硬水鋁石與軟水鋁石的化學式

1. 鋁土礦主要成分化學式是什麼

鋁土礦實際上是指工業上能利用的，以三水鋁石、一水軟鋁石或一水硬鋁石為主要礦物所組成的礦石的統稱。
一水硬鋁石
又名水鋁石，結構式和分子式分別為alo(oh)和al2o3·h2o。斜方晶系，結晶完好者呈柱狀、板狀、鱗片狀、針狀、棱狀等。礦石中的水鋁石一般均含有tio2、sio2、fe2o3、ga2o3、nb2o5、ta2o5、tr2o3等不同量類質同象混入物。水鋁石溶於酸和鹼，但在常溫常壓下溶解甚弱，需在高溫高壓和強酸或強鹼濃度下才能完全分解。一水硬鋁石形成於酸性介質，與一水軟鋁石、赤鐵礦、針鐵礦、高嶺石、綠泥石、黃鐵礦等共生。其水化可變成三水鋁石，脫水可變成α剛玉，可被高嶺石、黃鐵礦、菱鐵礦、綠泥石等交代。

一水軟鋁石
又名勃姆石、軟水鋁石，結構式為alo(oh)，分子式為al2o3·h2o。斜方晶系，結晶完好者呈菱形體、棱面狀、棱狀、針狀、纖維狀和六角板狀。礦石中的一水軟鋁石常含fe2o3、tio2、cr2o、ga2o3等類質同象。一水軟鋁石可溶於酸和鹼。該礦物形成於酸性介質，主要產在沉積鋁土礦中，其特徵是與菱鐵礦共生。它可被一水硬鋁石、三水鋁石、高嶺石等交代，脫水可轉變成一水硬鋁石和α剛玉，水化可變成三水鋁石。

三水鋁石
又名水鋁氧石、氫氧鋁石，結構式al(oh)，分子式為al2o3·3h2o。單斜晶系，結晶完好者呈六角板狀、棱鏡狀，常有呈細晶狀集合體或雙晶，礦石中三水鋁石多呈不規則狀集合體，均含有不同量的tio2、sio2、fe2o3、nb2o5、ta2o5、ga2o3等類質同象或機械混入物。三水鋁石溶於酸和鹼，其粉末加熱到100℃經2h即可完全溶解。該礦物形成於酸性介質，在風化殼礦床中三水鋁石是原生礦物，也是主要礦石礦物，與高嶺石、針鐵礦、赤鐵礦、伊利石等共生。三水鋁石脫水可變成一水軟鋁石、一水硬鋁石和α剛玉，可被高嶺石、多水高嶺石等交代。
鋁土礦的化學成分主要為al2o3、sio2、fe2o3、tio2、h2o＋，五者總量占成分的95%以上，一般＞98%，次要成分有s、cao、mgo、k2o、na2o、co2、mno2、有機質、碳質等，微量成分有ga、ge、nb、ta、tr、co、zr、v、p、cr、ni等。al2o3主要賦存於鋁礦物——水鋁石、一水軟鋁石、三水鋁石中，其次賦存於硅礦物中(主要是高嶺石類礦物)。

2. 如何分析鋁礦石好壞

鋁是地殼中分布最廣泛的元素之一，屬親石親氧元素。鋁在自然界中多成氧化物、氫氧化物和含氧的鋁硅酸鹽存在，極少發現鋁的自然金屬。
用於提煉金屬鋁的主要是由一水硬鋁石、一水軟鋁石或三水鋁石組成的鋁土礦。一般均含有TiO2、SiO2、Fe2O3、Ga2O3、Nb2O5、Ta2O5、TR2O3等不同量類質同象混入物。

一水硬鋁石又名水鋁石，結構式和分子式分別為AlO(OH)和Al2O3·H2O。斜方晶系，結晶完好者呈柱狀、板狀、鱗片狀、針狀、棱狀等。水鋁石溶於酸和鹼，但在常溫常壓下溶解甚弱，需在高溫高壓和強酸或強鹼濃度下才能完全分解。

