礬土所含雜質(zhì)

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一、高鋁礬土我國礬土資源已相當(dāng)短缺，優(yōu)質(zhì)礬土的供應(yīng)越來越難得到保證。我國鋁土礦的儲量僅占世界儲量的2.4%，產(chǎn)量卻占世界產(chǎn)量的14%。長期以來，我國大量出口高鋁礬土，占據(jù)世界市場的很大份額。但是，我國既無資源開采規(guī)劃，又缺乏生產(chǎn)控制手段，致使礬土資源破壞嚴(yán)重，礬土產(chǎn)品質(zhì)量低下，再加上對耐火原料市場缺乏控制力。結(jié)果，大量消耗了資源，僅獲得了很少的回報。

1,礦產(chǎn)概況 世界鋁土礦資源儲量最豐富的國家是幾內(nèi)亞、澳大利亞、越南、巴西、牙買 加，五國總儲量為161. 5億噸，約占全球總儲量的70%，五國資源儲量443億噸，約占全球總資源儲量的72%。據(jù)2002年的統(tǒng)計，世界鋁土礦儲量228. 9億 噸，資源儲量約612億噸。世界各國鋁土礦資源的分布如圖6-2所示。 　　值得注意的是，世界鋁土礦資源已逐步為少數(shù)超級跨國公司**。例如，力拓加鋁、美鋁、俄羅斯聯(lián)合鋁業(yè)、必和必拓、澳大利亞氧化鋁五家企業(yè)就控制了超過世界總量50%的鋁土礦產(chǎn)量。 我國的鋁土礦床以沉積型為主，其次為堆積型，僅有少量紅土型的礦床。其中，沉積型的儲量占全國總儲量的92%，主要位于山東、山西、河南和貴州等省。堆積型鋁土礦床占儲量6%, 位于廣西、貴州和云南等省。紅土型礦床占儲量不到2%,主要位于海南、福建等省。 我國的鋁土礦產(chǎn)主要為一水鋁石，三水鋁石很少。目前，已探明的礦床中， 99%為一水鋁石，僅1%為三水鋁石。據(jù)2009年的資料，我國鋁土礦資源名列 前7位的山西、貴州、河南、廣西、山東、四川、云南合計保有地質(zhì)儲量A+B+C級6.8億噸A+B+C+D級22.1億噸，平均Al2O3含量61.99%，SiO2含量 10.40%，F(xiàn)e2O3含量7.73%，Al/Si 等于5.96。 我國是世界最大的鋁生產(chǎn)國和消費國。目前，我國的鋁產(chǎn)量超過世界總產(chǎn)量 的30%，且仍然處于高速增長中。但是，我國鋁土礦資源儲備不足，已探明的 資源只能維持10年，氧化鋁的產(chǎn)量和進(jìn)口量都在快速增長。2007年，我國原鋁之量為1250萬噸，鋁實際消費量為1200萬噸，鋁土礦和氧化鋁進(jìn)口量分別為2328萬噸和500萬噸。按照2.5t鋁土礦生產(chǎn)1t氧化鋁、2t氧化鋁生產(chǎn)1t電解鋁計算，我國鋁資源的進(jìn)口依賴程度高達(dá)60%。

2,技術(shù)指標(biāo)我國黑色冶金行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)YB/T 5179—2005規(guī)定了耐火材料用高鋁礬土熟料技術(shù)條件，見表6-8。（點擊圖片可放大查看高清圖） 　

