鋁石

鋁石

鋁石指的是化學式為Al2O3·nH2O,以三水鋁石一水硬鋁石等含水氧化鋁礦物為主,並含高嶺石蛋白石赤鐵礦等組成的多礦物混合物。

基本介紹

  • 中文名:鋁石
  • 化學式:Al2O3·nH2O
  • 主要成分:三水鋁石、一水硬鋁石
  • 其他成分:高嶺石、蛋白石、赤鐵礦等
簡介,主要成分,形態特性,物理化學性質,種類,套用領域,儲量,解決稀缺問題途徑,

簡介

鋁土礦實際上是指工業上能利用的,以三水鋁石一水軟鋁石一水硬鋁石為主要礦物所組成的礦石(鋁石)的統稱。

主要成分

三水鋁石(Gibbsite)Al(OH)3三水鋁石是氫氧化物結晶水合物,在鋁土礦中它是主要的成分。三水鋁石的晶體極細小,晶體聚集在一起成結核狀、豆狀或土狀,一般為白色,有玻璃光澤,如果含有雜質則發紅色。
它們主要是長石等含鋁礦物風化後產生的次生礦物。 化學組成為Al(OH)3﹑晶體屬單斜晶系P21/n空間群的氫氧化物礦物。與拜三水鋁石(bayerite)和諾三水鋁石(nordstrandite)成同質多象。舊稱三水鋁礦或水鋁氧石。以礦物收藏家C.G.吉布斯(Gibbs)的姓於1822年命名。晶體結構水鎂石相似,由夾心餅乾式的(OH)-Al-(OH)配位八面體層平行疊置而成,只是Al3+不占滿夾層中的全部八面體空隙,僅占據其中的2/3。
三水鋁石晶體一般極為細小,呈假六方片狀,並常成雙晶,通常以結核狀﹑豆狀﹑土狀集合體產出。白色,或因雜質染色而呈淡紅至紅色。玻璃光澤解理面珍珠光澤。底面解理極完全。摩斯硬度2.5~3.5﹐比重2.40。三水鋁石主要是長石等含鋁礦物化學風化的次生產物﹐是紅土型鋁土礦的主要礦物成分。但也可為低溫熱液成因。俄羅斯南烏拉爾的茲拉托烏斯托夫斯克的熱液脈中產出有達5厘米大小的晶體。

形態特性

鋁土礦晶體化學)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CaO、MgO、SiO2等。
單斜晶系:a0=0.864nm,b0=0.507nm,c0=0.972nm;Z=8。晶體結構水鎂石相似,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、鐘乳狀或鮞狀、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。

物理化學性質

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。
主要由含鋁矽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

種類

生產氧化鋁鋁土礦主要有三種類型:三水鋁石一水硬鋁石一水軟鋁石。在已探明的鋁土礦全球儲量中,92%是風化紅土型鋁土礦,屬三水鋁石型,這些鋁土礦的特點是低矽、高鐵、高鋁矽比,集中分布在非洲西部、大洋洲和中南美洲。其餘的8%是沉積型鋁土礦,屬一水軟鋁石和一水硬鋁石型,中低品位,主要分布在希臘、前南斯拉夫及匈牙利等地。

套用領域

有金屬和非金屬兩個方面,在金屬方面,鋁土礦是生產金屬鋁的最佳原料,也是最主要的套用領域,其用量占世界鋁土礦總產量的90%以上。鋁土礦在非金屬方面的用量所占比重雖小,但用途卻十分廣泛,主要是作耐火材料、研磨材料、化學製品高鋁水泥的原料。
化學製品方面以硫酸鹽、三水合物及氯化鋁等產品可套用於造紙、淨化水、陶瓷及石油精煉方面;活性氧化鋁在化學、煉油、製藥工業上可作催化劑、觸媒載體及脫色、脫水、脫氣、脫酸、乾燥等物理吸附劑;用r-Al2O3生產的氯化鋁可供染料、橡膠、醫藥、石油等有機合成套用;玻璃組成中有3%~5%鋁土礦,可提高熔點、粘度、強度;研磨材料是高級砂輪、拋光粉的主要原料;耐火材料是工業部門不可缺少的築爐材料。

儲量

2002年世界鋁土礦資源量約為550億~750億噸,主要分布在南美洲(33%)、非洲(27%)、亞洲(17%)、大洋洲(13%)和其他地區(10%)。
有關勘探結果顯示,至2002年底,中國鋁土礦保有資源儲量29億噸(儲量7億噸、資源量22億噸),居世界第八位,約占世界總儲量的10%。中國鋁土礦分布高度集中,山西、貴州、河南和廣西四個省(區)的儲量合計占全國總儲量的90.9%(山西41.6%、貴州17.1%、河南16.7%、廣西15.5%)。與全球鋁土礦儲量巨大相比,中國鋁土礦資源比較貧乏。有關專家指出,按照保有查明儲量預計,中國鋁土礦資源儲量不容樂觀,甚至有專家預計,到2015年前後,中國鋁土礦資源將基本枯竭

解決稀缺問題途徑

第一,由於是中國鋁土礦資源稀缺,因此回收利用再生鋁資源非常迫切。2月22日,中國國家發改委下發了《關於進一步加強高鋁粉煤灰資源開發利用的指導意見》,提出設立準入門檻、嚴格項目核准等多項措施加強高鋁粉煤灰資源開發。該《指導意見》的出台,可開拓鋁資源來源,使資源價值最大化,實現高鋁粉煤灰資源價值最大化,增強鋁資源保障能力,促進鋁產業可持續發展。
第二,應該快速與周邊國家建立起資源經濟合作夥伴關係,最大限度地分享境外資源。這是解決中國鋁土礦資源不足的根本途徑,也是最有效的途徑。
中亞、南亞、拉丁美洲和非洲的礦集區均是中國境外礦產資源開發的理想地區,如越南和寮國的鋁土礦,估計儲量分別為80億噸和20億噸,印度也發現有6億噸的鋁土礦資源量。因此,建立“中亞資源經濟圈”,理順周邊國家資源開發和供給渠道,是保障中國資源需求的切身利益所在。

相關詞條

熱門詞條

聯絡我們