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  • 铝石

    铝石指的是化学式为Al2O3·nH2O,以三水铝石、一水硬铝石等含水氧化铝矿物为主,并含高岭石、蛋白石、赤铁矿等组成的多矿物混合物。

    编辑摘要

    基本信息 编辑信息模块

    类别: 层状结构含水氧化铝 化学式: Al2O3·nH2O
    晶系: 单斜晶系 晶体: 斜方柱晶类:C2h-2/m(L2PC)。晶体呈假六方板状,极少见。
    颜色: 白色或因杂质呈浅灰、浅绿、浅红色调 光泽: 玻璃光泽
    折射率: Ng=1.587,Nm=Np=1.566 发光性: 二轴晶
    透明性: 透明至半透明 硬度: 2.5~3.5
    解理: 极完全;面珍珠光泽 其他特征: 相对密度:2.30~2.43 偏光镜下,无色
    重要产地:

    目录

    简介/铝石 编辑

    铝土矿铝土矿

    铝土矿实际上是指工业上能利用的,以三水铝石一水软铝石一水硬铝石为主要矿物所组成的矿石(铝石)的统称。[1]

    主要成分/铝石 编辑

    三水铝石(Gibbsite)Al(OH)3三水铝石是的氢氧化物结晶水合物,在铝土矿中它是主要的成分。三水铝石的晶体极细小,晶体聚集在一起成结核状、豆状或土状,一般为白色,有玻璃光泽,如果含有杂质则发红色。

    它们主要是长石等含铝矿物风化后产生的次生矿物。 化学组成为Al(OH)3﹑晶体属单斜晶系P21/n空间群的氢氧化物矿物。与拜三水铝石(bayerite)和诺三水铝石(nordstrandite)成同质多象。旧称三水铝矿或水铝氧石。以矿物收藏家C.G.吉布斯(Gibbs)的姓于1822年命名。晶体结构与水镁石相似,由夹心饼干式的(OH)-Al-(OH)配位八面体层平行叠置而成,只是Al3+不占满夹层中的全部八面体空隙,仅占据其中的2/3。

    三水铝石的晶体一般极为细小,呈假六方片状,并常成双晶,通常以结核状﹑豆状﹑土状集合体产出。白色,或因杂质染色而呈淡红至红色。玻璃光泽﹐解理面显珍珠光泽。底面解理极完全。摩斯硬度2.5~3.5﹐比重2.40。三水铝石主要是长石等含铝矿物化学风化的次生产物﹐是红土型铝土矿的主要矿物成分。但也可为低温热液成因。俄罗斯南乌拉尔的兹拉托乌斯托夫斯克的热液脉中产出有达5厘米大小的晶体。

    形态特性/铝石 编辑

    铝土矿(晶体化学)理论组成(wB%):Al2O365.4,H2O34.6。常见类质同像替代有Fe和Ga,Fe2O3可达2%,Ga2O3可达0.006%。此外,常含杂质CaO、MgO、SiO2等。   

    单斜晶系:a0=0.864nm,b0=0.507nm,c0=0.972nm;Z=8。晶体结构与水镁石相似,属典型的层状结构。不同者是Al3仅充填由OH-呈六方最紧密堆积层(∥(001))相间的两层OH-中2/3的八面体空隙,因为Al3具有比Mg2高的电荷,故以较少的Al3数即可平衡OH-的电荷。   

    斜方柱晶类:C2h-2/m(L2PC)。晶体呈假六方板状,极少见。主要单形:平行双面a、c,斜方柱m。常依(100)和(110)成双晶。常见聚片双晶。集合体呈放射纤维状、鳞片状、皮壳状、钟乳状或鲕状、豆状、球粒状结核或呈细粒土状块体。主要呈胶态非晶质或细粒晶质。   

    物理化学性质/铝石 编辑

    白色或因杂质呈浅灰、浅绿、浅红色调。玻璃光泽,解理面珍珠光泽。透明至半透明。解理极完全。硬度2.5~3.5。相对密度2.30~2.43。具泥土臭味。偏光镜下,无色。二轴晶。Ng=1.587,Nm=Np=1.566。   

