【耐寶百科】詳介生產(chǎn)剛玉的原料:鋁礬土
發(fā)布時(shí)間:2017-07-27作者:洛陽(yáng)耐寶棕剛玉廠家點(diǎn)擊:2898字號(hào):大中小
到目前為止,,生產(chǎn)剛玉主要采用兩種原料:一種是用天然鋁土礦直接電熔或燒結(jié)成棕剛玉、礬土剛玉,、亞白剛玉等,;另一種是用工業(yè)氧化鋁電熔或燒結(jié)為白剛玉,、致密剛玉、板狀剛玉,、燒結(jié)剛玉等,。而工業(yè)氧化鋁95%以上使用鋁土礦提取的??梢?jiàn)鋁土礦是生產(chǎn)剛玉的重要原料,。用明礬石和霞石也能提取氧化鋁。
鋁土礦亦稱(chēng)高鋁礬土或鋁礬土,,主要礦物是一水鋁石(Al2O3·H2O)和三水鋁石(Al2O3·3H2O),。根據(jù)一水鋁石的結(jié)構(gòu)不同,又可分為一水硬鋁石(或α-Al2O3·H2O硬水鋁石)和一水軟鋁石(或γ-Al2O3·H2O勃姆石,、波美石),。所謂鋁土礦不是礦物名稱(chēng),,而是一水硬鋁石、一水軟鋁石和三水鋁石的混合物,,其主要化學(xué)成分是Al2O3,,一般含量為40%~80%。天然鋁土礦化學(xué)成分中的雜志變化也很大,,除了Al2O3外,,還有SiO2、TiO2,、Fe2O3,、CaO,、MgO,、K2O、Na2O等,,這些化學(xué)成分組成了如下的礦物:三水鋁石,、一水鋁石,還有硅線石系礦物(即硅線石,、紅柱石,、藍(lán)晶石,其化學(xué)通式為(Al2O3·SiO2),、高嶺石(Al2O3·SiO2·H2O),、金紅石(TiO2),以及迪開(kāi)石和含鐵礦物等,。鋁土礦主要有鮞狀,、豆?fàn)睢⑺樾己碗[晶(泥狀)構(gòu)造,,還有土狀,、致密塊狀結(jié)構(gòu)。又從白色到赭色之間的一切顏色,,一般含鐵高的呈紅色,,含鐵低的呈灰白色,由于膠結(jié)物質(zhì)不同,,顏色變化很大,,優(yōu)勢(shì)有紅褐色斑點(diǎn)。鋁土礦的外觀特征比較復(fù)雜,,但也有規(guī)律可循,。一般同級(jí)別的,具有類(lèi)似的特征,。
我國(guó)的鋁土礦主要分布在河南,、山西,、廣西、貴州及山東等省區(qū),。主要礦物是一水硬鋁石與高嶺石,,其次有一水軟鋁石、三水鋁石,、金紅石,、迪開(kāi)石和含鐵礦物。其特點(diǎn)是含Al2O3高,,含SiO2亦高,,含F(xiàn)e2O3低,因此Al2O3/SiO2較低,,大多數(shù)為4~7,。除廣西平果鋁土礦外,含F(xiàn)e2O3大多數(shù)都在5%以下,,Al2O3/SiO2≥10的***鋁土礦也較少,。對(duì)于礦石類(lèi)型來(lái)說(shuō),絕大部分為一水硬鋁石-高嶺石型,,俗稱(chēng)高硅低鐵一水硬鋁石型鋁土礦,,或稱(chēng)高鋁高硅低鐵一水硬鋁石-高嶺石型鋁土礦。廣西平果地區(qū)鋁土礦可稱(chēng)為高鐵一水硬鋁石-高嶺石型鋁土礦,。一水硬鋁石和高嶺石這兩種礦物按不同比例組成了一系列Al2O3含量不同的鋁土礦,。僅福建、廣東有少量三水鋁石型,,但Al2O3/SiO2都比較低,,廣西和山東還有相當(dāng)數(shù)量的高硫鋁土礦。
國(guó)外多為三水鋁石型,,但歐洲以一水鋁石型居多,,希臘為一水硬鋁石-一水軟鋁石型。從化學(xué)成分看,,國(guó)外多數(shù)鋁土礦的SiO2含量較低,,Al2O3/SiO2較高,而Fe2O3含量一般都較高,。
