范文一:铝土矿主要成分的X射线荧光光谱分析
铝土矿主要成分的X射线荧光光谱分析 摘要 本文在对x射线荧光光谱分析基本理论进行简单论述的基础上,探讨了x射线荧光压片制样法来分析铝土矿熟料主要成分的分析方法。结果表明该方法的误差程度基本满足生产要求,可以在生产中推广使用。
关键词 铝土矿;x射线荧光光谱;压片法
中图分类号o65 文献标识码a 文章编号 1674-6708(2012)72-0090-02
0 引言
分析铝土矿的方法包括络合滴定法、分光光度法以及重量法等,这些方法的操作过程较为繁琐、分析周期较长,同时分析结果收到试剂以及分析人员的影响程度较大。因此,采用x光射线荧光的光谱分析法(xrf)应运而生。但是由于铝土矿的来源和成分都较多,受到的干扰因素也较多,有待积极分析。
1 特征x射线光谱的产生
当加载到x光管的高压电达到或者是超过x射线管的阳极材料激发电动势时,产生的高速电子将激发靶原子的内层电子,同时释放出对应波长和强度的谱线,并叠加于连续的x射线之上。利用特征x射线的光谱特征能够计算得到射线的强度,并获得连续光谱强度以及特征x射线特有波长的强度对比公式,在波长色散以及能量色散谱仪的分析软件中得到广泛的应用。
2 铝土矿荧光压片样本的制备
2.1 标准样品
铝土矿荧光压片的标准样品通常又被称作为标准物质,一般是其一种或者是多种特定的特性经过权威鉴定部门所确定的,能够对某一种测量方法或者是某一个测量设备的分析结果进行评价和校正。由于x射线荧光光谱分析法属于一种相对分析方法,因此在测试的过程中需要将待测样品的测量结果与标准样品的测量结果进行对比分析,以得到样品的精确值。通过使用标准样品物质能够提高结果与国家标准或者是国际标准的兼容程度,增加分析测量结果的可靠程度。
2.2 x射线荧光光谱分析样品的基本要求
1)待测元素的含量要准确可靠,需要有标准的参考物质;2)在选定标准物质时,其物理性质以及化学成分都要和待测样品一致;3)标准物质的物理性质以及化学组分都应该稳定可靠,便于长期使用与保存;4)应该采用多个不同含量的标准样品来形成一个标准样本系列,其范围的大小应该包含待测样品元素含量的极小值与极大值。
2.3 粉末压片制定方法
粉末压片的制定基本步骤可以分为:干燥、烧焙、混合研磨以及压片。其中,对样品的干燥主要是要除去其中的水分,增加样品制作的精度;而通过烧焙之后可以通过改变矿物质的结构,来避免出
现矿物效应给分析结果带来的影响。同时,烧焙还能够很好的出去样品中的结晶水与碳酸根。而通过混合研磨则可以尽量降低研磨过程中的不均匀问题,避免出现粉末结果的“团聚”问题。
通常而言,纯物质的x射线荧光强度会随着压制压力的增加以及研磨颗粒的减小而不断的增加。而对于采用的多元体系,元素的强度还和射线管所采用的一级x射线光谱、x射线的荧光强度等相关。这些问题都会导致元素的强度部分元素强度的增加以及另外一部分元素强度的减小。通常对大多数的样品,当采用的压制活塞直径为33mm时,压力一般为20t,30t左右。
3 x射线荧光光谱分析方法
3.1 所采用的仪器、材料
1)瑞士arl公司生产的9800型x射线荧光光谱分析仪;2)长春光机生产的hp-40型粉末压片机;3)分析用天平,精度为0.0001g;4)称量托盘天平,精度为0.2g;5)制样采用的模具,塑料胶圈(直径为32mm)、压制模具。
3.2 仪器测量条件的选定
3.3 制样时间的确定
选取大概200g熟料,在经过破碎,混合,缩分处理之后,获得5份35g的样品,在制样机器内充分研磨混合5min之后,再进行对应成分的分析,得到的结果如下表2所示。
3.4 样品的制备步骤
1)通过空试来检查样品压片设备的运行情况,确保其运行过程中在上下两面之间没有出现异常声音;合理的设定压力值和挤压时间,一般压力控制在30kg/cm,并持续加压25s;2)将塑料圈置于压制模具上,并迅速的称取定量的样品到环中,操作的过程重要稳、准、快,以免出现洒落问题,同时用勺背将环中的样品压实,最后置入样品压制机中,并启动设备进行压片操作,一般需要保持25s之后再将样品取出;3)在取出样品之后,要观察其完好程度,确保没有裂缝。在确认正常之后其表面清洁干净,并用铅笔在其背面进行编号,完成最终的压片。若发现存在裂缝等问题时,则需要重新制作压片。每次压片之后都要对设备和模具进行清洁,防止腐蚀设备。
在操作过程中要注意的一点是样品中可能存在吸湿性较强的组分,诸如k2o、na2o等,因此在制定完成合格的样品之后要及时的装袋密封。
3.5 结果统计
为了方便,取前20个样品进行对比分析,发现采用熟料化学与压片法荧光中,
sio2、fe2o3、ns、tio2、cao、al2o3、na22o、k2o的含量分别为:6.5%、8%、2.8%、1.6%、11%、40%、10%、20%。
4 结论
1)从分析的过程来看,采用直接压片的分析方法要比化学分析方
法快很多,极大的提高了分析的效率,降低了工作人员的劳动强度;2)与化学分析方法相比,采用熟料样品来进行压片荧光分析,除ns之外,对应的分析结果精度要明显提高,能够很好的满足氧化铝的生产技术要求。
参考文献
[1]赵合琴.x-射线荧光法进行氧化铝生产过程中物料分析的实验研究.中南大学,2005,11.
[2]王建华,王斌.铝土矿中主成分的x射线荧光光谱分析[d].西部探矿工程,2012(1):165-167.
范文二:铝土矿是生产氧化铝的主要原料
铝土矿是生产氧化铝的主要原料,依据矿石中氧化铝的存在形式,可以将铝土矿分为三水铝石型, 一水软铝石型,一水硬铝石型,我国铝土矿大多属于一水硬铝石型铝土矿,化学成分上一般具有高铝、高硅、低铁_的特点。 U7Pn $l2!
