关于铝土矿主要矿物的物相研究

物相简单的说就是对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的表达。当一种物质自身的化学成分相同 ，但结构有所不同时，我们会称此化学物质为同素异构体，也就是说它们属于并不相同的相 ，它们自身的性质也会有所不同。所以，想要对某种物质进行深入的研究 ，单纯的依靠化学方法是不能够实现 的，因为单纯依靠化学方法进行分析只能够得出物质中自身所含元素种类以及数量的参数，并不能证明此种物质所处的状态 。所以，只有对物质进行物相分析 ，才能够真正做到对此种物质全面的认识。

在本文中，所运用到的物相分析方法是以晶体衍射为基础进行的，是现代运用作为广泛的也是最直接的物理物相分析方法。本文就运用衍射分析中X-射线衍射分析方法进行分析。

1、铝土矿分类

对于我国现代社会中所存在的铝土矿含量来说，其总量是非常丰富的，能够保证得到充分利用的铝土矿储备相对也非常充足。铝土矿相对来说 自身的结构较为复杂 ，其自身组成的化学成分相对变化也较为频繁，但通常都是以氧化铝水合物的形式存在的，它是生产氧化铝的主要原料 。一般来说 ，铝土矿主要可以分为三类 ，即三水型铝 土矿 、一水型铝土矿及混合性铝土矿。其中，一水型铝土矿又分为一水软铝石和一水硬铝石；混合型铝土矿可以分为三水型铝土矿、一水型铝土矿、一水软铝石 、一水硬铝石 。

我国的铝土矿矿石的形态各种各样，但是主要的存在形式是以高铝高硅低铁铝矿石为主 ，其中还包含有低铁高铝矿石、高铝低铁铝矿石 、低铁高硅铝 矿石等 。我国现存的铝矿石还可以通过自身的外观形态进行区分，其外观形态一般有三种 ，即 ：白色至浅灰色 ，质地松软品质高的铝矿 石；浅灰色至深灰色，硬度较硬，断口呈现片状或块状 ，品质也较高的铝矿石；还有就是浅黄色 、红色或褐色 ，硬度较高 ，含铁量也较高 ，自身品质较低的铝矿石 。铝矿石自身会形成如此多的形态 ，主要的原因就是因为在铝矿石中除了氧化铝之外 ，还含有其他多种物质 ，例如硅 、铁 、钛等元素。虽然我国整体铝土矿存储量较多，但是相应的高品质铝土矿并不能满足人们极大的需求。在对铝土矿品质高低的衡量中，最重要的指标就是看铝硅之间的比值以及氧化铝的含量。相对来说，我国的铝土矿中主要含有硅矿物的含量较多，这就导致我国整体铝土矿中高品质的铝土矿含量相对较低。所以，如何能够有效的将高低品质的铝土矿进行适当的配矿是保证我国铝土矿资源得到充分利用的有效措施。

2、衍射法对矿物的鉴定

铝土矿自身的组成形式非常复杂，其化学成分变化相对也非常大，其中，主要包含的铝矿物为三水铝石 、一水软铝石及一水硬铝石三种 。同时，其中还含有大量的其他矿物质，例如有针铁矿、赤铁矿、纤铁矿、石英等矿物质。铝土矿自身还会含有少量的微量元素 ，这就造成了铝土矿极为复杂的形态。但对于我国的铝矿石来说，其主要的组成成分就是一水硬铝石 。

一水硬铝石

对一水硬铝石进行分析，首先需要对一水硬铝石中的化学组成成分进行分析 ，通过分析可以知道 ，一水硬铝石中三氧化二铝的成分能够达到86.5％ ，而剩余的13.5％则是水，其中，一水硬铝石中还会含有一些常见的杂质 ，即 Fe³⁺ 。

在对一水硬铝石进行分析时，运用 x一射线衍射分析方法会很容易做到对其的鉴定工作，而鉴定之后得出的相应结果则是，其晶面间距一般为 d=38.9、24.16、18.13、21.69nm ，当铝土矿 样品中无序高岭石的含量相对较高时 ，则一水硬铝石的最强峰为 d=38.9nm 。而此结果则可以证明其处于无序高岭石的一部分衍射区间内。当此种情况出现时，以此为前提所鉴定一水硬铝石就需要根据高岭石 d=72.3nm的线条与d=38.9nm线的比例进行。

一水软铝石

在对一水软铝石进行分析可知 ，一 水软铝石的主要化学成分也是三氧化二铝和水，其中还包含有其他少量的氧化物杂质。一水软铝石中H₂O的含量能够达到 16.12％ ，而 三氧化二铝的含量则达到 82.6％ ，剩余的则是其他氧化物。在对一水软铝石运用 X一射线衍射分析方法进行鉴定时 ，可以得出一水软铝石中相应的衍射数据 ，即特征峰 d= 62.3、32.57 、24.51nm等。其中能够对矿物鉴定结果产生一定影响的是纤铁矿，因为纤铁矿中d=62.6nm 峰与d= 62.3nm的峰是相互叠加的，但是在实际的鉴定过程中其叠加在一起的可能性并不是很大。

三水铝石

对于三水铝石来说，其所含有的成分也同样是三氧化二铝和水，其中64.2％的成分是三氧化二铝 ，而35.8％ 的成分是水，在三水铝石中所包含的主要杂质是 氧化铁 。在对三水铝石运用 X一射线衍射分析法进行鉴定时 ，可以得出其特征间距d=49.2、42.8、44.5nm 等 。在不同的地区运用不同的方法所获得的三水铝石，并运用不同的仪器进行测量，所得出的衍射数据相差非常大 。

3、小结

综上所述 ，运用X一射线衍射分析法对铝矿物进行物相的鉴定 ，可以准确的得出矿物中各种物质组成成分 。同时，物相检测中能够运用到的方法还有红外线光谱分析法 ，其主要的应用原理就是根据 各种矿物自身固定的特征频率进行判定的，通过判定结果可以进行准 确的物理分析。同时还被应用到的方法有差热分析法等。其中，最经常使用的是，X一射线衍射方法，其也是最有效、最准确的物相分析方法。