铝土矿是世界上最重要、最具战略意义的矿产之一。它是金属铝的主要来源，也是氧化铝（Al₂O₃）的原料。如今，全球超过90%的铝都提取自铝土矿，没有这种矿产，许多现代工业的生产将无法进行。
铝土矿与许多矿物不同，它并非纯矿物，而是多种矿物的集合体，包括三水铝石、勃姆石和硬水铝石，它们都是不同形式的氢氧化铝。铝土矿通常形成于热带和亚热带地区，那里强烈的风化作用和强降雨导致氧化铝渗出并积累。
下面，您将了解更多关于铝土矿的性质、特征、形成原因、用途、加工、类型、全球储量和经济重要性的信息。
什么是铝土矿？
铝土矿是一种富含铝的沉积矿物，主要由以下化合物组成：
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水铝石（水铝石 – Al(OH)₃）
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勃姆石（勃姆石 – AlO(OH)）
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透闪石（透闪石 – AlO(OH)）
这三种物质是铝土矿中形成的不同范围的氢氧化铝，其形成取决于环境条件、湿度和温度。
铝土矿通常有以下几种颜色：
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红色的
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棕色的
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黄色的
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灰色的
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有时呈乳白色
铝土矿的颜色取决于岩石中铁和金属氧化物的含量。铁含量越高，铝土矿的颜色越接近红色和深棕色。
铝土矿的化学成分
铝土矿的主要成分有：
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Al₂O₃（氧化铝）
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Fe₂O₃（氧化铁）
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二氧化硅（SiO₂）
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二氧化钛（TiO₂ ）
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少量粘土矿物和结晶水
优质工业铝土矿中氧化铝（Al₂O₃）的含量在40%至60%之间。二氧化硅（SiO₂）含量越低，铝土矿的质量越高。
铝土矿是如何形成的？
世界上大部分铝土矿床都是通过一种称为红土化的过程形成的。这一过程发生在以下地区：
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炎热潮湿
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赤道及赤道附近
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伴有强降雨
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具有红土质
这种事时有发生。
铝土矿形成阶段：
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雨水渗入铝硅酸盐岩石中。
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二氧化硅和其他可溶性化合物被洗掉。
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残留有氧化铁和氧化铝。
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经过数百万年的时间，这些物质不断增厚和压实，最终形成铝土矿。
这就是为什么铝土矿大多存在于地表或地表附近的原因。
铝土矿的类型
根据产地和成分的不同，铝土矿可分为三大类：
1. 红土铝土矿
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世界上最常见、储量最大的铝土矿类型
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形成于热带地区
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含有三水铝石、勃姆石和大量氧化铁
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常见颜色：红色和棕色
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大部分铝生产都是采用这种方式进行的。
2.喀斯特铝土矿
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它形成于石灰岩地区和喀斯特洞穴中。
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希腊、匈牙利和土耳其等国拥有喀斯特地貌资源。
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它的二氧化硅含量较低，但提取难度更大。
3. 沉积铝土矿
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由铝土矿再沉积形成
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它具有适合铝生产的质量。
铝土矿的物理和化学性质
物理特性
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颜色：红色、棕色、黄色
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质地：泥土状至颗粒状
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硬度：莫氏硬度1至3
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比重：2.5至3
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形状：通常呈层状或透镜状
化学性质
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高比例氧化铝
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（优质铝土矿中）二氧化硅含量低
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加工后具有高耐热性
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拜耳工艺的高反应活性
铝土矿应用
虽然很多人认为铝土矿只能用于生产铝，但这种矿物的用途远不止于此。
1. 氧化铝（Al₂O₃）的生产
铝土矿最主要也是最重要的用途是生产氧化铝。在工厂里，铝土矿通过拜耳法转化为氧化铝。
2. 铝金属的生产
世界上约90%的铝土矿最终用于生产铝。铝是世界上最重要的金属之一，广泛应用于以下行业：
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汽车
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航天
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包装行业
