耐火材料介紹-鋁礬土熟料（aluminous soil；bauxite）
CP-MG 20180117 12:00
資料來源：耐耐網、百度百科
圖片來源：凌翔耐材
鋁礬土介紹（aluminous soil；bauxite）：
又稱礬土或鋁土礦，氧化鋁主要成分是氧化鋁，系含有雜質的水合氧化鋁，是一種土狀礦物。
白色或灰白色，因含鐵而呈褐黃或淺紅色。密度3.45g/cm3，硬度1～3，不透明，質脆。極難熔化。不溶於水，能溶於硫酸、氫氧化鈉溶液。主要用於煉鋁，制耐火材料。
產品用途 ：煉鋁工業、精密鑄造
主要成分：
其組成成分異常複雜，是多種地質來源極不相同的含水氧化鋁礦石的總稱。如一水軟鋁石、一水硬鋁石和三水鋁石(Al2O3·3H2O）；有的是水鋁石和高嶺石（2SiO2·Al2O3·2H2O）相伴構成；有的以高嶺石為主，且隨著高嶺石含量的增高，構成為一般的鋁土岩或高嶺石質粘土。鋁土礦一般是化學風化或外生作用形成的，很少有純礦物，總是含有一些雜質礦物，或多或少含有粘土礦物、鐵礦物、鈦礦物及碎屑重礦物等等。
鋁土礦的定義名稱還不夠統一，這與各個國家的資源情況及工業需求有關。各個時期名稱也不一致，但基本上大同小異。在中國一般認為：“鋁土礦係指礦石之含鋁量較高（40%以上），鋁矽比值大於2.5者(A/S≥2.5），其小於此數值者則稱為粘土礦或鋁土頁岩或鋁質岩”。在中國已探明的鋁土礦儲量中，一水鋁石型鋁土礦佔全國總儲量的98%左右。
目前，已知賦存鋁土礦的國家有49個。
中國有豐富的鋁礬土資源，約37億噸，居世界前列，與幾內亞、澳州、巴西同屬世界鋁礬土資源大國。
但生產供耐火材料用的高鋁礬土的國家只有圭亞那和中國，其他國家的鋁礬土含鐵量高，多用於煉鋁和研磨材料。
中國鋁土礦資源比較豐富，在全國18個省、自治區、直轄市已查明鋁土礦產地205處，其中大型產地72處（不包括台灣）。
主要分佈在山西、山東、河北、河南、貴州、四川、廣西、遼寧、湖南等地。
作為燒結焊劑的添加材料，主要使用河南地區礦石，礦脈主要分佈於洛陽，鄭州等地。
相較於山西料，密度較低，山西產鋁礬土更多的應用於耐火材料。
產品用途：
⑴煉鋁工業。用於國防、航空、汽車、電器、化工、日常生活用品等。
⑵精密鑄造。礬土熟料加工成細粉做成鑄模後精鑄。用於軍工、航天、通訊、儀表、機械及醫療器械部門。
⑶用於耐火製品。高鋁礬土熟料耐火度高達1780℃，化學穩定性強、物理性能良好。
⑷矽酸鋁耐火纖維。具有重量輕，耐高溫，熱穩定性好，導熱率低，熱容小和耐機械震動等優點。用於鋼鐵、有色冶金、電子、石油、化工、宇航、原子能、國防等多種工業。它是把高鋁熟料放進融化溫度約為2000～2200℃的高溫電弧爐中，經高溫熔化、高壓高速空氣或蒸汽噴吹、冷卻，就成了潔白的“棉花”——矽酸鋁耐火纖維。它可壓成纖維毯、板或織成布代替冶煉、化工、玻璃等工業高溫窯爐內襯的耐火磚。消防人員可用耐火纖維布做成衣服。
