铝矾土 | 1318-16-7

• 物质功能分类: 无机化工 - 金属矿
• 分子结构分类: 无机化合物 - 混合金属/非金属化合物 - 各种混合金属/非金属
• 中文名称: 铝矾土
• 中文别名: 铝土矿；矾土
• 英文名称: Bauxite
• 英文别名: oxo(oxoalumanyloxy)alumane;hydrate
• CAS: 1318-16-7
• 化学式: Al2H2O4
• 分子量: 119.977
• InChiKey: XXHQVTGCFGYKNL-UHFFFAOYSA-N

物化性质

• 密度：
  2.275
• 介电常数：
  2.5（Ambient）
• 物理描述：
  DryPowder
• 稳定性/保质期：
  铝土矿是指具有工业利用价值的，以三水铝石、一水软铝石或一水硬铝石为主要矿物所组成的矿石的统称。铝土矿的化学成分主要为Al2O3、SiO2、Fe2O3、TiO2、H2O，共占总成分的95%以上，通常超过98%；次要成分包括S、CaO、MgO、K2O、Na2O、CO2、MnO2、有机质和碳质等，微量成分则含有Ga、Ge、Nb、Ta、Tr、Co、Zr、V、P、Cr、Ni等。 一水硬铝石（水铝石）具有斜方晶系结构，常见形态包括柱状、板状、鳞片状、针状和菱状。矿石中的水铝石通常含有TiO2、SiO2、Fe2O3、Ga2O3、Nb2O5、Ta2O5、Tr2O3等不同量的类质同像混入物。这种矿物在常温常压下溶于酸和碱，但在高温高压或强酸/强碱环境下可完全分解。一水硬铝石通常形成于酸性介质中，并与一水软铝石、赤铁矿、针铁矿、高岭石、绿泥石、黄铁矿等共生。在特定条件下，一水硬铝石可以转化为三水铝石和α刚玉。 一水软铝石（勃姆石或软水铝石）具有斜方晶系结构，常见形态为菱形体、菱面状、针状、纤维状及六角板状。矿石中的软铝石通常含有Fe2O3、TiO2、Cr2O3、Ga2O3等类质同像杂质。一水软铝石可溶于酸和碱，主要产自沉积型铝土矿，并常与菱铁矿共生。经过脱水过程，它可转变为一水硬铝石和α刚玉；而水化作用则会变成三水铝石。 三水铝石（水铝氧石或氢氧铝石）具有单斜晶系结构，其典型形态为六角板状、棱镜状，并常以细晶状集合体或双晶出现。矿石中的三水铝石含有Fe2O3、TiO2、Cr2O3、Ga2O3、SiO2、Nb2O5、Ta2O5等类质同像或机械混入物。这种矿物在100℃以下即可完全溶解于酸和碱中。三水铝石在风化壳矿床中作为原生矿物出现，并常与高岭石、针铁矿、赤铁矿及伊利石共生。经过脱水过程，它可转化为一水软铝石、一水硬铝石和α刚玉。

计算性质

• 辛醇/水分配系数(LogP)：
  -1.89
• 重原子数：
  6
• 可旋转键数：
  0
• 环数：
  0.0
• sp3杂化的碳原子比例：
  0.0
• 拓扑面积：
  44.4
• 氢给体数：
  1
• 氢受体数：
  4

安全信息

• WGK Germany：
  3

制备方法与用途

背景

铝是地壳中第三大元素，仅次于氧和硅。主要的提炼原料——铝土矿几乎都富集在一类名为铝土矿的矿石中，这种矿石以三水铝石、一水软铝石或一水硬铝石为主要成分。90%的铝土矿用于提炼铝，少量则被用作耐火材料、研磨材料、化学制品及高铝水泥的原料。铝土矿的发现可追溯至1821年，而中国最早开采铝土矿则是在1911年。

主要成分

铝土矿学名也称为铝矾土，其组成成分复杂多样，是多种地质来源极不相同的含水氧化铝矿石的总称。例如一水软铝石、一水硬铝石和三水铝石(Al2O3·3H2O)；有的还包含水铝石和高岭石(2SiO2·Al2O3·2H2O)，或者以高岭石为主，其含量随着粘土矿物的增多而变化。通常，铝土矿是化学风化或外生作用形成的，含有少量杂质矿物如铁、钛及碎屑重矿物。

自然分布

铝土矿主要产于沉积岩中，根据成因类型分为古风化壳型和红土型两大类。这些矿石是在亿万年前特定的沉积作用下经过风化、剥蚀、搬运和再沉积形成的。全球主要铝土矿产地包括几内亚、澳大利亚、巴西、牙买加、越南及印度尼西亚，其中四国（几内亚、澳大利亚、巴西与牙买加）探明储量占全球总量约65%。

在中国，尽管铝土矿资源较为丰富，但并非资源大国。中国的铝土矿储量为9.8亿吨，在全球排名较低，仅低于上述四个国家，并在亚洲也低于越南和印度尼西亚。中国的主要铝土矿产地分布在山西、山东、河北、河南、贵州、四川、广西及辽宁等地。

分类与形成原因

通常将铝土岩或铝土矿划分为风化残余型和沉积型两大类。风化残余型的铝土矿主要在湿热气候条件下由铝硅酸盐岩石化学风化作用产生，由于常伴有褐铁矿而呈红色，称为红土型铝土矿；碳酸盐岩长期化学风化后也可能形成类似的红土型铝土矿。

用途

1. 炼铝工业：用于国防、航空、汽车、电器、化工及日常生活用品等领域。
2. 精密铸造：通过加工高岭土熟料制成细粉制作铸模，适用于军工、航天、通讯、仪表、机械和医疗器械等。
3. 耐火制品：高铝矾土熟料耐火度高达1780℃，具有强化学稳定性和良好物理性能。
4. 硅酸铝耐火纤维：轻质耐高温，热稳定性好，导热率低，适用于钢铁、有色冶金、电子、石油、化工等工业。它由高岭土熟料经高温熔化和冷却制成。
5. 浇注盛钢桶整体衬层：以镁砂和矾土熟料为原料制作，效果显著。
6. 制造矾土水泥及其他用途：可用于研磨材料、陶瓷及化学工业中制备铝的各种化合物。

类别

有毒物品

• 毒性分级：高毒
• 可燃性危险特性：不燃；吸入其尘埃可能导致肺尘症、纤维症和病灶。
• 储运特性：通风低温干燥
• 职业标准：STEL 0.5 毫克/立方米