3,原料性質(zhì)高鋁礬土生料或鋁土礦的礦物有一水硬鋁石、一水軟鋁石、三水鋁石。礬土熟料中的礦物有剛玉、莫來石、方石英。 一水硬鋁石又稱水鋁石，其化學(xué)表達(dá)式為AlO(OH)。一水硬鋁石為斜方晶系礦物，np= 1.702，nm= 1.722，ng= 1.750，ng-np = 0.048,成分中常含有 Fe203、Mn203、Cr2O3和SiO2等雜質(zhì)，有時還有稀有元素氧化物Ga2O3,相對密度3.3?3.5,硬度6?7。制造氧化鋁時，鋁土礦的礦物類型對氧化鋁的可溶出性有很大影響。一水硬鋁礦較難被苛性堿溶出，一水軟鋁礦次之，三水鋁礦則容易溶解。 　　一水軟鋁石又稱勃姆石，其化學(xué)表達(dá)式也為AlO(OH)。一水軟鋁石為斜方晶系礦物，np =1.638，nm=1. 645，ng =1.651, ng-np=0.013，成分中常含有Fe2O3、SiO2和Ga2O3等雜質(zhì)，相對密度3.01?3.06,硬度3.5。 三水鋁石又稱水鋁氧石，其化學(xué)式表達(dá)為Al(OH)3。三水鋁石為單斜晶系礦物，np =1.554~1.567，nm=1.554~1.581，ng =1.585~1.595, ng-np=0.014~0.022,成分中常含有Fe2O3和SiO2等雜質(zhì)，相對密度2.35,硬度3。我國鋁土礦類型主要為一水硬鋁石型的鋁土礦，也稱一水硬水鋁石-高嶺石 (D-K)型高鋁礬土。受熱過程中，礬土生料的變化為： 　　由式(6-4)可知，在500℃左右，礬土中的一水硬錯石脫出結(jié)合水，生成水和三氧化二鋁;1200℃以上，礬土中的高嶺石分解形成莫來石、方石英和水蒸氣;在1300℃或更高溫度，礬土中的氧化鋁和方石英反應(yīng)形成二次莫來石;最后，1500℃或更高溫度，在液相的作用下，剛玉、莫來石晶粒長大，礬土排除氣體，趨于致密，直至形成礬土熟料。根據(jù)Schenider等人的研究，高鋁礬土中的剛玉能夠固溶<1.5%的Fe2O3; 莫來石可固溶<4.7%的TiO2和4.4%的Fe2O3;鈦酸鋁固溶體中的Al可以被 Fe大量取代，但Al/Fe變化很大，有時Al的取代度為0,有時可以大到36%; 但MgO、CaO、Na2O,尤其是K2O主要進(jìn)人玻璃相。我國的礬土有兩大問題：一是礬土未能充分燒結(jié); 二是R2O的含量高。例如，南美85礬土的體積密度為3. 25g/cm3,我國豎窯85礬土的體積密度為2. 95?3. 00g/cm3,我國旋窯85礬土的體密提高到3.10g/ cm3,但還是要比南美礬土小0.15g/cm3。南美礬土的R2O含量小于0.01%。我國山西礬土的R2O為0.25% ~0. 35%，其他地區(qū)礬土的R2O含量則高達(dá)0.50%?0.85%。

近年，各地拆除了一些豎窯，新建了一批旋窯，礬土的煅燒質(zhì)量有了改善。但是，優(yōu)質(zhì)原料日漸短缺，礬土質(zhì)量持續(xù)下滑，原料的R2O含量也難以控制。 由于R2O和RO非常強(qiáng)烈地分解莫來石，使之變?yōu)椴Ａ嗪蛣傆瘢率挂合嗟臄?shù)量增多、黏度變小，從而極大地影響高鋁質(zhì)耐火材料的高溫力學(xué)性能、抗侵蝕性以及熱震穩(wěn)定性。 由于R2O和RO的含量較高，我國礬土的玻璃相含量高、莫來石含量低。 例如，南美礬土樣品的RO含量為0.12%?0.17%, R2O為0.08%?0.14%; 我國礬土樣品RO含量為0.12%?0.74%，R2O為0.44%?0.97%。南美礬土的玻璃相為12%，我國礬土玻璃相為20%;南美礬土莫來石>15%，我國礬土的莫來石<10%。結(jié)果，我國礬土所制產(chǎn)品的熱震穩(wěn)定性明顯低于南美礬土。水泥新型干法窯中，高鋁礬土作為主要原料大量用于窯尾部分的抗結(jié)皮澆注料，分解帶熱端用抗剝落高鋁磚，過渡帶冷端用硅莫磚，窯頭、窯尾、窯門罩、 冷卻機(jī)以及三次風(fēng)管用耐火澆注料。高鋁礬土熟料的化學(xué)成分、體積密度、吸水率及其均勻性對于所制高鋁質(zhì)耐火材料具有決定性的影響。

