铝矿石比重:密度与 1 立方米重量
铝是地球上最常见的金属之一,但自然界中不存在纯铝。化学性质活泼的 Al 原子会与其他物质形成大量化合物,含铝矿石在地壳中的含量居第三位。
铝土矿是后苏联地区最适合且普遍开采的铝矿石。从天然原料中提取铝的过程复杂,并消耗大量电能。
铝矿石的组成与重量
铝土矿是一种复杂岩石,含有铝的氢氧化物、氧化物、硅酸盐、铁的氧化物和氢氧化物,以及钛、硅等元素的化合物。铝土矿还可能含少量钙镁碳酸盐、钠钾化合物,以及钒、铬等物质和黄铁矿颗粒。
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铝土矿化学成分变化范围很大,取决于 Al 氢氧化物的矿物形态和杂质。形成矿石的主要物质是氧化铝(Al2O3),金属铝正是从中提取。第二个主要组分是氧化铁(Fe2O3)。工业铝土矿的氧化铝含量应超过 30%,才具有经济开采价值。
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铝土矿外观可呈黏土状或岩石状,结构非常多样,包括致密土状、石质、多孔和带圆形包裹体等。颜色同样丰富,从白色到深红或砖褐色,也有灰绿色、近黑色、黄色以及带蓝色或红紫色斑点的杂色岩石。
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铝矿石(铝土矿)的比重或密度,从低二氧化硅和低铁含量材料的 1.2 g/cm³,到重质、致密、富铁石质铝土矿的 2.5–3.3 g/cm³ 不等。
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铝土矿硬度为 2–7。
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黏土状铝土矿的一个识别特征是遇水不会形成可塑性团块。
铝矿石比重与密度表
| 名称 | 莫氏硬度 | 密度(g/cm³) | 1 m³ 铝矿石重量(kg) | 1 立方米铝矿石重量(t) |
|---|---|---|---|---|
| 铝矿石 | 2–7 | 1.2–3.3 | 1200–3300 | 1.2–3.3 |
最大的铝土矿储量集中在几内亚:根据 USGS 2026 年估计,储量约 74 亿吨,全球储量约 290 亿吨。澳大利亚、越南、印度尼西亚、巴西、牙买加等国也拥有大量储量。部分矿床接近地表,可露天开采并将原料运往加工厂;另一些地区矿体埋藏较深,需要地下开采。
氧化铝是一种松散粉状物质,通过拜耳法从低二氧化硅的优质铝土矿中提取。后续制铝还需要冰晶石。天然冰晶石储量极少,因此现代冶金使用人造冰晶石,由氢氟酸与氢氧化铝和氢氧化钠反应制得。
铝生产过程包括三个主要阶段:
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开采铝矿石,
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将矿石加工成氧化铝,
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通过电解获得金属铝。
生产 1 吨铝约需 4–5 吨铝矿石(大约可制得 2 吨氧化铝)。
常见问题解答
1 立方米铝矿石有多重?
本文对铝土矿给出的参考范围为 1200–3300 kg/m³,具体取决于成分、孔隙率、湿度和含铁杂质。
为什么铝土矿密度差异很大?
铝土矿可呈黏土状、多孔、致密或富铁状态,不同矿物组成和结构使密度范围很大。
生产 1 吨铝需要多少矿石?
本文给出的参考值是每生产 1 吨铝约需 4–5 吨铝矿石,实际数值取决于铝土矿质量和加工工艺。