1.鋁土礦的分類

1947年和進(jìn)一步將鋁土礦劃分為以下類型：

（1）含一水氧化鋁的鋁土礦

該類鋁土礦包括：一水硬鋁石-一水硬鋁石型（一水硬鋁石占多數(shù)）、高嶺石-一水硬鋁石型、綠泥石-一水硬鋁石型、一水硬鋁石型、高嶺石-一水硬鋁石型。

鋁水合物型鋁土礦常為一水鋁石、三水鋁石或混合組分，多數(shù)含鐵礦物，為高嶺石和綠泥石的混合物，少數(shù)與方解石、菱鐵礦、黃鐵礦和剛玉混雜。西伯利亞、中亞、南歐和土耳其的鋁土礦礦床大多屬此種礦物類型。有的以一水鋁石為主，有的以三水鋁石為主，只有一水鋁石或三水鋁石的礦床十分罕見。

（2）含三水合氧化鋁的鋁土礦

該類型的鋁土礦包括：三水鋁石型（石質(zhì)、松散）、高嶺石-三水鋁石型（松散、粘土質(zhì)）、埃洛石-三水鋁石型、水鋁英石-三水鋁石型。

三水氧化鋁土礦多為亞鐵或弱亞鐵，通常含有一定量的高嶺石或剛玉，有的含有菱鐵礦或方解石。含鐵三水鋁土礦分布范圍廣，熱帶地區(qū)、西伯利亞、哈薩克斯坦等地許多礦床多屬此類；貧鐵三水鋁土礦多分布于蘇里南礦床，印度、中國(guó)等國(guó)也有少量分布。

（3）含一水氧化鋁和三水氧化鋁的鋁土礦

該類鋁土礦主要為三水鋁石-勃姆石型，三水鋁石型礦床中含有大量的勃姆石，如牙買加、印度、非洲等地的鋁土礦，該類礦石一般為磁性鋁土礦，因?yàn)榈V石中混雜著一些赤鐵礦和磁鐵礦。

我國(guó)鋁土礦可分為古風(fēng)化殼型和紅土型兩大類型。我國(guó)鋁土礦總量的98%以上屬于古風(fēng)化殼型鋁土礦。該類鋁土礦由紅土風(fēng)化作用形成，上層一般被較新的地層覆蓋，礦物組合以鋁土礦為主，其次為粘土礦物、含鐵礦物，有少量含鈦礦物及微量重礦物。紅土型鋁土礦又稱漳浦型鋁土礦。可分為原地殘留亞型鋁土礦（多分布在高地）和異地斜坡堆積亞型鋁土礦（多分布在低地、谷地）。該類鋁土礦多分布在我國(guó)南方的福建、廣東、海南、廣西、臺(tái)灣等地。

2.我國(guó)鋁土礦類型

建國(guó)前，我國(guó)將鋁土礦統(tǒng)一歸類為“沉積礦床”，未作進(jìn)一步細(xì)分；建國(guó)后，我國(guó)按蘇聯(lián)分類模式，將鋁土礦礦床分為地槽型、臺(tái)地型兩大類型；1984年，國(guó)家礦產(chǎn)儲(chǔ)量委員會(huì)編制我國(guó)鋁土礦規(guī)范，將我國(guó)鋁土礦礦床分為沉積型（古風(fēng)化殼型）、堆積型、紅土型三種類型。

（1）貴州古風(fēng)化殼鋁土礦。貴州境內(nèi)鋁土礦全部為古風(fēng)化殼鋁土礦，分布于遵義、甕安、正安、息峰、開陽、修文、貴陽等地。典型礦床有：遵義溝江鋁土礦、川主廟鋁土礦、修文小山壩鋁土礦、云霧山鋁土礦、黃平王家寨鋁土礦、清鎮(zhèn)貓場(chǎng)鋁土礦等。礦石特征為：礦石以碎屑結(jié)構(gòu)、致密結(jié)構(gòu)為主，其次為豆粒、鮞粒結(jié)構(gòu)，多由大小形狀不一的紅土礫石組成；礦石中礦物以一水硬鋁石為主，其次為高嶺石、埃洛石、赤鐵礦、黃鐵礦。含極少量陸源重礦物，如鈦鐵礦、電氣石等。

