鋁土礦是生產金屬鋁的最佳原料，也是最重要的應用領域，其消費量占世界鋁土礦總產量的90%以上。鋁土礦的非金屬用途主要用作耐火材料、研磨材料、化學品和高鋁水泥的原料。鋁土礦在非金屬中所占比例很小，但用途廣泛。例如，在化學產品中，硫酸鹽、三水合物和氯化鋁等產品可用於造紙、水凈化、陶瓷和石油提煉；活性氧化鋁可在化工、煉油、制藥等行業用作脫色、脫水、脫氣、脫酸、幹燥的催化劑、催化劑載體和物理吸附劑。用γ-al2o 3生產的氯化鋁可用於染料、橡膠、醫藥和石油的有機合成。玻璃成分中3% ~ 5%的Al2O3可以提高熔點、粘度和強度；磨料是高檔砂輪和拋光粉的主要原料；耐火材料是工業部門不可缺少的築爐材料。
鋁礬土鋁是僅次於鋼鐵的世界第二大金屬，1995年世界人均消費量達到3.29kg。鋁因其比重小、導電性和導熱性好、易加工等諸多優異性能，被廣泛應用於國民經濟的各個部門。世界上最大的鋁消費是在建築、運輸和包裝部門，占鋁消費總量的60%以上。鋁是電器工業、飛機制造業、機械工業和民用電器不可缺少的原材料。
主要成分三水鋁石)Al(OH)3) 3三水鋁石是氫氧化鋁的結晶水合物，是鋁土礦中的主要成分。三水鋁石的晶體很小，它們聚集在壹起形成結節、豆狀或土狀，壹般呈白色玻璃狀，如果含有雜質則呈紅色。主要是長石等含鋁礦物風化產生的次生礦物。化學成分為Al (OH) 3，晶體屬於單斜晶系P21/n空間群。它與三羥鋁石和nordstrandite是同質的。以前稱為三水鋁石或壹水硬鋁石。它是以1822年礦物收藏家C.G. Gibbs的姓氏命名的。晶體結構類似水鎂石，由平行堆疊的夾心餅幹狀(OH)-Al-(OH)配位八面體層組成，只是Al3+沒有占據層間所有的八面體間隙，只占據其中的2/3。三水鋁石的晶體通常極細，為假六邊形，通常為雙晶，通常為結核、豆和土壤聚集體的形式。白色，或因雜質染色而泛紅至紅色。玻璃光澤，解理面顯示珍珠光澤。底面的解理極其完整。莫氏硬度2.5 ~ 3.5，比重2.40。三水鋁石主要是長石等含鋁礦物化學風化的次生產物，是紅土型鋁土礦的主要礦物成分。但也可能是低溫熱液成因。在南烏拉爾茲拉托烏斯托夫斯克的熱液礦脈中產出了直徑達5厘米的晶體。
鋁土礦的形態特征鋁土礦的理論成分(晶體化學)(wB%):Al2O365.4，H2O34.6 .常見的類質同象替代物為Fe和Ga，Fe2O3達到2%，Ga2O3達到0.006%。此外，還常含有CaO、MgO、SiO2等雜質。
單斜晶系:a0 = 0.864nm納米，b0 = 0.507nm納米，c0 = 0.972nm納米；Z=8 .晶體結構類似水鎂石，屬於典型的層狀結構。不同的是，Al3只填充了兩層OH-之間2/3的八面體間隙，這兩層OH-是六方最密堆積層(∩(001))。因為Al3具有比Mg2更高的電荷，所以OH-的電荷可以用更少的Al3數來平衡。
鋁土礦正交晶體:C2h-2/m(L2PC)。晶體為偽六角板，比較少見。主單形:平行雙面A和C，斜方柱m .常毅(100)和(110)形成雙生子。普通多晶孿晶。骨料呈放射狀纖維、鱗片、貝殼、鐘乳石或鮞狀、豆狀、球狀結核或細粒土狀塊狀。它主要是膠狀無定形或細粒晶體。
