硬水铝石与软水铝石的化学式

1. 铝土矿主要成分化学式是什么

铝土矿实际上是指工业上能利用的，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。
一水硬铝石
又名水铝石，结构式和分子式分别为alo(oh)和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浓度下才能完全分解。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2h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。
铝土矿的化学成分主要为al2o3、sio2、fe2o3、tio2、h2o＋，五者总量占成分的95%以上，一般＞98%，次要成分有s、cao、mgo、k2o、na2o、co2、mno2、有机质、碳质等，微量成分有ga、ge、nb、ta、tr、co、zr、v、p、cr、ni等。al2o3主要赋存于铝矿物——水铝石、一水软铝石、三水铝石中，其次赋存于硅矿物中(主要是高岭石类矿物)。

2. 如何分析铝矿石好坏

铝是地壳中分布最广泛的元素之一，属亲石亲氧元素。铝在自然界中多成氧化物、氢氧化物和含氧的铝硅酸盐存在，极少发现铝的自然金属。
用于提炼金属铝的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。一般均含有TiO2、SiO2、Fe2O3、Ga2O3、Nb2O5、Ta2O5、TR2O3等不同量类质同象混入物。

一水硬铝石又名水铝石，结构式和分子式分别为AlO(OH)和Al2O3·H2O。斜方晶系，结晶完好者呈柱状、板状、鳞片状、针状、棱状等。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浓度下才能完全分解。

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。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。

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.溶于酸和碱，其粉末加热到100℃经2h即可完全溶解。该矿物形成于酸性介质.

铝土矿的化学成分主要为Al2O3、SiO2、Fe2O3、TiO2、H2O＋，五者总量占成分的95%以上，一般＞98%.Al2O3主要赋存于铝矿物——水铝石、一水软铝石、三水铝石中，其次赋存于硅矿物中(主要是高岭石类矿物)。
工业上对铝矿石一般要求Al2O3≥40%，Al/Si＞1.8～2.6.

目前，已知的国内外工业铝土矿多是在表生条件下形成的。在表生条件下铝土矿的生成主要有两种形式：即风化-残积(余)成矿(红土成矿)和风化-搬运-沉积成矿或风化-改造-再沉积成矿(沉积成矿)。风化-残积(余)成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)，由于水、CO2和生物等的风化分解作用，母岩中易溶物质K、Na、Ca、Mg和SiO2被淋失排出，活动性小的物质Al、Fe、Ti残留原地形成红土型铝土矿。
风化-搬运-沉积成矿是含铝岩石、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、搬运等物理、化学改造作用，于山坡凹地、谷地、近海湖盆地或滨海（氵舄）湖、局限海盆内形成铝土矿，在水介质环境中形成沉积铝土矿。

国外的三水铝石型铝土矿具高铝、低硅、高铁的特点，矿石质量好;我国的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.

3. 铝石的主要成分是什么

三水铝石（Gibbsite） Al(OH)3 三水铝石是铝的氢氧化物矿物，在铝土矿床中它是主要的成分。三水铝石的晶体极细小，晶体聚集在一起成结核状、豆状或土状，一般为白色，有玻璃光泽，如果含有杂质则发红色。它们主要是长石等含铝矿物风化后产生的次生矿物。
化学组成为Al(OH)3﹑晶体属单斜晶系 P21/n空间群的氢氧化物矿物。与拜三水铝石(bayerite)和诺三水铝石 (nordstrandite)成同质多象。旧称三水铝矿或水铝氧石。以矿物收藏家C.G.吉布斯 (Gibbs)的姓于1822年命名。晶体结构与水镁石相似﹐由夹心饼干式的(OH)-Al-(OH)配位八面体层平行叠置而成﹐只是Al3+不占满夹层中的全部八面体空隙﹐仅占据其中的2/3。三水铝石的晶体一般极为细小﹐呈假六方片状﹐并常成双晶﹔通常以结核状﹑豆状﹑土状集合体产出。白色﹐或因杂质染色而呈淡红至红色。玻璃光泽﹐解理面显珍珠光泽。底面解理极完全。摩斯硬度2.5～3.5﹐比重2.40。三水铝石主要是长石等含铝矿物化学风化的次生产物﹐是红土型铝土矿的主要矿物成分。但也可为低温热液成因。俄罗斯南乌拉尔的兹拉托乌斯托夫斯克的热液脉中产出有达5厘米大小的晶体。用途见铝土矿。
三水铝石[晶体化学] 理论组成(wB%)：Al2O3 65.4，H2O 34.6。常见类质同像替代有Fe和Ga，Fe2O3可达2%，Ga2O3可达0.006%。此外，常含杂质CaO、MgO、SiO2等。[结构与形态] 单斜晶系，a0=0.864nm，b0=0.507nm，c0=0.972nm；Z=8。晶体结构与水镁石相似，属典型的层状结构。不同者是Al3 仅充填由OH-呈六方最紧密堆积层(∥(001))相间的两层OH-中2/3的八面体空隙，因为Al3 具有比Mg2 高的电荷，故以较少的Al3 数即可平衡OH-的电荷。
斜方柱晶类，C2h-2/m(L2PC)。晶体呈假六方板状，极少见。主要单形：平行双面a、c，斜方柱m。常依(100)和(110)成双晶。常见聚片双晶。集合体呈放射纤维状、鳞片状、皮壳状、钟乳状或鲕状、豆状、球粒状结核或呈细粒土状块体。主要呈胶态非晶质或细粒晶质。
[物理性质] 白色或因杂质呈浅灰、浅绿、浅红色调。玻璃光泽，解理面珍珠光泽。透明至半透明。解理极完全。硬度2.5~3.5。相对密度2.30~2.43。具泥土臭味。
偏光镜下：无色。二轴晶。Ng=1.587，Nm=Np=1.566。[产状与组合] 主要由含铝硅酸盐经分解和水解而成。热带和**带气候有利于三水铝石的形成。在区域变质作用中，经脱水可转变为软水铝石、硬水铝石（140~200℃）；随着变质程度的增高，可转变为刚玉。