（2）河南古風(fēng)化殼鋁土礦。河南古風(fēng)化殼鋁土礦位于華北地臺(tái)南緣，主要分布在西部的新安，南部的寶豐、禹州，中部的鞏縣、登封、偃師等地。典型礦床有新安的張耀園鋁土礦和鞏縣的小關(guān)鋁土礦。礦石中主要礦物為一水硬鋁石，含少量高嶺石、水云母、氧化鐵礦物及綠泥石。

（3）山西古風(fēng)化殼鋁土礦。山西古風(fēng)化殼鋁土礦屬晚石炭世，主要分布在孝義、陽泉、保德、寧武等地區(qū)。典型礦床有孝義西河地鋁土礦、陽泉白家莊鋁土礦等。礦石結(jié)構(gòu)有致密塊狀、半土狀、土狀、碎屑狀、鮞粒狀、滲流管狀等結(jié)構(gòu)，是由細(xì)碎屑一水硬鋁石聚集形成的微集合體。主要礦物為一水硬鋁石，其次為高嶺石、水云母、赤鐵礦、針鐵礦、鏡鐵礦、鋯石、葉蠟石、地開石、方解石，還有少量的石英、長(zhǎng)石、蛋白石、黃鐵礦、磁鐵礦、鈦鐵礦、菱鐵礦、電氣石、云母、磷灰石、綠泥石等。

（4）廣西古風(fēng)化殼鋁土礦。主要分布在桂西平果、田東、田陽、德保、靖西等地區(qū)。典型的平果那豆鋁土礦包括那豆、太平、果華、角美、新安5個(gè)礦段，為準(zhǔn)原地堆積碳酸鹽古風(fēng)化殼鋁土礦，是巖溶風(fēng)化形成的碎屑堆積體。礦石中一水硬鋁石的結(jié)構(gòu)有豆?fàn)�、碎屑狀、粒狀、致密塊狀、多孔狀、微觀細(xì)脈結(jié)構(gòu)等；鐵礦物多為塊狀、腎狀、殼狀、多孔蜂窩狀、粉狀、浸漬狀結(jié)構(gòu)等；粘土礦物有致密塊狀、微層狀、浸漬狀、斑狀結(jié)構(gòu)等。鋁土礦礦物有一水硬鋁石、三水鋁石、一水軟鋁石、一水硬鋁石及微量剛玉等； 鋁硅酸鹽礦物有高嶺石、綠泥石、水云母等；含鐵礦物有針鐵礦、赤鐵礦、菱鐵礦等；含鈦礦物有銳鈦礦、金紅石、鈦鐵礦等。

（5）四川古風(fēng)化殼型鋁土礦。主要分布在四川盆地西北緣的龍門山褶皺斷裂帶和東南緣的揚(yáng)子地臺(tái)西段，包括樂山、蘆山、灌縣、綿竹、安縣、廣元、南川、武隆等地。典型礦床有南川大佛巖鋁土礦、樂山新華鋁土礦、樂山沙灣鋁土礦、蘆山大白巖鋁土礦等。鋁土礦中一水硬鋁石呈土狀、半土狀、致密塊狀、鯖魚狀、橢圓狀、透鏡狀等多種形狀分布。鋁土礦以一水硬鋁石為主，少量一水硬鋁石。粘土礦物主要為高嶺石，其次為埃洛石。鐵礦物為赤鐵礦，還有微量的鈦鐵礦、鋯石、榍石、黑云母、石英、電氣石等。

（6）云南古風(fēng)化殼鋁土礦。主要分布在昆明郊區(qū)、安寧、富民、尋甸、呈貢、西疇、麻栗坡、廣南、丘北等地。典型礦床有富民老梅山鋁土礦、麻栗坡鐵廠鋁土礦等。礦石結(jié)構(gòu)有條帶柱狀、土狀、碎屑狀、豆?fàn)铛b狀、塊狀、砂狀、膠狀等。礦石中常見海生動(dòng)物化石，層理、紋層明顯。礦物有水硬鋁石、少量一水鋁石及三水鋁石、高嶺石、鋯石、電氣石、赤鐵礦、褐鐵礦、黃鐵礦、銳鈦礦、白鈦礦、金紅石等，顆粒多呈圓整狀。

