我國高鋁礬土的儲量豐富：產地從黃河以北的山西、河北和山東，穿過中部的河南和廣西，直至西南的貴州和云南。目前出產高鋁礬土熟料的主要產地在山西、河南和貴州。在湖南也有一些規模較小的礦在開發中。我國高鋁礬土主要礦物為水鋁石、勃姆石、高嶺石和葉蠟石，可按其礦物組成，分為三種類型：水鋁石-高嶺石型 

(DK);勃姆石-高嶺石型(BK);水鋁石-葉蠟石型(DP)。而目前DK型高鋁礬土應用為廣泛，DK型高鋁礬土熟料按其Al2O3含量分為S、Ⅰ、ⅡA、ⅡB、Ⅲ等。

 

①高鋁礬土的化學組成高鋁礬土化學組成中，主要成分是Al2O3和SiO2，其典型的化學成分見表1所列。表2是按鋁土礦的化學成分和用途分級。

注：一至六級品適用于一水硬鋁型礦石;七級品適用于三水鋁型礦石。

Al2O3是鋁土礦中的主要成分，其含量越高越好，目前生產工業氧化鋁要求鋁硅比不低于3.0?3.5。其他氧化物都視為雜質，SiO2是堿法生產氧化鋁的有害雜質，鋁土礦中的SiO2含量高，將使冶煉棕剛玉或者生產工業氧化鋁的生產效率降低。

 

高鋁礬土中TiO2和Fe2O3是兩種主要雜質。TiO2的含量往往隨著Al2O3的增高而同步增加。研究表明：TiO2在二級高鋁礬土中，主要與莫來石形成固溶體，進入玻璃相量少，對制品燒結不利，但有利于提高制品的高溫力學性能;而在特種、Ⅰ、Ⅲ高鋁礬土中，TiO2進入玻璃相較多，因而會增加液相量，降低液相黏度，有利于燒結，但不利于提高制品的高溫性能。

高鋁礬土的堿金屬氧化物K2O、Na2O是一種很強的熔劑，它們在較低的溫度下產生液相。當其含量偏高時，會影響熟料和制品的相組成和含量，對制品的性能帶來不利影響。

高鋁礬土中的CaO含量一般較低，約0.2%。它的存在對制品的高溫性能不利，在技術條件中對其含量也有影響。

 

高鋁耐火磚所用原料有哪些？ 

根據資源條件和高鋁耐火磚要求不同，可采用以下幾類原料：以含水鋁氧礦物(一水鋁石、三水鋁石等)為主要組成的高鋁礬土；硅線石族礦物(包括藍晶石、紅柱石、硅線石等)；人工合成原料，如工業氧化鋁、合成莫來石、電熔剛玉等。中國高鋁釩土資源豐富，質地優良，產地主要分布在山西、河南、河北、貴州、山東等地。所產的高鋁釩土，主要是一水鋁石(α?Al2O3·H2O)和高嶺石兩種礦物的混合物。  

  

輕質高鋁磚原料 

生產輕質高鋁磚一般均使用三級礬土熟料、Al2O3粉和軟質粘土。

三級礬土中R2O含量為0.5％～2％，燒結溫度在1100~1400℃之間。根據試驗，礬士中的R2O可促使莫來石晶相分解，有1％的R2O可形成10％的玻璃相和剛玉，當R2O含量接近2％時.莫來石晶相趨于消失，而形成較多的剛玉和玻璃相，正因為R2O對莫來石有分解作用，導致礬土中莫來石針狀晶體相互穿插的網絡結構崩潰。使莫來石以孤島狀存在玻璃相之中，使荷重軟化溫度降低和熱穩定性變差。因此對原料中的R2O含量要特別限制，對使用松香酸鈉作發泡劑的注漿工藝尤其要嚴格。

TiO2亦是礬土中含量較高的雜質之一,在三級礬土中，TiO2進入玻璃相較多，降低液相粘度，有利于燒結，但不利于提高輕質高鋁磚的高溫性能。

R2O在礬土熟料的主晶相莫來石和剛玉中均有較大的固熔度，Fe2O3在1200℃開始固熔于莫來石，到1300℃固熔10％～12％。而在剛玉中，1200℃約固熔12％，1400℃時約固熔18％。在還原氣氛下，固熔度降低、易于脫熔進入玻璃相。輕質高鋁磚在還原氣氛中使用時，對Fe2O3亦要嚴加限制。  

 

高鋁襯磚原料燒結的三個階段 

高鋁磚的原料主要有高鋁礬土、藍晶石、紅柱石、硅線石及工業氧化鋁等。高鋁礬土是高鋁磚的主要原料。

高鋁礬土在煅燒過程中發生一系列物理化學變化，由水鋁石和高嶺石為主要礦物的高鋁礬土在煅燒時，大致分為三個階段，即分解脫水和莫來石化階段、二次莫來石化階段和重結晶燒結階段。

①分解脫水和莫來石化階段

加熱到400~1200℃范圍時高鋁礬土發生分解和莫來石化反應。

②二次莫來石化階段

二次莫來石化也稱次生莫來石化，是指高鋁礬土中所含高嶺石分解并形成莫來石后，析出的無定形SiO2與水鋁石分解后形成的游離剛玉發生反應再次生成其來石的過程。

③重結晶燒結階段

二次莫來石化完成后，進入重結晶階段，莫來石和剛玉晶體發育長大，氣孔縮小和消失，坯體逐漸致密化并燒結。這些過程都是在高溫下完成的。因此，高鋁磚耐火原料須在較高的溫度下和較長的時間內才能達到良好的燒結。當含少量Fe2O3、TiO2等雜質時，它們與SiO2、A12O3發生化學反應生成液相，有助于二次莫來石化和重結晶過程的進行。