關(guān)鍵詞：煅燒鋁礬土、鋁礬土熟料、陽泉鋁礬土

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陽泉市有豐富的高鋁礬土資源，分布廣泛，埋藏很淺，容易開采。但開采出來的鋁礬土需要緞燒，才能成為熟料，鋁礬土的緞燒，當(dāng)前鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)一般采用倒煙窯和豎窯兩種爐型。用倒煙窯緞燒，耗煤量很大，而且勞動強(qiáng)度高，污染嚴(yán)重已經(jīng)被政府廢止。豎窯特點是:結(jié)構(gòu)簡單，容易上馬，基建投資少，造價低，單位成品所消耗原料、生產(chǎn)成本低，設(shè)備占地面積小，單位面積利用系數(shù)大，不用機(jī)械上料，操作方便，生產(chǎn)操作容易掌握。因此，被廣泛采用。

鋁礬土的煅燒:

影響鋁礬土煅燒的主要因素有二次莫來石化、液相及鋁礬土的組織結(jié)構(gòu)。

二次莫來石化是D-K型鋁礬土在煅燒過程中必然發(fā)生的反應(yīng)，該反應(yīng)往往引起10%左右的體積膨脹，對燒結(jié)起妨礙作用。其原因一是生成二次莫來石時由于比重的變化引起物料本身的體積增大；二是由于顆粒間發(fā)生二次莫來石反應(yīng)而相互推開，從而在顆粒間形成空隙。另外，反應(yīng)時在顆粒周圍首先形成莫來石薄膜也妨礙了鋁、硅離子的進(jìn)一步擴(kuò)散，使反應(yīng)難趨完全。

二次莫來石的形成量與鋁礬土中水鋁石、高嶺石的相對含量有關(guān)。如果高嶺石加熱分解出的SiO2與水鋁石分解出的Al2O3正好達(dá)到莫來石的組成，則二次莫來石的量將會達(dá)到最大。研究與生產(chǎn)實踐都證明，Al2O3含量在65%～70%的二級鋁礬土，Al2O3/SiO2比值接近莫來石的Al2O3/SiO2比值（2.55），在煅燒后莫來石的含量最高，二次莫來石化程度最大，最難于燒結(jié)；而Al2O3含量較高或較低的特級或三級鋁礬土燒結(jié)較容易，溫度也較低。

鋁礬土的分散度對二次莫來石化的影響也是顯著的。鋁礬土原礦煅燒時，由于礦物分布不均勻，顆粒反應(yīng)后相互推開而引起的膨脹起著重要作用。這種作用使反應(yīng)無法趨于完全，而生成的空隙往往不易彌合，使鋁礬土難于致密化。原塊鋁礬土除組織結(jié)構(gòu)較均勻的特級和三級在1500。C以下達(dá)到燒結(jié)外，其它鋁礬土往往吸水率較高。若將鋁礬土細(xì)磨制坯后煅燒，分散度提高，二次莫來石化進(jìn)行得較早，并易于完全，在較低的溫度下既產(chǎn)生膨脹，對燒結(jié)有利。

由于燒結(jié)基本上開始于二次莫來石化完成的溫度，所以充分的二次莫來石化是鋁礬土達(dá)到燒結(jié)的必要條件，特別是對二級鋁礬土尤為重要。

液相是影響鋁礬土燒結(jié)的另一重要因素。鋁礬土煅燒時所形成液相量（一、二級鋁礬土約10%，三級約20%～30%）不足以填滿顆粒間的全部空隙。在這種情況下，液相的作用首先是把固體顆粒拉在一起，使它們相互接觸。但二次莫來石化引起的膨脹卻是把它們推開，兩個相反的作用同時進(jìn)行。在1400～1500。C以內(nèi)時，液相的數(shù)量較少、流動性較低，二次莫來石化起主導(dǎo)作用。在1400～1500。C以上時，二次莫來石趨于完全，液相數(shù)量和流動性都增大，液相燒結(jié)作用明顯顯現(xiàn)，成為燒結(jié)的主導(dǎo)因素。液相使固體顆?；旧隙枷嗷ソ佑|之后，就逐漸發(fā)生著固體顆粒的溶解與分析晶過程，逐步導(dǎo)致晶粒堆積致密，直到最后形成連續(xù)的固相骨架，液相填充空隙，使鋁礬土完全燒結(jié)。但液相也有其有害作用的一面，若液相量增多，或者它的熔點、粘度降低，則降低鋁礬土的高溫機(jī)械性能。

