铝土矿石(1)
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铝土矿调研及相关分析资料1、简介:铝土矿(bauxite):又称铝矾土或矾土,以三水铝石、一水软铝石或一水硬铝石为主要矿物所组成的矿石的统称。
铝土矿中除水合氧化铝外,所含杂质主要是氧化硅、氧化铁、氧化钛,还含有少量或微量元素的化合物。
主要用于炼铝,制耐火材料。
2、性质:土状矿物,白色或灰白色,因含铁而呈褐黄或浅红色。
密度3.45g/cm3,硬度1~3,不透明,质脆。
极难熔化,不溶于水,能溶于硫酸、氢氧化钠溶液。
3、主要成分:1)三水铝石:分子式Al(OH)3,也可写为Al2O3·3H2O。
摩斯硬度2.5~3.5,密度2.4g/cm3。
溶出条件:136℃时溶于碱液。
2)一水软铝石: 又称软水铝石、薄水铝石、勃姆石,分子式AlO(OH),也可写为Al2O3·H2O,硬度3.5,密度3.01~3.06 g/cm3。
溶出条件:230℃时溶于碱液。
3)一水硬铝石:分子式AlO(OH),也可写为Al2O3·H2O,硬度6~7,密度3.3~3.5g/cm3,山东淄博地区的“一水型”铝土矿即以一水硬铝石为主要矿物成分。
溶出条件:260℃时溶于碱液。
3、世界矿石情况:在GB/T24483-2009《铝土矿》中,铝土矿石按照矿床、矿石类型分成沉积型一水硬铝石、堆积型一水硬铝石及红土型三水铝石三大类型,每种类型按化学成分划分牌号(未对一水软铝石进行说明)。
国内矿石主要是一水硬铝石型,普遍采用高温、高碱的溶出方式,工艺主要采用压煮溶出、套管加停留罐溶出工艺及全管道化溶出等。
国外的主要是三水铝石型矿,普遍采用低温、低碱的溶出方式,溶出工艺主要采用套管加停留罐溶出工艺、列管加停留罐溶出工艺。
经调研国内某氧化铝公司,其采用低温全管道间接加热溶出技术(套管)。
混合型矿石(如三水铝石加一水软铝石、一水软铝石加一水硬铝石):一般按照所需条件较高的矿石溶出工艺。
高温矿与低温矿不是严格的正规叫法,主要区别在于一水软(硬)铝石的含量多少。
铝土矿解理铝土矿是指含有铝矿物和钛矿物的矿石,主要分布在世界各地,如澳大利亚、巴西、印度、中国等地。
铝土矿是非常重要的资源,因为铝是一种广泛应用于各个领域的金属,如建筑、航空、汽车等。
铝土矿的解理是指将矿石中的铝矿物和钛矿物分离出来的过程。
这个过程是非常重要的,因为只有分离出铝矿物和钛矿物,才能使这些矿石得到最大的利用价值。
铝土矿解理的方法有很多种,如重选、浮选、磁选、电选等。
重选是一种常用的铝土矿解理方法。
这种方法是利用铝矿物和钛矿物的密度差异进行分离的。
将矿石放入重选机中,经过震动筛分、重力分离等过程,将铝矿物和钛矿物分离出来。
这种方法的优点是操作简单、成本低,但是分离效果不太理想,因为铝矿物和钛矿物的密度差异并不是很大。
浮选是另一种常用的铝土矿解理方法。
这种方法是利用矿物表面性质的差异进行分离的。
将矿石研磨成细粉后,加入一定量的药剂,使铝矿物和钛矿物在水中形成气泡,并且与气泡结合,从而使它们浮起来,然后再进行分离。
这种方法的优点是分离效果好,但是成本较高,操作复杂。
磁选是一种利用矿物磁性差异进行分离的方法。
将矿石放入磁选机中,利用磁力将铝矿物和钛矿物分离出来。
这种方法的优点是分离效果好,但是只能分离出磁性较强的矿物,而且操作较为复杂。
电选是一种利用矿物导电性差异进行分离的方法。
将矿石放入电选机中,利用电力将铝矿物和钛矿物分离出来。
这种方法的优点是分离效果好,但是只能分离出导电性较强的矿物,而且操作较为复杂。
总的来说,铝土矿解理是一项非常重要的工作,它直接影响到铝土矿资源的开发利用。