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建造
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电气和电子设备
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输电线路
3. 耐火材料行业
高氧化铝含量铝土矿的生产：
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氧化铝耐火砖
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可倾倒块体
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金属熔炼坩埚
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炉壁
它被使用了。
4. 磨料行业
铝土矿经加热转化为工业刚玉，用于生产：
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砂纸
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砂岩
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抛光工具
适用。
5. 化学工业
由铝土矿和氧化铝制成：
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硫酸铝
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氯化铝
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石油催化剂
它被使用了。
6. 水泥行业
高铁含量的铝土矿用于生产特种水泥。
铝土矿提取和加工过程
铝土矿通常产于地表附近，采用露天开采法进行开采。
提取步骤：
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植被收割
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收割表层土壤
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轻柔钻孔和爆破（如有必要）
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装载和运输到工厂
铝土矿加工——拜耳法
拜耳法是利用铝土矿生产氧化铝最重要的方法。
步骤包括：
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铝土矿破碎
将岩石转化为细粉 -
用氢氧化钠（NaOH）溶解
可以溶解铝土矿中存在的氧化铝。 -
杂质分离：
二氧化硅、铁和钛被分离出来。 -
氢氧化铝沉淀
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煅烧
加热制取纯氧化铝
世界各国铝土矿产量份额
世界上只有少数几个国家拥有最大的铝土矿储量。这种战略资源是世界铝工业的基础。
最大的铝土矿生产国：
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中国
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几内亚
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澳大利亚
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巴西
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印度
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牙买加
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越南
世界最大的铝土矿储量：
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几内亚（占世界储量的25%以上）
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澳大利亚
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巴西
- 越南
伊朗铝土矿形势
伊朗拥有几个重要的铝土矿资源：
1. 贾贾姆铝土矿（北呼罗珊）
伊朗最重要的铝土矿
拥有一座氧化铝和铝厂。
2. 亚兹德和萨布泽瓦尔铝土矿
储备充足且正在运营。
3. 法尔斯省、南呼罗珊省和戈勒斯坦省的一些较小水源
为了满足国内铝需求，伊朗除了在国内开采铝土矿外，还从几内亚和印度进口铝土矿。
铝土矿的经济效益
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铝生产所需的原材料
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露天开采和低成本可提取
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为下游产业创造就业机会
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加工后具有高附加值
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广泛应用于关键行业
铝土矿开采面临的挑战
尽管铝土矿开采和加工具有诸多益处，但也面临诸多挑战：
1. 环境影响
去除表层土壤并产生赤泥
2. 高能耗
生产氧化铝和铝都需要消耗大量能源。
3. 拜耳工艺中对水和烧碱的需求
这会增加运营成本。
4. 一些国家的储备有限
就像伊朗一样，被迫进口。
优质铝土矿的特性
铝土矿若要用于氧化铝生产，必须具备以下特性：
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高氧化铝含量（45-55%）
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二氧化硅含量低（低于10%）
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高Al₂O₃/SiO₂比
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铁含量适中（10-20%）
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低湿度
铝土矿和铝的未来
随着各行业的发展：
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电动汽车制造
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航天
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新能源
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轻包装
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现代建筑
对铝土矿和铝的需求与日俱增。预计到2030年，铝的消费量将增长超过40%，这意味着铝土矿的重要性也将与日俱增。
结论
铝土矿是铝金属最重要的来源，在现代工业中发挥着至关重要的作用。这种主要形成于热带地区的矿物由氢氧化铝和氧化铁组成。铝土矿的质量取决于氧化铝、二氧化硅和铁的含量百分比。
从铝土矿开采到氧化铝和铝的生产，已经形成了一条庞大的产业链，这是世界上许多产业的基础。
在伊朗，像贾贾姆这样的铝土矿对该国的铝工业提供原材料也非常重要，尽管国内很大一部分需求仍然依靠进口来满足。