一水軟鋁石又名勃姆石、軟水鋁石，結構式為AlO(OH)，分子式為Al2O3·H2O。斜方晶系，結晶完好者呈菱形體、棱面狀、棱狀、針狀、纖維狀和六角板狀。一水軟鋁石可溶於酸和鹼。該礦物形成於酸性介質，主要產在沉積鋁土礦中，其特徵是與菱鐵礦共生。

三水鋁石又名水鋁氧石、氫氧鋁石，結構式Al(OH)，分子式為Al2O3·3H2O。單斜晶系，結晶完好者呈六角板狀、棱鏡狀，常有呈細晶狀集合體或雙晶，礦石中三水鋁石多呈不規則狀集合體.溶於酸和鹼，其粉末加熱到100℃經2h即可完全溶解。該礦物形成於酸性介質.

鋁土礦的化學成分主要為Al2O3、SiO2、Fe2O3、TiO2、H2O＋，五者總量占成分的95%以上，一般＞98%.Al2O3主要賦存於鋁礦物——水鋁石、一水軟鋁石、三水鋁石中，其次賦存於硅礦物中(主要是高嶺石類礦物)。
工業上對鋁礦石一般要求Al2O3≥40%，Al/Si＞1.8～2.6.

目前，已知的國內外工業鋁土礦多是在表生條件下形成的。在表生條件下鋁土礦的生成主要有兩種形式：即風化-殘積(余)成礦(紅土成礦)和風化-搬運-沉積成礦或風化-改造-再沉積成礦(沉積成礦)。風化-殘積(余)成礦是含鋁母岩在濕熱氣候條件下，具排泄良好的有利地形(如殘丘、低山和台地)，由於水、CO2和生物等的風化分解作用，母岩中易溶物質K、Na、Ca、Mg和SiO2被淋失排出，活動性小的物質Al、Fe、Ti殘留原地形成紅土型鋁土礦。
風化-搬運-沉積成礦是含鋁岩石、紅土風化殼或已形成的紅土礦床，在重力、水和自然酸(硫酸、碳酸、有機酸)等作用下，經機械的或化學的風化、剝蝕、搬運等物理、化學改造作用，於山坡凹地、谷地、近海湖盆地或濱海（氵舄）湖、局限海盆內形成鋁土礦，在水介質環境中形成沉積鋁土礦。

國外的三水鋁石型鋁土礦具高鋁、低硅、高鐵的特點，礦石質量好;我國的一水硬鋁石型鋁土礦，總體特徵是高鋁、高硅、低硫低鐵、中低鋁硅比，礦石質量差，加工難度大，氧化鋁生產多用耗能高的聯合法.