2. 铝土矿中各元素的化学性质是确定氧化铝生产方法的基本依据,从理论上讲氧化铝生产方法分为 碱法、 酸法、 酸碱联合法、电热法等。碱法和酸法贯穿了一个总的思路,即设法使有用成份尽可能完全地转入溶液,而其它杂质尽可能地转入固体,达到有用成份与杂质分离的目的。 碱法是目前唯一用于工业生产的方法,以铝酸钠转入溶液方式的不同,可以分为拜而法、烧结法以及由此而组成的并联法、串联法、混联法等。 V@1K 3.氧化铝熟料烧结的目的是使调配合格后的生料浆在回转窑(熟料窑)中高温下烧结,使生料各成份互相反应,其中氧化铝转变成易溶于水的铝酸钠,氧化铁转变成易水解的铁酸钠,氧化硅转变成基本不溶于水或稀碱溶液的的原硅酸钙,并使粉状物料粘结成具有一定容积密度和孔隙率的粒状物料,以便在下一步溶出过程将有用成份与有害杂质分离,最大限度提取氧化铝和回收碱。 T1~,.(#
4. 我厂现采用烧结法,主要生产工序:(1) 矿石破碎、石灰石煅烧;(2) 生料浆制备;(3) 熟料烧成;(4) 溶出分离洗涤;(5) 粗液精制;(6) 碳酸比分解;(7) 种子分解;(8) 氢氧化铝分离洗涤;(9) 氧化铝焙烧;(10) 母液蒸发。 e!*%U= [Q 5(碱——石灰烧结法主产氧化铝的主要原料:铝土矿、石灰、碱粉、无烟煤。拜尔法生产氧化铝的主要原料是:铝土矿、石灰、苛性碱。 ZlsdO.G
6. 生料浆的指标主要有:碱比、钙比、铁铝比、铝硅比、含碳量、生料浆细度、水份。 .FAuM~_99b
7. 生产中熟料配方有五种:高碱高钙配方、饱和配方、低碱低钙配方、高碱低钙配方、低碱高钙配方。 DYvg^b
8. 熟料窑由窑尾至窑头,一般分为:烘干带、预热带、分解带、烧成带(烧结带)、冷却带五个部分。 ]$96#}7N
9.生产中影响熟料窑产量的因素有熟料窑的转速;烘干带的烘干能力;生料浆含水率;熟料窑的热工制度;熟料窑的安全运转。 H!ISQ8{V
10. 当熟料烧结到一定温度时,适量的的液相出现,能把粉状物料粘结成均匀的粒状,并有较大的孔隙度和一定的机械强度(俗话是多孔黑心),此时的温度称之为正烧结温度。 @](\cT64i3
11. ?烘干带:气体T800,250?,固体T80,120?;脱去附着水; HxH=~B1"P ?预热带:气体T1000,800?,固体T120,600?;脱去结晶水; 2VNfnk ?分解带:气体T1500,800?,固体T600,1000?;化学反应:Al2O3.2SiO2,Al2O3+2SiO2;CaCO3,CaO+CO2?;NaCO3+Fe2O3,Na2O?Fe2O3+CO2?;NaCO3+Al2O3,Na2O?Al2O3+CO2?。 )Y+?)=~
?烧结带:气体T大于1500?;固体T1000,1200(1300)?;化学反应:2CaO+SiO2,2 CaO?SiO2;CaO,TiO2,CaO?TiO2;Na2O?Al2O3?2SiO2+4CaO,Na2O?Al2O3+2(2 CaO?SiO2)。 )|zna{g\
?冷却带:气体T1500,,1000?;固体T1200(1300),1000?。 (Eoji7U 12. 铁酸钠和硅酸钙的共晶体是熟料的溶剂。物料中含铁太少,则物料烧结温度就高,不易烧结,料子不结粒,粉末多,俗称料子“吃火”;铁含量高,则物料 烧结温度就低,易烧结,俗称料子:“不吃火”。 |K6hY-uC
13. 回转窑的主要结构由五部分组成:(1) 窑头部分:喷煤管、窑头罩、密封装置;(2) 筒体:由钢板焊接而成,内有耐火材料、扬料板和刮料器;(3) 支承部分:托轮、挡轮、滚圈;(4) 传动部分:电机、减速机、小齿轮、大齿圈、辅助传动装置;(5) 窑尾部分:窑尾罩、
喷枪、下灰管、密封。 Y4|g^>{
14.我国安全电压标准分为:42V、36V、24V、12V、6V,行灯电压不得超过36V,在金属容器内或潮湿的场所工作时,行灯电压不得超过12V。220V照明禁止带电移动,如移动必须停电。 lhA
15. 氧化铝(Al2O3)是一种两性氧化物。它既是一种酸性氧化物,又是一种碱性氧化物,这就是它为什么既能和强酸发生反应,又能与强碱发生反应的原因。 Qvd$fY** 16.从熟料断面光泽、孔隙、颜色、容重上如何判断窑内温度情况, VX;tg lu2 答:温度正常:断面稍存金属光泽,多孔,呈灰白或青黑色。容重:1.10—1.42 kg/dm3。 h}_1cev?
温度高:断面金属光泽强,孔隙少。容重,1.42 kg/dm3。 k99ANW 温度低:断面金属光泽差,孔多发酥。容重,1.10 kg/dm3。 \o j#*aL^ 17.窑尾温度的影响因素是什么, @pD']=d}t
答:(1) 排风机风量:能改变窑内通风;(2) 燃烧用煤量:能改变热量输入;(3) 下料量;(4)喷枪位置及喂料状态。 q(yw,]h]{
18.熟料窑的操作原则是什么, k+S 6)BQ7U
(1)以维护窑况为中心;(2)操作调整时先风煤后窑速;(3)用风:满足需要情况下尽量减小一次风量;(4)用煤量调整要做到“勤看、勤动、小增、小减”;(5)确保尾温使窑热工制度良好。 X=p~`Ar M{
19.提高熟料S=的目的, 4JHFn [%
答:(1) 使一部分Fe2O3还原为FeO、FeS,以及减少以Na2SO4形态存在的硫含量,降低碱耗;(2) S=较高的熟料黑心多孔、性脆、不易过磨,赤泥沉降性能好,Na2CO3和Al2O3的溶出率较高;(3) 熟料窑操作稳定,不易结圈,且使蒸发过程中因Na2CO3造成结疤的危害大大减少。 fx QN
20.后结圈的现象, M#qZ0JT4
答:(1) 窑尾负压高,燃烧不完全,通风不良;(2) 窑负荷大,料尾增厚;(3) 来料不均,火焰短。 O>Nop5#o
21.生料浆配方的目的是什么, %Iv0
答:必须保证熟料中各成份最大限度地生成铝酸钠(Na2O.Al2O3)、铁酸钠(Na2O.Fe2O3)和硅酸钙(2CaO.SiO2),以获得高质量的溶出率WQ]~TGW
22.跑煤的现象, eb)S<%R/
答:(1) 烧成带温度低,加煤提温困难;(2) 火焰发散,火焰中有黄丝或黑线;(3) 烘干样青黑;(4) 废气中CO,0.5%;(5) 熟料中有火苗。 VB 8t"5 23.熟料烧结中生成铝酸钠的化学反应及温度控制范围是什么, 5CkM0G` 答:温度控制范围为1100?,1280?。 L$`!~z 1
24.铝硅比[A/S]大小对烧结温度的影响是什么, c(bh i
答:铝硅比大,物料烧结温度高,铝硅比小,物料烧结温度低。 m4n J9<- 25.影响熟料烧结质量的因素,="" y:vm="" 5r)="">->
答:(1) 生料浆的质量:N/R、C/S、A/S、H2O、粒度、固定碳;(2) 烧结条件、烧结温度、煤粉质量、风量控制。 C/[2?[
26.工业分析法中,煤的四个组成物是什么, S&V5zB""n 答:(1) 挥发分(V);(2) 固定碳(C);(3) 灰分(A);(4) 水份(W)。 ^n
答:(1) 保证适当的窑尾温度200,250?;(2) 保证喂料雾化良好;(3) 保证窑灰返回系统运行正常。 awXL}m[_!
