河南鋁土礦具有高鋁、高矽、低鐵的特點。主要化學成分見表4.4。
表4.4河南省鋁土礦的化學成分wB/%
(據呂夏1985,1996)
1)Al2O3:河南鋁土礦中Al2O3的質量分數壹般為60%~70%,最高為82.82%。壹般來說,土狀和砂狀礦石中Al2O3的質量分數較高,往往在70%以上。致密、鮞狀和角礫狀礦石的Al2O3含量低。尤其是致密礦石的Al2O3質量分數更低。河南鋁土礦中的Al2O3主要賦存於壹水硬鋁石中。硬水中石悅越多,Al2O3含量越高。另壹部分Al2O3存在於高嶺石、伊利石、綠泥石、蒙脫石、葉蠟石等粘土礦物中,只有少量存在於三水鋁石和薄水鋁石中。
2) SiO _ 2:河南鋁土礦中SiO _ 2的質量分數壹般為5%~15%,最高為22%,最低為0.5%。二氧化矽主要存在於高嶺石、伊利石、綠泥石、蒙脫石和埃洛石等粘土礦物中,還有少量的長石、應時和鋯石。
3)Fe2O3:河南鋁土礦中Fe2O3的質量分數壹般為2%~4%,最高為29.19%,最低為0.5%。鐵主要以赤鐵礦和針鐵礦的形式存在,其次是菱鐵礦、黃鐵礦和鉭鐵礦。
4) TiO _ 2:河南鋁土礦中TiO _ 2壹般質量分數為2.5%~3.5%,最高為5.58%,最低為1.38%。二氧化鈦的主要礦物是銳鈦礦、金紅石、鈦白和少量板鈦礦。
5)K2O和Na2O:鋁土礦中K2O和Na2O的質量分數壹般小於1%,部分礦區K2O的質量分數可高達4.65%。k離子主要賦存於伊利石中,其次為高嶺石、蒙脫石等礦物。
6)S:河南鋁土礦中S的質量分數壹般小於1%,個別情況下可達13.44%,主要賦存於黃鐵礦中。
7)CaO和MgO:鋁土礦中鈣、鎂的質量分數較低,壹般為0.2%~0.4%,個別情況下可達2.65%。它們主要產於方解石和白雲石中。
4.3.2.2河南鋁土礦中的微量元素。
河南鋁土礦中微量元素壹般為磷、釩、鈰、鋰、鎵、鋯、鍶、鋇、錳、硼、鉻、鎳、銅、鉛、釷、鈾、鈮和鉭。鋁土礦中微量元素見表4.5。
表4.5河南省鋁土礦中微量元素的平均質量分數和克拉克值
(根據河南省地質局第二地質調查隊內部資料)
4.3.2.3鋁土礦中元素的相關性
崔波等人(1980)計算了260個鋁土礦樣品中Al2O3、SiO2、Fe2O3、TiO2、CaO、MgO、K2O和Na2O的元素相關性,結果見表4.6。從表中可以看出,Al2O3與TiO _ 2呈正相關,相關系數為0.193,Al2O3與SiO _ 2、Fe2O3、CaO、MgO、K2O、Na2O呈負相關,與SiO _ 2相關性最好,相關系數為-0.926,說明礦石中lA與Si呈消長關系,隨著Al含量的增加,Si含量必然減少,而Al含量必然減少。Fe2O3、K2O與Na2O和Al2O3的相關系數分別為-0.348、-0.319和-0.648。在這些元素中,除TiO2外,Al2O3的質量分數隨著其他元素的增加而降低,反之亦然。
表4.6河南省鋁土礦化學成分相關矩陣