什么是铝矾土,铝矾土化学特性,与铝,氧化铝的关系

铝矾土

1、概述:
铝矾土是用来生产氧化铝(alumina)和铝(aluminium)的一种自然界存在的不均匀的物质。铝矾土的主要成份包括三水铝矿(gibbsite)、薄水铝矿(boehmite)和水铝石(diaspore)。
2、用途:
全球开采出来得铝矾土,超过85%是用来生产氧化铝,继而生产金属铝。10%用于生产非金属使用的氧化铝,剩余的用于非冶练铝矾土应用。
3、分布:
澳大利亚是世界上拥有铝矾土资源最多的国家,其次是几内亚,巴西,牙买加,中国,印度。我国山西省铝矾土资源最多,其储量占全国储量的41%,贵州、广西、河南次之;生产铝矾土熟料主要在山西、河南和贵州,次为湖南、广西等地区。
4、铝矾土熟料:
耐火材料行业所称的铝矾土通常是指煅烧后al2o3>=48%、而含fe2o3较低的铝土矿,高铝矾土熟料是经过煅烧的铝矾土矿。熟料为灰白浅黄及深灰色,它主要用于高铝质耐火材料,也可用来制作电熔棕刚玉。 高铝矾土熟料是按al2o3含量及fe2o3、tio2、cao+mgo、k2o+na2o等杂质含量和熟料体积密度与吸水等项指标来分级的。
5、铝土矿及铝矾土熟料标准:

铝土矿石 yb/t5057-93
本标准适用于供生产氧化铝、刚玉型研磨材料和高铝水泥等用的由
含水氧化铝、氧化镁与氧化硅等所组成的铝土矿石。
1)、产品按其化学成分分为七个品级,各级应符合表1的规定:
表1
品级
化学成分
用途举例
  


al2o3:sio2
(铝硅比)
不小于
al2o3
%
不小于






 
 
一级品
 
 
 
 
12
 
 
73
 
69
66
60
刚玉型研磨材料
高铝水泥、氧化铝
氧化铝
氧化铝
氧化铝


 
二级品
 
 
 
9
 
 
71
67
64
50
高铝水泥、氧化铝
氧化铝
氧化铝
氧化铝


 
三级品
 
 
7
 
69
66
62
氧化铝
氧化铝
氧化铝


四级品
五级品
六级品
七级品
5
4
3
6
62
58
54
48
氧化铝
氧化铝
氧化铝
氧化铝


注:一~六级品适用于一水硬铝石型矿石;七级口适用于三水铝石型矿石。
2)、根据铝土矿其他质量指标,分为不同类型,列于表2。

表2
铝矾土类型
质量指标名称
质量指标值,%

低铁型
含铁型
中铁型
高铁型
fe2o3
<3
3~6
6~15
>15




低硫型
中硫型
高硫型
s
<0.30
0.30~0.80
>0.80




3)、用作高铝水泥的铝土矿石,其中含fe2o3<2.5%,tio2<3.5%,r2o<1.0%,mgo<1.0%。
4)、用作刚玉型研磨材料的铝土矿石,其中含 feo3<5.0%,al2o3/sio2>=15,tio2<5.0%,cao+mgo<=1.0%
5)、铝土矿石块度不得大于400mm。用作刚玉型研磨材料时,其块度为20~300mm。
6)、铝土矿石中不得混入粘土、石灰岩等外来杂物
优质高铝矾土熟料             yb/t5179-93
本标准适用于耐火材料用的高铝矾土熟料产品。
1)、产品按理化指标分为下列牌号。

牌号
化学组成%
体积密度 g/cm
吸水率 %

al2o3
fe2o3
ti2o
cao+mgo
k2o+na2o

ga1-88
>=88
<=1.5
<=4.0
<=0.4
<=0.4
>=3.15
<=4

ga1-85
>=85
<=1.8
<=4.0
<=0.4
<=0.4
>=3.10
<=4

ga1-80
>=80
<=2.0
<=4.0 &, lt;, /span>
<=0.5
<=0.5
>=2.90
<=5

ga1-70
>70--80
<=2.0
-
<=0.6
<=0.6
>=2.75
<=5

ga1-60
>60--70
<=2.0
-
<=0.6
<=0.6
>=2.65
<=6

ga1-50
>50--60
<=2.5
-
<=0.6
<=0.6
>=2.45
<=6


2)、回转窑煅烧的产品通过5mm标准筛的筛下料不超8%,其他窑
煅烧的矾土产品通过10mm标准筛筛下料不超过10%。200-100mm的块料不超过10%。
3)、产品中杂质的含量不超过10%。
4)、同一牌号产品中混入其他牌号的量不超过10%。
5)、产品不得混入石灰石、黄土及其他高钙、高铁等外来夹杂物。

矾土矿学名铝土矿、铝矾土。其组成成分异常复杂,是多种地质来源极不相同的含水氧化铝矿石的总称。如一水软铝石、一水硬铝石和三水铝石(al2o3·3h2o);有的是水铝石和高岭石(2sio2·al2o3·2h2o)相伴构成;有的以高岭石为主,且随着高岭石含量的增高,构成为一般的铝土岩或高岭石质粘土。铝土矿一般是化学风化或外生作用形成的,很少有纯矿物,总是含有一些杂质矿物,或多或少含有粘土矿物、铁矿物、钛矿物及碎屑重矿物等等。
铝土矿的定义名称还不够统一,这与各个国家的资源情况及工业需求有关。各个时期名称也不一致,但基本上大同小异。在我国一般认为:“铝土矿系指矿石之含铝量较高(40%以上),铝硅比值大于2.5者(a/s≥2.5),其小于此数值者则称为粘土矿或铝土页岩或铝质岩”。在我国已探明的铝土矿储量中,一水铝石型铝土矿占全国总储量的98%左右。
目前,已知赋存铝土矿的国家有49个。我国有丰富的铝矾土资源,约37亿吨,居世界前列,与几内亚、澳大利亚、巴西同属世界铝矾土资源大国。但生产供耐火材料用的高铝矾土的国家只有圭亚那和我国,其他国家的铝矾土含铁量高,多用于炼铝和研磨材料。
我国铝土矿资源比较丰富,在全国18个省、自治区、直辖市已查明铝土矿产地205处,其中大型产地72处(不包括台湾)。主要分布在山西、山东、河北、河南、贵州、四川、广西、辽宁、湖南等地。
用途
(1)炼铝工业。用于国防、航空、汽车、电器、化工、日常生活用品等。
(2)精密铸造。矾土熟料加工成细粉做成铸模后精铸。用于军工、航天、通讯、仪表、机械及医疗器械部门。
(3)用于耐火制品。高铝矾土熟料耐火度高达1780℃,化学稳定性强、物理性能良好。
(4)硅酸铝耐火纤维。具有重量轻,耐高温,热稳定性好,导热率低,热容小和耐机械震动等优点。用于钢铁、有色冶金、电子、石油、化工、宇航、原子能、国防等多种工业。它是把高铝熟料放进融化温度约为2000~2200℃的高温电弧炉中,经高温熔化、高压高速空气或蒸汽喷吹、冷却,就成了洁白的“棉花”——硅酸铝耐火纤维。它可压成纤维毯、板或织成布代替冶炼、化工、玻璃等工业高温窑炉内衬的耐火砖。消防人员可用耐火纤维布做成衣服。
(5)以镁砂和矾土熟料为原料,加入适当结合剂,用于浇注盛钢桶整体桶衬效果甚佳。
(6)制造矾土水泥,研磨材料,陶瓷工业以及化学工业可制铝的各种化合物。