鋁礦石

煉鋁的礦石

鋁礦石主要有一水硬鋁石﹑一水軟鋁石和三水鋁石。這些都是煉鋁的礦石。工業上鋁礦石指標是邊界品位﹐露采與坑採的鋁硅比值均為1.8~2.6﹐Al2O3≧40%﹔最低工業品位﹐鋁硅比值露采≧3.5﹐坑采≧3.8﹐Al2O3≧55%。

簡介


鋁礦石
鋁礦石
鋁礦石主要有一水硬鋁石﹑一水軟鋁石和三水鋁石。這些都是煉鋁的礦石。工業上鋁礦石指標是邊界品位﹐露采與坑採的鋁硅比值均為1.8~2.6﹐Al2O3≧40%﹔最低工業品位﹐鋁硅比值露采≧3.5﹐坑采≧3.8﹐Al2O3≧55%。

主要成分


一水硬鋁石又名水鋁石,結構式和分子式分別為AlO(OH)和Al2O3·H2O。斜方晶系,結晶完好者呈柱狀、板狀、鱗片狀、針狀、棱狀等。水鋁石溶於酸和鹼,但在常溫常壓下溶解甚弱,需在高溫高壓和強酸或強鹼濃度下才能完全分解。
一水軟鋁石又名勃姆石、軟水鋁石,結構式為AlO(OH),分子式為Al2O3·H2O。斜方晶系,結晶完好者呈菱形體、棱面狀、棱狀、針狀、纖維狀和六角板狀。一水軟鋁石可溶於酸和鹼。該礦物形成於酸性介質,主要產在沉積鋁土礦中,其特徵是與菱鐵礦共生。
三水鋁石又名水鋁氧石、氫氧鋁石,結構式Al(OH),分子式為Al2O3·3H2O。單斜晶系,結晶完好者呈六角板狀、稜鏡狀,常有呈細晶狀集合體或雙晶,礦石中三水鋁石多呈不規則狀集合體。溶於酸和鹼,其粉末加熱到100℃經2h即可完全溶解。該礦物形成於酸性介質。

形態特徵

鋁礦石(晶體化學)理論組成(wB%):Al2O365.4,H2O34.6。常見類質同像替代有Fe和Ga,Fe2O3可達2%,Ga2O3可達0.006%。此外,常含雜質CaOMgOSiO2等。
單斜晶系:a0=0.864nm,b0=0.507nm,c0=0.972nm;Z=8。晶體結構與水鎂石相似,屬典型的層狀結構。不同者是Al3僅充填由OH-呈六方最緊密堆積層(∥(001))相間的兩層OH-中2/3的八面體空隙,因為Al3具有比Mg2高的電荷,故以較少的Al3數即可平衡OH-的電荷。
斜方柱晶類:C2h-2/m(L2PC)。晶體呈假六方板狀,極少見。主要單形:平行雙面a、c,斜方柱m。常依(100)和(110)成雙晶。常見聚片雙晶。集合體呈放射纖維狀、鱗片狀、皮殼狀、鍾乳狀或鮞狀、豆狀、球粒狀結核或呈細粒土狀塊體。主要呈膠態非晶質或細粒晶質。
物理性質:白色或因雜質呈淺灰、淺綠、淺紅色調。玻璃光澤,解理面珍珠光澤。透明至半透明。解理極完全。硬度2.5~3.5。相對密度2.30~2.43。具泥土臭味。偏光鏡下,無色。二軸晶。Ng=1.587,Nm=Np=1.566。
產狀與組合:主要由含鋁硅酸鹽經分解和水解而成。熱帶和亞熱帶氣候有利於三水鋁石的形成。在區域變質作用中,經脫水可轉變為軟水鋁石、硬水鋁石(140~200℃);隨著變質程度的增高,可轉變為剛玉

主要用途

(1)煉鋁工業。用於國防、航空、汽車、電器、化工、日常生活用品等。
(2)精密鑄造。礬土熟料加工成細粉做成鑄模后精鑄。用于軍工、航天、通訊、儀錶、機械及醫療器械部門。(3)用於耐火製品。高鋁礬土熟料耐火度高達1780℃,化學穩定性強、物理性能良好。
(4)硅酸鋁耐火纖維。具有重量輕,耐高溫,熱穩定性好,導熱率低,熱容小和耐機械震動等優點。用於鋼鐵、有色冶金、電子、石油、化工、宇航、原子能、國防等多種工業。它是把高鋁熟料放進融化溫度約為2000~2200℃的高溫電弧爐中,經高溫熔化、高壓高速空氣或蒸汽噴吹、冷卻,就成了潔白的“棉花”——硅酸鋁耐火纖維。它可壓成纖維毯、板或織成布代替冶鍊、化工、玻璃等工業高溫窯爐內襯的耐火磚。消防人員可用耐火纖維布做成衣服。
(5)以鎂砂和礬土熟料為原料,加入適當結合劑,用於澆注盛鋼桶整體桶襯效果甚佳。
(6)製造礬土水泥,研磨材料,陶瓷工業以及化學工業可制鋁的各種化合物。
其中最重要的用途是:鋁工業中提煉金屬鋁、作耐火材料和研磨材料,以及用作高鋁水泥原料。礦石用途不同,其質量要求各異。中國有色金屬工業總公司1994年發布的鋁土礦石的行業標準(YS/T78-94)。按照該標準將鋁土礦分成沉積型一水硬鋁石、堆積型一水硬鋁石及紅土型三水鋁石三大類型,並按化學成分分為LK12-70、LK8-65、LK5-60、LK3-53、LK15-60、LK11-55、LK8-50、LK7-50、LK3-40等九個牌號。該標準除了對鋁土礦的化學成分作出了規定外,還要求沉積型一水硬鋁石的水分不得大於7%,堆積型一水硬鋁石和紅土型三水鋁石的水分不得大於8%。此外要求鋁土礦石的粒度不得大於150mm。鋁土礦石不得混入泥土、石灰岩等雜物。

工業指標


工業上鋁礦石指標是邊界品位﹐露采與坑採的鋁硅比值均為1.8~2.6﹐Al2O3≧40%﹔最低工業品位﹐鋁硅比值露采≧3.5﹐坑采≧3.8﹐Al2O3≧55%。