物理性質:因雜質呈白色或淺灰色、淺綠色、淺紅色調。玻璃光澤，解理面珍珠光澤。透明到半透明。乳溝極其完整。硬度2.5~3.5。相對密度為2.30~2.43。聞起來像泥土。偏光鏡下，無色。雙軸晶體。Ng=1.587，Nm=Np=1.566。
產狀和組合:主要由矽鋁酸鹽分解水解形成。熱帶和亞熱帶氣候有利於三水鋁石的形成。在區域變質作用中，脫水後可轉化為壹水硬鋁石和壹水硬鋁石(140~200℃)。隨著變質程度的增加，可以轉化為剛玉。
資源特點:我國鋁土礦除分布集中外，多為大中型礦床。2000萬噸以上的大型礦床31處，占全國總儲量的49%；儲量在2000萬-500萬噸之間的中型礦床83處，占全國總儲量的37%，大中型礦床合計占86%。我國鋁土礦質量相對較差，壹水硬鋁石型礦石占我國總儲量的98%以上，加工難度大，能源消耗大。儲量中，壹級礦(Al2O3 360% ~ 70%，Al/Si≥12)僅占1.5%，二級礦(al2o 3 351% ~ 71%，Al/Si≥9)占65438+。62%，Al/Si≥5)占27.9%，5級礦石(Al2O3 >: 58%，Al/Si≥4)占18%，6級礦石(Al2O3 >: 54%，Al/Si≥3)占8.3%，7級礦石(Al2O3 >: 48%，Al/Si≥6)占1.5%，其余為未知品位礦石。
我國鋁土礦的另壹個缺點是適合露天開采的鋁土礦床不多，僅占全國總儲量的34%。與國外紅土型鋁土礦不同，中國古風化殼型鋁土礦常伴生多種礦物。在鋁土礦分布區，上覆巖層往往產出工業煤層和優質石灰巖。含礦巖系中有半軟粘土、硬粘土、鐵礦石和黃鐵礦。鋁土礦還伴生有鎵、釩、鋰、稀土金屬、鈮、鉭、鈦、鈧和其他有用元素。在某些地區，上述* * *原生礦物常與鋁土礦形成工業價值礦床。鋁土礦中的鎵、釩、鈧也有回收價值。
我國鋁土礦的地質工作程度相對較高。截止1994年底，我國鋁土礦儲量中32.5%屬於勘探階段，55.8%屬於詳查階段。詳查級別以上儲量合計占全國總儲量的88.3%。
鋁的發現過程是在1825年由丹麥物理學家H.C.Oersted發現的，他利用鉀汞齊和氯化鋁的相互作用得到鋁汞齊，然後通過蒸餾除去汞，首次生產出金屬鋁。金屬鋁的生產最初是通過化學方法進行的。也就是1854法國科學家h·聖·克裏爾·達維迪爾創立鈉化學法和1865俄羅斯物理化學家h·h·別科托夫(н。нбекетов).法國於1855年開始用化學方法進行工業生產，是世界上最早生產鋁的國家。鋁土礦比鋁早發現(1821年)，當時被誤認為是壹種新礦物。用鋁土礦生產鋁，首先要生產氧化鋁，然後電解生產鋁。1873年法國開始開采鋁土礦，1894年開始用鋁土礦生產氧化鋁。采用拜耳法，生產規模只有1t/天多。到1900年，法國、意大利和美國開采了少量鋁土礦，年產量只有9萬噸。隨著現代工業的發展，鋁作為壹種金屬和合金，已經應用於航空和軍事工業，然後擴展到民用工業。此後，鋁工業發展迅速。到1950年，世界金屬鋁產量已達1510000噸，從1996增加到2092000噸，成為僅次於鋼的第二大金屬。
根據廖等人的意見，中國鋁土礦床可分為古風化殼型鋁土礦床和紅土型鋁土礦床。