28.什么叫窑皮, SM:{o&S`
答:窑皮就是一层粘结在烧成带内衬火砖上的高温过烧熟料层。它有保护火砖不受高温火焰和物料的侵蚀、磨损的作用。 ~]A';xH&
29.对窑皮的要求, Xt8;Pl
答:(1) 窑皮位置:距窑口5—6米;(2) 窑皮长度:7—8米;(3) 窑皮厚度:250—300mm; gW6lMyiLb
(4) 窑皮形状:厚薄一致,无挖沟、前后结圈 T{|'
30.挥发分对熟料烧结有什么影响, mxQS9y
答:挥发分就是煤加热时分解出来的气体或挥发物。主要是炭氢化合物,燃点低,燃烧速度快。如挥发分太高,火焰就短,窑头温度高,窑尾温度低,物料在烘干带烘干不好,影响产量的提高。烧成用煤挥发分要求在28,37%之间。 mb?DnP,z 31.窑皮形成的条件是什么, 0'|#Hi7@
答:(1) 物料的化学成份;(2) 温度、液相数量;(3) 窑皮的机械强度(拱形强度取决于窑直径、直径小拱形强度大,窑皮易形成)。 $z{HNY* 2
32.进窑打窑皮、砖、捅结皮、泥浆圈等清理工作应注意哪些安全工作, Y#{KGVT< 答:(1)="" 须切断电源,挂警告牌;(2)="" 打砖、窑皮、结皮、泥浆圈须有专人负责安全工作(打砖由侧下方开口,每隔1米要顶砖,顶牢,放砖时捣棒不得短于4米,由后前前放,打窑皮、泥浆圈、结皮时由侧上方开口);(3)="" 入窑、冷却机内工作须用36v以下安全灯照明;(4)="" 需穿戴看火工专用劳保品进入窑、冷却机工作;(5)="" 翻窑要检查仔细,在进出口地方挂牌后进行。="" ;_a%v6="">
33.看火工的主要任务是什么, x7Ly,
答:根据不同的窑况,采取不同的操作措施,实行合理的烧结。确定风、煤、料、窑皮的合理操作参数,稳定窑的热工制度,提高窑的产能,维护窑皮,延长窑龄 7x-k-F3 34.开窑时,煤粉烘窑的时间是怎样确定的, YcRjbF,|6 答:对于换砖后的熟料窑,换砖长度不超过10米,从喷煤到下料,一般控制在4,8小时,按换砖长度计算,控制在2米1小时,夏季可适当短些,冬季可适当长些。对带料窑一般控制在2,4小时,烘窑时应注意对窑皮的保护,防止急冷急热而垮落。 >|@ /GpD 35.熟料窑加压提产的注意事项是什么, >V87#E
答:当熟料窑窑况较好,操作较易控制时,应适当加压提产。提产前应做好加压准备:(1)后风适当增大,以保证加压后烘干良好;(2)从加压开始,窑速应适当增加,以保证来料均匀;(3)当窑速增大或料层变厚时,火焰位置有回缩现象,火焰落点前移,应注意喷煤管位置是否合适,是否应该推进的问题。 T_jwj N
36.从操作方面谈如何提高窑的产能, XV%L6x
答:(1) 稳定窑的热工制度,使其发热能力、热利用率和窑内温度的方面相互适应;(2) 适当提高窑的转速,强化物料与窑气间的热交换;(3) 合理运用“三大一快”的操作方法;(4) 稳定均匀持续地喂料;(5) 保持较好的窑皮质量和形状;(6) 严格控制烧结带的正烧结温度;(7) 根据大、小枪喂料的特点,合理配置烘干带的热交换器。 '$1-A%e$1 37.熟料窑操作中,下煤量的控制原则是什么, $L:g7?)k 答:下煤量的增减应根据窑内温度的变化和煤粉的燃烧情况、火焰的形状来决定,煤粉量的调整应按照“勤看勤动,小增小减”的原则,缩小用粉量的波动范围,以稳定窑的热工制度,达到降低煤耗的目的。 XuR!9x^5
38.跑煤的原因, JZu7Fb]L9
答:(1) 前风不足,下煤不均,风煤配合不好;(2) 通风不良,窑内气量大;(3) 低温操作时间过长,系统温度下降,加煤太多,燃烧不完全。 tPC8/ntP8
39.怎样以火焰来判断温度正常与否, ] =>vv;L
答:温度正常:火焰形状完整,舒畅有力,位置稳定,火焰中心亮度和周围一致。 W1r-uR 温度高:火焰缩短,呈白色而发亮,燃烧闪烁激烈。 RU_=VB % 温度低:颜色变红、伸长,软弱无力。 X?4tOsd
40.熟料粒度和运动是如何反映窑内温度状况的, RG:ct{i 答:温度正常:粒度均匀,粉料少,大块少,在冷却带翻滚灵活。 HOykm x6$ 温度高:粒度不均,发粘,翻滚不灵活,运动速度慢。 ",&}vfD4M 温度低:发散、流动速度快,温度过低呈粉末状。 JkQ4'$: 41.窑皮脱落的原因是什么, l4R:_Z<>
答:(1) 火焰位置不稳,经常窜动;(2) 窑操作不稳,窑内温度变化大;(3) 烧结温度过高,吃掉窑皮;(4) 前圈过高;(5) 一次风压太大,火焰集中;(6) 生料成份波动大。 QhpE2ICU 42.看火操作的三种基本控制是什么, eg?vYW
答:(1) 调整燃料用量;(2) 调整窑的速度;(3) 调整系统风量。 :l3Tt< 43.在熟料窑操作中为什么要适当增加二次风比例,="" x0tb7y`="" 答:(1)="" 二次风能够冷却熟料,回收熟料所带走的热量,降低燃料能耗;(2)="" 二次风温度有利于煤粉的燃烧;(3)能够使窑内通风良好火焰顺畅,形状良好。qdc="">fy 44.看火工的技术重点是什么, c/T]=S[
答:看火工的技术重点是:千方百计地从物料成份、温度控制、窑转速变化等方面创造有利条件,保持窑皮涨落的平衡和窑皮的长度、厚度的适度。A[oi?.D 45.怎样检查刮料器是否工作正常, NwT3e&u%|
答:(1) 查看刮料器报警器孔是否漏料;(2) 站在取样平台,听刮料器是否有滚动的声音; I!# 42~\
(3) 触摸刮料器缓冲弹簧压缩是否正常。 oxcAKo
46.捣下料口时应注意哪些安全问题, dx Mz!
答:(1) 须穿戴好劳保用品、防尘面具、防尘帽、手套等,在捅捣过程中,不准正面对着工具和把工具抱在怀里。(2) 下料口堵塞严重,须进冷却机内处理时,应和托轮工联系好,并切断(窑、冷却机、鼓风机)电源,并有专人监护。 I"T _< 47.堵旋风现象和原因和处理方法,="">
答:现象:(1) 锁气器不动作;(2) 下灰管温度逐渐下降。 q7m-} mBN~ 原因:(1) 旋风内掉结疤堵锥体;(2) 总下灰管堵。 +sgishqn9 处理方法:(1) 震动堵塞点或开孔捣通;(2) 如窑内总下灰管堵,必要时停窑打开窑尾侧门,用捣棍处理。 !30Dice
48.喷枪装置检查的内容是什么, Eer rIV
答:检查胶管是否甚碱或起泡,喷枪是否有堵塞、烧枪、弯枪等现象,检查料浆管道与喷枪连接处及喷枪压帽等是否连接牢固,不准漏料。 i'`Z$3EF) 49.窑尾烘干带的检查内容是什么, bS* "C,b~s
答:注意取样水份的变化情况;测量烘干带窑体温度,判断有无结皮;听刮料器运转声音,判断内部情况,注意弹簧压缩情况及报警装置,判断刮料器是否脱落。 LG&~#x 50.挂窑皮的“三定”是什么, M@8 <^ck>^ck>
答:“三定”指:定窑皮的位置、长度、厚度。 %3z-^#B=
51.窑衬的作用是什么, f&{2G2 O%
答:保护筒体使之免受高温,起隔热作用,减少散热损失。 XQlK}AK 52.熟料窑操作中要注意的平衡是什么, J qjb@'i
答:熟料窑操作要注意产量、煤量、风量、窑速平衡的操作思路。确保稳定,四个方面的相
互匹配是操作的关键。 _~5{l_v|I
53.煤粉的燃烧过程分为哪三个阶段, kQ{pFFO
答:熟料窑煤粉燃烧是将煤粉在喷煤管内与空气混合后喷入窑内的。煤粉的燃烧过程可分为混合、预热、燃烧三个阶段。 >KM
