0 铝土矿实际上是指工业上可以利用的，以一水硬石、一水硬石或一水硬石为主要矿物组成的矿石的总称。铝土矿用于金属和非金属领域。它是铝生产的最佳原料，也是最重要的应用领域。其消费量占世界铝土矿总产量的90%以上。铝土矿在非金属方面的消费比重很小，但用途却很广泛。 铝土矿实际上是指工业上可以利用的，以一水硬石、一水硬石或一水硬石为主要矿物组成的矿石的总称。它的应用领域有金属和非金属两个方面。铝土矿是生产铝的最佳原料，也是铝的主要应用领域。其消费量占世界铝土矿总产量的90%以上。铝土矿 铝土矿的非金属用途主要是用作耐火材料、研磨材料、化工产品和高铝水泥原料。铝土矿在非金属方面的消费比重很小，但用途却很广泛。例如，在化工产品方面，硫酸盐、三水合物和氯化铝可用于造纸、水净化、陶瓷和石油精炼；活性氧化铝在化工、炼油、制药工业中可用作催化剂、催化剂载体及脱色、脱水、脱气、脱酸、干燥等物理吸附剂；由r-Al2O3制备的氯化铝可用于染料、橡胶、医药、石油等的有机合成。玻璃成分中添加3% ~ 5%Al2O3可提高熔点、粘度、强度；研磨材料是高级砂轮和抛光粉的主要原料；耐火材料是工业领域不可缺少的窑炉建筑材料。金属铝是世界上仅次于钢铁的第二大金属，1995年世界人均消费量达到3.29公斤。铝因其占比小、导电性和导热性好、易加工等诸多优异性能，广泛应用于国民经济的各个部门。目前，全球最大的铝用户是建筑、运输和包装行业，这些行业占铝总消费量的60%以上。铝是电器工业、飞机制造业、机械工业和民用电器不可缺少的原材料。重点是铝土矿及其矿床，铝土矿生产金属铝。在“非金属矿石的耐火土”一章中讨论了铝土矿及其用作耐火土的矿床。 编辑这一段的主要内容 三水铝石是铝的氢氧化物结晶，在铝土矿中是铝土矿 主要成分。铝土矿的晶体很小，晶体聚集在一起成结节状、豆状或土状，一般呈白色，有玻璃光泽，若含有杂质，呈红色。它们主要是长石等铝质矿物风化后产生的次生矿物。化学成分为Al(OH)3，晶体属于单斜晶系的P21/n空间族氢氧化物矿物。巴bayerite (bayerite)与nordstrandite (nordstrandite)为均匀多像。以前称为一水硬铝石或水氧化铝。1822年以矿物收藏家吉布斯的名字命名。晶体结构与美脱石相似，由夹心饼状(OH)- al -(OH)配位八面体层平行叠加而成，只是Al3+并没有填满夹心饼状(OH)- al -(OH)配位八面体的全部空隙，仅占其中的2/3。铝土矿的晶体一般很小，呈假六角形片状，并常成双晶，通常以结核状、豆状、土粒状产出。白色，或由杂质染成的微红色。玻璃光泽，解理面呈珍珠光泽。底部解理杆完成。莫尔斯硬度2.5 ~ 3.5，比重2.40。三氯石是红土型铝土矿的主要矿物成分，主要是长石等含铝矿物化学风化的次生产物。但它也可能是低温热液成因。在俄罗斯南乌拉尔的兹拉图斯托夫斯克的热液矿脉中产生的晶体大小可达5厘米。用法见铝土矿。 编辑此段落形状属性 铝土矿的理论组成(晶体化学)(wB%): Al2O365.4, H2O34.6。常见的同态取代物为Fe和Ga, Fe2O3可达2%，Ga2O3可达0.006%。此外，常含有CaO、MgO、SiO2等杂质。单斜系统：a0=0.864nm, b0=0.507nm, c0=0.972nm;Z等于8。具有晶体结构的铝土矿 与水闪石相似，为典型的层状结构。不同之处在于Al3仅以最紧凑的六边形层填充了两层OH-之间的八面体空间的2/3((001))。