Al2O3是鋁土礦中的主要成分,,其含量愈高愈好,目前生產(chǎn)工業(yè)氧化鋁要求鋁硅比不低于3.0~3.5.其他氧化物都視為雜質(zhì),,SiO2是堿法生產(chǎn)氧化鋁的有害雜質(zhì),,鋁土礦中的SiO2含量高,將使冶煉棕剛玉,,或者生產(chǎn)工業(yè)氧化鋁的生產(chǎn)效率降低,,雜質(zhì)成分增多,。鋁土礦中含F(xiàn)e2O3高,雖然大部分能被除去,,但對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量具有一定的影響,。如果含TiO2高,對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量也不利,,含K2O和Na2O高,,對(duì)產(chǎn)品的質(zhì)量影響更大。
耐寶無(wú)論是冶煉棕剛玉,,還是生產(chǎn)工業(yè)氧化鋁,,對(duì)鋁土礦的質(zhì)量都有嚴(yán)格的要求。我國(guó)GB/T3497-1983對(duì)鋁土礦按化學(xué)成分,、用途分級(jí)見(jiàn)表:
項(xiàng)目 | 一級(jí)品 | 二級(jí)品 | 三級(jí)品 | 四級(jí)品 | 五級(jí)品 | 六級(jí)品 | 七級(jí)品 | ||||||||
Al2O3/SiO2(不小于) | 12 | 9 | 7 | 5 | 4 | 3 | 6 | ||||||||
Al2O3/%(不小于) | 73 | 69 | 66 | 60 | 71 | 67 | 64 | 50 | 69 | 66 | 62 | 62 | 58 | 54 | 48 |
用途舉例 | 剛玉研磨材料,、高鋁水泥 | 氧化鋁 | 氧化鋁 | 氧化鋁 | 高鋁水泥、氧化鋁 | 氧化鋁 | 氧化鋁 | 氧化鋁 | 氧化鋁 | 氧化鋁 | 氧化鋁 | 氧化鋁 | 氧化鋁 | 氧化鋁 | 氧化鋁 |
注:一至六級(jí)品適用于一水硬鋁型礦石,;七級(jí)品適用三水鋁型礦石 |
耐寶冶煉棕剛玉的鋁土礦必須經(jīng)過(guò)煅燒,。煅燒過(guò)后的高鋁熟料不僅提高了品位,使超巖剛玉冶煉的電耗降低,,而且使?fàn)t況穩(wěn)定,提高了生產(chǎn)效率,。鋁土礦加熱過(guò)程中發(fā)生一系列物理化學(xué)變化,,研究它不僅對(duì)生產(chǎn)氧化鋁、冶煉棕剛玉,、亞白剛玉有重要意義,,而且也是制造高鋁耐火材料的基礎(chǔ)。鋁土礦加熱時(shí)的變化可分為三個(gè)階段,,即分解階段,、二次莫來(lái)石化階段、重結(jié)晶燒結(jié)階段,。
鋁土礦石經(jīng)高溫煅燒后的產(chǎn)物,,稱(chēng)為高鋁礬土熟料,是高鋁耐火材料的主要原料,,亦可用來(lái)冶煉剛玉,,特別是冶煉亞白剛玉。對(duì)高鋁礬土熟料的要求嚴(yán)格,,不但要求Al2O3含量高,,而且難還原的氧化物含量要盡量低。
我國(guó)是世界上鋁土礦資源豐富的國(guó)家,,但由于受礦床形成自然規(guī)律的影響,,其特級(jí)礦分布不集中,,機(jī)械化開(kāi)采混級(jí)嚴(yán)重,加上礦石自然類(lèi)型復(fù)雜,、難以嚴(yán)格分級(jí),。近年來(lái),從耐火材料角度對(duì)我國(guó)的鋁土礦進(jìn)行了比較多的試驗(yàn)研究工作,,并取得了可喜的成果,。今后對(duì)合成原料將進(jìn)一步展開(kāi)工作,形成具有我國(guó)特色的***耐火原料系列產(chǎn)品,。
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