54.窑、冷却机的检修周期是多少, &m +s5
答:小修:1个月;中修:12个月;大修:72个月。 !*+~R2&b 55.回转窑的基本参数有哪些, W x;9N
答:有直径、长度、斜度、转速、产能、热耗及所需传动功率等。 (K^9$w]tf 56.我国铝土矿的特点是什么, BE}lzn=sF
答:我国铝土矿主要是以难溶于苛性碱溶液的一水硬铝石(a-Al2O3.H2O)型存在,仅有少量的三水铝石型铝土矿。 8cR4@Hqx
57.什么是检修清理作业的“四制”, ]rC6fNhQ
答:工作票制、挂牌制、确认制、监护制。 QfT&y &
58.生产车间的噪声标准是什么? "fr B5[
答:生产车间和作业场所的工作地点的噪声标准为85分贝。 dl(cYP8L 59.设备点巡检工作中,人的“五感”指什么, Bb8lklQ
答:人的“五感”指:看、听、嗅、触、摸。。 @6}c\z@AxM 60.我厂碱耗有哪几部分组成, '1^\^) &q
答:我厂碱耗的组成:(1) 化学损失:赤泥中的固相NaO;(2) 附着损失:弃赤泥中附着溶液中NaO;(3) 机械损失:跑、冒、滴、漏;(4) 氢氧化铝带走。&hyr""NkAm 61.一水硬铝石在质量方面的特点是什么, 5JIa?i>B
答:含氧化铝和氧化硅较高,含氧化铁一般较低,铝硅比多数在4-7之间。 C&Ow*~ 62.什么叫烧结温度范围, WLv( K_3Y
答:物料从近烧结温度与过烧结温度之间的温度区间称为烧结温度范围。 Pm7,Nq)<>n 63.水份对熟料烧结的影响是什么, jYO@ %bQ
答:水份本身不发热,在蒸发时还要吸收大量的热。据文森实验结果:1%的水份相当于2%的灰分,会使火焰温度降低10,20?。 1LT)%_d@
64.熟料折合比生产有什么影响, j#3}nJB%#i
答:熟料折合比的高低决定了单位产品的碱耗、能耗,生产制造成本的高低,也决定了既定生产设备规格数量下的生产规模。 !`)-seTm
65.如何提高熟料窑的安全运转率, kHm1aE<>
答:(1) 加强窑的正确维护,严格操作,提高设备检修质量;(2) 选用新型、质量好的耐火砖。 O&E1(M|*>
66.怎样处理跑煤, #O\4XZ,Lv
答:当操作中发现有跑煤现象发生时,及时通知电收尘,密切注意表盘情况,应适当下调用粉量,因通风不良,造成燃烧不完全,及时调整前后风。在跑煤时不应通知收尘工调整收尘电流电压,因为在跑煤时调整电流电压,容易因极间放电,产生火花而爆电收尘。跑煤严重时,可停电收尘。温度过低时可减料慢车直至掩车提温。 %:YON,1b=7 67.煤管位置过高对熟料窑操作有什么影响, ofj7$se
答:煤管位置过高,火焰长,易烧坏窑皮,烧不住料,提温困难,一旦烧起,容易过烧,被迫大量减煤,高温料一出来,窑内温度立即低下来,造成热工制度不稳,操作波动,影响熟料产量和质量。 M)V z9,
68.煤管位置过低对熟料窑操作有什么影响, #xm<|s>|s>
答:煤管位置过低,火焰下扎、打卷,煤粉被卷入物料内,燃烧不完全,物料表面有火苗,
造成跑煤、温度低不易提,火焰短,容易堵料,形成局部高温,稍一减煤,大料就会涌出,形成夹生料,严重影响操作的稳定性。 D0~WK stl
69.挂窑皮时,对所用生料浆A/S的要求是什么, iG6 ^s62z7 答:挂窑皮用的生料浆的铝硅比要比正常生产中所用生料浆的铝硅比高0.2,0.3,由于铝硅比高的物料,烧结温度高,只有这样,才能保证生产中生料浆铝硅比发生波动时不烧坏窑皮。 ipw_AC~
70.为什么说烧成是关键, aluXh?
答:对纯烧结法而言,熟料烧成是整个生产的关键。因为:(1)熟料的产量和质量直接影响氧化铝的产量和质量。(2)直接影响生产系统能否正常运行和经济指标的好坏。(3)是整个生产系统碱平衡的重要环节。(4)能够有效地降低氧化铝生产成本。 F2AM/m^!q 71.强化烧结法生产氧化铝新工艺的关键技术是什么, |.*),t3 (w 答:高铝硅比、高氧化铝含量的熟料烧成技术;高氧化铝浓度铝酸钠溶液的深度脱硅技术;高氧化铝浓度铝酸钠溶液的连续碳酸化分解技术。 gt';_
72.我厂润滑管理中对设备是如何分类的, ^ Gq2"rDM
答:根据设备具体情况分为A、B、C三类,其中A类为大型设备和主要生产设备,B类为中型设备和一般生产设备,C类为一般设备。 w4:n(.;HK 73.点巡检的12个环节是什么, ]BO{Q+?d2
答:点巡检的12个环节是:定点、定项、定标、定法、定期、定人、检查、记录、处理、分析、改进、评价。 0{BPT>'
74.设备点检表的内容应包括哪六个方面, dt',)i8D
答:(1) 点检部位;(2) 点检项目;(3) 点检方法;(4) 点检标准;(5) 点检周期;(6) 点检责任人。 2 t< dcw="">
75.设备的异常现象指的是什么, N`8!h:yL
答:设备的异常现象指:异常振动、异声、异味、发热、松动、咬死、损伤、变形、腐蚀、泄漏、脱落。 nxsQDw\hy
76.操作工的六严格是什么, QTz{ZNi!
答:(1)严格执行交接班制;(2)严格进行巡回检查;(3)严格控制工艺指标;(4)严格执行操作法(票);(5)严格遵守劳动纪律;(6)严格执行安全规定。 Xd)ba9{ 77.国家规定的安全色有几种, ^W_}Gd<-#y>-#y>
答:安全色有四种:红、黄、蓝、绿。 lE?e1mz{
78.灭火的四种基本方法 q[M7)-
答:窒息法、冷却法、隔离法、抑制法。 KjZ^\lq'
79.铝在地壳中的含量有多少, CBnD)1b\
答:铝在地壳中的含量占8.8% ]N! SG@X+
80.衡量铝土矿质量的主要标准是什么, i_`YZ7Hxp
答:衡量铝土矿质量的主要标准是:氧化铝的含量和铝硅比的高低。铝硅比越高,铝土矿的质量就越好。 7KRc^ *pZs
81.提升机的检查内容是什么, Q, #M 0
答:上部电机温度、声音、地脚螺丝、接地线、联轴节、安全罩、链条松紧、减速机润滑情况,油位及各轴瓦的油质、油量、运转声音、出料情况。 **! lV]/ 82.喷枪胶管崩裂的原因是什么, F#X\}MvEU
答:1、胶管受碱腐蚀,橡胶老化强度不够;2、胶管不平顺,局部被物料冲刷时间长;3、胶管受折弯曲多次,强度受损;4、胶管本身质量缺陷。 S~(4q#Dt- 83.耐火砖的要求是什么, k`oXo%
答:(1) 耐火砖必须有合格证;(2) 有缺角、裂纹,形状不合要求的不许用于窑内;(3) 装卸过程中轻装轻放,储存过程中严防淋雨或受潮;(4) 不同种类、不同型号、不同等级的砖应分类储存。 k_P`t[YZV
84.《安全生产法》明确了从业人员哪八项权利, lmH!I )5 答:?知情权。即有权了解其作业场所和工作岗位存在的危险因素、防范措施和事故应急措施;?建议权。即有权对本单位的安全生产工作提出建议;?批评权和检举、控告权。即有权对本单位安全生产管理工作中存在的问题提出批评、检举、控告;?拒绝权。即有权拒绝违章作业指挥和强令冒险作业;?紧急避险权。即发现直接危及人身安全的紧急情况时,有权停止作业或者在采取可能的应急措施后撤离作业场所;?赔偿权。依法向本单位提出要求赔偿的权利;?防护权。获得符合国家标准或者行业标准劳动防护用品的权利;?教育培训权。获得安全生产教育和培训的权利。 Zr}`W \