由于Al3的电荷比Mg2高，所以OH-的电荷可以用较少的Al3来平衡。菱形柱状晶类：C2h-2/m(L2PC)。晶体为伪六边形，很少见到。主单晶：平行双面a, c，菱形柱m。常由(100)和(110)形成两种晶体。普通聚合物双晶。聚集体呈放射状纤维状、鳞状、壳状、茶花状或鲕状、针状、球团状结节或细颗粒状土壤团块。主要为胶体非晶或细粒结晶。物理性质：白色或因杂质而呈浅灰色、淡绿色、淡红色调。玻璃光泽，解理表面珍珠光泽。透明到半透明。解理杆完成。硬度2.5 ~ 3.5。相对密度2.30~2.43。它有泥土的味道。Polarizoscope,无色。Diaxial晶体。Ng=1.587 Nm=Np=1.566。发生与组合：主要由硅酸铝经分解和水解而成。热带和亚热带气候有利于铝土矿的形成。在区域变质作用下，经脱水(140~200)可转化为软硬一水硬石。随着变质作用的增加，可转化为刚玉。 编辑此部分的资源特性 铝土矿除在中国分布集中外，多数为大中型矿床。储量在2000万吨以上的大型矿床有31处，占全国总储量的49%。储量在2000 - 500万吨的中型矿床有83个，占全国总储量的37%，大中型矿床占86%。铝土矿 中国铝土矿质量相对较差，难加工、高耗能的一水硬铝矿占全国总储量的98%以上。储量中，一级矿石(al2o360% ~ 70%， Al/Si12)仅占1.5%，二级矿石(al2o35% ~ 71%， Al/Si9)占17%，三级矿石(Al2O362% ~ 69%， Al/Si7)占11.3%，四级矿石(Al2O362%， Al/Si7)占11.3%。Al/Si5)占27.9%，5级矿石(Al2O35%， Al/Si4)占18%，6级矿石(Al2O35%， Al/Si3)占8.3%，7级矿石(Al2O348%， Al/Si6)占1.5%，其余为未知品位矿石。中国铝土矿的另一个劣势是适合露天开采的铝土矿不多，据统计仅占全国总储量的34%。与国外红土型铝土矿不同，中国古代风化壳型铝土矿常与多种矿物伴生。在铝土矿区，上覆地层通常生产工业煤层和优质石灰石。半软粘土、硬粘土、铁矿和黄铁矿在含矿岩系中共生。铝土矿矿石中还伴生有镓、钒、锂、稀土金属、铌、钽、钛、钪等有用元素。在某些地区，这些共生矿物常与铝土矿结合，形成具有工业价值的矿床。铝土矿中的镓、钒、钪等也具有回收价值。中国铝土矿的地质工作程度比较高。截至1994年底，中国铝土矿保留储量的32.5%属于勘探阶段，55.8%属于详查阶段。详查级及以上铝土矿储量占全国总保留储量的88.3%。 编辑这个发现过程 1825年，丹麦物理学家H.C. Olsted发现了铝元素，他通过汞合金钾与氯化铝的相互作用得到了铝汞合金，然后通过蒸馏除去汞，生产出了第一个金属铝。铝的生产最初是铝土矿 化学方法。1854年，法国科学家H. Cenc L 'Davry (H. Sainteclairediwill)建立了钠化学方法，1865年，俄罗斯物理化学家H.H. Beketov (N.)由Daredobech, N. PBCM创造了镁化学方法。法国于1855年开始用化学方法进行工业生产，是世界上第一个生产铝的国家。铝土矿(1821年)的发现早于铝，并被误认为是一种新矿物。为了从铝土矿中生产铝，首先制备氧化铝，然后通过电解制备铝。1873年法国开始开采铝土矿，1894年开始采用拜耳法从铝土矿中生产氧化铝，生产规模仅为每天11吨多一点。到1900年，法国、意大利和美国等国开采了少量铝土矿，每年仅生产9万吨。