到目前為止，生產(chǎn)剛玉主要采用兩種原料：一種是用天然鋁土礦直接電熔或燒結(jié)成棕剛玉、礬土剛玉、亞白剛玉等；另一種是用工業(yè)氧化鋁電熔或燒結(jié)為白剛玉、致密剛玉、板狀剛玉、燒結(jié)剛玉等。而工業(yè)氧化鋁95%以上使用鋁土礦提取的。可見鋁土礦是生產(chǎn)剛玉的重要原料。用明礬石和霞石也能提取氧化鋁。

    鋁土礦亦稱高鋁礬土或鋁礬土，主要礦物是一水鋁石（Al2O3·H2O）和三水鋁石（Al2O3·3H2O）。根據(jù)一水鋁石的結(jié)構(gòu)不同，又可分為一水硬鋁石（或α-Al2O3·H2O硬水鋁石）和一水軟鋁石（或γ-Al2O3·H2O勃姆石、波美石）。所謂鋁土礦不是礦物名稱，而是一水硬鋁石、一水軟鋁石和三水鋁石的混合物，其主要化學(xué)成分是Al2O3，一般含量為40%~80%。天然鋁土礦化學(xué)成分中的雜志變化也很大，除了Al2O3外，還有SiO2、TiO2、Fe2O3、CaO、MgO、K2O、Na2O等，這些化學(xué)成分組成了如下的礦物：三水鋁石、一水鋁石，還有硅線石系礦物（即硅線石、紅柱石、藍(lán)晶石，其化學(xué)通式為（Al2O3·SiO2）、高嶺石（Al2O3·SiO2·H2O）、金紅石(TiO2)，以及迪開石和含鐵礦物等。鋁土礦主要有鮞狀、豆?fàn)睢⑺樾己碗[晶（泥狀）構(gòu)造，還有土狀、致密塊狀結(jié)構(gòu)。又從白色到赭色之間的一切顏色，一般含鐵高的呈紅色，含鐵低的呈灰白色，由于膠結(jié)物質(zhì)不同，顏色變化很大，優(yōu)勢(shì)有紅褐色斑點(diǎn)。鋁土礦的外觀特征比較復(fù)雜，但也有規(guī)律可循。一般同級(jí)別的，具有類似的特征。

    我國的鋁土礦主要分布在河南、山西、廣西、貴州及山東等省區(qū)。主要礦物是一水硬鋁石與高嶺石，其次有一水軟鋁石、三水鋁石、金紅石、迪開石和含鐵礦物。其特點(diǎn)是含Al2O3高，含SiO2亦高，含F(xiàn)e2O3低，因此Al2O3/SiO2較低，大多數(shù)為4~7。除廣西平果鋁土礦外，含F(xiàn)e2O3大多數(shù)都在5%以下，Al2O3/SiO2≥10的***鋁土礦也較少。對(duì)于礦石類型來說，絕大部分為一水硬鋁石-高嶺石型，俗稱高硅低鐵一水硬鋁石型鋁土礦，或稱高鋁高硅低鐵一水硬鋁石-高嶺石型鋁土礦。廣西平果地區(qū)鋁土礦可稱為高鐵一水硬鋁石-高嶺石型鋁土礦。一水硬鋁石和高嶺石這兩種礦物按不同比例組成了一系列Al2O3含量不同的鋁土礦。僅福建、廣東有少量三水鋁石型，但Al2O3/SiO2都比較低，廣西和山東還有相當(dāng)數(shù)量的高硫鋁土礦。

    國外多為三水鋁石型，但歐洲以一水鋁石型居多，希臘為一水硬鋁石-一水軟鋁石型。從化學(xué)成分看，國外多數(shù)鋁土礦的SiO2含量較低，Al2O3/SiO2較高，而Fe2O3含量一般都較高。

    Al2O3是鋁土礦中的主要成分，其含量愈高愈好，目前生產(chǎn)工業(yè)氧化鋁要求鋁硅比不低于3.0~3.5.其他氧化物都視為雜質(zhì)，SiO2是堿法生產(chǎn)氧化鋁的有害雜質(zhì)，鋁土礦中的SiO2含量高，將使冶煉棕剛玉，或者生產(chǎn)工業(yè)氧化鋁的生產(chǎn)效率降低，雜質(zhì)成分增多。鋁土礦中含F(xiàn)e2O3高，雖然大部分能被除去，但對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量具有一定的影響。如果含TiO2高，對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量也不利，含K2O和Na2O高，對(duì)產(chǎn)品的質(zhì)量影響更大。

    無論是冶煉棕剛玉，還是生產(chǎn)工業(yè)氧化鋁，對(duì)鋁土礦的質(zhì)量都有嚴(yán)格的要求。我國GB/T3497-1983對(duì)鋁土礦按化學(xué)成分、用途分級(jí)見表：

    冶煉棕剛玉的鋁土礦必須經(jīng)過煅燒。煅燒過后的高鋁熟料不僅提高了品位，使剛玉冶煉的電耗降低，而且使?fàn)t況穩(wěn)定，提高了生產(chǎn)效率。鋁土礦加熱過程中發(fā)生一系列物理化學(xué)變化，研究它不僅對(duì)生產(chǎn)氧化鋁、冶煉棕剛玉、亞白剛玉有重要意義，而且也是制造高鋁耐火材料的基礎(chǔ)。鋁土礦加熱時(shí)的變化可分為三個(gè)階段，即分解階段、二次莫來石化階段、重結(jié)晶燒結(jié)階段。

    鋁土礦石經(jīng)高溫煅燒后的產(chǎn)物，稱為高鋁礬土熟料，是高鋁耐火材料的主要原料，亦可用來冶煉剛玉，特別是冶煉亞白剛玉。對(duì)高鋁礬土熟料的要求嚴(yán)格，不但要求Al2O3含量高，而且難還原的氧化物含量要盡量低。

    我國是世界上鋁土礦資源豐富的國家，但由于受礦床形成自然規(guī)律的影響，其特級(jí)礦分布不集中，機(jī)械化開采混級(jí)嚴(yán)重，加上礦石自然類型復(fù)雜、難以嚴(yán)格分級(jí)。近年來，從耐火材料角度對(duì)我國的鋁土礦進(jìn)行了比較多的試驗(yàn)研究工作，并取得了可喜的成果。今后對(duì)合成原料將進(jìn)一步展開工作，形成具有我國特色的***耐火原料系列產(chǎn)品。

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