85.什么叫正烧结熟料, lz{>c.Ll[
答:烧结温度使物料中液相达到20%左右时,烧结得的呈深灰色,强度和气孔率适当,粒均匀,断面无夹心,呈银灰色,这种物料称为正烧结料。容重在1.15,1.45之间,工业溶出率及泥渣的沉降分离性都较好。 L'aMXN O
86.如何稳定窑的热工制度, Y] P}7GZ
答:(1) 稳定生料成分,尽可能减少波动,尤其是Al2O3、Fe2O3的含量要稳定;(2) 稳定燃料成分,特别是控制好煤的灰份含量和水分;(3) 严格控制好喂料量的准确和稳定;(4) 喂煤均匀,风煤混合适当并且稳定,使烧成温度稳定;(5) 认真检查密封装置,尤其是窑尾密封,并及时堵漏风,防止排风短路;(6) 稳定窑尾温度,前后兼顾,先动风煤,后动窑速。。 u52; )"&=)
87.控制窑内温度应掌握的特点是什么, cLR8U1k'
答:(1) 烧结温度正常时,料的粒度不大,且均匀,随窑带至水平中心线滚下散开,在窑内移动均匀前进;如温度高时,则料随窑身带的高度增加,温度过高时,液相量多,料子粘结在一起在窑内滚动,俗称“滚油条”。温度低,带料低,熟料粉末多移动速度快,象潮水。(2) 当发现烧成温度逐渐下降,火焰会逐渐伸长、发暗。应及时适当地增加煤粉供应量。同时根据火焰位置适当改变前后风量。(3) 改变用煤量时,要注意火焰形状,不能无限制地增加用煤量,跑煤严重时,反而应该减少用煤量,保证煤粉完全燃烧,以防止跑煤和产生一氧化碳,炸电收尘。(4) 如温度过低,而增加煤量仍不能提高温度时,应将下料量减少,窑速减慢,不能无限制地增加用煤量,跑煤严重时,应该反而减少用煤量,保证完全燃烧。打慢车时,如火焰过长,可减小排风量。(5) 用慢车仍不能提高温度时,可采取掩车的办法提温。 Rx`0VQ
88.看火操作最重要的三个参数是什么,为什么, 1"v;w!uh 答:看火操作最重要的三个参数是:烧成带温度(烧成温度)、窑尾温度和废气中含氧的百分数。 0 |F (qR
原因:(1) 烧成带温度:对熟料质量有决定性的影响; ?7G[`@^Y (2) 窑尾温度:控制着操作的稳定性; b]|7{yMV
(3) 废气中的含氧百分数::影响着燃烧情况和燃烧效率。 29av8eW?3 89.看火岗位与相关岗位应如何协调, jWU)y)$
答:看火岗位在生产中是主机岗位,在生产中与喷枪、托轮、电收尘、高压泵、风机螺旋、煤磨、中碎等岗位有紧密的联系。其操作控制情况的好坏对其它岗位有很大影响。反之,其它岗位操作好坏对看火岗位也有重要影响。因此,看火岗位在与其它岗位协调时应做到:(1)加强联系,及时向相关岗位通报熟料窑操作条件的变动情况及温度控制情况。(2)及时了解相关岗位设备的运行情况和流程运行情况。(3)根据烧结温度、尾温、负压及取样情况,
判断生料烘干的好坏。在烘干不好时,及时与喷枪、油隔泵、螺旋岗位联系了解喂料压力、料浆水份大小,检查喷枪及窑灰循环系统。(4)及时询问煤粉细度和仓位,如煤粉仓偏低、供粉紧张可联系开磨或倒粉。(5)如窑内温度低,跑煤或出大块、大料,应及时与收尘和中碎岗位联系,及时调整监护,以免炸收尘和损坏板式机。
范文三:2011年中国铝土矿进口的主要特点
中商情报网(http://www.askci.com) 日期:2012-3-12 [打印] [关闭] 分享到:腾讯 网易 新浪 搜狐 空间 开心网 百度贴吧 人人网 MSN
1、2011年铝土矿进口增速不减,1-9月份进口量已超过2010年全年水平,11月份进口再创历史新高。据海关统计,11月中国铝土矿进口为459.44万吨,同比增长78.42%。1-11月累计进口4031.85万吨,同比增长50.09%。预计2011年全年铝土矿进口量在4400万吨左右。
2、2011年进口铝土矿价格仍呈上升趋势,印尼铝土矿价格最低,澳大利亚铝土矿价位最高。2011年1-11月我国进口铝土矿均价为46美元/吨,2010年我国进口铝土矿均价为43美元/吨。2011年1-11月,我国从澳大利亚进口铝土矿CIF均价为55美元/吨,同比增长12.24%;我国从印尼进口铝土矿CIF均价为43.23美元/吨,同比增长3.57%。
3、铝土矿进口国集中,绝大部分进口来自印尼,其次是澳大利亚。1-11月我国自印尼进口铝土矿32 121 075吨,同比增长57.55%,占同期我国铝土矿进口总量的76.69%,比重比去年同期上升3.2个百分点。1-11月我国从澳大利亚进口铝土矿总计达7 668 242吨,占同期我国铝土矿进口总量的18.86%,同比下降3个百分点。预计2011年全年我国从印尼进口的铝土矿仍接近80%。
4、目前使用铝土矿的氧化铝生产企业主要集中在山东的五家企业,几乎所有风险均由此五家企业承担。2011年,山东五家氧化铝厂进口铝土矿的量占全国进口总量的92.8%,非中铝系的山东氧化铝厂进口量占全国进口总量的73.9%。据百川统计,目前使用进口铝土矿的五家企业总产能1620万吨,占2011年我国氧化铝总产能的33.62%,其中四家企业全部使用进口铝土矿,还有一家企业正在向完全的低温拜耳法改进,国产铝土矿无法满足其生产要求。一旦国际市场出现较大波动,铝土矿进口受阻或要价过高,势必会造成大量氧化铝产能停产。而且,澳大利亚矿石和印尼矿石对设备的要求不一致,一旦印尼限制铝土矿进出口,后果更是不堪设想。
本文地址:http://www.askci.com/news/201203/12/14219_34.shtml
范文四:铝土矿中主要矿物的物相分析
第5期2002年10月
矿产保护与利用
CONSERVATION AND UTILIZA TION OF MINERAL RESOURC ES
. 5Oct. 2002
铝土矿中主要矿物的物相分析
张继军, 付平德, 谢蓓
(中国长城铝业公司研究所, 郑州。450041)
摘要:对铝土矿物料物相组成进行了分析, 给出了主要物相的衍射数据, 对这些物相进行了详细表述, 相信这些资料对铝土矿的矿物物相全分析具有一定的参考意义。关
键
词:物相; X-射线衍射; 衍射峰; 铝土矿
中图分类号:T D952. 5 文献标识码:B 文章编号:1001-0076(2002) 05-0019-03
Analysis of Mineral Phase C onstituent of the Main Materials in Bauxite ZHAN G J i -j un, F U Ping -de, X IE Bei
(Research Institute of China Great Wall Alu minium Co. , Zhengzhou 450041, China) Abstract:In this article, analysis w as carried out on minerals phase of bauxite. The form ation mechanism of the m inerals phase w as discussed. The authors also give the list of X-ray diffraction date of the minerals, w hich w ill contribute to the analysis of minerals phase of bauxite.