4. 铝土矿的颜色、透明度、光泽、硬度、结构,分别是什么

1、颜色：白色或因杂质呈浅灰、浅绿、浅红色调。

2、透明度：透明至半透明。

3、光泽：玻璃光泽，解理面珍珠光泽。

4、硬度：硬度2.5~3.5。

5、结构：

单斜晶系：晶体结构与水镁石相似，属典型的层状结构。

斜方柱晶类：晶体呈假六方板状，极少见。主要单形：平行双面a、c，斜方柱m。常依(100)和(110)成双晶。常见聚片双晶。集合体呈放射纤维状、鳞片状、皮壳状、钟乳状或鲕状、豆状、球粒状结核或呈细粒土状块体。主要呈胶态非晶质或细粒晶质。

(4)硬水铝石与软水铝石的化学式扩展阅读

铝土矿是最重要的含铝矿物，主要成分为Al(OH)3、软水铝石、硬水铝石，及针铁矿、赤铁矿、石英等。铝土矿1821年首次被地质学家Pierre Berthier发现，其英文名Bauxite也由法国南部村庄Les Baux-de-Provence得来。

颜色随氧化铁含量而增加，有灰白、棕红等。铝土矿由母岩在湿热气候下，经红土化而成。由火成岩、变质岩形成的矿床，以三水铝石为主；由石灰岩、白云岩形成的钙红土型矿床，通常含有多数的软水铝石。

铝土矿含有50~60%的矾土（又称氧化铝），而矾土即是制造铝的原料，也是制造人造刚玉、矾土水泥、耐火材料的重要原料。铝是地球第三多的元素，仅次于氧和硅。

5. 硬水铝石是不是水铝石，如果不是，那水铝石和硬水铝石该如何区分

水铝石含氧化铝
水铝石γ AlO(OH)化式Al2O3.H2O,含Al2O3 85%含铁镓
炼铝重要矿石矿物同镓综合利用

6. 软水铝石

又称一水软铝石、薄水铝石、勃姆石。
成分为γ AlO(OH)，化学式Al2O3.H2O,含Al2O3 85%，常含铁和镓。
斜方内晶系。晶体极容少见，常呈隐晶质块体或胶态。白色或微带黄色。玻璃光泽。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，是铝土矿的主要矿物成分。也偶见有热液成因的。
是炼铝的重要矿石矿物，同时镓可综合利用。[1]
化学组成为 AlO(OH)、晶体属正交（斜方）晶系并结晶成γ相的氢氧化物矿物。与结晶成 α相的硬水铝石成同质多象。旧称一水软铝石、薄水铝矿或勃姆铝矿。以首先认识γ-AlO(OH)物质的德国化学家J.博姆(B╂hm)的姓命名。晶体呈极细小的透镜状。通常以松散状或豆状集合体产出。白色，玻璃光泽，具完全的板面解理，摩斯硬度3.5～4，比重3.11。软水铝石主要为外生成因，是组成铝土矿的主要矿物成分，也作为热液作用的产物见于碱性伟晶岩中。

7. 铝土矿的性状及工业用途

铝土矿一词最早由法国人贝尔蒂埃(Berthier)于1821年提出,原指法国阿尔卑斯山之莱·保克斯(LexBaux)附近的富含氧化铝的沉积物,后被广泛采用,泛指富铝低硅低碱和碱土金属的地壳风化产物。现在铝土矿通常指工业上能利用的且以三水铝石(gibbsite)、一水软铝石(boehmite)或一水硬铝石(diaspore)为主要矿物所组成的矿石。

根据所含主要铝矿物的不同,铝土矿矿石通常分为三水铝石型、一水软铝石型、一水硬铝石型3种主要矿石类型。国外铝土矿矿石主要为三水铝石型、次为一水软铝石型,而一水硬铝石型极少。我国铝土矿矿石则主要为一水硬铝石型,三水铝石型极少(照片1.1)。