    主要由含铝硅酸盐经分解和水解而成。热带和亚热带气候有利于三水铝石的形成。在区域变质作用中,经脱水可转变为软水铝石、硬水铝石(140~200℃);随着变质程度的增高,可转变为刚玉。

    种类/铝石 编辑

    生产氧化铝的铝土矿主要有三种类型:三水铝石一水硬铝石一水软铝石。在已探明的铝土矿全球储量中,92%是风化红土型铝土矿,属三水铝石型,这些铝土矿的特点是低硅、高铁、高铝硅比,集中分布在非洲西部、大洋洲和中南美洲。其余的8%是沉积型铝土矿,属一水软铝石和一水硬铝石型,中低品位,主要分布在希腊、前南斯拉夫及匈牙利等地。

    应用领域/铝石 编辑

    有金属和非金属两个方面,在金属方面,铝土矿是生产金属铝的最佳原料,也是最主要的应用领域,其用量占世界铝土矿总产量的90%以上。铝土矿在非金属方面的用量所占比重虽小,但用途却十分广泛,主要是作耐火材料、研磨材料、化学制品及高铝水泥的原料。[1]

    化学制品方面以硫酸盐、三水合物及氯化铝等产品可应用于造纸、净化水、陶瓷及石油精炼方面;活性氧化铝在化学、炼油、制药工业上可作催化剂、触媒载体及脱色、脱水、脱气、脱酸、干燥等物理吸附剂;用r-Al2O3生产的氯化铝可供染料、橡胶、医药、石油等有机合成应用;玻璃组成中有3%~5%铝土矿,可提高熔点、粘度、强度;研磨材料是高级砂轮、抛光粉的主要原料;耐火材料是工业部门不可缺少的筑炉材料。[2]

    储量/铝石 编辑

    2002年世界铝土矿资源量约为550亿~750亿吨,主要分布在南美洲(33%)、非洲(27%)、亚洲(17%)、大洋洲(13%)和其他地区(10%)。

    有关勘探结果显示,至2002年底,中国铝土矿保有资源储量29亿吨(储量7亿吨、资源量22亿吨),居世界第八位,约占世界总储量的10%。中国铝土矿分布高度集中,山西、贵州、河南和广西四个省(区)的储量合计占全国总储量的90.9%(山西41.6%、贵州17.1%、河南16.7%、广西15.5%)。与全球铝土矿储量巨大相比,中国铝土矿资源比较贫乏。有关专家指出,按照保有查明储量预计,中国铝土矿资源储量不容乐观,甚至有专家预计,到2015年前后,中国铝土矿资源将基本枯竭

    解决稀缺问题途径/铝石 编辑

    第一,由于是中国铝土矿资源稀缺,因此回收利用再生铝资源非常迫切。2月22日,中国国家发改委下发了《关于进一步加强高铝粉煤灰资源开发利用的指导意见》,提出设立准入门槛、严格项目核准等多项措施加强高铝粉煤灰资源开发。该《指导意见》的出台,可开拓铝资源来源,使资源价值最大化,实现高铝粉煤灰资源价值最大化,增强铝资源保障能力,促进铝产业可持续发展。

    第二,应该快速与周边国家建立起资源经济合作伙伴关系,最大限度地分享境外资源。这是解决中国铝土矿资源不足的根本途径,也是最有效的途径。

    中亚、南亚、拉丁美洲和非洲的矿集区均是中国境外矿产资源开发的理想地区,如越南和老挝的铝土矿,估计储量分别为80亿吨和20亿吨,印度也发现有6亿吨的铝土矿资源量。因此,建立“中亚资源经济圈”,理顺周边国家资源开发和供给渠道,是保障中国资源需求的切身利益所在。

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    参考资料
    [1]^引用日期:2012-08-17
    [2]^引用日期:2012-08-17

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