在解理过程中,应根据不同的矿石特性选择合适的分离方法,以达到最佳的分离效果。
同时,还应注意环保问题,尽可能减少对环境的影响。
铝矾土1. 性质:铝矾土(aluminous soil ;bauxite )又称矾土或铝土矿,主要成分是氧化铝,系含有杂质的水合氧化铝,是一种土状矿物。
白色或灰白色,因含铁而呈褐黄或浅红色。
密度3.9~4g/cm3,硬度1~3,不透明,质脆。
极难熔化。
不溶于水,能溶于硫酸、氢氧化钠溶液。
主要用于炼铝,制耐火材料。
铝土矿是含铝矿物和赤铁矿、针铁矿、高岭石、锐铁矿、金红石、钛铁矿等矿物的混合矿,是现代电解法炼铝的原料。
2.主要成分:矾土矿学名铝土矿、铝矾土。
其组成成分异常复杂,是多种地质来源极不相同的含水氧化铝矿石的总称。
如一水软铝石、一水硬铝石和三水铝石(Al2O3·3H2O);有的是水铝石和高岭石(2SiO2·Al2O3·2H2O)相伴构成;有的以高岭石为主,且随着高岭石含量的增高,构成为一般的铝土岩或高岭石质粘土。
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。
铝土矿的定义名称还不够统一,但基本上大同小异。
在我国一般认为:“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”。
在我国已探明的铝土矿储量中,一水铝石型铝土矿占全国总储量的98%左右。
3.产地分布:世界:目前,已知赋存铝土矿的国家有49个,澳大利亚是世界上拥有铝矾土资源最多的国家。
但生产供耐火材料用的高铝矾土的国家只有圭亚那和中国,其他国家的铝矾土含铁量高,多用于炼铝和研磨材料。
近年的越南也有丰富的铝土矿资源,估计储量在80 亿吨左右。
国内:中国铝土矿资源较为丰富,铝土矿资源总量预计可达50亿t,铝土矿保有基础储量在世界上居第七位,储量在世界上居第八位,与澳大利亚、几内亚、巴西同属世界铝矾土资源大国。
我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%)。
铝土矿是如何变成氧化铝的?铝土矿实际上是指工业上能利用的,以三水铝石、一水软铝石或一水硬铝石为主要矿物所组成的矿石的统称。
铝土矿是目前氧化铝生产中最主要的矿石资源,世界上99%以上的氧化铝是用铝土矿为原料生产的。
由铝土矿生产氧化铝方法大致可分为四类,即碱法、酸法、酸碱联合法和热法。
但目前用于工业生产的几乎全属于碱法。
本文将为大家简单介绍这四种氧化铝的生产方法,碱法中拜耳法应用最为广泛,因此本文对拜耳法工艺作了较为详细的叙述。
一、碱法碱法工艺流程文字说明:碱法生产氧化铝,是用碱(NaOH或Na2CO3)来处理铝矿石,使铝矿石中的氧化铝转变成铝酸钠溶液。
矿石中的铁、钛等杂质和绝大部分的硅则形成不溶解的化合物,将不溶解的残渣(常含有大量氧化铁,呈红色,习惯上称为赤泥。
)与溶液分离,经洗涤后弃去或综合利用,以回收其中的有用组分。
纯净的铝酸纳溶液在合适的条件下分解析出氢氧化铝,经与母液分离、洗涤后进行焙烧,得到氧化铝产品。
分解母液可循环使用,处理另一批矿石。
碱法生产氧化铝又分为拜耳法、烧结法和拜耳法-烧结法联合法等多种流程。
1拜耳法拜耳法是一种工业上广泛使用的从铝土矿生产氧化铝的化工过程。
由K.J.Bayer于1889-1892年提出的,一百多年来它已经有了许多改进。
它适用于处理低硅铝矿,尤其是在处理三水型铝土矿时,具有流程简单,作业方便,产品质量高,经济效益高等特点。