⑸以鎂砂和礬土熟料為原料，加入適當結合劑，用於澆注盛鋼桶整體桶襯效果甚佳。
⑹製造礬土水泥，研磨材料，陶瓷工業以及化學工業可製鋁的各種化合物。耐火材料用鋁礬土數量的技術條件：
礦床類別：
中國鋁礬土礦礦床可分為兩大類型：
1.化殼型鋁礬土礦礦床（Ⅰ型）
2.紅土型鋁礬土礦礦床（Ⅱ型）。
化殼型鋁礬土礦礦床（Ⅰ型）又分為四個亞類：修文式、新安式、平果式和遵義式。
紅土型鋁礬土礦礦床（Ⅱ型）只有一個亞類，稱漳浦式。
1）修文式：又稱碳酸鹽岩古風化殼異地堆積亞型鋁土礦礦床。其成因與碳酸鹽岩喀斯特紅土化古風化殼有關。又由於鋁土礦與下伏碳酸鹽岩基岩之間有數米厚的湖相鐵礦扁豆體沉積，鋁土礦不是原地堆積的，而是這個已接近乾枯的湖泊附近的紅土化風化殼異地遷移來堆積成的。該類礦床以貴州修文縣小山壩鋁土礦礦床較為典型。這是中國最重要的一類鋁土礦，其儲量佔本類型（Ⅰ型）的74.76%。
2）新安式：又稱碳酸鹽岩古風化殼原地堆積亞型鋁土礦床，以河南新安張窯院鋁土礦床較為典型。其儲量佔本類型（Ⅰ型）的5%。
3）平果式：又稱碳酸鹽古風化殼原地堆積-近代喀斯特堆積亞型鋁土礦床。該礦床的層狀礦之上覆及下伏基岩數百米厚度範圍以內均為石灰岩，經過第四紀喀斯特化，石灰岩、鋁土礦石再風化成鈣紅土及鋁土礦石碎塊墜落成堆積礦石。其占古風化殼型鋁土礦總儲量的15.04%。
4）遵義式：又稱鋁矽酸鹽古風化殼原地堆積亞型鋁土礦床，下伏基岩是細碎屑岩或基性火山岩，是下伏基岩紅土化風化殼原地堆積（少數坡積）的鋁土礦床。鋁土礦與下伏基岩之間有連續過渡現象，鋁土礦與上覆地層有侵蝕間斷面。其占Ⅰ型礦床儲量的5.2%。紅土型鋁土礦礦床只有一個亞類，稱漳浦式紅土型鋁土礦床，是第三紀到第四紀玄武岩經過近代（第四紀）風化作用形成的鋁土礦床，其儲量很少，僅佔中國鋁土礦總儲量的1.17%。
產品區別：
耐火材料行業所稱的鋁礬土通常是指煅燒後Al2O3>=48%、而含Fe2O3較低的鋁土礦，高鋁礬土熟料是經過煅燒的鋁礬土礦。熟料為灰白淺黃及深灰色，它主要用於高鋁質耐火材料，也可用來製作電熔棕剛玉。
高鋁礬土熟料是按AL2O3含量及Fe2O3、TiO2、CaO+MgO、K2O+Na2O等雜質含量和熟料體積密度與吸水等項指標來分級的。輕燒鋁礬土，又稱輕燒粉，是淨水劑聚合氯化鋁的原材料，是鋁礬土經過加工生產出來的礦粉材料，主要成分是氧化鋁，系含有雜質的水合氧化鋁，是一種土狀礦物。白色或灰白色，因含鐵而呈褐黃或淺紅色。密度3.9～4g/cm3，硬度1～3，不透明，質脆。極難熔化。不溶於水，能溶於硫酸、氫氧化鈉溶液。
鋁礬土熟料：
簡稱高鋁料，用其熟料製造的各種高鋁磚，是冶金工業和其它工業廣泛使用的耐火或防腐材料，特別在電爐爐頂，高爐和熱風爐上使用，耐火效果十分顯著，性能均優於普通粘土耐火磚。