Key words:minerals phase; X-ray diffraction; w ave crest of X-ray diffraction; baux ite
物相可表达具有某种晶体结构并能用某化学式表示其化学成分的固体物质。化学成分相同、结构不同的物质称同素异构体, 属于不同的相, 它们的性质是不相同的。例如:Al 2O 3的同素异构体有很多, 也很复杂。它们的物理化学性质也各异。因此, 要想确知某种物质, 靠化学分析是远远不够的。因为普通的化学分析方法只能得出样品中所含元素的种类和数量, 但不能说明其状态。只有对物质进行物相分析, 才能对其物理化学行为做出全面评价。
我们这里所谈的是物理物相分析方法,
它是以晶体衍射为基础, 是最直接、应用最广的物理物相分析方法。而衍射分析最常用的是X 射线衍射分析方法。它是应用最普遍的技术。
下面所介绍的是利用X 射线衍射分析方法来进行铝土矿中的物相分析。
1 铝土矿分类
我国的铝资源十分丰富, 在能够利用的铝土矿中, 总储量是相当可观。铝土矿是一种结构复杂、化学组成变化很大的含有氧化铝水合物的矿物, 它是生产氧化铝的主要原
收稿日期:2002-03-04; 修回日期:2002-08-05
:() , , ,
20 矿产保护与利用 2002年
料。大致可分为三类:(1) 三水型铝土矿; (2) 一水型铝土矿(一水软铝石、一水硬铝石) ; (3) 混合型(三水、一水型, 一水软铝石, 一水硬铝石) 。
我国铝土矿矿石类型多种多样, 如低硅低铁高铝矿石、高硅高铝低铁矿石、高硅低铁低铝矿石、高铁低硅矿石以及高硫高铁低硅矿石等, 但以高铝高硅低铁铝矿石为主。对于我国的铝土矿石, 按其外观形态的来说, 有三种特征:第一种特征是白色至浅灰色, 质地松软, 品位较高。第二种是浅灰色至深灰色, 较硬, 断口呈片状或块状, 此种铝土矿的品位也较高。第三种是浅黄色、红色、赭色, 硬度高, 含铁量大, 品位较低。造成外观形态差别的主要原因是由于除氧化铝外, 在铝土矿中还含有许多杂质, 其中主要的是含硅含铁和含钛的各种矿物。
我国铝土矿中主要含硅矿物有伊利石、高岭石、鲕泥石、绿泥石、叶蜡石等。主要含铁矿物为针铁矿、赤铁矿、黄铁矿、菱铁矿、纤铁矿等。主要含钛矿物为锐钛矿、金红石等。氧化铝生产中, 衡量铝土矿质量的主要指标是铝硅比(A/S) 和氧化铝含量。我国优质品位的(A/S>10) 铝土矿不多, 铝硅比多数在4~7之间。因此, 在生产中进行高低品位的配矿是有效的利用我国铝土矿资源的必要措施。
Al 2O 3, 15%的H 2O, Fe 3+是一水硬铝石中的常见杂质。
利用X 射线衍射分析方法很容易鉴定一水硬铝石, 其特征晶面间距为:d=39. 9、23. 17、21. 31、20. 77nm 当铝土矿样品中无序高岭石含量较高时, 一水硬铝石的最强峰d=39. 9nm 处于无序高岭石的一部分衍射区间(d=38. 5~44nm) 内。此种情况下鉴定一水硬铝石就需要根据高岭石d=71. 6nm 的线条与d=39. 9nm 线的比例关系。
在制备一水硬铝石的衍射样品时, 如果压样方法不正确, 就可能造成择优取向, 建议制样时下面垫一片细砂纸, 或者在毛玻璃上制备。
表1 一水硬铝石(PD F5-355) 的衍射数据D(nm) I/I D(nm) I/I D(nm) I/I 0
47. 139. 932. 125. 524. 323. 823. 523. 121. 320. 719. 018. 117. 317. 116. 716. 316. 015. 715. 214. 83
43
12
4
6
20
2. 2 一水软铝石
一水软铝石的理论化学组成为84. 9%的Al 2O 3, 15. 03%的H 2O 。在一水软铝石型矿中总是包含3%~12%的其它氧化物。
用X 射线衍射分析方法鉴定一水软铝石, 其衍射数据见表2, 特征峰是:d=61. 1、31. 64、23. 46nm 等。唯一可能干扰鉴定的矿物是纤铁矿。因为纤铁矿d=62. 7nm 峰与61. 1nm 的峰叠加, 但是这种相互在一起的可能性比较小。
表2 一水软铝石(PDF21-1307) 的衍射数据D(nm) I/I D(nm) I/I 0
61. 117. 76
31. 616. 614
23. 415. 26
19. 818. 618. 514. 514. 316
10
2 衍射法对矿物的鉴定
铝土矿组成复杂, 化学成分变化很大, 其主要含铝矿物为三水铝石、一水软铝石和一水硬铝石。其次还含有不同数量的其它矿物。如针铁矿、赤铁矿、水赤铁矿、黄铁矿、菱铁矿、纤铁矿、高岭石、石英, 以及钙、镁的碳酸盐等。还含有微量的镓、锗、钒、铬等。对于我国的铝矿石资源来说, 主要是一水硬铝石。
2. 1 一水硬铝石
:
第5期 张继军等:铝土矿中主要矿物的物相分析 21
2. 3 三水铝石
三水铝石的理论组成:65. 36%的Al 2O 3, 34. 64%的H 2O 。Fe 2O 3和Ga 2O 3是其中杂质。
三水铝石的X 射线衍射分析数据见表3。其特征间距是:d=48. 5、43. 7、43. 2nm 等。不同地区和不同方法获得的三水铝石, 以及用不同的仪器测得的衍射数据(主要是强度数据) 相差较大。
表3 三水软铝石(PDF12-460) 的衍射数据
D(nm) 48. 243. 443. 033. 533. 131. 724. 423. 7
等。
诺耳石也只是在地壳的个别地方发现有天然的诺耳石存在。让高pH 值的氯化铝溶液长时间沉积可得到诺耳石。利用X 射线鉴定时, 可根据d=47. 9、23. 93nm 来进行鉴定确认。
3 结语
铝土矿的主要矿物中, 除了前面提到的氧化铝的水合物之外, 还有含硅矿物, 如绿泥石、蒙脱石、叶蜡石等; 含铁矿物, 如针铁矿、赤铁矿、黄铁矿等; 此外还有含钛矿物如锐钛矿。在进行铝矿物的物相鉴定时, 利用X 射线衍射技术可以快速, 准确的分析到矿物中的相成分。
在物相检测中还可以利用其它物理方法来进行检测, 如红外光谱分析, 其原理是各种矿物有其固有的特征频率, 以此来进行准确的物理分析。还有差热分析等手段。在各种物理检测手段中, X 射线衍射方法是有效的、准确的一种进行铝土矿物物相分析方法。参考文献:
[1]杨重愚. 氧化铝生产工艺学[M ]. 北京:冶金工
业出版社.
[1]X 射线衍射技术[M ].北京:冶金工业出版社.
I/I I/I 0
1004. 6
8
2. 12
1010
68
810
1610
2010
D(nm) 22. 321. 520. 319. 819. 017. 917. 416. 7
2. 4 拜耳石、诺耳石
拜耳石、诺耳石都是三水铝石的一种变体, 拜耳石在铝土矿中很少遇到, 主要是人工
合成矿物。在矿石中它与三水铝石形成连生体。其很容易人工合成:当快速分解铝酸钠溶液时, 或在低温下往稀铝酸钠溶液中通入CO 2气即可形成。拜耳石是不稳定的化合物, 在碱液中很快转成三水铝石, 尤其是当提高温度时, 这种转变更快。利用X 射线鉴定时, 主要衍射峰是:d=22. 22、47. 1、43. 5nm
欢迎订阅2003年度 中国钨业
中国钨业 系经原国家科委批准、由中国钨业协会主办的期刊。其宗旨是宣传党中央、国务院发展钨业的有关方针政策, 促进钨业科学技术和经营管理的发展, 发挥我国钨工业的优势, 振兴中国钨业。
中国钨业 为钨行业的综合性双月刊, 主要栏目有:改革管理、市场贸易、科学技术、国外动态、专利文摘和信息荟萃。主要刊登钨业发展战略、体制改革、企业管理、市场综览、进出口贸易及对策、国内外钨业动态、科技成果、生产经验、矿产资源综合利
用及环境保护等方面的论文、综述和信息等。
中国钨业 国际标准刊号:I SSN 1009-0622, 国内统一刊号:CN 11-3236/T F , 每期定价10元, 全年共60元。需要订阅的单位和个人, 请直接从邮局汇款至本编辑部, 也可通过银行汇款至赣州有色冶金研究所编辑部, 开户银行:赣州市工行金房支行青年路分理处, 帐号:1510221509022108767。
地址:江西省赣州市青年路36号; 邮编:341000; 电话(传真) :0797-8224894; E -mail:zgwu @chinajournal. net. cn
范文五:铝土矿的笔记
一,铝土矿的定义:铝土矿实际上是指工业上能利用的,以三水铝石、二水铝石、一水软铝石或一水硬铝石为主要矿物,并包括高岭石、蛋白石等多种矿物所组成的矿石的统称。铝土矿床中普遍富含镓、锗、钒、稀土、铌、钽、钪、锂、锆和稀土等伴生元素。 二,铝土矿的类型:依据铝土矿矿源物质来源不同,铝土矿基本可划分为以下4 种铝土矿矿床类型[参考文献:[1] 廖士范,梁同荣,等. 中国铝土矿地质学[M]. 贵阳:贵州科技出版社,1991.]