中國古風化殼鋁土礦床的形成經歷了三個階段。第壹階段為陸相階段，含鋁土礦礦物、粘土礦物和氧化鐵礦物的殘積和坡積富鋁風化殼物質在大氣條件下風化形成，如鈣質紅壤層、紅壤層或紅土型鋁土礦，此階段為大氣條件下原地殘積、堆積或異地堆積；第二階段，富鋁鈣紅壤層、紅土層或紅土型鋁土礦被海水(或湖水)淹沒，有的立即被海水(或湖水)淹沒，有的經過壹定時期的成巖作用後被海水(或湖水)淹沒，逐漸深埋地下，經過壹段時期的成巖後生演化改造，形成原生鋁土礦層；第三階段為表生富集階段，是指原生鋁土礦層隨地殼上升至淺表層後，由於地表水或地下水的改造，發生矽質淋濾和鋁的富集，形成品位豐富、具有工業價值的鋁土礦床。中國古風化殼鋁土礦主要形成於石炭紀。這類鋁土礦床的形成與古風化殼的侵蝕間斷有關。壹般來說，長期間歇侵蝕，特別是下伏基巖，是含鋁多、易風化的碳酸鹽巖或基性噴出巖(如玄武巖)，形成的礦床往往礦石品位豐富、礦層厚、礦體規模大。
鋁土礦至於紅土型鋁土礦礦床，壹般認為是含鋁巖石在現代氣候條件下風化形成的。紅土型鋁土礦床只有壹個亞類，稱為漳浦紅土型鋁土礦床。是近代(第四紀)第三紀至第四紀玄武巖風化形成的鋁土礦床，儲量很少，僅占全國鋁土礦總儲量的1.17%。中國現代紅土型鋁土礦主要形成於低緯度地區，如福建、海南和廣東部分地區。這些地區天氣炎熱，雨量充沛，玄武巖易風化，所以可以形成現代紅土型鋁土礦。至於我國的南沙群島和中沙群島，雖然也處於低緯度，有形成鋁土礦的氣候，但這些島嶼上升到陸地的時間不長，只有1 ~ 30000年，風化時間短，很難形成鋁土礦礦床。
成因分類(1)修文式碳酸鹽古風化殼異地亞型鋁土礦床，又稱碳酸鹽古風化殼異地亞型鋁土礦床。其成因與碳酸鹽巖溶紅土型古風化殼有關。由於在鋁土礦和下伏碳酸鹽基巖之間沈積有數米厚的湖相鐵扁豆體，所以鋁土礦不是原地堆積，而是由這個近乎幹涸的湖泊附近的紅土風化殼遷移堆積而成。這類礦床在貴州修文縣小山壩鋁土礦中具有代表性。由於下伏基巖為碳酸鹽巖，是風化形成的富鋁鈣紅壤的殘積層。壹般來說，侵蝕間隔越長，即風化時間越長，風化形成的富鋁鈣紅壤的殘積層越多越厚，鋁土礦越多，粘土礦物越少，礦石品位越豐富，礦層厚度越大。
(2)新安碳酸鹽古風化殼原地堆積亞型鋁土礦床，又稱碳酸鹽古風化殼原地堆積亞型鋁土礦床，在河南新安張耀園鋁土礦床中較為典型。這類礦床中的鋁土礦直接覆蓋在碳酸鹽巖的巖溶侵蝕面上，而且是原地堆積，很多情況下是堆積在溶洞和溶鬥中。礦體不長(幾百米)，但厚度較大(40 ~ 60米)。如果侵蝕中斷時間較短，壹般只形成鈣質紅土殘積層，有輕微的遷移和搬運現象。雖然這種礦石質量稍差，但礦層穩定，厚度變化不大。
(3)平果型碳酸鹽古風化殼原地堆積-現代巖溶堆積亞型鋁土礦床。又稱碳酸鹽古風化殼原地堆積-現代巖溶堆積亞型鋁土礦床。這個礦床中的層狀礦物是幾百米厚的下伏基巖內的石灰巖。第四紀巖溶作用後，石灰石和鋁土礦重新風化成鈣紅土，鋁土礦碎塊落入堆積礦石中。這類堆積礦的形成條件主要是:具有壹定規模的層狀礦石，適宜的氣候條件，礦層上下厚層灰巖，礦層上下薄層粘土巖。
鋁土礦(4)遵義型鋁矽酸鹽巖石古風化殼中原位堆積的亞型鋁土礦床。又稱鋁矽酸鹽古風化殼原地堆積亞型鋁土礦床，下伏基巖為細碎屑巖或基性火山巖，是下伏基巖紅土風化殼原地堆積(少量斜坡)的鋁土礦床。這類礦床的成礦規律是:壹是與下伏基巖有過渡現象，與上覆地層有侵蝕不連續面，故厚度變化大，無礦天窗多；其次，礦層的厚度、礦體的大小、礦石的品位取決於成礦時侵蝕間隔的長短和下伏基巖是否易風化。如果長期中斷侵蝕，被侵蝕風化的下伏基巖大部分是細碎屑巖和粘土巖，只有壹部分是碳酸鹽巖，往往礦層厚，規模大，礦石質量好，但這時無礦天窗較多。如果被侵蝕風化的下伏基巖是容易風化的玄武巖，則礦層厚度和礦體大小可能較大，礦石可能較富。如果下伏基巖為玄武巖，易風化，但成礦時侵蝕間隔過短，風化不徹底，礦層厚度、礦體大小、礦石質量都難以達到理想。