3. 鋁石的主要成分是什麼

三水鋁石（Gibbsite） Al(OH)3 三水鋁石是鋁的氫氧化物礦物，在鋁土礦床中它是主要的成分。三水鋁石的晶體極細小，晶體聚集在一起成結核狀、豆狀或土狀，一般為白色，有玻璃光澤，如果含有雜質則發紅色。它們主要是長石等含鋁礦物風化後產生的次生礦物。
化學組成為Al(OH)3﹑晶體屬單斜晶系 P21/n空間群的氫氧化物礦物。與拜三水鋁石(bayerite)和諾三水鋁石 (nordstrandite)成同質多象。舊稱三水鋁礦或水鋁氧石。以礦物收藏家C.G.吉布斯 (Gibbs)的姓於1822年命名。晶體結構與水鎂石相似﹐由夾心餅乾式的(OH)-Al-(OH)配位八面體層平行疊置而成﹐只是Al3+不佔滿夾層中的全部八面體空隙﹐僅占據其中的2/3。三水鋁石的晶體一般極為細小﹐呈假六方片狀﹐並常成雙晶﹔通常以結核狀﹑豆狀﹑土狀集合體產出。白色﹐或因雜質染色而呈淡紅至紅色。玻璃光澤﹐解理面顯珍珠光澤。底面解理極完全。摩斯硬度2.5～3.5﹐比重2.40。三水鋁石主要是長石等含鋁礦物化學風化的次生產物﹐是紅土型鋁土礦的主要礦物成分。但也可為低溫熱液成因。俄羅斯南烏拉爾的茲拉托烏斯托夫斯克的熱液脈中產出有達5厘米大小的晶體。用途見鋁土礦。
三水鋁石[晶體化學] 理論組成(wB%)：Al2O3 65.4，H2O 34.6。常見類質同像替代有Fe和Ga，Fe2O3可達2%，Ga2O3可達0.006%。此外，常含雜質CaO、MgO、SiO2等。[結構與形態] 單斜晶系，a0=0.864nm，b0=0.507nm，c0=0.972nm；Z=8。晶體結構與水鎂石相似，屬典型的層狀結構。不同者是Al3 僅充填由OH-呈六方最緊密堆積層(∥(001))相間的兩層OH-中2/3的八面體空隙，因為Al3 具有比Mg2 高的電荷，故以較少的Al3 數即可平衡OH-的電荷。
斜方柱晶類，C2h-2/m(L2PC)。晶體呈假六方板狀，極少見。主要單形：平行雙面a、c，斜方柱m。常依(100)和(110)成雙晶。常見聚片雙晶。集合體呈放射纖維狀、鱗片狀、皮殼狀、鍾乳狀或鮞狀、豆狀、球粒狀結核或呈細粒土狀塊體。主要呈膠態非晶質或細粒晶質。
[物理性質] 白色或因雜質呈淺灰、淺綠、淺紅色調。玻璃光澤，解理面珍珠光澤。透明至半透明。解理極完全。硬度2.5~3.5。相對密度2.30~2.43。具泥土臭味。
偏光鏡下：無色。二軸晶。Ng=1.587，Nm=Np=1.566。[產狀與組合] 主要由含鋁硅酸鹽經分解和水解而成。熱帶和**帶氣候有利於三水鋁石的形成。在區域變質作用中，經脫水可轉變為軟水鋁石、硬水鋁石（140~200℃）；隨著變質程度的增高，可轉變為剛玉。

4. 鋁土礦的顏色、透明度、光澤、硬度、結構,分別是什麼

1、顏色：白色或因雜質呈淺灰、淺綠、淺紅色調。

2、透明度：透明至半透明。

3、光澤：玻璃光澤，解理面珍珠光澤。

4、硬度：硬度2.5~3.5。

5、結構：

單斜晶系：晶體結構與水鎂石相似，屬典型的層狀結構。

斜方柱晶類：晶體呈假六方板狀，極少見。主要單形：平行雙面a、c，斜方柱m。常依(100)和(110)成雙晶。常見聚片雙晶。集合體呈放射纖維狀、鱗片狀、皮殼狀、鍾乳狀或鮞狀、豆狀、球粒狀結核或呈細粒土狀塊體。主要呈膠態非晶質或細粒晶質。

(4)硬水鋁石與軟水鋁石的化學式擴展閱讀

鋁土礦是最重要的含鋁礦物，主要成分為Al(OH)3、軟水鋁石、硬水鋁石，及針鐵礦、赤鐵礦、石英等。鋁土礦1821年首次被地質學家Pierre Berthier發現，其英文名Bauxite也由法國南部村莊Les Baux-de-Provence得來。

顏色隨氧化鐵含量而增加，有灰白、棕紅等。鋁土礦由母岩在濕熱氣候下，經紅土化而成。由火成岩、變質岩形成的礦床，以三水鋁石為主；由石灰岩、白雲岩形成的鈣紅土型礦床，通常含有多數的軟水鋁石。