拜耳法基本原理:用浓氢氧化钠溶液将铝土矿中的氧化铝水合物转化为铝酸钠,通过稀释和添加氢氧化铝晶种使氢氧化铝重新析出,剩余的铝酸钠溶液也叫母液重新用于处理下一批铝土矿,实现了连续化生产。
下图为拜耳法生产氧化铝的基本工艺流程图,每个工厂由于条件不同,可能采用的工艺流程会稍有不同,但原则上它们没有本质的区别。
从拜耳法生产的基本工艺流程,可以把整个生产过程大致分为如下主要的生产工序:原矿浆制备、高压溶出、溶出矿浆的稀释及赤泥的分离和洗涤、晶种分解、氢氧化铝分级与洗涤、氢氧化铝焙烧、母液蒸发及一水苏打苛化等,具体流程如下图所示。
铝土矿开采
铝土矿是一种重要的矿产资源,广泛应用于建筑、航空航天、交通运输、电力等领域。
铝土矿的开采主要分为地下开采和露天开采两种方式。
地下开采是利用井巷和洞穴等工程手段,在地下进行矿物的开采。
这种方式需要专业的采矿设备和人员,工作环境复杂、危险性较高。
但相对于露天开采,地下开采可以更好地保护环境,减少对自然资源的破坏。
露天开采则是在地表直接开采矿石。
这种方式简单、效率高,但会对地质环境产生较大的影响,需要进行大量的后期治理和环保工作。
无论是地下开采还是露天开采,铝土矿的开采都需要进行前期勘探工作,了解矿区的地质构造、储量规模等信息,并制定相应的开采方案。
同时,还需要考虑对周边环境的影响,制定环保措施,确保开采过程中不会对周边环境和人民群众的生产生活造成影响。
总之,铝土矿的开采是一项综合性的工程,需要充分考虑经济、环保、安全等方面的因素,确保资源开发的可持续性和社会效益。
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全国最大铝土矿是这样发现的铝土矿是铝的主要矿石,是工业生产中不可或缺的资源。
全国最大的铝土矿资源位于我国贵州省威宁县,被称为“威宁铝土矿”,其规模和质量在国内外享有盛誉。
那么,这一丰富的铝土矿资源是如何发现的呢?下面就让我们来一探究竟。
威宁铝土矿的发现,可以追溯到上世纪50年代。
当时,一支由地质、矿产专家组成的勘探队伍,根据前期地质资料和对该地区的勘探分区规划,来到了威宁县这片地方展开勘探工作。
在勘探队员的艰苦努力下,终于在威宁县发现了一处规模庞大的铝土矿矿床。
据当年的勘探队员回忆,当时的勘探条件十分艰苦。
威宁县地处贵州的大山深处,交通闭塞,气候多变,自然环境十分恶劣。
正是这种艰苦的条件,锻炼了他们那一代年轻人的性格和毅力,也促使他们更加努力地开展工作。
在威宁县的勘探过程中,勘探队员发现了一些异常迹象。
经过仔细的分析和研究,他们确认了这里的地质构造特殊,适合于铝土矿资源的形成。
于是,他们展开了更深入的勘探工作,并最终在当地发现了巨大而优质的铝土矿矿床。
提到威宁铝土矿的发现,还少不了一位突出的地质专家——李克栽。
李克栽是当时勘探队的领队和主要领导,也是此次勘探工作的主要发起者和组织者。
在勘探途中,李克栽和他的团队冒着极大的风险,深入重重山峦进行了多次考察,最终锁定了矿床位置。
此后,他们又进行了多次的地质勘探、样品分析和试验检测,最终认定了这片地区的铝土矿资源非常丰富,并具有很高的开采价值。
威宁县的铝土矿资源质量和规模之所以获得如此高的评价,不仅是因为矿床规模大,而且更重要的是,其矿石品质非常优良。
重要的是这里的高铝石含量高,赤铁矿含量低,硅酸盐矿物含量少,是非常优质的铝土矿资源。
威宁铝土矿的发现,对我国的铝工业产生了深远的影响。
一方面,威宁铝土矿的发现使得我国在工业原料领域再次实现了资源对外依存的突破,从此打破了国外对我国的铝土矿资源的垄断。
威宁铝土矿的发现也极大地丰富了我国的铝土矿资源储备,为我国的铝工业发展提供了坚实的基础。
用途与技术经济指标铝土矿矿石用途多样,其中最重要的用途是:铝工业中提炼金属铝、作耐火材料和研磨材料,以及用作高铝水泥原料。