（7）新疆烏什阿依里古風(fēng)化殼鋁土礦。位于新疆烏什縣西北部。礦石多為致密體，少數(shù)為半土狀淋濾構(gòu)造，礦石色澤紫紅色、紅褐色、灰黑色、黃綠色、A色等。礦石紅土結(jié)構(gòu)以紅土鮞粒結(jié)構(gòu)為主，夾少量紅薯狀、碎屑狀。主要礦物為一水硬鋁石，其次為高嶺石、氧化鐵、黃鐵礦、粘土礦物、石英、白榍石、銳鈦礦、金紅石、電氣石等。

（8）福建漳浦紅土型鋁土礦。由玄武巖在炎熱、潮濕、多雨的環(huán)境下風(fēng)化而成。礦區(qū)位于福建漳浦、海登等地沿海，呈東北—西南向展布。含礦層由紅土與鋁土礦礦塊混合構(gòu)成，粒徑0.3～50厘米，主要礦物為三水鋁石，少量一水軟鋁石、高嶺石、石英、赤鐵礦等。鋁土礦礦物90%以上為三水鋁石，為高鐵三水鋁石型鋁土礦。三水鋁石多數(shù)具有完整的晶體結(jié)構(gòu)；鋁硅酸鹽礦物主要為高嶺石，結(jié)晶程度較差，常與凝膠狀的氫氧化鋁、氧化鐵等礦物伴生。

（9）廣西紅土型鋁土礦。主要分布在貴縣城區(qū)西部和東部附近，包括孟宮、秦塘、富城、大峪等礦區(qū)，典型礦床為貴縣鋁土礦。含鋁土礦層厚度變化較大（2.5~16m），分為紅粘土層、含鋁土礦層、殘坡粘土層、殘次粘土層四層。其中紅粘土層屬紅色松散土層，礦塊極少；含鋁土礦層由大小不等的鋁土礦集合體與粘土組成。一水硬鋁石呈圓碎塊、鮞粒、結(jié)節(jié)、塊、石等不規(guī)則形狀。粘土色為紅色、橙紅色、黃褐色；殘坡粘土層由紅黃色粘土和次粘土組成，夾有少量微顆粒鋁土礦。 主要礦物有三水鋁石、褐鐵礦、石英、綠泥石、白云母、針鐵礦等。

3 鋁土礦中元素的賦存狀態(tài)

不同地區(qū)鋁土礦中化學(xué)元素含量波動(dòng)很大，幾種元素常見的賦存狀態(tài)如下：

（1）鋁。鋁存在于一水硬鋁石、三水鋁石、勃姆石、剛玉、高嶺石、埃洛石、綠泥石、伊利石、葉蠟石等礦物中。部分鋁以同質(zhì)異象混合物的形式進(jìn)入鐵礦物中。在鋁土礦中，鋁主要以氫氧化物形式存在；在火成巖中，鋁主要存在于骨架硅酸鹽中；在沉積巖中，鋁主要存在于層狀硅酸鹽中。

（2）硅。硅主要以二氧化硅形式存在于高嶺石和埃洛石中，石英和綠泥石中含量很少，水云母和火棉石中含量極少。中國(guó)、哈薩克斯坦、圭亞那、烏克蘭等國(guó)的鋁土礦的突出特點(diǎn)就是二氧化硅含量高。

（3）鐵。鐵主要賦存于針鐵礦和赤鐵礦中，少量賦存于菱鐵礦和綠泥石中。部分地區(qū)的鋁土礦中含有一定量的磁鐵礦和赤鐵礦。

鐵礦石、鈦磁鐵礦、鈦鐵礦等磁性鐵礦物。少量鐵可進(jìn)入一水硬鋁石、一水軟鋁石和三水鋁石中。希臘和烏拉爾地區(qū)的鋁土礦中有時(shí)可見黃鐵礦。沉積型鋁土礦中，隨著地勢(shì)下降，鐵含量逐漸減少；有時(shí)由于有機(jī)質(zhì)的混入，鐵的存在形式發(fā)生變化，通常以低價(jià)氧化物形式存在于綠泥石、菱鐵礦或黃鐵礦中。