鋁土礦含有50~60%的礬土（又稱氧化鋁），而礬土即是製造鋁的原料，也是製造人造剛玉、礬土水泥、耐火材料的重要原料。鋁是地球第三多的元素，僅次於氧和硅。

5. 硬水鋁石是不是水鋁石，如果不是，那水鋁石和硬水鋁石該如何區分

水鋁石含氧化鋁
水鋁石γ AlO(OH)化式Al2O3.H2O,含Al2O3 85%含鐵鎵
煉鋁重要礦石礦物同鎵綜合利用

6. 軟水鋁石

又稱一水軟鋁石、薄水鋁石、勃姆石。
成分為γ AlO(OH)，化學式Al2O3.H2O,含Al2O3 85%，常含鐵和鎵。
斜方內晶系。晶體極容少見，常呈隱晶質塊體或膠態。白色或微帶黃色。玻璃光澤。硬度3.5。解理平行{010}完全。密度3.01～3.06克/厘米^3，主要在外生作用中形成，是鋁土礦的主要礦物成分。也偶見有熱液成因的。
是煉鋁的重要礦石礦物，同時鎵可綜合利用。[1]
化學組成為 AlO(OH)、晶體屬正交（斜方）晶系並結晶成γ相的氫氧化物礦物。與結晶成 α相的硬水鋁石成同質多象。舊稱一水軟鋁石、薄水鋁礦或勃姆鋁礦。以首先認識γ-AlO(OH)物質的德國化學家J.博姆(B╂hm)的姓命名。晶體呈極細小的透鏡狀。通常以鬆散狀或豆狀集合體產出。白色，玻璃光澤，具完全的板面解理，摩斯硬度3.5～4，比重3.11。軟水鋁石主要為外生成因，是組成鋁土礦的主要礦物成分，也作為熱液作用的產物見於鹼性偉晶岩中。

7. 鋁土礦的性狀及工業用途

鋁土礦一詞最早由法國人貝爾蒂埃(Berthier)於1821年提出,原指法國阿爾卑斯山之萊·保克斯(LexBaux)附近的富含氧化鋁的沉積物,後被廣泛採用,泛指富鋁低硅低鹼和鹼土金屬的地殼風化產物。現在鋁土礦通常指工業上能利用的且以三水鋁石(gibbsite)、一水軟鋁石(boehmite)或一水硬鋁石(diaspore)為主要礦物所組成的礦石。

根據所含主要鋁礦物的不同,鋁土礦礦石通常分為三水鋁石型、一水軟鋁石型、一水硬鋁石型3種主要礦石類型。國外鋁土礦礦石主要為三水鋁石型、次為一水軟鋁石型,而一水硬鋁石型極少。我國鋁土礦礦石則主要為一水硬鋁石型,三水鋁石型極少(照片1.1)。

照片1.1 河南鋁土礦礦石

三水鋁石又名水鋁氧石、氫氧鋁石,是以礦物收藏家C.G.吉布斯(Gibbs)的姓於1822年命名的鋁的氫氧化物礦物。三水鋁石中:Al₂O₃的質量分數65.4%,H₂O的質量分數34.6%。常見類質同象替代物Fe和Ga,Fe₂O₃的質量分數可達2%,Ga₂O₃的質量分數可達0.006%。此外,常含雜質CaO、MgO、SiO₂等。單斜晶系,a₀=0.864nm,b₀=0.507nm,c₀=0.972nm;z=8。結晶完好者呈六角板狀、棱鏡狀,常有呈細晶狀集合體或雙晶。礦石中三水鋁石晶體極細小,晶體聚集在一起成結核狀、豆狀或土狀。玻璃光澤,解理面呈珍珠光澤,透明至半透明。解理極完全。硬度2.5~3.5,相對密度2.30~2.43。三水鋁石是長石等含鋁礦物化學風化的次生產物,主要由鋁硅酸鹽礦物經分解和水解而成。熱帶和亞熱帶氣候有利於三水鋁石的形成,是紅土型鋁土礦的主要礦物成分。在區域變質作用中,經脫水可轉變為軟水鋁石、硬水鋁石(140~200℃),隨著變質程度的增高,也可轉變為剛玉。

