铝土矿主要由三水铝石（Gibbsite, Al₂O₃·3H₂O）、一水软铝石（Boehmite,Al₂O₃·H₂O）、一水硬铝石（Diaspore,Al₂O₃·H₂O） 以及杂质矿物（高岭石、赤铁矿、针铁矿、金红石、石英等）组成。
| 三水铝石型 | 三水铝石 | 高（通常 > 10） | 易溶出，低温拜耳法 | 拜耳法 |
| 一水软铝石型 | 一水软铝石 | 中高 | 需高温溶出 | 高温拜耳法 |
| 一水硬铝石型 | 一水硬铝石 | 低（3-8） | 难溶出，需高温高压或烧结 | 烧结法或联合法 |
| 混合型 | 多种铝矿物 | 中低 | 成分复杂 | 联合法 |
| 氧化铝 | Al₂O₃ | 主元素，决定矿石品位 | 40-65% |
| 二氧化硅 | SiO₂ | 有害杂质，影响A/S比（Al₂O₃/SiO₂），高硅需复杂处理 | 3-20% |
| 氧化铁 | Fe₂O₃ | 影响赤泥量和氧化铝质量 | 5-30% |
| 二氧化钛 | TiO₂ | 影响溶出性能，进入赤泥 | 1-4% |
| 氧化钙 | CaO | 有益（烧结法）或杂质（拜耳法） | 0.1-2% |
| 氧化镁 | MgO | 杂质 | 0.1-1% |
| 烧失量（LOI） | — | 反映结晶水、有机物、碳酸盐含量 | 20-30% |
关键指标：铝硅比（A/S = Al₂O₃/SiO₂）
A/S > 10：优质矿石，可直接拜耳法处理
A/S 5-10：中等品位，需高温拜耳法或联合法
A/S < 5：低品位，需烧结法或配矿处理
| 铝矿物（三水铝石、一水软铝石、一水硬铝石） | 决定溶出工艺条件（温度、碱浓度） | XRD（X射线衍射）、热分析 |
| 硅矿物（高岭石、石英、伊利石） | 影响A/S比和碱耗 | XRD |
| 铁矿物（赤铁矿、针铁矿、磁铁矿） | 影响赤泥沉降性能 | XRD |
| 钛矿物（金红石、锐钛矿） | 影响溶出性能 | XRD |
| 水分 | 贸易结算、工艺控制 | 烘箱干燥法 |
| 粒度 | 影响磨矿能耗和溶出效率 | 筛分法、激光粒度仪 |
| 可磨性 | 磨矿能耗评估 | 邦德功指数 |
| 松散密度 | 运输、仓储计算 | 量筒法 |
| 硫（S） | 腐蚀设备，影响氧化铝质量 | < 0.5-1% |
| 磷（P） | 降低氧化铝质量 | < 0.1% |
| 有机碳 | 增加碱耗，影响沉降 | < 0.2% |
| 砷（As） | 环保、安全 | 按环保要求 |
| 汞（Hg） | 环保 | 按环保要求 |
原理：将样品制成玻璃熔片或压片，通过XRF测定Al₂O₃、SiO₂、Fe₂O₃、TiO₂、CaO、MgO等。
| 优点 | 快速（10-20分钟）、多元素同时测定、精度高 |
| 缺点 | 设备昂贵，需标准样品校准 |
| 适用标准 | GB/T 3257.1（铝土矿 XRF法） YS/T 575.1（铝土矿 XRF法） |
| Al₂O₃ | EDTA容量法（络合滴定） | GB/T 3257.2 |
| SiO₂ | 重量法（挥散）或硅钼蓝光度法 | GB/T 3257.3 |
| Fe₂O₃ | 滴定法或分光光度法 | GB/T 3257.4 |
| TiO₂ | 分光光度法（二安替比林甲烷） | GB/T 3257.5 |
| CaO、MgO | EDTA容量法或原子吸收光谱法 | GB/T 3257.6、GB/T 3257.7 |
| 烧失量（LOI） | 高温灼烧法（1000-1100°C） | GB/T 3257.24 |
原理：样品溶解后，通过ICP-OES同时测定多种元素。
| 优点 | 精度高，可测痕量元素（S、P、As等） |
| 缺点 | 需溶解样品，前处理复杂 |
| 适用标准 | YS/T 575.23（铝土矿 ICP法） |
原理：利用X射线衍射图谱识别矿物种类和半定量含量。
| 可测矿物 | 三水铝石、一水软铝石、一水硬铝石、高岭石、赤铁矿、针铁矿、石英、金红石等 |
| 样品要求 | 研磨至200目以下，均匀 |
| 结果应用 | 判断铝矿物类型，指导溶出工艺（温度、碱浓度） |
关键判据：
三水铝石：易溶（100-140°C）
一水软铝石：需高温（200-250°C）
一水硬铝石：难溶（250-280°C或烧结）
| 水分 | 105-110°C烘干至恒重 | GB/T 3257.24 |
| 粒度 | 筛分法（标准套筛） | GB/T 10322.7 |
| 可磨性 | 邦德功指数试验 | — |
| 硫（S） | 高频燃烧-红外吸收法 | GB/T 3257.11 |
| 磷（P） | 分光光度法（铋磷钼蓝） | GB/T 3257.10 |
| 有机碳 | 氧化法 | — |
| 砷（As）、汞（Hg） | 原子荧光法（AFS）或ICP-MS | — |
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