矿石用途不同,其质量要求各异。
按照该标准将铝土矿分成沉积型一水硬铝石、堆积型一水硬铝石及红土型三水铝石三大类型,并按化学成分分为LK12-70、LK8-65、LK5-60、LK3-53、LK15-60、LK11-55、LK8-50、LK7-50、LK3-40等九个牌号。
该标准除了对铝土矿的化学成分作出了规定外,还要求沉积型一水硬铝石的水分不得大于7%,堆积型一水硬铝石和红土型三水铝石的水分不得大于8%。
此外要求铝土矿石的粒度不得大于150mm。
铝土矿石不得混入泥土、石灰岩等杂物。
工业上提取金属铝是先从铝土矿中提取氧化铝,然后氧化铝经电解成为金属铝。
根据我国生产实践经验,不同氧化铝生产方法对矿石质量的要求还有所不同,其一般要求是:1)烧结法:适于处理含硅较高的低品级矿石,要求Al2O3/SiO2为3~5(或3。
5左右),Fe2O3<10%。
2)拜耳法:适于处理含Al2O3高、SiO2低的富矿,一般要求Al2O3>65%,Al2O3/SiO2>7。
氧化铁在拜耳法流程中不与碱起反应,只是铁高赤泥量大,赤泥洗涤复杂,易造成碱和氧化铝的机械损失,但不宜有铝针铁矿。
3)联合法:适于处理中等品位的铝土矿,我国主要用混联法,即在拜耳法的赤泥中添加部分低品级矿石提高烧结法的铝硅比,一般要求Al2O3>60%,Al2O3/SiO2为5~7,Fe2O3<10%。
对氧化铝生产而言,硫是很有害的杂质,均不宜采用高硫矿石。
用作研磨材料的铝土矿,要求含Al2O3高、铁和钛低,一般要求Al2O3≥70%,Fe2O3≤5%,TiO2≤4。
5%,CaO+MgO≤1。
0%,Al2O3/SiO2≥12。
作高铝水泥原料的铝土矿石必须:Fe2O3<2。
5%,TiO2<3。
5%,R2O(一价金属氧化物)<1。
0%,MgO<1。
铝土矿化学分析方法第1部分:氧化铝的分析1 范围本标准规定了分析铝土矿石中氧化铝含量的方法提要、试剂、分析试液的制备、分析步骤、分析结果计算及允许差。
本标准适用于铝土矿石中氧化铝含量的分析。
测量范围:40%~80%。
2 方法提要移取制备试液于已加有准确体积ED TA标准液的锥形瓶中,再加入酒石酸溶液掩蔽钛。
调节PH 为5.2~5.9,煮沸使铁铝完全络合,用硝酸锌回滴过量的ED TA,扣除比色法测定的铁量,计算三氧化二铝的含量。
3.试剂3.1 EDTA标准液:0.01961mol/L;3.2 硝酸锌标准液:0.01961mol/L;3.3 酒石酸:10%;3.4 甲基红指示剂:0.1%乙醇溶液;3.5 氨水:1+1;3.6 醋酸-醋酸钠缓冲液:PH=5.2~5.9;3.7 二甲酚橙指示剂:0.25%。
4.试样4.1 试样应全部通过125μm筛。
4.2 试样须在105-110℃下烘干至少1小时除去湿存水,并置于干燥器中冷却至室温。
5.分析试液的制备准确称取在105~110℃烘干样品0.2500克,置于30毫升银坩埚中,加3克粒状分析纯氢氧化钠,置于720℃的高温炉中,熔融20分钟,取出,趁热将熔融物摇开,并使之均匀的附于坩埚内壁上,坩埚外部用去离子水急促冷却,然后将坩埚置于直径9厘米的长颈玻璃漏斗上。
漏斗插入已盛有40毫升1+1盐酸及50毫升沸水的250毫升容量瓶中,加少量沸水于坩埚中,待稍剧烈作用后,再加入沸水浸入熔块。
将溶液倒入容量瓶中,并立即将瓶中溶液摇匀,再加沸水于坩埚中,直至熔块全部浸出为止。
用热水洗净坩埚,再滴加少量1+1盐酸洗净坩埚和盖,最后用热水再次洗涤坩埚及漏斗,并立即摇匀溶液,使熔块全部溶解,冷却至室温,以水定容,混匀,得分析样品制备试液。