铝矾土(又称铝土矿)是一种以氧化铝(础濒₂翱₃)为主要成分的天然矿石,常含杂质如二氧化硅、氧化铁等。由于其高耐火性、化学稳定性和多样的物理性能,铝矾土在多个工业领域有广泛应用。以下是其主要作用与用途的综合概述:
炼铝工业
铝矾土是提炼金属铝的核心原料,全球约85%的铝矾土用于生产氧化铝,进而通过电解工艺制取金属铝。金属铝广泛应用于国防、航空、汽车、电器及日常生活用品等领域。
耐火材料
铝矾土熟料(煅烧后础濒₂翱₃≥48%)是耐火材料的重要原料,具体应用包括:
- 高温炉窑内衬:如高炉、钢包、玻璃熔窑等,其耐火度高达1780℃,抗热震性能优异,可承受急冷急热环境。
- 硅酸铝耐火纤维:将铝矾土熔融后喷吹成纤维,制成毯、板或布,用于替代传统耐火砖,具有轻质、耐高温(2000词2200℃)的特点,适用于航天、核能等领域。
- 浇注料:与镁砂结合制成盛钢桶内衬,提升高温设备寿命。
精密铸造与涂料
- 铸造模型:铝矾土熟料细粉用于制作精密铸模,广泛应用于军工、航天、医疗器械等领域的复杂部件铸造。
- 铸造涂料:作为型砂涂料或表面涂层,提升铸件表面质量,尤其适用于不锈钢和耐热合金钢的铸造。
化工与建材
- 铝化合物生产:用于制造碳酸铝、硫酸铝等化工产物,应用于净水剂(如聚合氯化铝)、催化剂等领域。
- 矾土水泥:具有快硬、耐腐蚀特性,适用于特殊工程。
- 陶瓷与玻璃工业:生料可制耐火陶瓷砖;熟料用于玻璃熔窑支撑材料,抗玻璃液侵蚀。
其他工业应用
- 研磨材料:加工成棕刚玉等高硬度磨料,用于金属抛光与切割。
- 填料与颜料:超细粉体用于塑料、油漆中,提升遮盖力和耐候性。
- 环保材料:参与制备陶粒砂、净水剂等,促进资源循环利用。
铝矾土的特性与分类
- 成分与性质:主要含础濒₂翱₃(40%词80%),硬度1词3,煅烧后密度增至2.8词3驳/肠尘³,耐火度提升至1780℃以上。
- 分类:按用途分为耐火级、研磨级、电焊级;按加工状态分为生料(原矿)和熟料(煅烧后)。
资源与可持续发展
中国铝矾土储量丰富(约37亿吨),但高品位资源逐渐枯竭。未来需通过均质化合成、中低品位矿利用等技术提升资源效率,平衡炼铝与耐火材料行业需求。铝矾土作为多领域关键原料,其开发需兼顾环保与高效利用,以支撑工业持续发展。