新浪博客
/日。到1900年，法意美等国有少量铝土矿开采，年产量不过9万吨。1950年，全世界金属铝的产量已达151万吨，1996年增至2092万吨。至今铝已成为仅次于钢铁的第二重要金属。
铝属亲石亲氧元素，系地壳中分布最广的元素之一，在自然界中以氧化物、氢氧化物和含氧的硅酸盐存在。自然铝罕见，仅在俄罗斯西伯利亚暗色岩中见及。已知的含铝矿物有258种，常见的约43种。自然界，不存在单矿物组成的铝矿床。铝矿床都是复矿物矿床，且混有杂质。用于提取金属铝的原料主要是由一水硬铝石、一水软铝石或三水铝石组成的铝土矿，也有用霞石、明矾石、硫磷铝锶矿回收氧化铝的。
一水硬铝石又名水铝石，结构式AlO(OH)，分子式为Al2O3·H2O。斜方晶系，结晶完好者呈柱状、板状、鳞片状、针状、棱状等。矿石中的水铝石一般均含有TiO2、SiO2、Fe2O3、Ga2O3、Nb2O5、Ta2O5、TR2O3等不同量类质同象混入物。水铝石溶于酸和碱，但在常温常压下溶解甚弱，需在高温高压和强酸或强碱下才能完全分解。一水硬铝石形成于酸性介质，与一水软铝石、赤铁矿、针铁矿、高岭石、绿泥石、黄铁矿等共生。其水化可变成三水铝石，脱水可变成α刚玉，可被高岭石、黄铁矿、菱铁矿、绿泥石等交代。
一水软铝石又名勃姆石、软水铝石，结构式为AlO(OH)，分子式为Al2O3·H2O。斜方晶系，结晶完好者呈菱形体、棱面状、棱状、针状、纤维状和六角板状。矿石 中的一水软铝石常含Fe2O3、TiO2、Cr2O、Ga2O3等类质同象。一水软铝石可溶于酸和碱。该矿物形成于酸性介质，主要产在沉积铝土矿中，其特征是与菱铁矿共生。它可被一水硬铝石、三水铝石、高岭石等交代，脱水可转变成一水硬铝石和α刚玉，水化可变成三水铝石。
三水铝石又名水铝氧石、氢氧铝石，结构式Al(OH)，分子式为Al2O3·3H2O。单斜晶系，结晶完好者呈六角板状、棱镜状，常有呈细晶状集合体或双晶，矿石中三水铝石多呈不规则状集合体，均含有不同量的TiO2、SiO2、Fe2O3、Nb2O5、Ta2O5、Ga2O3等类质同象或机械混入物。三水铝石溶于酸和碱，其粉末加热到100℃经2小时即可完全溶解。该矿物形成于酸性介质，在风化壳矿床中三水铝石是原生矿物，也是主要矿石矿物，与高岭石、针铁矿、赤铁矿、伊利石等共生。三水铝石脱水可变成一水软铝石、一水硬铝石和α刚玉，可被高岭石、多水高岭石等交代。
铝土矿主要由Al2O3、SiO2、Fe2O3、TiO2和H2O＋所组成，其总量占成分的95%以上，一般＞98%，次为S、CaO、MgO、K2O、Na2O、CO2、MnO2、有机质、碳质等，Ga、Ge、Nb、Ta、REE、Co、Zr、V、P、Cr、Ni等量微。Al2O3主要赋存于铝矿物—水铝石、一水软铝石、三水铝石中，其次赋存于硅酸盐矿物中(高岭石类矿物)。
在内生条件下，因SiO2广泛存在，Al2O3与SiO2常紧密结合，形成各类铝硅酸矿物，这些矿物一般铝硅比小于1，而工业上对铝矿石一般要求Al2O3≥40%，Al/Si＞1.8～2.6，因此内生条件下很少形成工业铝矿床。
已发现的铝土矿床均是在表生条件下形成的，有风化-残积型 (红土型铝土矿)、堆积型和沉积型铝土矿。红土型铝土矿是含铝母岩在湿热气候条件下，具排泄良好的有利地形(如残丘、低山和台地)，在水、CO2和生物等作用下，风化分解，母岩中易溶物质K、Na、Ca、Mg和SiO2等被淋失排出，活动性小的物质Al、Fe、Ti残留于原地，形成红土型铝土矿。堆积型铝土矿是含铝岩石、红土风化壳或已形成的红土矿床，在重力、水和自然酸（硫酸、碳酸、有机酸)等作用下，经机械的或化学的风化、剥蚀、搬运等作用，于山坡凹地、谷地、近海湖盆地或滨海泻湖、局限海盆内堆积而成，在水介质环境中则形成沉积铝土矿。