主要用途鋁土礦有多種用途:
(1)鋁冶煉行業。用於國防、航空、汽車、電器、化工、日用品等。
(2)精密鑄造。氧化鋁熟料加工成細粉，制成模具，然後精密鑄造。用於軍事、航天、通訊、儀器儀表、機械和醫療器械部門。(3)用於耐火制品。高鋁礬土熟料的耐火度高達1780℃，化學穩定性強，物理性能好。
高鋁水泥④矽酸鋁耐火纖維。它具有重量輕、耐高溫、熱穩定性好、導熱系數低、熱容量小、耐機械沖擊等優點。用於鋼鐵、有色冶金、電子、石油、化工、航空航天、原子能、國防等行業。它是將高鋁熟料放入熔化溫度約2000~2200℃的高溫電弧爐中，經高溫熔化、高壓高速空氣或蒸汽吹送冷卻後，成為白色的“棉花”——矽酸鋁耐火纖維。可壓制成纖維毯、板或編織成布，代替耐火磚用於冶煉、化工、玻璃等行業的高溫爐內襯。消防員可以用耐火纖維布做衣服。
(5)以氧化鎂和鋁礬土熟料為原料，加入適當的結合劑，澆註鋼包整體桶襯效果非常好。
(6)生產礬土水泥、研磨材料、陶瓷工業和化學工業都能生產各種鋁的化合物。
其中最重要的用途是:在鋁工業中提煉金屬鋁，制造耐火材料和研磨材料，用作高鋁水泥的原料。不同用途的礦石有不同的質量要求。中國有色金屬工業總公司頒布的鋁土礦行業標準(YS/T78-94)1994。按此標準，鋁土礦可分為沈積型壹水硬鋁石、堆積型壹水硬鋁石和紅土型三水鋁石三種類型，按化學成分可分為LK12-70、LK8-65、LK5-60、LK3-53、LK15-60和lk 165438+。標準不僅規定了鋁土礦的化學成分，還要求沈積型壹水硬鋁石的含水率不得大於7%，堆積型壹水硬鋁石和紅土型三水鋁石的含水率不得大於8%。另外，要求鋁礬土的粒度不得大於150 mm，鋁礬土中不得混入泥土、石灰石等雜物。
物種分布的基本類型
圖表類型
主要分布區域
壹水鋁土礦
1)壹水硬鋁石-高嶺石型(D-K型)
山西、山東、河北、河南、貴州
壹水鋁土礦
2)壹水硬鋁石-葉蠟石型(D-P型)
河南省
壹水鋁土礦
3)勃姆石-高嶺石型(B-K型)
山東、山西
壹水鋁土礦
4)壹水硬鋁石-伊利石型(D-I型)
河南省
壹水鋁土礦
5)壹水硬鋁石-高嶺石-金紅石(D-K-R型)
四川省
三水鋁土礦
三水鋁石型(G型)
福建和廣西
貴州典型鋁土礦床——修文小山壩鋁土礦礦區於1957年開始勘探，共探明鋁土礦2026.4萬噸，平均礦石品位67.95438+0%。1979，五龍寺礦區開始投產，煤層呈層狀，產狀平緩，傾角5 ~ 10，傾向東北。
山西鋁土礦在1960先勘探了克鄂鋁土礦的克鄂礦段，後勘探了蔔家峪礦段，* * *累計鋁土礦6265.6萬噸，平均品位64.36%。1986，山西鋁廠開始開采孝義鋁土礦。有三種類型的礦石:致密礦石、粗礦石和豆狀鮞狀礦石。
河南鋁土礦在1961~1964用難選粘土礦勘探，1966投產。累計探明鋁土礦949.7萬噸。含礦層的地質時代與山西孝義基礦床相同，均屬晚石炭世本溪期。
