铝矾土又称矾土或铝土矿，主要成分是氧化铝，系含有杂质的水合氧化铝，是一种土状矿物。白色或灰白色，因含铁而呈褐黄或浅红色。密度39～4g/cm3，硬度1～3，不透明，质脆。极难熔化。不溶于水，能溶于硫酸、氢氧化钠溶液。主要用于炼铝，制耐火材料。
4321铝土矿中的常量元素
河南铝土矿具有高铝、高硅、低铁的特征。主要化学成分见表44。
表44 河南铝土矿矿石化学成分表 wB/%
(据吕夏,1985,1996)
1)Al2O3:河南铝土矿中Al2O3的质量分数一般为60%~70%,最高可达8282%。土状、砂状矿石一般Al2O3质量分数较高,常大于70%;致密状、豆鲕状、角砾状矿石Al2O3质量分数较低。尤其是致密状矿石的Al2O3质量分数更低。河南铝土矿的Al2O3主要赋存在硬水铝石中。矿石中硬水铝石越多,Al2O3质量分数就越高。另一部分Al2O3赋存在高岭石、伊利石、绿泥石、蒙脱石、叶蜡石等粘土矿物中,只有少量赋存于三水铝石和勃姆石中。
2)SiO2:河南铝土矿中SiO2质量分数一般为5%~15%,最高达22%,最低05%。SiO2主要赋存在高岭石、伊利石、绿泥石、蒙脱石、埃洛石等粘土矿物中,以及少量的长石、石英、锆石等矿物中。
3)Fe2O3:河南铝土矿中Fe2O3的质量分数一般为2%~4%,最高2919%,最低05%。铁质主要赋存在赤铁矿和针铁矿中,其次在菱铁矿、黄铁矿、钽铁矿中。
4)TiO2:河南铝土矿中TiO2一般质量分数25%~35%,最高可达558%,最低138%。TiO2主要赋存矿物为锐钛矿、金红石、白钛石等,还有少量板钛矿。
5)K2O、Na2O:K2O、Na2O在铝土矿中质量分数一般小于1%,个别矿区K2O质量分数可高达465%,K离子主要赋存在伊利石中,其次分布在高岭石、蒙脱石等矿物中。
6)S:河南铝土矿中的S质量分数一般小于1%,个别样可达1344%,主要赋存在黄铁矿中。
7)CaO、MgO:钙和镁在铝土矿中质量分数较低,一般为02%~04%,个别可达265%。它们主要赋存在方解石和白云石中。
4322河南铝土矿中的微量元素
河南铝土矿中的微量元素常见P、V、Ce、Li、Ga、Zr、Sr、Ba、Mn、B、Cr、Ni、Cu、Pb、Th、U、Nb、Ta等。铝土矿中微量元素见表45。
表45 河南铝土矿微量元素平均质量分数及克拉克值
(据河南省地质局第二地质调查队内部资料)
4323铝土矿中元素的相关性
崔亳等(1980)曾对260个铝土矿样品中的Al2O3、SiO2、Fe2O3、TiO2、CaO、MgO、K2O、Na2O等组分进行元素相关性计算,结果见表46。由表可见,Al2O3与TiO2呈正相关关系,相关系数为0193,Al2O3与SiO2、Fe2O3、CaO、MgO、K2O、Na2O均呈负相关,与SiO2的相关性最好,相关系数为-0926,说明矿石中lA与Si互为消长关系,Al质量分数增高时Si质量分数必然降低,而Al质量分数降低时Si质量分数必然升高。相关性次于Si的是Fe2O3、K2O、Na2O,它们与Al2O3的相关系数分别为-0348、-0319、-0648在这些元素中除了TiO2外,其他元素的质量分数增加则Al2O3质量分数就降低,反之则增加。
表46 河南铝土矿化学组分相关矩阵
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