(1)铝硅酸盐古风化壳原地堆积型铝土矿床。该类矿床下伏基岩是细碎屑岩或基性火山岩,是由下伏基岩红土化风化壳原地堆积(少数为坡积)的铝土矿床。其成矿规律是:首先与下伏基岩有过渡现象,与上覆地层有侵蚀间断面,因此厚度变化大,无矿天窗较多;其次,矿层厚度及矿体规模大小、矿石品位贫富,取决于成矿时侵蚀间断时间的长短及下伏基岩是否容易风化。如果侵蚀间断时间长,被侵蚀风化的伏基岩多数是细碎屑岩、粘土页岩,且只有一部分是碳酸盐岩,这种情况下凹地较集中,形成的铝土矿往往厚度大、规模大、矿石品质佳,但随之无矿天窗增多。如果被侵蚀风化的下伏基岩是较易风化的玄武岩,则矿层厚度及矿体规模可能较大,矿石也可能较富;但如果成矿时侵蚀间断时间过于短暂,玄武岩风化作用不彻底,则形成的矿层厚度和规模较小,矿石品质较差。该类矿床以遵义铝硅酸盐岩古风化壳原地堆积亚型铝土矿矿床最为典型,简称遵义式铝土矿床。海南蓬莱铝土矿亦属于该类型铝土矿床。
(2)含铝、铁、锰、硅泥质等不纯碳酸盐岩古风化壳原地堆积型铝土矿床。这类矿床的铝土矿直接覆在碳酸盐岩的喀斯特侵蚀面上,为原地堆积,且多堆积在喀斯特溶洞、溶斗中,矿体不大(几百米),但厚度较大(40~60m)。如果侵蚀间断时间短暂,一般只形成钙红土残积层,略有迁移搬运现象,这种矿石质量虽然稍贫,但矿层稳定,厚度变化小。该类矿床以河南新安张窑院、河南巩县小关铝土矿床较为典型,因而又称新安式铝土矿矿床或巩县式铝土矿矿床,广西贵港、武鸣等铝土矿亦属此类型铝土矿床。
(3)碳酸盐岩古风化壳异地堆积型铝土矿矿床。其成因与碳酸盐岩喀斯特红土化古风化壳有关,铝土矿不是原地堆积,而是从湖泊附近的红土化风化壳迁移过来堆积而成。由于下伏基岩是碳酸盐岩,因此,风化作用形成的是富铝钙红土残坡积层,一般侵蚀间断时间越长,即风化作用时间越长,形成的残坡积富铝钙红土层越多、越厚,生成的铝土矿物越多、粘土矿物越少,矿石品位越富,矿层越厚。该类矿床以贵州修文县小山坝铝土矿矿床较为典型,又称修文式铝土矿床;其次是桂西地区(平果、靖西等)沉积层状铝土矿。这是我国最重要的铝土矿类型。
(4)碳酸盐古风化壳原地堆积—近代喀斯特堆积型铝土矿床。该矿床的层状铝土矿之上覆及下伏基岩均为石灰岩,经过第四纪喀斯特化,石灰岩、铝土矿石再风化成钙红土及铝土矿石碎块坠落成堆积矿石。这类堆积矿的形成条件是:有一定规模的层状矿体、有适宜的气候条件、矿层上下要有较厚的石灰岩,以及矿层直接顶、底板粘土页岩较薄。该类矿床以平果岩溶堆积型铝土矿最为典型,又称平果式碳酸盐岩古风化壳原地堆积—现代喀斯特堆积亚型铝土矿矿床。廖士文、梁同荣等著《中国铝土矿地质学》中所描述红土型铝土矿床,实际就是第四纪形成、没有覆盖层的铝土矿床,笔者认为仍应依矿源属性情况归为前述的(1)、(2)、
(3)类型之一。
沉积型(风化-改造-再沉积成矿),堆积型(风化-搬运-沉积成矿),红土型(风化-残积(余)成矿). 未详细查阅
三,铝土矿的矿物成分简介
1,一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。
2,一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。
3,三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。
4,铝土矿石类型的转换
三水铝石、一水软铝石和一水硬铝石是水铝石3 种不同的物相,水热法试验表明,三水铝石在较低温度和压力条件下可以转变为一水软铝石,随环境温度、压力增大,进而转化为一水硬铝石,更高温度和压力时,一水硬铝石则完全失水成为刚玉[参考文献:[2] 杨重愚. 轻金属冶金学[M]. 北京:冶金工业出版社,2004.]
另,常压、无水加热时,三水铝石在140~200℃亦可脱水依次转变为一水软铝石、一水硬铝石。由三水铝石、一水软铝石和一水硬铝石在较高温、高压条件下的相变换过程属于单向非可逆变换,即它们不会因为温度和压力的降低而使一水软铝石转化为三水铝石,或一水硬铝石转化为一水软铝石,以及刚玉转化为一水硬铝石。但当存在酸性物质时,一水硬铝石和一水软铝石以及铝硅酸盐等将会生成铝盐,随酸性变弱,铝盐进而水解成为微溶、胶状的Al(OH)3,并又重新凝聚成为三水铝石,在这个过程中主要为化学或生物作用的结果。因而在自然界中,三水铝石、一水软铝石和一水硬铝石会不断呈单向、多环、非可逆地变化。如桂西地区第四系含铝土矿堆积层中,块状和粒状铝土矿石的一水硬铝石、三水铝石的含量分别为48%~72%和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)。
在内生条件下,由于有二氧化硅的广泛存在,Al2O3与SiO2常紧密结合成各类铝硅酸矿物,这些矿物一般铝硅比小于1,而工业上对铝矿石一般要求Al2O3≥40%,Al/Si>1.8~2.6,因此内生条件下很少形成工业铝矿床。
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。而矿石中的硫、CO2、MgO、P2O5则是有害组分,不利于铝的冶炼回收。 五,铝土矿的应用
铝是仅次于钢铁的第二重要金属,是具有极高经济价值的矿产资源。据统计,我国铝土矿资源较缺乏,现有铝土矿保有储量为5.3亿吨,仅占世界储量的2.3%,矿石保障程度不过十几年.前人早已认识到这这些伴生元素的重要性,但研究程度仍较低,仅发现这些元素在铝土矿床中富集,缺乏对铝土矿中这些伴生元素的赋存状态、分布规律、控制因素和规模等系统研究,一旦解决上述问题,并结合合理的工业技术,不仅可为我国稀有金属元素提供战略基地,同时也能为铝工业注入新的活力,增加新的产业和经济增长点,使其实现持续高效发展,建立节约型社会。更重要的是矿产资源是一种有限的不可再生的资源,矿产资源的综合利用将成为今后某些金属的重要来源。它的应用领域有金属和非金属两个方面。 铝土矿是生产金属铝的最佳原料,也是最主要的应用领域,其用量占世界铝土矿总产量的90%以上。
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。铝土矿在非金属方面的用量所占比重虽小,但用途却十分广泛。例如:化学制品方面以硫酸盐、三水合物及氯化铝等产品可应用于造纸、净化水、陶瓷及石油精炼方面;活性氧化铝在化学、炼油、制药工业上可作催化剂、触媒载体及脱色、脱水、脱气、脱酸、干燥等物理吸附剂;用r-Al2O3生产的氯化铝可供染料、橡胶、医药、石油等有机合成应用;玻璃组成中有3%~5%Al2O3可提高熔点、粘度、强度;研磨材料是高级砂轮、抛光粉的主要原料;耐火材料是工业部门不可缺少的筑炉材料。
