详介生产刚玉的原料：铝矾土

到目前为止，生产刚玉主要采用两种原料：一种是用天然铝土矿直接电熔或烧结成棕刚玉、矾土刚玉、亚白刚玉等；另一种是用工业氧化铝电熔或烧结为白刚玉、致密刚玉、板状刚玉、烧结刚玉等。而工业氧化铝95%以

上使用铝土矿提取的。可见铝土矿是生产刚玉的重要原料。用明矾石和霞石也能提取氧化铝。

铝土矿亦称高铝矾土或铝矾土，主要矿物是一水铝石（Al2O3·H2O）和三水铝石（Al2O3·3H2O）。根据一水铝石的结构不同，又可分为一水硬铝石（或α-Al2O3·H2O硬水铝石）和一水软铝石（或γ-Al2O3·H2O勃姆石、

波美石）。所谓铝土矿不是矿物名称，而是一水硬铝石、一水软铝石和三水铝石的混合物，其主要化学成分是Al2O3，一般含量为40%~80%。天然铝土矿化学成分中的杂志变化也很大，除了Al2O3外，还有SiO2、TiO2、

Fe2O3、CaO、MgO、K2O、Na2O等，这些化学成分组成了如下的矿物：三水铝石、一水铝石，还有硅线石系矿物（即硅线石、红柱石、蓝晶石，其化学通式为（Al2O3·SiO2）、高岭石（Al2O3·SiO2·H2O）、金红

石(TiO2)，以及迪开石和含铁矿物等。铝土矿主要有鮞状、豆状、碎屑和隐晶（泥状）构造，还有土状、致密块状结构。又从白色到赭色之间的一切颜色，一般含铁高的呈红色，含铁低的呈灰白色，由于胶结物质不同，

颜色变化很大，优势有红褐色斑点。铝土矿的外观特征比较复杂，但也有规律可循。一般同级别的，具有类似的特征。

我国的铝土矿主要分布在河南、山西、广西、贵州及山东等省区。主要矿物是一水硬铝石与高岭石，其次有一水软铝石、三水铝石、金红石、迪开石和含铁矿物。其特点是含Al2O3高，含SiO2亦高，含Fe2O3低，因此

Al2O3/SiO2较低，大多数为4~7。除广西平果铝土矿外，含Fe2O3大多数都在5%以下，Al2O3/SiO2≥10的优质铝土矿也较少。对于矿石类型来说，绝大部分为一水硬铝石-高岭石型，俗称高硅低铁一水硬铝石型铝土矿，

或称高铝高硅低铁一水硬铝石-高岭石型铝土矿。广西平果地区铝土矿可称为高铁一水硬铝石-高岭石型铝土矿。一水硬铝石和高岭石这两种矿物按不同比例组成了一系列Al2O3含量不同的铝土矿。仅福建、广东有少量三水

铝石型，但Al2O3/SiO2都比较低，广西和山东还有相当数量的高硫铝土矿。

国外多为三水铝石型，但欧洲以一水铝石型居多，希腊为一水硬铝石-一水软铝石型。从化学成分看，国外多数铝土矿的SiO2含量较低，Al2O3/SiO2较高，而Fe2O3含量一般都较高。

Al2O3是铝土矿中的主要成分，其含量愈高愈好，目前生产工业氧化铝要求铝硅比不低于3.0~3.5.其他氧化物都视为杂质，SiO2是碱法生产氧化铝的有害杂质，铝土矿中的SiO2含量高，将使冶炼棕刚玉，或者生产工业氧

化铝的生产效率降低，杂质成分增多。铝土矿中含Fe2O3高，虽然大部分能被除去，但对产品质量具有一定的影响。如果含TiO2高，对产品质量也不利，含K2O和Na2O高，对产品的质量影响更大。

无论是冶炼棕刚玉，还是生产工业氧化铝，对铝土矿的质量都有严格的要求。我国GB/T3497-1983对铝土矿按化学成分、用途分级见表：

冶炼棕刚玉的铝土矿必须经过煅烧。煅烧过后的高铝熟料不仅提高了品位，使刚玉冶炼的电耗降低，而且使炉况稳定，提高了生产效率。铝土矿加热过程中发生一系列物理化学变化，研究它不仅对生产氧化铝、冶炼棕刚

玉、亚白刚玉有重要意义，而且也是制造高铝耐火材料的基础。铝土矿加热时的变化可分为三个阶段，即分解阶段、二次莫来石化阶段、重结晶烧结阶段。

铝土矿石经高温煅烧后的产物，称为高铝矾土熟料，是高铝耐火材料的主要原料，亦可用来冶炼刚玉，特别是冶炼亚白刚玉。对高铝矾土熟料的要求严格，不但要求Al2O3含量高，而且难还原的氧化物含量要尽量低。

我国是世界上铝土矿资源丰富的国家，但由于受矿床形成自然规律的影响，其特级矿分布不集中，机械化开采混级严重，加上矿石自然类型复杂、难以严格分级。近年来，从耐火材料角度对我国的铝土矿进行了比较多的

试验研究工作，并取得了可喜的成果。今后对合成原料将进一步展开工作，形成具有我国特色的优质耐火原料系列产品。