三水铝石

三水铝石（Gibbsite）

化学式：Al(OH)3

化学组成：Al₂O₃ 65.4%，H₂O 34.6%。常含有少量的Fe和Ga置换Al。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。

结晶形态：单斜晶系；对称型L²PC。晶体呈假六方板状，但极少见。主要单形有：板面a{100}、c{001}及斜方柱m{110}。通常呈细鳞片状，结核状、鲡状，豆状集合体或隐晶质块体。

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。

物理性质： 白色至浅灰、浅绿、浅褐色或粉红色。玻璃光泽，解理面上为珍珠光泽。硬度2.5～3.6。 {001}解理极完全。比重2.38～2.42。

成因产状：三水铝石是长石、霞石、刚玉和其它富铝矿物的蚀变产物。上述矿物经强烈的化学风化作用，形成于热带风化作用过程中。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。我国福建玄武岩风化型钼土矿中主要成分就是三水铝石。

形成：三水铝石主要由含铝硅酸盐经分解和水解而成。热带和亚热带气候有利于三水铝石的形成。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。

鉴定特征：以解理极完全；硬度低；比重小，玻璃光泽为特征。

主要用途：为炼铝的最主要矿石，也是制造人工磨料、耐火材料和高铝水泥的原料。

本族矿物包括铝的三种氢氧化物，即三水铝石、一水硬铝石和一水软铝石。通常所称的铝土矿就是由三水铝石或一水硬铝石为主要组分并杂有一水软铝石、高岭石、蛋白石和赤铁矿等构成的一种细分散多矿物集合体。因此，铝土矿实际上并不是山个独立的矿物种的名称。为了有助于准确识别本族中的每种旷物，这里先概括地介绍铝土矿的野外识别方法：

铝土矿是具鲕状、豆状或致密状构造的沉积岩石。其颜色通常为白，灰白、灰褐、黑灰及砖红等色。手摸之有粗糙感。无可塑性。用口呵气湿润后有强烈的土臭味。硬度和比重均比页岩大。与石灰岩和碧玉岩很相似，其区别如下表所列。

三水铝石（gibbsite）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。成分Al(OH)₃，含Al₂O₃ 65. 4%，常含铁和镓。单斜晶系。晶体极少见；通常呈细鳞片状集合体；有时呈结核状、豆状或隐晶质块状。白、灰绿或浅红色。玻璃光泽。主要是含铝硅酸盐矿物分解和水解的产物，在风化型或称红土型铝土矿矿床中大量出现，在沉积型铝土矿矿床中较少分布。是铝土矿的主要矿物成分。为炼铝的最重要的矿物原料，同时镓可综合利用。

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。

偏光镜下：无色。二轴晶。N_g=1.587，N_m=N_p=1.566。

铝石窑是将矿坑或者矿山开采的铝矿石经过高温煅烧的炉窑，煅烧后的铝石作为耐磨材料、耐火水泥以及高铝耐火砖的原材料应用。

炉窑形制大都为立式窑（竖窑），也有少量圆形倒焰窑（俗称蒙古包窑）和梭式窑。老式铝石窑采用撒煤燃烧方式，即凭操作工人经验，一层矿石一层煤，不但煤耗高并且污染严重，铝石窑周边植物生长会受到严重影响。鉴于这种老式铝石窑的种种弊端，老式的铝石窑已经被逐步淘汰。新型的铝石窑仍为立式，但从进料到出料机械化程度高，炉窑的节能效果明显，可以进行石灰和铝石交替煅烧。并且大多采用气体燃烧，有部分使用天然气煅烧的，大部分配备煤气发生炉所产煤气经管道输送至炉窑烧嘴进行煅烧。这种新型的铝石窑有方形立式窑和圆形立式窑两种，采用的煤气发生炉大都为双段煤气发生炉，也有个别采用单段煤气发生炉的。为了节省建造成本和使用效率，新型铝石窑采用双体并联的形式较多，采用新型铝石窑燃烧技术的炉窑污染大为降低，煤耗相比老式炉窑要低的多。2100433B

硬水铝石广泛分布于铝土矿和红土及某些岩石中。硬水铝石可用作耐火材料，也可用来提炼铝。铝的氧化物矿物。白色或淡灰色，坚硬，具玻璃光泽。在刚玉砂中与刚玉伴生，并广泛分布于红土、铝土矿及铝质黏土中。大量产于匈牙利、南非、法国、美国阿肯色州和密苏里州。硬水铝石与软水铝石成同质二象（即化学成分相同，但晶体结构不同）。它不含氢氧基，但含有与氧原子呈二次配位的氢阳离子。

中国硬水铝石矿石反浮选技术研究的最新进展，最明显的进步是在捕收剂或抑制剂与黏土矿物和硬水铝石作用方面加深了认识。这种基本认识促成了设计新的浮选黏土捕收剂和硬水铝石的选择性抑制剂。这种反浮选技术包括用改性的絮凝剂提高黏土矿物可浮性而抑制硬水铝石，并已证实能象硬水铝石正浮选一样有效，这种反浮选能使中国的硬水铝石铝土矿矿石提高到铝硅比大于10且氧化铝回收率大于85% 。