Al2O3主要賦存于鋁礦物——水鋁石、一水軟鋁石、三水鋁石中,其次賦存于硅礦物中(主要是高嶺石類礦物)。在內生條件下,由于有二氧化硅的廣泛存在,Al2O3與SiO2常緊密結合成各類鋁硅酸礦物,這些礦物一般鋁硅比小于1,而工業(yè)上對鋁礦石一般要求Al2O3≥40%,Al/Si>1.8~2.6,因此內生條件下很少形成工業(yè)鋁礦床。目前,已知的國內外工業(yè)鋁土礦多是在表生條件下形成的。在表生條件下鋁土礦的生成主要有兩種形式:即風化-殘積(余)成礦(紅土成礦)和風化-搬運-沉積成礦或風化-改造-再沉積成礦(沉積成礦)。
風化-殘積(余)成礦是含鋁母巖在濕熱氣候條件下,具排泄良好的有利地形(如殘丘、低山和臺地),由于水、CO2和生物等的風化分解作用,母巖中易溶物質K、Na、Ca、Mg和SiO2被淋失排出,活動性小的物質Al、Fe、Ti殘留原地形成紅土型鋁土礦。風化-搬運-沉積成礦是含鋁巖石、紅土風化殼或已形成的紅土礦床,在重力、水和自然酸(硫酸、碳酸、有機酸)等作用下,經機械的或化學的風化、剝蝕、搬運等物理、化學改造作用,于山坡凹地、谷地、近海湖盆地或濱海潟湖、局限海盆內形成鋁土礦,在水介質環(huán)境中形成沉積鋁土礦。
鋁土礦礦石含有鎵、釩、鈮、鉭、鈦、鈰及放射性元素等有用組分,這些有價值的伴生組分可綜合回收。而礦石中的硫、CO2、MgO、P2O5則是有害組分,不利于鋁的冶煉回收。鋁土礦礦石根據其所含的主要含鋁礦物分為:三水鋁石型、一水軟鋁石型和一水硬鋁石型。國外鋁土礦礦石主要是三水鋁石型,次為一水軟鋁石型,而一水硬鋁石型鋁土礦極少。但我國則主要是一水硬鋁石型鋁土礦,三水鋁石型鋁土礦極少。國外的三水鋁石型鋁土礦具高鋁、低硅、高鐵的特點,礦石質量好,適合耗能低的拜耳法處理。
我國的一水硬鋁石型鋁土礦,總體特征是高鋁、高硅、低硫低鐵、中低鋁硅比,礦石質量差,加工難度大,氧化鋁生產多用耗能高的聯(lián)合法。二、用途與技術經濟指標鋁土礦礦石用途多樣,其中最重要的用途是:鋁工業(yè)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。表3.9.1是中國有色金屬工業(yè)總公司1994年發(fā)布的鋁土礦石的行業(yè)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,并按化學成分分為LK12-70、LK8-65、LK5-60、LK3-53、LK15-60、LK11-55、LK8-50、LK7-50、LK3-40等九個牌號。
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