我国各地的铝矾土化学成分有什么不同及其影响

我国铝矾土资源丰富，约为25亿吨，与几内亚、澳大利亚、巴西同属于世界矾土资源四大国。我国的高铝矾土资源主要分布在山西、山东、河南、贵州等地。高铝矾土是生产高铝质耐火材料的主要原料。那么我国各地的铝矾土矿物组成又有什么不同呢？不同的矿物组成对铝矾土有什么影响呢？今天瑞森小编给您分享：

高铝矾土的主要化学成分是Al2O3、SiO2、Fe2O3、TiO2占总成分的95%，次要成分有CaO、MgO、K2O、Na2O、MnO2以及有机质等。Al2O3是铝矾土的主要化学成分，我国矾土中的Al2O3含量一般在45%~88%之间。与SiO2的含量呈反比，Fe2O3的含量大多数在1.0%~1.5%之间，CaO和MgO的含量均较低，TiO2的含量一般为2%~4%。

高铝矾土主要由一水硬铝石、一水软铝石、三水铝石等三种铝的氢氧化物组成。我国高铝矾土主要矿物为水铝石(一水硬铝石)、勃姆石(一水软铝石)、高岭土和叶蜡石。可分为水铝石—高岭石类型(DK)、勃姆石—高岭石类型(BK)和水铝石一叶蜡石类型(DP)等，以DK型居多。一水硬铝石又称水铝石、硬水铝矿，化学式为α-Al2O3·H2O或者α-AlO(OH)，其中Al2O385%，H2O为15%;是斜方晶系，晶面上有纵条纹，沿(010)面发育成薄片状或沿C轴伸长的柱状、针状；颜色为白色、灰绿、灰白、淡紫或者黄褐色。一水硬铝石形成于酸性介质，水化后可变成三水铝石，加热时在530-600℃失水。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。

我国铝矾土的矿物组成主要是一水硬铝石（硬水铝石），高岭土、伊利石、蒙脱石，杂质矿物是钛铁矿、褐铁矿、黄铁矿、电气石、方解石、石英等这些。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"。铝矾土的化学成分中主要的氧化铝，氧化硅和水，并有少量的氧化钛、氧化铁、氧化钙、氧化镁、氧化钾以及有机物杂质。那这些不同的化学成分对于铝矾土的影响是什么呢？

1. 氧化铝（AL2O3）：一般含量在45%~80%之间，它是铝矾土的主要化学成分，氧化铝含量越高，耐火度就越高，材料的强度越高。

2. 氧化硅（SiO2）：与AL2O3的含量呈反比，在粘土中基本以铝硅酸盐的形式存在，少量呈游离氧化硅存在。游离氧化硅能减弱粘土的可塑性和粘结力。

3. 氧化铁（Fe2O3）：一般含量1.0%~1.5%之间，铁质矿物是耐火粘土中最常见的有害杂质，它会降低制成品的耐火度和抗渣性，并且会让耐火制品产生熔疤。Fe203含量>10%的矿石为高铁矿石。

4. 钙镁碳酸盐和硫酸盐矿物（CaO、MgO、S、MnO2）：含量较低，含量多的时候会降低粘土的耐火度，增大制品烧成收缩率，降低荷重软化温度并且会使制品产生裂纹。

5. 二氧化钛（TiO2）：一般含量2%~4%之间，在耐火粘土中随含量的高低会有不同的影响。适量的氧化钛在烧结时能够起到助熔剂的作用，能够促进烧结，但过量的TiO2却会降低耐火度并且产品网状裂纹。我国四川西南部及印度等地的铝矾土矿TiO2含量达到6%〜12%，

6. 氧化钾和氧化钠（K2O、Na2O）在粘土中含量高时，会降低制品的荷重软化温度。K2O、Na2O在我国铝矾土中含量一般也很少，因为K2O、Na2O也是易溶成分。但在某些铝矾土中，K2O可达到5%，甚至更高，如河南方山，属于D-I型铝矾土。K2O—般赋存于伊利石或白云母中;而Na2O含量一般比K2O明显降低，一般0.1%〜0.3%，往往不会超过1%，赋存于蒙脱石或伊利石-蒙脱石间层矿物。碱含量高对提取氧化铝的铝矾土来说是无害的，但对耐火材料用铝钒土，K2O含量不应超过0.5%。

7. 有机质是粘土中普遍存在的杂质之一，含量过高时会降低制品的抗渣性和增大烧失量。

8. LOi(烧失量)绝大部分为铝的氢氧化物、粘土矿物和铁矿物的结构水，而其它水、有机质、CO2、碳质、氧、硫等含量在多数情况下不超过1%。我国硬水铝石(有时伴生少量软水铝石)型铝矾土的LOI常在12%〜14.5%之间;三水型铝矾土一般为20%〜25%左右。中国主要产地铝矾土的化学成分列于下表中。我国铝矾上在化学成分上具有高铝、高硅、Al2O3/SiO2比值低的特点;而国外铝矾土主要为三水铝石型，在化学成分上Al2O3含量低于我国，但SiO2含量也低(一般小于5%)，所以Al2O3/SiO2比值高。