随着现代工业的发展，铝作为一种金属和合金应用于航空和军事工业，然后扩大到民用工业，从此铝工业得到了迅速的发展，到1950年，世界铝的产量已达到151万吨，1996年达到2092万吨，成为仅次于钢铁的第二大金属。 编辑此段原因法 根据廖世凡等人的观点，中国铝土矿床可分为古风化壳型铝土矿床和红土型铝土矿床。中国古风化壳铝土矿床的形成经历了三个阶段。第一阶段为陆相阶段，是在大气条件下风化形成含铝土矿物、粘土矿物、氧化铁矿物等残余和坡面富铝风化壳物质铝土矿 例如，钙红壤、红土或红土铝土矿，这一阶段是在大气条件下的原位残留、堆积或远堆积阶段；第二阶段，富铝钙红壤层、红壤层或红土铝土矿被海水(或湖泊)淹没。有的立即被海水(或湖泊)淹没，有的经过一定时间的岩化作用后被海水(或湖泊)淹没，逐渐深埋地下。经过一段时间的后生演化转化，形成了原铝土矿层。第三阶段为表生富集阶段，是原铝土矿层因地表水或地下水的转化作用上升到地表浅部后形成的具有丰富品位和工业价值的铝土矿床。中国古风化壳铝土矿主要形成于石炭纪。该类铝土矿床的形成与侵蚀不连续面的古风化壳有关。一般来说，侵蚀间隔较长，特别是下伏基岩为碳酸盐岩或含铝基性挤压岩(如玄武岩)，易风化，形成的矿床往往品位丰富，层厚，矿体规模大。对于红土型铝土矿，一般认为是现代气候条件下含铝岩石风化形成的。红土型铝土矿床只有一个亚类，称为张浦红土型铝土矿床，是第三系至第四纪玄武岩经现代风化(第四纪)形成的铝土矿床，其储量很小，仅占中国铝土矿总储量的1.17%。中国现代红土型铝土矿主要形成于福建、海南及广东部分地区等低纬度地区。这些地区气候炎热，雨量充沛，玄武岩易风化，可形成现代红土型铝土矿。至于中国南沙群岛和中沙群岛，虽然也处于低纬度，具有形成铝土矿的气候条件，但它们长期没有登上陆地，只有1万至3万年，并且经历了短时间的风化作用，因此很难形成铝土矿矿床。 编辑此段原因的规则分类 (1)徐闻型碳酸盐古风化壳异源堆积亚型铝土矿床，又称碳酸盐古风化壳异源堆积亚型铝土矿床。其成因与喀斯特红土风化壳有关。由于铝土矿与下伏碳酸盐基岩之间有几米厚的湖相扁豆体沉积，铝土矿并非原位沉积，而是由近干湖附近的红土风化壳沉积而成。贵州修文县小坝铝土矿就是一个典型的例子。由于下伏基岩为碳酸盐岩，富铝钙红土残坡矿床是风化作用形成的。一般来说，侵蚀间隔越长，即风化时间越长，风化形成的残坡富铝钙红土越多、越厚，生成的铝土矿越多、粘土矿物越少，矿石品位越丰富，矿层厚度越大。(2)新安型碳酸盐古风化壳原生亚型铝土矿床，又称碳酸盐古风化壳原生亚型铝土矿床，与河南新安张耀源铝土矿床发育一致。该类矿床中的铝土矿直接上覆于碳酸盐岩岩溶侵蚀面，就地沉积。在许多情况下，它沉积在喀斯特洞穴和桶中。矿体长度不长(几百m)，但厚度大(40 ~ 60m)。如果侵蚀间隔较短，一般只形成红土钙残层，并伴有轻微的迁移和输运现象。矿石质量略差，但矿层稳定，厚度变化小。(3)平果碳酸盐岩古风化壳原位成藏-铝土矿现代岩溶成藏亚型。又称碳酸盐古风化壳原位堆积-现代岩溶堆积亚型铝土矿床。该矿床在下面的基岩上有数百米厚的铝土矿层 在灰岩范围内，经过第四纪岩溶作用后，灰岩、铝土矿矿再风化成红土钙矿和铝土矿矿碎块落成堆积矿。这类堆积矿的形成条件主要有：有一定规模的层状矿，有适宜的气候条件，矿层上下灰岩较厚，矿层粘土页岩直接顶底板较薄。(4)遵义型铝硅酸盐盐岩古风化壳原位沉积型铝土矿床。又称铝硅酸盐古风化壳原生型铝土矿床，下伏基岩为细碎屑岩或基性火山岩，下伏基岩为红土风化壳原生堆积型(少数斜坡矿床)的铝土矿床。