平果鋁土礦礦區面積為1750km2，礦體呈層狀，堆積長度為132km。原生礦最早於1959~1961年勘探。因原生礦含硫量高，於1974轉入堆積礦勘探，累計探明鋁土礦儲量達126098萬t，平均品位64.69%。由於層狀礦石含硫量過高(1.5%~7%)，工業上仍難以利用。
遵義鋁土礦礦床該礦於1989年勘探，探明儲量達1112萬噸，平均礦石品位53.62%。礦層產狀復雜，無礦天窗多，含礦系數小，約為0.5。這些巖層的原位紅土化和剝蝕作用導致鋁土礦、粘土礦物等風化殼物質原位堆積，少數因坡面堆積而輕微遷移堆積。
蓬萊鋁土礦是壹個現代紅土型鋁土礦床。1959~1961年進行普查勘探，1975年勘探羅本5號、6號等9個礦體。累計探明鋁土礦儲量達到21906萬噸，平均品位44.4。鋁土礦分布在平緩的山頂上，海拔約30~60m。它是第三紀至第四紀玄武巖風化紅土三水鋁石鋁土礦礦床。
淄博王村鋁土礦王村鋁土礦位於淄博盆地西北部。1956進行詳勘，1964~1965進行初勘和詳勘。露天開采開始於1958，結束於1967。1965開始基建，1966投產。該礦已積累鋁土礦294.5萬噸，屬小型礦床。
開發基地貴州是我國鋁土礦的主產區，約占全國的1/5。其中清鎮和修文的鋁土礦儲量最大，品位最高。鋁土礦加工後，可用於制造水泥和耐火材料，也可用於鋁工業、有色金屬冶煉和磨料行業。
鋁土礦開采及深加工基地所依托的清鎮戈麥礦是桂陽耐火材料廠的礦山。2007年6月，深圳某公司成功收購了政策性破產企業貴陽耐火材料廠的全部財產。按照“盤活存量，優化增量”的原則，公司投資近2億元開發清鎮戈麥礦。預計到2009年底，公司將在貴州形成40.4萬噸/年的綜合生產能力，實現銷售收入365，438+000萬元，成為中國江南、西南地區最大的耐火材料精加工企業。
貴陽耐火材料廠，位於清鎮市戈麥鄉，開始建設鋁土礦開采和深加工基地。建設年產6萬噸高鋁熟料的三條回轉窯生產線，成為貴州省最大的鋁土礦深加工基地。貴州有望成為中國最大的鋁土礦深加工基地。
中國鋁土礦普查找礦始於1924。當時，日本人熊俊阪本等人對遼寧遼陽和山東煙臺的鋁土礦頁巖進行了地質調查。此後，日本人小林壹雄和中國學者王竹泉、謝、陳洪成等先後對河北淄博、唐山開灤，山西太原、西山、陽泉，遼寧本溪、復州灣等地的鋁土礦和鋁土礦頁巖進行了專題地質調查。中國南方鋁土礦調查始於1940。首先，卞對昆明板橋附近的鋁土礦進行了考察。隨後，從1942至1945，彭、謝、樂勛等人先後對雲貴川三省的鋁土礦和高鋁粘土礦進行了地質調查和系統取樣。總的來說，新中國成立前的工作多是壹般的偵察調查性質。
真正的鋁土礦地質勘探是在新中國成立後開始的。從1953到1955，冶金部和地質部的地質隊先後考察了淄博、山東、蕭關、珙縣，河南(如竹林溝、茶店、水頭、)、貴州、貴州(如林、小山壩、鹽龍)，山西白家莊、陽泉等地的鋁土礦。但由於缺乏鋁土礦勘探經驗，結合我國鋁土礦的實際情況，盲目套用前蘇聯的鋁土礦規範，在1960至1962的復查中，多數地質勘探報告被降級，儲量減少很多。1958之後，中國在鋁土礦勘探方面積累了壹些經驗。在銅、鋁普查的基礎上，發現和勘探了許多鋁土礦，其中最重要的有:河南的張堯源、廣西的平果、山西的孝義唐珂、福建的漳浦、海南的蓬萊等。