照片1.1 河南铝土矿矿石

三水铝石又名水铝氧石、氢氧铝石,是以矿物收藏家C.G.吉布斯(Gibbs)的姓于1822年命名的铝的氢氧化物矿物。三水铝石中:Al₂O₃的质量分数65.4%,H₂O的质量分数34.6%。常见类质同象替代物Fe和Ga,Fe₂O₃的质量分数可达2%,Ga₂O₃的质量分数可达0.006%。此外,常含杂质CaO、MgO、SiO₂等。单斜晶系,a₀=0.864nm,b₀=0.507nm,c₀=0.972nm;z=8。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。矿石中三水铝石晶体极细小,晶体聚集在一起成结核状、豆状或土状。玻璃光泽,解理面呈珍珠光泽,透明至半透明。解理极完全。硬度2.5~3.5,相对密度2.30~2.43。三水铝石是长石等含铝矿物化学风化的次生产物,主要由铝硅酸盐矿物经分解和水解而成。热带和亚热带气候有利于三水铝石的形成,是红土型铝土矿的主要矿物成分。在区域变质作用中,经脱水可转变为软水铝石、硬水铝石(140~200℃),随着变质程度的增高,也可转变为刚玉。

一水硬铝石又名水铝石,结构式和分子式分别为AlO(OH)和Al₂O₃·H₂O。斜方晶系,结晶完好者呈柱状、板状、鳞片状、针状、棱状等。矿石中的一水硬铝石一般含有TiO₂、SiO₂、Fe₂O₃、Ga₂O₃、Nb₂O₅、Ta₂O₅、TR₂O₃等不同量类质同象混入物。一水硬铝石形成于酸性介质,在自然界常与一水软铝石、赤铁矿、针铁矿、高岭石、绿泥石、黄铁矿等共生。水化可变成三水铝石、脱水可变成刚玉,可被高岭石、黄铁矿、菱铁矿、绿泥石等交代。

一水软铝石又名勃母石、软水铝石,结构式和分子式分别为AlO(OH)和Al₂O₃·H₂O。斜方晶系,结晶完好者呈菱形体、菱面状、棱状、针状、纤维状和六面角状。矿石中一水软铝石常含Fe₂O₃、TiO₂、C₂rO、Ga₂O₃等类质同象或机械混入物。一水软铝石形成于酸性介质,主要产在铝土矿中,常与菱铁矿共生。可被一水硬铝石、三水铝石、高岭石交代,脱水可转变为一水硬铝石或刚玉,水化可变成三水铝石。

铝土矿的化学成分主要为Al₂O₃、SiO₂、Fe₂O₃、TiO₂、H₂O,五种成分的质量分数占铝土矿成分的95%以上,一般大于98%。次要成分有S、CaO、MgO、K₂O、Na₂O、CO₂、MnO₂、有机质、碳质等。微量成分有Ga、Nb、Ta、Co、Zr、V、P、Cr、Ni等。Al₂O₃主要赋存于铝矿物——三水铝石、一水软铝石、一水硬铝石中,其次赋存于硅酸盐矿物(主要是高岭石类)中。

铝土矿矿石含有镓、钒、铌、钽、钛、铈及放射性元素等有用组分,这些有价值的伴生组分可综合回收。而矿石中的S、CO₂、MgO、P₂O₅则是有害组分,不利于铝土矿的冶炼回收。

铝土矿的应用领域有金属和非金属两个方面。在金属方面,铝土矿是生产金属铝的主要原料,这是铝土矿最主要的应用领域,其用量占世界铝土矿总产量的90%以上。金属铝是世界上仅次于钢铁的第二重要金属。由于铝具有密度小、导电导热性好、易于机械加工及其他许多优良性能,因而广泛应用于国民经济各方面。目前,全世界用铝量最大的是建筑、交通运输和包装行业,占铝总消费量的60%以上。同时铝还是电器工业、飞机制造工业、机械工业和民用器具不可缺少的原材料。铝土矿的非金属用途主要是作耐火材料、研磨材料、化学制品及高铝水泥的原料。

概况讲,铝土矿的应用主要有以下六个方面:

1)炼铝工业。用于国防、航空、汽车、电器、化工、日常生活用品生产等行业。

2)精密铸造。矾土熟料加工成细粉做成铸模后精铸,用于军工、航天、通讯、仪表、机械及医疗器械行业。

3)耐火制品。高铝矾土熟料耐火度高达1780℃,化学稳定性强、物理性能良好。

4)硅酸铝耐火纤维。具有重量轻、耐高温、热稳定性好、导热率低、热容小和耐机械振动等优点。用于钢铁、有色冶金、电子、石油、化工、宇航、原子能、国防等多种工业。它是把高铝熟料放进融化温度约为2000~2200℃的高温电弧炉中,经高温熔化、高压高速空气或蒸汽喷吹、冷却,就成了洁白的“棉花”——硅酸铝耐火纤维。它可压成纤维毯、板或织成布代替冶炼、化工、玻璃等工业高温窑炉内衬的耐火砖。消防人员可用耐火纤维布做成衣服。

5)以镁砂和矾土熟料为原料,加入适当结合剂,用于浇注盛钢桶效果甚佳。

6)制造矾土水泥、研磨材料、陶瓷工业以及化学工业可制铝的各种化合物。