金属铝是世界上仅次于钢铁的第二重要金属,1995年世界人均消费量达到3.29kg。由于铝具有比重小、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部门。目前,全世界用铝量最大的是建筑、交通运输和包装部门,占铝总消费量的60%以上。铝是电器工业、飞机制造工业、机械工业和民用器具不可缺少的原材料. 六,铝土矿的成因
(一 )铝土矿的成矿机理
加里东构造运动使华北地台上升为陆,表面巨厚的寒武、奥陶系碳酸盐岩遭受风化侵蚀及夷平作用.至中石炭世接受沉积前已准平原化,陆源碎屑物被带到准平原内,准平原上形成厚大的钙红土风化壳物质。钙红土经长达1.4亿年风化淋滤,易溶组分淋失,形成富铝、铁、硅及稀有、稀土元素(被粘土矿物吸附)的风化壳。此时风化壳中的铝硅矿物,已由蒙脱石、水云母转变至高岭石:三水铝石阶段,并在其中部分形成三水铝石型铝土矿,其实质是雏型风化壳型铝土矿矿床。
山西铝土矿形成于海面沉降初期大规模海侵前的海泛作用之后。海泛使沉积区形成陆表海,并将准平原上的风化壳物质冲刷悬浮,带到古陆、古岛边缘沉积盆地中分异沉积,形成侧向或垂向共生的山西式铁矿,硫铁矿、铝土矿、粘土矿四种同源沉积矿产。沉积盆地原为准平原上的湖泊或沼泽,时处成煤时代早期,陆生和水生植物发育,水介质具较强的酸性; 海泛的海水对这种酸性水虽有一定中和,但所有的铝土矿成矿盆地均处于封闭一半封闭状态,与其外陆表海水体对流近于断绝,水中的有机质分解的有机酸重新使水体具较强的酸性。沉积盆地粗略分为湖栅相(浅一中深湖相)和湖心(深湖)相,其成矿作用各不相同。
湖棚相介质呈弱一中酸性、氧化~弱还原环境,沉积作用以颗粒沉积为主,沉积物溶解再化学沉积为辅。沉积物中的铁质颗粒因比重太、粒较粗首先沉积,其成分为褐铁矿易被酸性水溶解,于氧化和弱还原环境中分别沉积为赤铁矿型和菱铁矿型山西式铁矿;铝土和粘土质微粒因粒度和比重小而缓慢沉积,并在沉积中进一步被酸性水水浸脱硅而矿物转变,当微粒中的高岭石大部分转变为三水铝石时,便沉积为铝土矿.
(二)、铝土矿的成矿规律
沉积铝土成矿除物源、搬运及补给方式外,主要取决于成矿古地理及环境,归纳起来主要以下几个方面:
1、成矿于古陆、古岛边缘的成矿盆地:沉积铝土矿的形成主要取决沉积成矿作用,要求在沉积过程中对以高岭石等粘土矿物为主的沉积物进一步脱硅改造,因此要求封闭一-半封闭的成矿环境;只有古陆,古岛边缘的湖泊、沼泽、泻湖和港湾才能达到这一环境要求。这是全国喀斯特铝土矿均沿占陆、古岛边缘分布的根本原因;山西铝土矿均形成于各古陆、古岛边缘的各成矿盆地中。
2、盆地的封闭性越好越有利于铝土矿成矿,盆地的封闭性作用有二:其一,封闭性好的盆地与其外陆表海水体对流断绝,使成矿介质保持较强的酸性,有利于沉积物的水浸脱硅向铝矿物转变,所形成铝土矿品位高、质量好;如黔中成矿盆地外有广顺屏障岛、豫西成矿盆地外有篙箕屏障岛,是国内封闭性最好的大型铝土矿成矿盆地,所形成的铝土矿品位高,富矿 比例大;就稀有、稀土元素而言,铝土矿的品位越高其中所含铝矿物越多,所需为之转变的粘土矿物越多。粘土矿物所携的稀有、稀土元素总量越大,其伴生的品位亦越高。其二:盆地的封闭性越好, 海泛海水在盆地中形成越强劲的避流,迥流的离心作用把水中越多的矿物质抛向其外侧,在盆地斜坡成矿,使所形成铝土矿厚度和储量大:反之封闭性越差,海泛海水不能形成迥流,水中的成矿物质易被带走:如山西封闭性最好的汾西次级盆地(属霍西盆地)西坡(孝义~交口)在长60公矍,宽15公里面积内,形成大、中型铝土矿床35个,有D级以上铝土矿储量4亿吨,E级远景继量3.70亿吨,糙±矿储量1.80亿吨,从矿量规模面论应为巨型铝士矿成矿带,成矿控制因素之一是盆地的封闭性好:又如汾西盆地南部 的乡宁盆地,为向西南大开放型盆地,仅在其西坡乡宁县的光华镇形成少量低品位铝士矿
3、成矿盆地的斜坡越开缓越有利于铝土矿的形成,反之不然;盆地斜坡越开缓可越多接受海泛迥流外侧的成矿物质,越有利于成矿,相反盆地斜坡越陡窄,成矿物质越不易保存和成
矿。如汾西盆地西坡为巨大的吕粱古陆的开缓的斜坡。接受了迥流外侧大量的成矿物质,此也是在其中形成巨大的铝土矿矿带的原因之一。又如宁武一静乐盆地西坡陡窄无铝土矿及伴生元素矿产形成:东坡也较陡所形成的矿床以中小型为主。
4、成矿盆地旁侧的吉陆规模越大,越有利于成矿,反之,越不利于成矿;成矿盆地旁的古陆、古岛规模越大所能补给的成矿物质越多,越有利于成矿:反之补给的物质少,不利成矿。如汾西盆地西坡形成巨大铝土矿带,也与旁侧巨大吕粱古陆大量的成矿物质补给有关。又如沁源盆地西坡矿带因西侧霍山古岛规模小,补给的成矿物质有限,矿带所形成的矿床厚度薄,矿量小。
七,铝土矿特征(需要补充)
(一)1时间上,华北地台沉积型铝土矿床时代主要是石炭纪和二叠纪,具有工业意义的矿床,石炭纪的为主.
2.成矿空间分布特点是,铝土矿床(点)都位于华北地台相对不稳定的沉降带内边缘部分。
3.成矿构造发展史特征是受加里东运动使地壳上升为陆地,经长期风化剥蚀夷平作用而准平原化,又经海西期拗陷,铝矿形成于原始构造盆地或边缘拗陷边部位,到中生代才遭受断裂破坏.
4.成矿部位:产于奥陶系碳酸盐岩古侵蚀面上的石炭系海进岩系底部岩层中。
5.成矿序列自下之上为:灰岩(古侵蚀面) 铁质粘土岩(褐铁矿) 铝土矿(或粘土矿)粘土岩 黑色页岩(煤层,砂质页岩)
6.矿物成份:主要是水铝石,其次有少量的高岭石和含铁矿物所组成的矿石;化学成分与国外相比,铝、硅均高,铝硅比值较低。
7.矿体形态:多呈似层状、凸镜状产出。矿石类型以豆、鲡状结构为主,也有致密块状的。
(二) 山西铝土矿特征
山西的铝土矿资源丰富,8个成矿盆地,12个集中地区.全省铝土矿资源储量至2001年底保有资源量为104893.09万吨,其中B级1662,50万吨,C级14299.38万吨,D缎76322。89万吨,另查明现保育E级远景储量220168.88万吨。
山西省铝士矿资源的特征主要为:(1)资源量大,占全国的42%左右;(2)资源相对集中,有利于大规模开发利用(3)资源品位低,低品位资源占80%多;(4)共伴生矿产资源丰富。
山西省每年消耗铝土矿资源850万吨,消耗储置3000万吨,按现有水平消耗,D级以上保有储量只能开采35年。
转载请注明出处范文大全网 » 铝土矿主要成分的X射线荧光光