铝土矿矿石常含有镓、钒、钽、钛、铈用放射性元素等有有组分，这些有价值的伴生组分可综合回收。而矿石中的硫、CO2、MgO、P2O5则为有害组分，不利于铝的冶炼回收。
根据含铝矿物的种类和数量，可将铝土矿划分为：三水铝石型、一水软铝石型和一水硬铝石型。国外铝土矿矿石大多为三水铝石型，次为一水软铝石型，而一水硬铝石型铝土矿极少。中国则以一水硬铝石型铝土矿为主，三水铝石型铝土矿极少。
三水铝石型铝土矿具高铝、低硅、高铁的特点，矿石质量好，适合耗能低的拜耳法处理。一水硬铝石型铝土矿，总体特征是高铝、高硅、低硫低铁、中低铝硅比，矿石质量差，加工难度大，氧化铝生产多用耗能高的联合法。
不同氧化铝生产方法对矿石质量的要求有所不同：
1)烧结法：要求Al2O3/SiO2为3～5(或3.5左右)，Fe2O3＜10%。水分不得大于7%，矿石的粒度不得大于150mm，不得混入泥土、石灰岩等高钙高铁等杂物。
2)拜耳法：一般要求Al2O3＞65%，Al2O3/SiO2＞7。氧化铁在拜耳法流程中不与碱起反应，只是铁高赤泥量大，赤泥洗涤复杂，易造成碱和氧化铝的机械损失，但不宜有铝针铁矿。
3）联合法：混联法，即在拜耳法的赤泥中添加部分低品级矿石提高烧结法的铝硅比，一般要求Al2O3＞60%，Al2O3/SiO2为5～7，Fe2O3＜10%。对氧化铝生产而言，硫是很有害的杂质。
用作研磨材料的铝土矿，要求含Al2O3高、铁和钛低，一般要求Al2O3 ≥70%，Fe2O3 ≤5%，TiO2 ≤4.5%，CaO+MgO≤1.0%，Al2O3/SiO2≥12。作高铝水泥原料的铝土矿石必须：Fe2O3 ＜2.5%,TiO2＜3.5%,R2O(一价金属氧化物)＜1.0%,MgO＜1.0%。
作耐火材料的铝土矿是指煅烧后Al2O3>=48%、而含Fe2O3较低的铝土矿。高铝铝土矿熟料是经煅烧的铝土矿，熟料应为灰白浅黄及深灰色，主要用于高铝质耐火材料，也可用来制作电熔棕刚玉。
铝属亲石亲氧元素，系地壳中分布最广的元素之一，在自然界中以氧化物、氢氧化物和含氧的硅酸盐存在。自然铝罕见，仅在俄罗斯西伯利亚暗色岩中见及。已知的含铝矿物有258种，常见的约43种。自然界，不存在单矿物组成的铝矿床。铝矿床都是复矿物矿床，且混有杂质。用于提取金属铝的原料主要是由一水硬铝石、一水软铝石或三水铝石组成的铝土矿，也有用霞石、明矾石、硫磷铝锶矿回收氧化铝的。
一水硬铝石又名水铝石，结构式AlO(OH)，分子式为Al2O3·H2O。斜方晶系，结晶完好者呈柱状、板状、鳞片状、针状、棱状等。矿石中的水铝石一般均含有TiO2、SiO2、Fe2O3、Ga2O3、Nb2O5、Ta2O5、TR2O3等不同量类质同象混入物。水铝石溶于酸和碱，但在常温常压下溶解甚弱，需在高温高压和强酸或强碱下才能完全分解。一水硬铝石形成于酸性介质，与一水软铝石、赤铁矿、针铁矿、高岭石、绿泥石、黄铁矿等共生。其水化可变成三水铝石，脱水可变成α刚玉，可被高岭石、黄铁矿、菱铁矿、绿泥石等交代。
一水软铝石又名勃姆石、软水铝石，结构式为AlO(OH)，分子式为Al2O3·H2O。斜方晶系，结晶完好者呈菱形体、棱面状、棱状、针状、纤维状和六角板状。矿石 中的一水软铝石常含Fe2O3、TiO2、Cr2O、Ga2O3等类质同象。一水软铝石可溶于酸和碱。该矿物形成于酸性介质，主要产在沉积铝土矿中，其特征是与菱铁矿共生。它可被一水硬铝石、三水铝石、高岭石等交代，脱水可转变成一水硬铝石和α刚玉，水化可变成三水铝石。