由於鋁礬土熟料分佈廣泛，埋藏很淺，容易開採。再加之鋁礬土熟料的燒結工藝簡單，投資少，效益高，所以鄉鎮企業紛紛上馬進行開采和緞燒，取得了明顯的經濟效益。
如中國陽泉市，從1981年開始，一年生產鋁礬土熟料達27.5萬噸，產值137.5萬元注鋁料12.2萬噸，其中西南峪鄉生產8.5萬噸。鋁礬土熟料平均每噸60元左右，每個勞動力每年可生產250噸左右，除去燃料等消耗，一年可收入一萬元人民幣左右。
鋁礬土熟料的主要礦物是：水鋁石和高鋁矽石
水鋁石含量隨著三氧化二鋁與二氧化矽的比例的提高而增多。次要的礦物為金紅石、揭鐵礦等，有時還含有少量的波美石和迪開石。按高鋁礬土含三敘化二鋁的高低，
一般可分為3等5級，其含量和顏色分別為:
鋁礬土熟料屬於沉積礦床，分為土生礦和石脈礦。
鋁礬土熟料需要緞燒，成為熟料，才能製造高鋁磚。
高鋁礬土的緞燒，當前鄉鎮企業一般採用兩種爐型
用地坑窯緞燒，不僅生產效率很低，耗煤量很大，而且勞動強度高，產品質量低，浪費資源，這是一種較落後的生產方式，不宜提倡。
豎窯適於鄉鎮企業採用。它的特點是:結構簡單卜容易上馬，基建投資少，造價低，單位成品所消耗原料、9料少，生產成本低，設備佔地面積小，單位面積利用係數大，不用機械上料，操作方便，生產操作容易掌握，無電或少電的地方也可生產。因此，適於鄉鎮企業採用。
又稱礬土或鋁土礦，氧化鋁主要成分是氧化鋁，系含有雜質的水合氧化鋁，是一種土狀礦物。
白色或灰白色，因含鐵而呈褐黃或淺紅色。密度3.45g/cm3，硬度1～3，不透明，質脆。極難熔化。不溶於水，能溶於硫酸、氫氧化鈉溶液。主要用於煉鋁，制耐火材料。
產品用途 ：煉鋁工業、精密鑄造
主要成分：
其組成成分異常複雜，是多種地質來源極不相同的含水氧化鋁礦石的總稱。如一水軟鋁石、一水硬鋁石和三水鋁石(Al2O3·3H2O）；有的是水鋁石和高嶺石（2SiO2·Al2O3·2H2O）相伴構成；有的以高嶺石為主，且隨著高嶺石含量的增高，構成為一般的鋁土岩或高嶺石質粘土。鋁土礦一般是化學風化或外生作用形成的，很少有純礦物，總是含有一些雜質礦物，或多或少含有粘土礦物、鐵礦物、鈦礦物及碎屑重礦物等等。
鋁土礦的定義名稱還不夠統一，這與各個國家的資源情況及工業需求有關。各個時期名稱也不一致，但基本上大同小異。在中國一般認為：“鋁土礦係指礦石之含鋁量較高（40%以上），鋁矽比值大於2.5者(A/S≥2.5），其小於此數值者則稱為粘土礦或鋁土頁岩或鋁質岩”。在中國已探明的鋁土礦儲量中，一水鋁石型鋁土礦佔全國總儲量的98%左右。
目前，已知賦存鋁土礦的國家有49個。
中國有豐富的鋁礬土資源，約37億噸，居世界前列，與幾內亞、澳州、巴西同屬世界鋁礬土資源大國。
但生產供耐火材料用的高鋁礬土的國家只有圭亞那和中國，其他國家的鋁礬土含鐵量高，多用於煉鋁和研磨材料。
中國鋁土礦資源比較豐富，在全國18個省、自治區、直轄市已查明鋁土礦產地205處，其中大型產地72處（不包括台灣）。