该类矿床的成矿规律如下：首先，与下伏基岩存在过渡现象，与上覆岩层存在侵蚀不连续面，因此厚度变化较大，无矿采光较多。其次，矿层的厚度、矿体的大小和矿石品位的丰富程度取决于成矿过程中侵蚀不连续面的长度和下伏基岩是否易风化。如果侵蚀间隔较长，受侵蚀风化的下伏基岩多为细碎屑岩、粘土页岩，仅部分为碳酸盐岩，往往矿层厚、规模大、矿质好，但此时矿天窗较多。如果下伏基岩为易风化的玄武岩，则矿层厚度和矿体大小可能较大，矿石可能较为丰富。如果下伏基岩为易风化的玄武岩，但侵蚀不连续时间过短，风化作用不完全，则矿层厚度、矿体大小、矿石质量难以达到理想。 编辑这一段的主要目的 铝土矿的用途多种多样：(1)铝冶炼工业。应用于国防、航空、汽车、电器、化工、日用品等领域。(2)精密铸造。将铝土矿熟料加工成细粉，浇铸成模具。用于军事、航空航天、通信、仪器仪表、机械、医疗器械等领域。高铝水泥 (3)用于耐火制品。铝土矿熟料耐火度高，可达1780，化学稳定性强，物理性能好。(4)硅酸铝耐火纤维。它具有重量轻、耐高温、热稳定性好、导热系数低、热容小、耐机械振动等优点。用于钢铁、有色冶金、电子、石油、化工、航空航天、原子能、国防等行业。它是将高铝熟料放入熔融温度为2000 ~ 2200的高温电弧炉中，经高温熔融、高压高速空气或蒸汽吹风、冷却后，成为白色的“棉花”——硅酸铝耐火纤维。可压制成纤维毯、板或编织布代替冶炼、化工、玻璃等工业高温窑衬耐火砖。消防队员可以用耐火纤维布做衣服。(5)以氧化镁和铝土矿熟料为原料，加入适当的粘结剂，用于浇注整钢桶的内衬效果很好。(6)制造铝土矿水泥、磨料、陶瓷工业和化学工业可制各种铝的化合物。其中最重要的用途是：在铝工业中精炼铝，作为耐火材料和磨料，以及作为高铝水泥的原材料。矿石的质量要求随其用途的不同而不同。1994年中国有色金属工业总公司发布的铝土矿行业标准(YS/T78-94)。按标准将铝土矿分为沉积一水硬铝石、堆积一水硬铝石和三水合红土三种类型，并按化学成分分为LK12-70、LK8-65、LK5-60、LK3-53、LK15-60、LK11-55、LK8-50、LK7-50、LK3-40九个牌号。该标准除了对铝土矿的化学成分进行规范外，还要求沉积一水硬石的含水率不大于7%，堆积一水硬石和红土一水硬石的含水率不大于8%。此外，铝土矿矿石的粒度不宜大于150mm。铝土矿矿石中不得混入泥土、石灰石等杂物。 编辑此部分的类别分布 基本类型子类型主要分布在区域 1)铝土矿-高岭石型(D-K型)山西、山东、河北、河南、贵州 0 一水铝土矿3)薄水铝土矿-高岭石型(B-K型)山东、山西 4)河南省铝土矿-伊利石型(D-I型) 水铝土矿-高岭石-金红石(D-K-R型)四川 三水铝土矿三水铝土矿(G型)福建、广东 为典型的矿床编辑这一节 贵州修文小坝铝土矿矿区 秀文小坝铝土矿矿区于1957年开始勘查，已发现铝土矿2026.4万吨，平均矿石品位67.91%。乌龙寺矿区于1979年开始投产。矿床呈层状，产状平缓，倾角为5~ 10，向东北倾斜。 山西省可邑铝土矿床 1960年，高奥铝土矿高奥矿段首次勘查，随后又勘查了布家峪矿段。共发现铝土矿6265.6万吨，平均品位64.36%。1986年，山西铝厂开始开采孝义铝土矿。矿石有三种类型：致密、粗粒和豆鲕状。 河南新安张耀源铝土矿床 该矿于1961年至1964年作为难熔粘土矿进行勘查，1966年投入生产。已发现铝土矿949.7万吨。