鋁礬土熟料是按AL2O3含量及Fe2O3、SiO2等雜質(zhì)的含量和熟料體積密度與吸水等項指標(biāo)來分級的，產(chǎn)品主要用于煉鋁行業(yè)，精密鑄造，耐火制品等領(lǐng)域。備注 如有其他含量與規(guī)格需求的產(chǎn)品，可按要求加工生產(chǎn)。

鋁礬土用途：目前鋁礬土主要用于煉鋁，制耐火材料。在陶瓷工業(yè)以及化學(xué)工業(yè)中還可做制鋁的各種化合物?？傊?，我們的生產(chǎn)生活中離不開鋁礬土，而且隨著鋁礬土應(yīng)用領(lǐng)域的拓寬，其工業(yè)價值也將不斷被發(fā)掘。

關(guān)鍵詞：熟鋁礬土、煅燒鋁礬土、鋁礬土煅燒、高鋁熟料

廠家：陽泉市正光爐料廠 是一家專業(yè)生產(chǎn)鋁礬土、鑄造砂，莫來石、焦寶石的企業(yè)，產(chǎn)品涵蓋塊料、骨料、細(xì)粉，品種齊全，本公司長期對外加工、銷售各類骨料、細(xì)粉（含鋁50—88）可根據(jù)客戶需求進(jìn)行加工生產(chǎn)（設(shè)備有巴馬克、對輥機(jī)、雷蒙磨）。（粒度規(guī)格：0-1mm；1-3mm；3-5mm；5-8mm；8-15mm；……;0-5mm；0-50mm；100目；180目；200目；230目；250目；325目......）質(zhì)量好，價格低，是您*的合作伙伴，歡迎來電、來廠洽談合作。聯(lián)系人：王 13935382344 微信：yqfantu

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【鋁礬土熟料簡述】

天然鋁礬土原礦 （鋁礬石）破碎成小塊放入豎窯爐、倒煙窯爐、回轉(zhuǎn)窯爐或燃?xì)獯箬F窯爐經(jīng)過預(yù)熱、煅燒、冷卻等過程。除去雜質(zhì)，提高鋁含量后形成的塊料稱為高鋁礬土孰料塊料。礬土熟料的主要用途是：鋁工業(yè)中提煉金屬鋁、作耐火材料和研磨材料，以及用作高鋁水泥原料。高鋁礬土熟料塊狀因鋁和鐵、硅等微量元素的含量不同而成不同的顏色；品味較好的礬土熟料一般是藍(lán)心料，含硅高的一般呈白色，含鐵高的一般顏色呈紅色或暗紅色。

