鋁礬土

鋁礬土（aluminous soil；bauxite）又稱礬土或鋁土礦，主要成分是氧化鋁，系含有雜質的水合氧化鋁，是一種土狀礦物。白色或灰白色，因含鐵而呈褐黃或淺紅色。密度3.45g/cm3，硬度1～3，不透明，質脆。極難熔化。不溶於水，能溶於硫酸、氫氧化鈉溶液。主要用於煉鋁，制耐火材料。

基本介紹

• 中文名：鋁礬土
• 外文名：aluminous soil     bauxite
• 概述：又稱礬土或鋁土礦，氧化鋁
• 主要成分：一水軟鋁石、一水硬鋁石
• 產地分布：已知賦存鋁土礦的國家有49個
• 產品用途：煉鋁工業 精密鑄造

主要成分

礬土礦學名鋁土礦、鋁礬土。其組成成分異常複雜，是多種地質來源極不相同的含水氧化鋁礦石的總稱。如一水軟鋁石、一水硬鋁石和三水鋁石(Al₂O₃·3H₂O）；有的是水鋁石和高嶺石（2SiO₂·Al₂O₃·2H₂O）相伴構成；有的以高嶺石為主，且隨著高嶺石含量的增高，構成為一般的鋁土岩或高嶺石質粘土。鋁土礦一般是化學風化或外生作用形成的，很少有純礦物，總是含有一些雜質礦物，或多或少含有粘土礦物、鐵礦物、鈦礦物及碎屑重礦物等等。

鋁土礦的定義名稱還不夠統一，這與各個國家的資源情況及工業需求有關。各個時期名稱也不一致，但基本上大同小異。在中國一般認為：“鋁土礦系指礦石之含鋁量較高（40%以上），鋁矽比值大於2.5者(A/S≥2.5），其小於此數值者則稱為粘土礦或鋁土頁岩或鋁質岩”。在中國已探明的鋁土礦儲量中，一水鋁石型鋁土礦占全國總儲量的98%左右。

產地分布

目前，已知賦存鋁土礦的國家有49個。中國有豐富的鋁礬土資源，約37億噸，居世界前列，與幾內亞、澳大利亞、巴西同屬世界鋁礬土資源大國。但生產供耐火材料用的高鋁礬土的國家只有蓋亞那和中國，其他國家的鋁礬土含鐵量高，多用於煉鋁和研磨材料。

中國鋁土礦資源比較豐富，在全國18個省、自治區、直轄市已查明鋁土礦產地205處，其中大型產地72處（不包括台灣）。主要分布在山西、山東、河北、河南、貴州、四川、廣西、遼寧、湖南等地。

作為燒結焊劑的添加材料，主要使用河南地區礦石，礦脈主要分布於洛陽，鄭州等地，相較於山西料，密度較低。山西產鋁礬土更多的套用於耐火材料。

產品用途

⑴煉鋁工業。用於國防、航空、汽車、電器、化工、日常生活用品等。

⑵精密鑄造。礬土熟料加工成細粉做成鑄模後精鑄。用於軍工、航天、通訊、儀表、機械及醫療器械部門。

⑶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。

⑷矽酸鋁耐火纖維。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”——矽酸鋁耐火纖維。它可壓成纖維毯、板或織成布代替冶煉、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。

⑸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。

⑹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。

耐火材料用鋁礬土數量的技術條件：

等級	化學成分			耐火度	體積密度
	Al2O3	CaO	Fe2O3
特級	>85	<0.6	<1.4.0	>1790	>3.6
一級	>80	<0.6	<3.0	>1790	>3.0
二級甲	70～80	<0.8	<3.0	>1790	>2.8
二級乙	60～70	<0.8	<3.0	>1770	>2.65
三級	50～60	<0.8	<2.5	>1770	>2.55

礦床類型

中國鋁礬土礦礦床可分為兩大類型：古風化殼型鋁礬土礦礦床（Ⅰ型）和紅土型鋁礬土礦礦床（Ⅱ型）。前一類又分為四個亞類：修文式、新安式、平果式和遵義式。後一類只有一個亞類，稱漳浦式。

1）修文式：又稱碳酸鹽岩古風化殼異地堆積亞型鋁土礦礦床。其成因與碳酸鹽岩喀斯特紅土化古風化殼有關。又由於鋁土礦與下伏碳酸鹽岩基岩之間有數米厚的湖相鐵礦扁豆體沉積，鋁土礦不是原地堆積的，而是這個已接近乾枯的湖泊附近的紅土化風化殼異地遷移來堆積成的。該類礦床以貴州修文縣小山壩鋁土礦礦床較為典型。這是中國最重要的一類鋁土礦，其儲量占本類型（Ⅰ型）的74.76%。

2）新安式：又稱碳酸鹽岩古風化殼原地堆積亞型鋁土礦床，以河南新安張窯院鋁土礦床較為典型。其儲量占本類型（Ⅰ型）的5%。

3）平果式：又稱碳酸鹽古風化殼原地堆積-近代喀斯特堆積亞型鋁土礦床。該礦床的層狀礦之上覆及下伏基岩數百米厚度範圍以內均為石灰岩，經過第四紀喀斯特化，石灰岩、鋁土礦石再風化成鈣紅土及鋁土礦石碎塊墜落成堆積礦石。其占古風化殼型鋁土礦總儲量的15.04%。

4）遵義式：又稱鋁矽酸鹽古風化殼原地堆積亞型鋁土礦床，下伏基岩是細碎屑岩或基性火山岩，是下伏基岩紅土化風化殼原地堆積（少數坡積）的鋁土礦床。鋁土礦與下伏基岩之間有連續過渡現象，鋁土礦與上覆地層有侵蝕間斷面。其占Ⅰ型礦床儲量的5.2%。

紅土型鋁土礦礦床只有一個亞類，稱漳浦式紅土型鋁土礦床，是第三紀到第四紀玄武岩經過近代（第四紀）風化作用形成的鋁土礦床，其儲量很少，僅占中國鋁土礦總儲量的1.17%。

產品區別

耐火材料行業所稱的鋁礬土通常是指煅燒後Al₂O₃>=48%、而含Fe₂O₃較低的鋁土礦，高鋁礬土熟料是經過煅燒的鋁礬土礦。熟料為灰白淺黃及深灰色，它主要用於高鋁質耐火材料，也可用來製作電熔棕剛玉。高鋁礬土熟料是按AL₂O₃含量及Fe₂O₃、TiO₂、CaO+MgO、K₂O+Na₂O等雜質含量和熟料體積密度與吸水等項指標來分級的。

輕燒鋁礬土，又稱輕燒粉，是淨水劑聚合氯化鋁的原材料，是鋁礬土經過加工生產出來的礦粉材料，主要成分是氧化鋁，系含有雜質的水合氧化鋁，是一種土狀礦物。白色或灰白色，因含鐵而呈褐黃或淺紅色。密度3.9～4g/cm³，硬度1～3，不透明，質脆。極難熔化。不溶於水，能溶於硫酸、氫氧化鈉溶液。