一水硬鋁石又名水鋁石,結構式和分子式分別為AlO(OH)和Al₂O₃·H₂O。斜方晶系,結晶完好者呈柱狀、板狀、鱗片狀、針狀、棱狀等。礦石中的一水硬鋁石一般含有TiO₂、SiO₂、Fe₂O₃、Ga₂O₃、Nb₂O₅、Ta₂O₅、TR₂O₃等不同量類質同象混入物。一水硬鋁石形成於酸性介質,在自然界常與一水軟鋁石、赤鐵礦、針鐵礦、高嶺石、綠泥石、黃鐵礦等共生。水化可變成三水鋁石、脫水可變成剛玉,可被高嶺石、黃鐵礦、菱鐵礦、綠泥石等交代。

一水軟鋁石又名勃母石、軟水鋁石,結構式和分子式分別為AlO(OH)和Al₂O₃·H₂O。斜方晶系,結晶完好者呈菱形體、菱面狀、棱狀、針狀、纖維狀和六面角狀。礦石中一水軟鋁石常含Fe₂O₃、TiO₂、C₂rO、Ga₂O₃等類質同象或機械混入物。一水軟鋁石形成於酸性介質,主要產在鋁土礦中,常與菱鐵礦共生。可被一水硬鋁石、三水鋁石、高嶺石交代,脫水可轉變為一水硬鋁石或剛玉,水化可變成三水鋁石。

鋁土礦的化學成分主要為Al₂O₃、SiO₂、Fe₂O₃、TiO₂、H₂O,五種成分的質量分數占鋁土礦成分的95%以上,一般大於98%。次要成分有S、CaO、MgO、K₂O、Na₂O、CO₂、MnO₂、有機質、碳質等。微量成分有Ga、Nb、Ta、Co、Zr、V、P、Cr、Ni等。Al₂O₃主要賦存於鋁礦物——三水鋁石、一水軟鋁石、一水硬鋁石中,其次賦存於硅酸鹽礦物(主要是高嶺石類)中。

鋁土礦礦石含有鎵、釩、鈮、鉭、鈦、鈰及放射性元素等有用組分,這些有價值的伴生組分可綜合回收。而礦石中的S、CO₂、MgO、P₂O₅則是有害組分,不利於鋁土礦的冶煉回收。

鋁土礦的應用領域有金屬和非金屬兩個方面。在金屬方面,鋁土礦是生產金屬鋁的主要原料,這是鋁土礦最主要的應用領域,其用量佔世界鋁土礦總產量的90%以上。金屬鋁是世界上僅次於鋼鐵的第二重要金屬。由於鋁具有密度小、導電導熱性好、易於機械加工及其他許多優良性能,因而廣泛應用於國民經濟各方面。目前,全世界用鋁量最大的是建築、交通運輸和包裝行業,占鋁總消費量的60%以上。同時鋁還是電器工業、飛機製造工業、機械工業和民用器具不可缺少的原材料。鋁土礦的非金屬用途主要是作耐火材料、研磨材料、化學製品及高鋁水泥的原料。

概況講,鋁土礦的應用主要有以下六個方面:

1)煉鋁工業。用於國防、航空、汽車、電器、化工、日常生活用品生產等行業。

2)精密鑄造。礬土熟料加工成細粉做成鑄模後精鑄,用於軍工、航天、通訊、儀表、機械及醫療器械行業。

3)耐火製品。高鋁礬土熟料耐火度高達1780℃,化學穩定性強、物理性能良好。

4)硅酸鋁耐火纖維。具有重量輕、耐高溫、熱穩定性好、導熱率低、熱容小和耐機械振動等優點。用於鋼鐵、有色冶金、電子、石油、化工、宇航、原子能、國防等多種工業。它是把高鋁熟料放進融化溫度約為2000~2200℃的高溫電弧爐中,經高溫熔化、高壓高速空氣或蒸汽噴吹、冷卻,就成了潔白的「棉花」——硅酸鋁耐火纖維。它可壓成纖維毯、板或織成布代替冶煉、化工、玻璃等工業高溫窯爐內襯的耐火磚。消防人員可用耐火纖維布做成衣服。

5)以鎂砂和礬土熟料為原料,加入適當結合劑,用於澆注盛鋼桶效果甚佳。

6)製造礬土水泥、研磨材料、陶瓷工業以及化學工業可制鋁的各種化合物。