；其次还用于橡胶制品、化妆用品、农药等的填料和载体。叶蜡石的新用途是作涂料，也是制作壁板的良好原材料，还可用来制白水泥。

颜色花纹美观、呈蜡状或珍珠光泽的半透明的叶蜡石，是雕刻工艺的名贵原料，如寿山石、青田石、鸡血石、冻石等。 生产陶瓷、面砖、电瓷、卫生瓷，作耐熔的惰性坯料，耐熔坯体填料，辅助材料Al2O3>14～27%

SiO2为65～75%

Fe2O3<05%

K2O+Na2O<06～12%

泥浆流动性好，渗透性好，坯体干燥收缩小，不变形，烧成裂隙小，烧成白度90～96% 早期大块叶蜡石直接砌凿成砖块、烟囱、炉底，称作耐火石或炉石。可以作为制耐火砖原料，耐火砖用于转炉炼钢盛钢桶衬砖。叶蜡石也可以与粘土制成耐火泥浆、耐火涂料、耐火混凝土骨料。

制造坩埚，铸膜涂料一般用作耐火材料要求：

Al2O3 15～30%；SiO2 70～85%；Fe2O3<05～2%；MgO<1；CaO<1；烧失量<5～7%

耐火度1650～1690°C

用作盛钢桶衬砖要求：含石英少；Fe2O3<1%，耐火度1670°C；

坩埚用叶蜡石要求：耐火度>1690°C；Al2O3≥25%；Fe2O3≤05% 为无碱玻璃和部分中碱玻璃原料

与石英熔炼拉成玻璃纤维可制玻璃钢，或制成耐酸、碱及高温的玻璃布，是一种新型贴墙材料Al2O3>25%

SiO2<70%；Fe2O3<04%；K2O <1%，不含着色金属和杂质，蜡石颜色要浅，白水泥与石灰石混合、磨细、烧成，生产白水泥Al2O3<20% Fe2O3<05% 有用元素及主要伴生元素对原料的影响

叶蜡石是含水铝硅酸盐，主要由石英、高岭土、绢云母组成，也有以高岭土或绢云母为主的叶蜡石。叶蜡石常有石英、绢云母等机械混入物，并含有氧化铁、氧化钙、氧化镁、氧化钾等杂物，对叶蜡石的工业技术要求因用途而异，主要要求耐火度在1630°C以上，有用元素铝越高越好，通常要求Al2O3≥15%。（边界品位≥13%），伴生元素钾、钠能降低耐火材料熔点，从而影响其耐火度，因而越低越好，一般要求K2O+Na2O≤08～20%。

陶瓷工业用的叶蜡石要求Al2O3≥18～20%，K2O+Na2O≤05～07%,Fe2O3≤08～10%。

作填料用的叶蜡石要求白度>70～80%，水分<05%，染色矿物铁、锰含量要尽可能低，化学物理性能稳定的叶蜡石含量大于80～85%。

作糖果填料用的叶蜡石要求对人体有害的砷<00014%。

橡胶工业用的叶蜡石要求Fe2O3<1～15%，烧失量<8%，水分<05%，叶蜡石含量大于80～85%。 中国目前尚未有叶蜡石的统一产品标准，主要矿山生产的耐火材料、陶瓷原料及出口产品的规格为表11、表12、表13所示。

表11 耐火材料用叶蜡石产品规格

产地 品级 化学 成分

Al2O3 Fe2O3 CaO MgO SiO2 K2O+Na2O 灼减 耐火度，°C

福建福州峨眉叶蜡石矿1

2

3 ≥24

20～24

16～20 ≤2

≤2

≤2 <1

<1

≤1 <1

<1

<1 <8

<5

<4 ≥1670

1650

1630≥

浙江青田山口叶蜡石矿0 18±3 <05 77±3 <05 <4 1690

浙江上虞梁岙叶蜡石矿18±3 <05 77±3 05 >1650

陶瓷原料用叶蜡石规格

产地 品级 化学 组成， % 白度 细度

Al2O3 SiO2 Fe2O3 K2O+Na2O

浙江芳村叶蜡石矿高 铝≥21 ≤74 <05 <06 >90 叶蜡石粉40～60目

中铝 ≥16 ≤80 ≤05 <12 >90 同上

低 铝≥10 ≤05 <12

浙江上虞梁岙叶蜡石矿1 >27 <65 05 06

2 23～27 <75 05 06

浙江青田山石口叶蜡石矿≥18 ≤1 ≤05

温州出口叶蜡石规格

品级 化学 成分， % 包装 用途

SiO2 Al2O3 Fe2O3 K2O+Na2O

一级 68 ≥25 ≤05 ≤05 散装 陶瓷、玻璃耐火材料、填料

二级 71～77 ≥21 ≤05 ≤05 散装 陶瓷、玻璃、耐火材料

三级 ≥75 17-20 ≤0 <05 散装 玻璃、耐火材料

Al O(OH）。斜方晶系。又称水铝矿、勃姆石、薄水铝矿、勃姆矿、一水软铝矿。是硬水铝石的同质二象。晶体呈极细小的片状或扁豆状，常呈鲕状，鳞片状，粒状集合体。通常以胶体或隐晶质分布于铝土矿中。｛010｝解理完全。无色或微黄的白色，薄片中无色。正中突起。Ng=1651～1670,Nm=1650～1660,Np=1638～1650,Ng-Np=0013～0020，干涉色一级橙至紫红，平行消光。延性可正可负。光性方位；a‖Np,b‖Ng,c‖Nm，光轴面‖（001）。二轴晶，光性有正有负。光轴角中等至大，一般80°±。一水软铝石折射率比硬水铝石低，而比水铝氧石高。其双折射率比硬水铝石低而比刚玉高（但在薄片中，刚玉的干涉色往往较高）。由于多数一水软铝石颗粒细，光学方法有时不易识别，需用X光粉晶鉴定。一水软铝石是铝土矿的主要组分之一，是硅酸盐岩石的风化产物，常与硬水铝石，水铝氧石，褐铁矿，石英等共生。有时也在碱性伟晶岩空隙中见到，为低温热液产物，与钠沸石，水铝氧石等共生或伴生。