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(dòng)強(qiáng)度高，污染嚴(yán)重已經(jīng)被政府廢止。豎窯特點(diǎn)是:結(jié)構(gòu)簡單，容易上馬，基建投資少，造價(jià)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(duì)燒結(jié)起妨礙作用。其原因一是生成二次莫來石時(shí)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(shí)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(duì)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(huì)達(dá)到最大。研究與生產(chǎn)實(shí)踐都證明，Al2O3含量在65%～70%的二級(jí)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(jí)或三級(jí)鋁礬土燒結(jié)較容易，溫度也較低。

鋁礬土的分散度對(duì)二次莫來石化的影響也是顯著的。鋁礬土原礦煅燒時(shí)，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(jí)和三級(jí)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(duì)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(duì)二級(jí)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(shí)所形成液相量（一、二級(jí)鋁礬土約10%，三級(jí)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(gè)相反的作用同時(shí)進(jìn)行。在1400～1500。C以內(nèi)時(shí)，液相的數(shù)量較少、流動(dòng)性較低，二次莫來石化起主導(dǎo)作用。在1400～1500。C以上時(shí)，二次莫來石趨于完全，液相數(shù)量和流動(dòng)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。液相使固體顆粒基本上都相互接觸之后，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(diǎn)、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(xiàng)指標(biāo)來分級(jí)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。總之，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(jià)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(duì)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(duì)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(jià)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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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(chǔ)量僅占世界儲(chǔ)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(duì)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(bào)。

1,礦產(chǎn)概況 世界鋁土礦資源儲(chǔ)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(chǔ)量為161. 5億噸，約占全球總儲(chǔ)量的70%，五國資源儲(chǔ)量443億噸，約占全球總資源儲(chǔ)量的72%。據(jù)2002年的統(tǒng)計(jì)，世界鋁土礦儲(chǔ)量228. 9億 噸，資源儲(chǔ)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(jí)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(chǔ)量占全國總儲(chǔ)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(chǔ)量6%, 位于廣西、貴州和云南等省。紅土型礦床占儲(chǔ)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(jì)保有地質(zhì)儲(chǔ)量A+B+C級(jí)6.8億噸A+B+C+D級(jí)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(fèi)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(chǔ)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(shí)際消費(fèi)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(jì)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(diǎn)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(shí)還有稀有元素氧化物Ga2O3,相對(duì)密度3.3?3.5,硬度6?7。制造氧化鋁時(shí)，鋁土礦的礦物類型對(duì)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(duì)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(duì)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(cuò)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(shí)Al的取代度為0,有時(shí)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?，致使液相的?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(duì)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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