主要分佈在山西、山東、河北、河南、貴州、四川、廣西、遼寧、湖南等地。
作為燒結焊劑的添加材料，主要使用河南地區礦石，礦脈主要分佈於洛陽，鄭州等地。
相較於山西料，密度較低，山西產鋁礬土更多的應用於耐火材料。
產品用途：
⑴煉鋁工業。用於國防、航空、汽車、電器、化工、日常生活用品等。
⑵精密鑄造。礬土熟料加工成細粉做成鑄模後精鑄。用於軍工、航天、通訊、儀表、機械及醫療器械部門。
⑶用於耐火製品。高鋁礬土熟料耐火度高達1780℃，化學穩定性強、物理性能良好。
⑷矽酸鋁耐火纖維。具有重量輕，耐高溫，熱穩定性好，導熱率低，熱容小和耐機械震動等優點。用於鋼鐵、有色冶金、電子、石油、化工、宇航、原子能、國防等多種工業。它是把高鋁熟料放進融化溫度約為2000～2200℃的高溫電弧爐中，經高溫熔化、高壓高速空氣或蒸汽噴吹、冷卻，就成了潔白的“棉花”——矽酸鋁耐火纖維。它可壓成纖維毯、板或織成布代替冶煉、化工、玻璃等工業高溫窯爐內襯的耐火磚。消防人員可用耐火纖維布做成衣服。
⑸以鎂砂和礬土熟料為原料，加入適當結合劑，用於澆注盛鋼桶整體桶襯效果甚佳。
⑹製造礬土水泥，研磨材料，陶瓷工業以及化學工業可製鋁的各種化合物。耐火材料用鋁礬土數量的技術條件：
礦床類別：
中國鋁礬土礦礦床可分為兩大類型：
1.化殼型鋁礬土礦礦床（Ⅰ型）
2.紅土型鋁礬土礦礦床（Ⅱ型）。
化殼型鋁礬土礦礦床（Ⅰ型）又分為四個亞類：修文式、新安式、平果式和遵義式。
紅土型鋁礬土礦礦床（Ⅱ型）只有一個亞類，稱漳浦式。
1）修文式：又稱碳酸鹽岩古風化殼異地堆積亞型鋁土礦礦床。其成因與碳酸鹽岩喀斯特紅土化古風化殼有關。又由於鋁土礦與下伏碳酸鹽岩基岩之間有數米厚的湖相鐵礦扁豆體沉積，鋁土礦不是原地堆積的，而是這個已接近乾枯的湖泊附近的紅土化風化殼異地遷移來堆積成的。該類礦床以貴州修文縣小山壩鋁土礦礦床較為典型。這是中國最重要的一類鋁土礦，其儲量佔本類型（Ⅰ型）的74.76%。
2）新安式：又稱碳酸鹽岩古風化殼原地堆積亞型鋁土礦床，以河南新安張窯院鋁土礦床較為典型。其儲量佔本類型（Ⅰ型）的5%。
3）平果式：又稱碳酸鹽古風化殼原地堆積-近代喀斯特堆積亞型鋁土礦床。該礦床的層狀礦之上覆及下伏基岩數百米厚度範圍以內均為石灰岩，經過第四紀喀斯特化，石灰岩、鋁土礦石再風化成鈣紅土及鋁土礦石碎塊墜落成堆積礦石。其占古風化殼型鋁土礦總儲量的15.04%。
4）遵義式：又稱鋁矽酸鹽古風化殼原地堆積亞型鋁土礦床，下伏基岩是細碎屑岩或基性火山岩，是下伏基岩紅土化風化殼原地堆積（少數坡積）的鋁土礦床。鋁土礦與下伏基岩之間有連續過渡現象，鋁土礦與上覆地層有侵蝕間斷面。其占Ⅰ型礦床儲量的5.2%。紅土型鋁土礦礦床只有一個亞類，稱漳浦式紅土型鋁土礦床，是第三紀到第四紀玄武岩經過近代（第四紀）風化作用形成的鋁土礦床，其儲量很少，僅佔中國鋁土礦總儲量的1.17%。
產品區別：