三水铝石又名水铝氧石、氢氧铝石，结构式Al(OH)，分子式为Al2O3·3H2O。单斜晶系，结晶完好者呈六角板状、棱镜状，常有呈细晶状集合体或双晶，矿石中三水铝石多呈不规则状集合体，均含有不同量的TiO2、SiO2、Fe2O3、Nb2O5、Ta2O5、Ga2O3等类质同象或机械混入物。三水铝石溶于酸和碱，其粉末加热到100℃经2小时即可完全溶解。该矿物形成于酸性介质，在风化壳矿床中三水铝石是原生矿物，也是主要矿石矿物，与高岭石、针铁矿、赤铁矿、伊利石等共生。三水铝石脱水可变成一水软铝石、一水硬铝石和α刚玉，可被高岭石、多水高岭石等交代。
铝土矿主要由Al2O3、SiO2、Fe2O3、TiO2和H2O＋所组成，其总量占成分的95%以上，一般＞98%，次为S、CaO、MgO、K2O、Na2O、CO2、MnO2、有机质、碳质等，Ga、Ge、Nb、Ta、REE、Co、Zr、V、P、Cr、Ni等量微。Al2O3主要赋存于铝矿物—水铝石、一水软铝石、三水铝石中，其次赋存于硅酸盐矿物中(高岭石类矿物)。
在内生条件下，因SiO2广泛存在，Al2O3与SiO2常紧密结合，形成各类铝硅酸矿物，这些矿物一般铝硅比小于1，而工业上对铝矿石一般要求Al2O3≥40%，Al/Si＞1.8～2.6，因此内生条件下很少形成工业铝矿床。
已发现的铝土矿床均是在表生条件下形成的，有风化-残积型 (红土型铝土矿)、堆积型和沉积型铝土矿。红土型铝土矿是含铝母岩在湿热气候条件下，具排泄良好的有利地形(如残丘、低山和台地)，在水、CO2和生物等作用下，风化分解，母岩中易溶物质K、Na、Ca、Mg和SiO2等被淋失排出，活动性小的物质Al、Fe、Ti残留于原地，形成红土型铝土矿。堆积型铝土矿是含铝岩石、红土风化壳或已形成的红土矿床，在重力、水和自然酸（硫酸、碳酸、有机酸)等作用下，经机械的或化学的风化、剥蚀、搬运等作用，于山坡凹地、谷地、近海湖盆地或滨海泻湖、局限海盆内堆积而成，在水介质环境中则形成沉积铝土矿。
铝土矿矿石常含有镓、钒、钽、钛、铈用放射性元素等有有组分，这些有价值的伴生组分可综合回收。而矿石中的硫、CO2、MgO、P2O5则为有害组分，不利于铝的冶炼回收。
根据含铝矿物的种类和数量，可将铝土矿划分为：三水铝石型、一水软铝石型和一水硬铝石型。国外铝土矿矿石大多为三水铝石型，次为一水软铝石型，而一水硬铝石型铝土矿极少。中国则以一水硬铝石型铝土矿为主，三水铝石型铝土矿极少。
三水铝石型铝土矿具高铝、低硅、高铁的特点，矿石质量好，适合耗能低的拜耳法处理。一水硬铝石型铝土矿，总体特征是高铝、高硅、低硫低铁、中低铝硅比，矿石质量差，加工难度大，氧化铝生产多用耗能高的联合法。
不同氧化铝生产方法对矿石质量的要求有所不同：
1)烧结法：要求Al2O3/SiO2为3～5(或3.5左右)，Fe2O3＜10%。水分不得大于7%，矿石的粒度不得大于150mm，不得混入泥土、石灰岩等高钙高铁等杂物。
2)拜耳法：一般要求Al2O3＞65%，Al2O3/SiO2＞7。氧化铁在拜耳法流程中不与碱起反应，只是铁高赤泥量大，赤泥洗涤复杂，易造成碱和氧化铝的机械损失，但不宜有铝针铁矿。
3）联合法：混联法，即在拜耳法的赤泥中添加部分低品级矿石提高烧结法的铝硅比，一般要求Al2O3＞60%，Al2O3/SiO2为5～7，Fe2O3＜10%。对氧化铝生产而言，硫是很有害的杂质。
用作研磨材料的铝土矿，要求含Al2O3高、铁和钛低，一般要求Al2O3 ≥70%，Fe2O3 ≤5%，TiO2 ≤4.5%，CaO+MgO≤1.0%，Al2O3/SiO2≥12。作高铝水泥原料的铝土矿石必须：Fe2O3 ＜2.5%,TiO2＜3.5%,R2O(一价金属氧化物)＜1.0%,MgO＜1.0%。
作耐火材料的铝土矿是指煅烧后Al2O3>=48%、而含Fe2O3较低的铝土矿。高铝铝土矿熟料是经煅烧的铝土矿，熟料应为灰白浅黄及深灰色，主要用于高铝质耐火材料，也可用来制作电熔棕刚玉。