【技術(shù)參數(shù)】

產(chǎn)品名稱 規(guī)格 鋁含量 鐵含量 體密 耐火度

特級85鋁礬土熟料 塊狀 Al2O3 ≥ 85% Fe2O3 ≤ 2.0% ≥3.0g/cm3 ≥1790℃

特一級80鋁礬土熟料 塊狀 Al2O3 ≥ 80% Fe2O3 ≤ 2.20% ≥2.85 g/cm3 ≥1790℃

一級75鋁礬土熟料 塊狀 Al2O3 ≥ 75% Fe2O3 ≤ 2.30% ≥2.70 g/cm3 ≥1770℃

二級70鋁礬土熟料 塊狀 Al2O3 ≥ 70% Fe2O3 ≤ 2.45% ≥2.50 g/cm3 ≥1770℃

三級65鋁礬土熟料 塊狀 Al2O3 ≥ 65% Fe2O3 ≤ 2.45% ≥2.50 g/cm3 ≥1770℃

【鋁礬土鑒別】

鋁礬土熟料的辨別可以通過理化分析，盡量選取鋁含量高，雜質(zhì)少得礬土熟料，TiO2、K2O、CaO等雜質(zhì)必須達(dá)到指標(biāo)要求，這些雜質(zhì)會使液相增多，影響礬土熟料的高溫力學(xué)性能。體密和吸水率也是非常重要的指標(biāo)，尤其吸水率，它反應(yīng)礬土熟料是否煅燒完全，如果煅燒不完全，帶入欠燒料(欠燒料對產(chǎn)品的危害較大，有欠燒料，說明燒結(jié)第一、二階段沒有反應(yīng)完全，體積收縮、膨脹沒有進(jìn)行徹底，如使用欠燒料，會給產(chǎn)品帶入較大體積變化)，將會嚴(yán)重影響到產(chǎn)品性能。 但是，不可能將每一塊鋁礬土熟料都做理化分析，以下是一些我們常用且有效的辨別方法：一看，觀察外表，如果是發(fā)白、發(fā)青或者灰白色的話，鋁含量較高；如果呈褐黃或淺紅色，那是含鐵多；觀察斷面，致密、沒有可見氣孔，則說明該礬土煅燒完全，沒有欠燒料；二摸，拿在手中，感覺發(fā)重，則說明致密，鋁含量較高；三添，用舌頭舔打碎的鋁礬土的光滑一面，如果能感覺到舌頭有種吸得感覺，說明鋁礬土也是很不錯的。

【鋁礬土熟料應(yīng)用】

1.用于制作鋁礬土骨料、顆粒料和細(xì)粉的主要原料

2.用于耐火制品：高鋁礬土熟料耐火度高達(dá)1780℃，化學(xué)穩(wěn)定性強(qiáng)、物理性能良好。

3.耐火澆注料：以礬土熟料骨料為原料，加入適當(dāng)結(jié)合劑，可制作窯爐用澆注料。

4.制造礬土水泥，研磨材料,陶瓷工業(yè)以及化學(xué)工業(yè)可制鋁的各種化合物。

5.精密鑄造。礬土熟料加工成細(xì)粉做成鑄模后精鑄。用于軍工、航天、通訊、儀表、機(jī)械及**器械部門?！井a(chǎn)品包裝】可選25kg/袋或噸袋包裝，也可按客戶要求進(jìn)行調(diào)整生產(chǎn)。

【產(chǎn)品介紹】

中國的鋁土礦多為D—K型，在煅燒過程中需經(jīng)過分解脫水、二次莫來石化及重晶燒結(jié)3個階段。(見鋁土礦)煅燒后的礦物組成根據(jù)原料中的Al2O3和SiO2比值不同形成剛玉、莫來石及玻璃相，鋁礬土熟料為灰白、淺黃及深灰色。高鋁礬土熟料主要用來生產(chǎn)高鋁質(zhì)耐火材料，也可用來制作電熔棕剛玉。影響高鋁礬土煅燒的兩個主要因素是二次莫來石化和液相作用。前者取決于Al2O3/SiO2比值，起阻礙燒結(jié)的作用；后者起促進(jìn)燒結(jié)作用。此外，F(xiàn)e2O3和TiO2進(jìn)入剛玉和莫來石晶格的固相反應(yīng)，也起輔助促進(jìn)燒結(jié)的作用。在1200～1400℃，二次莫來石化引起膨脹，阻礙燒結(jié)作用是主要的；在1400℃以上，二次莫來石化反應(yīng)基本完成，液相促進(jìn)晶粒的溶解一沉淀過程，導(dǎo)致致密化，這時，促進(jìn)燒結(jié)作用是主要的。Ⅱ級高鋁礬土Al2O3/SiO2比值接近2．55，正好是莫來石組成區(qū)，生成二次莫來石量最多，最難燒結(jié)。鋁礬土熟料是按Al2O3含量及Fe2O3、TiO2、CaO+MgO、K2O+Na2O等雜質(zhì)含量和熟料的體積密度與吸水率等項指標(biāo)來分級的各級高鋁礬土的燒結(jié)溫度如下：特級為1600～1700℃，I級為1500～1600℃，Ⅱ級為1600～1700℃，Ⅲ級為1500 ～1550℃。

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