耐火材料行業所稱的鋁礬土通常是指煅燒後Al2O3>=48%、而含Fe2O3較低的鋁土礦，高鋁礬土熟料是經過煅燒的鋁礬土礦。熟料為灰白淺黃及深灰色，它主要用於高鋁質耐火材料，也可用來製作電熔棕剛玉。
高鋁礬土熟料是按AL2O3含量及Fe2O3、TiO2、CaO+MgO、K2O+Na2O等雜質含量和熟料體積密度與吸水等項指標來分級的。輕燒鋁礬土，又稱輕燒粉，是淨水劑聚合氯化鋁的原材料，是鋁礬土經過加工生產出來的礦粉材料，主要成分是氧化鋁，系含有雜質的水合氧化鋁，是一種土狀礦物。白色或灰白色，因含鐵而呈褐黃或淺紅色。密度3.9～4g/cm3，硬度1～3，不透明，質脆。極難熔化。不溶於水，能溶於硫酸、氫氧化鈉溶液。
鋁礬土熟料：
簡稱高鋁料，用其熟料製造的各種高鋁磚，是冶金工業和其它工業廣泛使用的耐火或防腐材料，特別在電爐爐頂，高爐和熱風爐上使用，耐火效果十分顯著，性能均優於普通粘土耐火磚。
由於鋁礬土熟料分佈廣泛，埋藏很淺，容易開採。再加之鋁礬土熟料的燒結工藝簡單，投資少，效益高，所以鄉鎮企業紛紛上馬進行開采和緞燒，取得了明顯的經濟效益。
如中國陽泉市，從1981年開始，一年生產鋁礬土熟料達27.5萬噸，產值137.5萬元注鋁料12.2萬噸，其中西南峪鄉生產8.5萬噸。鋁礬土熟料平均每噸60元左右，每個勞動力每年可生產250噸左右，除去燃料等消耗，一年可收入一萬元人民幣左右。
鋁礬土熟料的主要礦物是：水鋁石和高鋁矽石
水鋁石含量隨著三氧化二鋁與二氧化矽的比例的提高而增多。次要的礦物為金紅石、揭鐵礦等，有時還含有少量的波美石和迪開石。按高鋁礬土含三敘化二鋁的高低，
一般可分為3等5級，其含量和顏色分別為:
- 一等特級85%以上土灰色或深灰色
- 一等一級75-85%土灰色或深灰色
- 二等二級65-75%白灰色
- 三等三級50-65%青灰色
- 四級50%以下青灰色
鋁礬土熟料屬於沉積礦床，分為土生礦和石脈礦。
- 土生礦，最上面覆蓋著硬質紅粘土，伴有石灰石厚土層，人們稱之為“粒姜石”。礦體呈層狀產出，面積較大，沿走向可達數里長，礦厚一般為3-4米，再厚者可達7一9米以上，材質純淨，結構堅硬緻密。
- 石脈礦由石灰岩覆蓋，面積較小，呈窩狀產出，一般十幾米至幾十米一窩，有時與石灰岩混生，中間夾一層細紅膠泥，材質較粗而且不太純淨。
鋁礬土熟料需要緞燒，成為熟料，才能製造高鋁磚。
高鋁礬土的緞燒，當前鄉鎮企業一般採用兩種爐型
- 地坑窯
- 豎窯。
用地坑窯緞燒，不僅生產效率很低，耗煤量很大，而且勞動強度高，產品質量低，浪費資源，這是一種較落後的生產方式，不宜提倡。
豎窯適於鄉鎮企業採用。它的特點是:結構簡單卜容易上馬，基建投資少，造價低，單位成品所消耗原料、9料少，生產成本低，設備佔地面積小，單位面積利用係數大，不用機械上料，操作方便，生產操作容易掌握，無電或少電的地方也可生產。因此，適於鄉鎮企業採用。