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        我國各地的鋁礬土化學成分有什么不同及其影響

        發布日期:2021-12-02 09:24:38 所屬欄目:行業動態

        我國鋁礬土資源豐富,約為25億噸,與幾內亞、澳大利亞、巴西同屬于世界礬土資源四大國。我國的高鋁礬土資源主要分布山西、山東、河南、貴州等地。高鋁礬土是生產高鋁質耐火材料的主要原料。那么我國各地的鋁礬土礦物組成又有什么不同呢?不同的礦物組成對鋁礬土有什么影響呢?今天瑞森小編給您分享:


        高鋁礬土的主要化學成分是Al2O3、SiO2、Fe2O3、TiO2占總成分的95%,次要成分有CaO、MgO、K2O、Na2O、S、MnO2以及有機質等。Al2O3是鋁礬土的主要化學成分,我國礬土中的Al2O3含量一般在45%~88%之間。與SiO2的含量呈反比,Fe2O3的含量大多數在1.0%~1.5%之間,CaO和MgO的含量均較低,TiO2的含量一般為2%~4%


        高鋁礬土主要由一水硬鋁石、一水軟鋁石、三水鋁石等三種鋁的氫氧化物組成。我國高鋁礬土主要礦物為水鋁石(一水硬鋁石)、勃姆石(一水軟鋁石)、高嶺土和葉蠟石。可分為水鋁石—高嶺石類型(DK)、勃姆石—高嶺石類型(BK)和水鋁石一葉蠟石類型(DP)等,以DK型居多。一水硬鋁石又稱水鋁石、硬水鋁礦,化學式為α-Al2O3·H2O或者α-AlO(OH),其中Al2O385%,H2O為15%;是斜方晶系,晶面上有縱條紋,沿(010)面發育成薄片狀或沿C軸伸長的柱狀、針狀;顏色為白色、灰綠、灰白、淡紫或者黃褐色。一水硬鋁石形成于酸性介質,水化后可變成三水鋁石,加熱時在530-600℃失水。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。


        我國鋁礬土的礦物組成主要是一水硬鋁石(硬水鋁石),高嶺土、伊利石、蒙脫石,雜質礦物是鈦鐵礦、褐鐵礦、黃鐵礦、電氣石、方解石、石英等這些。我國一般認為:"鋁土礦系指礦石之含鋁量較高(40%以上),鋁硅比值大于2.5者(A/S≥2.5),其小于此數值者則稱為粘土礦或鋁土頁巖或鋁質巖"。鋁礬土的化學成分中主要的氧化鋁,氧化硅和水,并有少量的氧化鈦、氧化鐵、氧化鈣、氧化鎂、氧化鉀以及有機物雜質。那這些不同的化學成分對于鋁礬土的影響是什么呢?


        1. 氧化鋁(AL2O3):一般含量在45%~80%之間,它是鋁礬土的主要化學成分,氧化鋁含量越高,耐火度就越高,材料的強度越高。


        2. 氧化硅(SiO2):與AL2O3的含量呈反比,在粘土中基本以鋁硅酸鹽的形式存在,少量呈游離氧化硅存在。游離氧化硅能減弱粘土的可塑性和粘結力


        3. 氧化鐵(Fe2O3):一般含量1.0%~1.5%之間,鐵質礦物是耐火粘土中最常見的有害雜質,它會降低制成品的耐火度和抗渣性,并且會讓耐火制品產生熔疤。Fe203含量>10%的礦石為高鐵礦石。


        4. 鈣鎂碳酸鹽和硫酸鹽礦物(CaO、MgO、S、MnO2):含量較低含量多的時候會降低粘土的耐火度,增大制品燒成收縮率,降低荷重軟化溫度并且會使制品產生裂紋


        5. 二氧化鈦(TiO2):一般含量2%~4%之間,在耐火粘土中隨含量的高低會有不同的影響。適量的氧化鈦在燒結時能夠起到助熔劑的作用,能夠促進燒結,但過量的TiO2卻會降低耐火度并且產品網狀裂紋。我國四川西南部及印度等地的鋁礬土礦TiO2含量達到6%?12%


        6. 氧化鉀和氧化鈉(K2O、Na2O)在粘土中含量高時,會降低制品的荷重軟化溫度。K2O、Na2O在我國鋁礬土中含量一般也很少,因為K2O、Na2O也是易溶成分。但在某些鋁礬土中,K2O可達到5%,甚至更高,如河南方山,屬于D-I型鋁礬土。K2O—般賦存于伊利石或白云母中;而Na2O含量一般比K2O明顯降低,一般0.1%?0.3%,往往不會超過1%,賦存于蒙脫石或伊利石-蒙脫石間層礦物。堿含量高對提取氧化鋁的鋁礬土來說是無害的,但對耐火材料用鋁釩土,K2O含量不應超過0.5%


        7. 有機質是粘土中普遍存在的雜質之一,含量過高時會降低制品的抗渣性和增大燒失量


        8. LOi(燒失量)絕大部分為鋁的氫氧化物、粘土礦物和鐵礦物的結構水,而其它水、有機質、CO2、碳質、氧、硫等含量在多數情況下不超過1%。我國硬水鋁石(有時伴生少量軟水鋁石)型鋁礬土的LOI常在12%?14.5%之間;三水型鋁礬土一般為20%?25%左右。中國主要產地鋁礬土的化學成分列于下表中。我國鋁礬上在化學成分上具有高鋁、高硅、Al2O3/SiO2比值低的特點;而國外鋁礬土主要為三水鋁石型,在化學成分上Al2O3含量低于我國,但SiO2含量也低(一般小于5%),所以Al2O3/SiO2比值高。


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