含矿地层的地质年代与山西孝义记矿床相同。均属于晚石炭世本溪期。 广西平果铝土矿床 矿山占地面积1750km2，在132km长的层状矿体中有堆积矿。原矿于1959年至1961年首次勘探。由于原矿石含硫量高，不能利用。1974年探明铝土矿累计储量1209.8万吨，平均品位64.69%。由于层状矿石含硫过多(1.5% ~ 7%)，难以在工业上使用。 贵州遵义沟江铝土矿床 该矿于1989年勘探，探明储量1112万吨，平均品位53.62%。矿层输出形状复杂，无矿天窗多，含矿系数小，约0.5。这些岩石在原地侧向剥蚀形成铝土矿和粘土矿物等风化壳物质在原地堆积，少数因斜坡沉积被附近风化壳铝土矿和粘土矿物轻微迁移沉积。 海南蓬莱铝土矿床 矿床为现代晚晶型铝土矿床。从1959年到1961年对它进行了调查和探索。1975年发现罗本5号、6号等9个矿体。铝土矿分布在缓坡的山顶上，海拔约30 ~ 60m。属第三系至第四纪玄武风化红土型三水铝土矿床。 山东省淄博市王村铝土矿 王村铝土矿位于淄博盆地西北部。1956年进行详细调查，1964 ~ 1965年进行初步调查和详细调查。采矿始于1958年，1967年结束。1965年开始建设，1966年建成投产。该矿铝土矿累计探明储量294.5万吨，属于小型矿床。 编辑此部分开发基础 贵州是中国铝土矿的主要产区，约占全国铝土矿储量的五分之一，其中清镇和修文铝土矿储量最大，品位最高。铝土矿加工后可用于制造水泥、耐火材料，也可用于铝工业、有色金属冶炼和磨料行业。铝土矿开采深加工基地依托于贵阳耐火材料厂所属的清镇Meg矿。2007年6月，深圳某公司成功收购政策性破产企业贵阳——耐火材材厂整体资产。公司本着“盘活存量、优化增量”的原则，投资近2亿元开发清镇Meg矿。预计到2009年底，公司在贵州地区的综合生产能力将达到40.4万吨/年，可实现销售收入3.1亿元，进而成为长江以南及中国中西部地区最大的耐火材料整理企业。贵阳耐火材料厂位于清镇镇，建设铝土矿开采和深加工基地。建成年产6万吨高铝熟料窑生产线三条，是贵州省最大的铝土矿深加工基地。贵州有望成为中国最大的铝土矿深加工基地。 编辑这篇采矿简史 中国铝土矿的调查和勘探始于1924年，当时日本人塔伯托敏夫对辽宁辽阳和山东烟台的铝土矿页岩进行了调查。此后，日本小关一雄等人，以及中国学者王竹泉、谢家荣、陈洪成等对山东淄博地区、河北唐山和开滦地区、山西太原、西山和阳泉地区、辽宁本溪和福州湾地区的铝土矿和铝土矿页岩进行了专项地质调查。中国南方铝土矿的调查始于1940年，卞兆祥第一次调查了云南昆明板桥镇附近的铝土矿。随后，1942年至1945年，彭其瑞、谢家荣、乐森、王勋等人在云、贵、川等地对铝土矿和高铝粘土矿进行了地质调查和系统取样。总而言之，建国前的工作是一般的侦察和调查性质。真正意义上的铝土矿地质勘查始于新中国成立以后。1953年至1955年，冶金部、地质部地质队先后对山东淄博铝土矿、河南贡县小关铝土矿(如竹岭沟、茶店、水头、中岭)、贵州铝土矿(如临溪、山小坝、盐龙)、山西阳泉白家庄等铝土矿进行了地质勘查工作。然而，由于缺乏铝土矿勘查经验，不结合我国铝土矿的实际情况，盲目采用前苏联的铝土矿规范，在1960年至1962年的审查中，大多数地质勘查报告被降级，储量大幅减少。1958年以后，中国在铝土矿勘探方面积累了一定的经验。在对铜和铝进行大规模调查的基础上，发现和勘探了更多的矿区。较为重要的有：河南张瑶园、广西平果、山西孝义记、福建漳浦、海南蓬莱等。