（4）鈦。鈦在鋁土礦中主要以銳鈦礦、金紅石或白鈦礦形式存在。鈦是鋁土礦的特征成分，含量通常較低（1%～3%）。

（5）鈣、鎂。紅土型鋁土礦中氧化鈣含量一般為0.1%～0.2%，巖溶型鋁土礦中可達(dá)5%～8%，通常以方解石形式存在。鎂一般存在于綠泥石中，部分存在于碳酸鐵中。

（6）錳。錳的含量一般在0.2%左右。在巖溶礦床中，錳以黑色氫氧化物形式富集在礦層下部。以樹枝狀、細(xì)脈狀、結(jié)核狀或薄膜狀分布。

（7）鉀、鈉。鋁土礦中鉀、鈉含量極低，主要存在于長(zhǎng)石、沸石和粘土礦物中。在顯微鏡下觀察鋁土礦時(shí)，很難見到堿性礦物。有時(shí)可見小片狀云母。

（8）磷。鋁土礦中的磷主要存在于細(xì)小分散的鋁磷酸鹽和鐵磷酸鹽中。在一些礦床的底部有時(shí)可以看到細(xì)晶磷灰石。在磷灰石或其他含磷量高的巖石的紅土化區(qū)域，曾發(fā)現(xiàn)大量的鋁磷酸鹽和鐵磷酸鹽堆積體。

（9）碳。碳在鋁土礦中的分布很不均勻。紅色鋁土礦一般只含百萬分之幾的碳，而粉紅色、白色、灰色和黑色鋁土礦含碳量可高達(dá)10%，主要以煤、石墨或有機(jī)物的形式存在。

（10）硫。鋁土礦中硫含量通常為0.03%～0.05%，少數(shù)可達(dá)6%～7%。通常以硫化物或硫酸鹽形式存在。硫化物主要為黃鐵礦，少數(shù)為白鐵礦或黃鐵礦，有時(shí)也可見到后生黃鐵礦以浸染狀黃鐵礦形式存在。

鋁土礦除上述常見元素外，還伴生一些微量元素，如鎵、鋰、鈧、釩等，含量從千分之幾至十萬分之幾不等。大多數(shù)微量元素僅具有理論意義，很難回收。鋁土礦中微量元素的礦物形態(tài)多種多樣，這些元素大多呈分散狀態(tài)，獨(dú)立礦物很少。鋁、鐵的膠體氧化物或氫氧化物在沉淀過程中將許多元素吸附沉淀在一起，這些元素以類質(zhì)同象混合體的形式進(jìn)入礦物晶體中。

（1）鈧。鈧在化合物中一般為+3價(jià)礦石網(wǎng)，其氧化物為白色粉末。鋁土礦中以赤鐵礦含鈧最多，勃姆石、綠泥石中也含有一定量的鈧。地殼中鈧的分異明顯，酸性巖中鈧含量為5g/t，基性巖中為38g/t，堿性巖中為50g/t。因此，與基性巖或堿性巖有關(guān)的鋁土礦中鈧的含量較高。

（2）釩。釩在地殼巖中分布很不均勻，在酸性巖中含量為20g/t，在基性巖中可達(dá)250g/t。釩主要賦存于蛇綠巖中。前蘇聯(lián)十個(gè)礦床的鋁土礦平均釩含量為0.04%，匈牙利鋁土礦平均釩含量為0.05%～0.07%，意大利、希臘鋁土礦的釩含量較高，約為0.1%。

（3）鎵。鎵為灰色脆性金屬，主要從鋁土礦中回收。化合物中的鎵通常為+3價(jià)，在自然界中易遷移富集。在礦物中有同質(zhì)異象現(xiàn)象。目前已知的一種鎵礦物是納米比亞發(fā)現(xiàn)的天輝石[Ga(OH)3]。在生產(chǎn)氧化鋁過程中，約有一半的鎵殘留在鋁酸鹽溶液中，在重復(fù)使用過程中鎵被富集。通過碳化可提取鎵。地殼中鎵的含量為15g/t，基性巖含鎵12g/t，酸性巖含鎵18g/t，粘土巖含鎵20g/t，鋁土礦含鎵45～60g/t，霞石和鈉沸石含鎵可達(dá)100～200g/t。