我國鋁土礦的開采最早開始於1911。當時日本人先在中國遼寧福州灣開采鋁土礦，後在1925 ~ 1在遼寧遼陽和山東煙臺開采A、G層鋁土礦。上述開采主要用於防火。1941~1943年，日軍開采淄博湖田鋁土礦和風水礦區田莊、紅土坡礦段，礦石用作煉鋁原料。後來臺灣省鋁業公司也進行小規模開采進行煉鋁。
我國鋁土礦的大規模開發利用始於新中國之後。1954年，之前被日軍小規模開采的山東風水礦首次恢復。1958之後，山東、河南、貴州等省相繼建成501、502、503三座鋁廠。為了滿足這三家鋁廠對鋁土礦的需求，山東、河南、山西、貴州四省相繼建成了張店鋁礦、小關鋁礦、洛陽鋁礦、修文鋁礦、清鎮鋁礦、陽泉鋁礦。
20世紀80年代，特別是1983中國有色金屬工業總公司成立後，我國鋁土礦的地質勘探和鋁工業發展迅速，新建和擴建了以山西鋁廠、貴州鋁廠為代表的壹批大型鋁廠，使原鋁產量從1954年的不足2000噸增加到90年代的187萬噸。建立了從地質、采礦到冶煉加工的完整鋁工業體系，金屬鋁及其加工產品基本能滿足我國經濟建設的需要。
開發現狀根據美國礦務局1996《礦物商品摘要》中的數據，世界鋁土礦儲量為230億t，儲量基數為280億t，其中鋁土礦資源豐富的國家有澳大利亞(儲量基數為79億t)、幾內亞(儲量基數為59億t)、巴西(儲量基數為29億t)、牙買加(儲量基數為20億t)。中國鋁土礦的數量和質量都不如上述國家。比如這些國家A+B+C(工業儲量)的儲量相比，就遠遠落後了。
總體來看，我國鋁土礦資源豐富，基礎儲量居世界第七位和第八位。截至2006年，資源儲量27.76億噸，其中基礎儲量5.42億噸，基本儲量7.42億噸，資源儲量20.35億噸，主要分布在山西、河南、廣西和貴州四省，占全國的90.9%，其中山西占41.6%，貴州占17。4654366
1995年，我國鋁土礦礦石總產量為640萬噸。除了有色系統的國有礦山企業外，中國鄉鎮集體礦山企業和個體采礦點也大量開采鋁土礦，但產量不穩定。中國氧化鋁和金屬鋁產量增長迅速。1.996分別達到254.62萬t和1.900萬t，比1.985分別增長了近2.5倍和4倍。鋁材產量增長更快，從65，438+0，985年的365，438+0，000，000 t增長到65，438+0，996年的65，438+0，620，5438+0，000 t，增長了35倍多(表3.9.10)。
鋁土礦主要用於氧化鋁工業和高鋁熟料工業等。2003年，兩者的消費量幾乎相等。根據2003年各主要省份氧化鋁生產中鋁土礦的使用比例，可以估算出可用於氧化鋁工業的鋁土礦資源儲量。
另外，考慮氧化鋁的最佳承載量，壹定要立足實際，即壹定要考慮高鋁熟料等行業對鋁礬土的需求。因此，用鋁土礦資源對氧化鋁生產的承載能力來評價各省氧化鋁生產規模更為合適。隨著我國電解鋁的過度擴張，氧化鋁供應短缺的矛盾日益突出，進口量、價格和產品利潤大幅增加。在經濟利益的驅動下，壹些擁有鋁土礦資源的省份，如河南、山西等，掀起了當地氧化鋁企業的熱潮。據統計，河南、山西、山東等地已設立氧化鋁廠，在建和擬建項目多達29個，規劃總規模超過2000萬噸/年，加上現有氧化鋁生產規模超過3000萬噸/年。
藏品信息圖片說明:此圖片為中國漳浦吳棟山鋁土礦卵石標本照片。黃褐色，隱晶質結構，蜂窩狀結構。主要礦物成分是鋁土礦。中國地質博物館。
中國地質博物館鋁土礦藏品圖片