中国最早的铝土矿开采始于1911年，日本人首先在中国辽宁福州湾开采铝土矿，然后在1925年至1941年在辽宁辽阳和山东烟台开采A层和G层铝土矿。以上开采大多用作耐火材料。1941年至1943年，日军在山东淄博虎田、风水矿区的铝土矿田庄、红土坡段进行开采，将矿石作为冶炼铝的原料。后来，台湾铝业公司也进行了小规模的铝冶炼开采。中国铝土矿的大规模开发利用始于新中国成立后。1954年，被日本人小规模开采的山东风水矿首次恢复。1958年以后，先后在山东、河南、贵州建设了501、502、503三个铝厂。为了满足这三个铝厂对铝土矿的需求，在山东、河南、山西、贵州等省建设了张店铝矿、小关铝矿、洛阳铝矿、修文铝矿、清镇铝矿、阳泉铝矿等铝原料基地。20世纪80年代，特别是1983年国有有色金属工业公司成立后，中国铝土矿地质勘查和铝工业发展迅速。新建和扩建了以山西铝厂、贵州铝厂为代表的一批大型铝厂，使原铝产量由1954年的不足2000吨增加到90年代的187万吨。形成了地质、开采、冶炼、加工等完整的铝工业体系。铝及其加工产品基本可以满足中国经济建设的需要。 编辑这一段的现状 根据1996年美国矿务局《MineralCommoditySummaries》的数据，世界铝土矿储量为230亿吨，储量基数为280亿吨，其中铝土矿资源比较丰富的国家有：澳大利亚(79亿太字节)、几内亚(59亿太字节)、巴西(29亿太字节)、牙买加(20亿太字节)、印度(12亿太字节)、匈牙利(9亿太字节)。中国铝土矿的数量和质量都落后于这些国家，例如A+B+C级储量(工业储量)与这些国家的储量基数相比，远远落后于他们。从总体上看，中国铝土矿资源丰富，铝土矿储量居世界第七位和第八位。截至2006年底，其储量为27.76亿吨，其中储量5.42亿吨，基础储量7.42亿吨，资源量203.5万吨，主要分布在山西、河南、广西、贵州四省，储量占全国总量的90.26%。山西占35.9%，河南占20.6%，广西占18.37%，贵州占15.39%。此外，重庆、山东、云南、河北、四川、海南等15个省市也有一定的储量，但加起来只占全国总量的10%。1995年，中国共产铝土矿总储量为640万吨。除了有色系统中的国有矿山企业外，中国乡镇集体矿山企业和个体矿区也开采了大量铝土矿，但产量并不稳定。近年来，中国氧化铝和铝的产量增长迅速。1996年分别为254.62万吨和190.07万吨，分别是1985年的近2.5倍和4倍。铝产量增长更快，从1985年的31万吨增加到1996年的1,620,100吨，增加了35倍以上(表3.9.10)。铝土矿主要用于氧化铝工业和高铝熟料工业，2003年，两者的使用量几乎相等。根据2003年主要省份铝土矿产量用于氧化铝的比例，可以估算出氧化铝工业可用铝土矿资源储量。此外，氧化铝的最佳承载能力必须基于高铝熟料等行业对铝土矿的需求这一现实。因此，以铝土矿资源承载能力来评价各省氧化铝生产规模更为合适。随着国内电解铝规模的过度扩张，氧化铝供应短缺的矛盾日益突出。在经济利益的驱动下，河南、山西等铝土矿资源丰富的省份掀起了当地建设氧化铝企业的热潮。据统计，河南、山西、山东等地均有大型氧化铝厂。在建或计划建设项目多达29个，总规划规模超过2000万吨/年。结合现有氧化铝生产规模，总规模超过3000万吨/年 编辑本馆藏资料(中国地质博物馆) 中国地质博物馆铝土矿藏品图片 图为中国漳浦东巫山铝土矿石的标本。黄褐色，隐晶结构，蜂窝状结构。主要矿物成分为铝土矿。1 中国地质调查局保存