“AI2O3”想说的话-虽然我们的成份都是AI2O3,但是,我在地壳的深部,经过高温高压的考验,成为了刚玉(也就是人见人爱的“红宝石” 和“蓝宝石”的材料),而位于地表的“AI2O3”却成了为人类提供轻金属AI的“铝土矿”资源和人类制作陶瓷、耐火材料用的粘土矿资源。
刚玉:名称源于印度,系矿物学名称。刚玉Al2O3的同质异像主要有三种变体,分别为α-Al2O3、β-Al2O3、γ-Al2O3。刚玉的硬度仅次于金刚石。
红宝石和蓝宝石都属于刚玉矿物,除星光效应外,只有半透明-透明且色彩鲜艳的刚玉才能做宝石。红色的称为红宝石,其他色调的统称蓝宝石。缅甸、斯里兰卡、泰国、越南、柬埔寨是世界上优质红宝石、蓝宝石最重要的供应国。其他产出国还有中国、澳大利亚、美国、坦桑尼亚等。
刚玉主要形成于地幔的高温高压条件,随岩浆喷出地表。如泰国、澳大利亚、中国、美国等国家。或形成于接触变质作用,如缅甸、克什米尔、中国安徽等地。
世界上的红蓝宝石主要来自砂矿。是由各种原生红宝石、蓝宝石经风化侵蚀搬运富集而成,分布广,易开采、分选。
著名珍品:
1、圣·爱德华蓝宝石:是英国皇家珠宝中历史最悠久的宝石之一,曾属圣·爱德华所有(十一世纪),他生前曾把这枚蓝宝石镶嵌在戒指上,如今这颗宝石被镶嵌在王冠顶部的球体上方的十字架中心。
2、斯图尔特蓝宝石:也是一颗具有悠久历史的蓝宝石,重104克拉,曾镶嵌在爱德华四世的王冠上, 现镶嵌在英帝国王冠的背面。
3、丛林(The Jungle)蓝宝石:重958克拉,1929年发现于缅甸抹谷丛林中,现已被切磨成9块。
4、印度之星(Star of India):重563克拉,产于斯里兰卡砂矿,为美丽的蓝色,6条星线极为清晰,1901年由皮尔彭特·摩根(J.Pierpont Morgan)将此宝石捐赠给美国纽约自然历史博物馆。
5、蓝宝石雕刻品:藏于美国华盛顿史密斯博物馆的4位美国前任总统的雕刻头像,其中林肯总统的头像高4cm,重1318克拉,颜色黑色,带有深蓝色斑点,是从一颗发现于澳大利亚昆士兰、重量2302克拉的蓝宝石中雕刻而成的。
6、亚洲之星(Star of Asia):330克拉,蓝色,产自缅甸,现存美国华盛顿史密斯博物馆,属世界著名珍宝。
7、Rosser Reeves 星光红宝石:重138.7ct,现藏于美国美国华盛顿史密森博物馆,产于斯里兰卡。
8、卡兰之星星光红宝石:重362ct,现藏于斯里兰卡首都科伦坡国家博物馆。
9、红宝石拖鞋:由美国珠宝家温斯顿亲手设计,与真鞋尺寸一样大,共用了1350ct的红宝石4600颗和50ct钻石,镶嵌在有机玻璃的鞋座上,1996年5月在故宫博物院展出了复制品。
10、Logan 蓝宝石:重423ct,产自斯里兰卡,现藏于美国美国华盛顿史密森博物馆。
宝石文化
1、红宝石:"ruby"一词源于拉丁语,意思是红色。
① 传说戴红宝石的人会健康长寿、聪明智慧、爱情美满,而且,左手戴上红宝石戒指或者左侧戴一枚红宝石胸饰,就会有一种逢凶化吉、变敌为友的魔力。
② 昔日缅甸武士自愿在身上割一小口,将一粒红宝石嵌入,认为这样就可达到刀枪不入的目的。
③ 流行于13世纪的"红宝石药剂"极为昂贵,主要是用红宝石治疗胆汁过多和肠胃胀气,今天看来令人难以置信。
宝石级的大颗粒红宝石非常罕见,所以小说家们竭尽丰富的想象和奇异的幻想来描绘红宝石。
马可波罗曾于13世纪写道:僧伽罗君主拥有一枚10cm长、一手指那么厚的一颗红宝石。中国皇帝忽必烈想拿一个城池来换之,竟被这位僧伽罗君主拒绝了,他说:"即使把全世界的财富都放在我的脚下,我也不愿同这颗红宝石分手"。事实上,至今没有哪一位宝石专家见到过如此巨大的红宝石,如果真有的话,也可能是红色尖晶石或红色碧玺。
古时在印度和缅甸,人们曾认为美丽的红宝石本是一种特殊的白色石子,随着时间的推移,它们会吸收日月之精华,最终点燃了蕴藏在内部的烈火,从而变成了红彤彤的宝石,如果时间不够,被人们提前挖出来,它们就不会具有鲜艳的颜色,而是呈暗淡的或微红的颜色。
直到今天,人们仍然把红宝石看作宝石中的珍品,把它当作七月生辰石,骄阳似火的七月,灿烂的阳光与红宝石夺目的红色光芒相互辉映,令人朝气蓬勃,奋发向上。所以人们又把红宝石比作热烈的爱情,将其作为结婚40周年的纪念石。
2、蓝宝石:蓝宝石(Sapphire)一词来自拉丁语,意思是"对土星的珍爱"。
① 据说它能保护国王和君主免受伤害和妒忌,是最适用于做教士环冠的宝石。基督教徒常常把基督教的十诫刻在蓝宝石上,作为镇教之宝。
② 波斯人认为,大地是由一个巨大的蓝宝石来支撑的,是蓝宝石的反光将天穹映成为蔚蓝色的。
③ 据传说蓝宝石可以除去眼中污物和异物,1391年伦敦圣保罗大教堂收到的礼物中有一颗蓝宝石,捐赠人要求把这颗蓝宝石陈列在StoErkinwald 神殿上,用来治疗眼疾,并且公布治疗效果。
很久以来,蓝宝石被看作诚实和德高望重的象征,是传统的9月份生辰石。结婚45周年称为蓝宝石婚。清朝三品官的顶戴标志亦为蓝宝石。
3、星光红、蓝宝石
在被誉为"宝石之岛"的斯里兰卡流传着关于星光宝石的故事:很久很久以前,有一个名叫班达的青年,他勇敢而仗义,为了百姓的安宁,在一次与魔王的搏斗中, 他把自己变成了一只巨大的飞箭,深深地刺入魔王地咽喉,凶恶的魔王在临死之前拼命挣扎,以致把天撞碎了一角,使天上的许多星星纷纷坠落,其中一些沾染魔王的鲜血的星星便变成了星光红宝石,没有染血的星星则成了星光蓝宝石。
4、红宝石典故
中世纪意大利诗人Francesco Petrarch还记述了一个有趣的传说。法王John二世戴了一个避邪护身法宝-红宝石戒指。但红宝石并未使国王免遭失败的厄运。他在1356年普瓦蒂埃(Poitiers)战役中成了俘虏。几年之后,法王John被带到英国,人们将该红宝石戒指还给了他,使他又看到了这枚美丽无比却没能保佑他的无价之宝。
许多世纪以来,印度人相信无色蓝宝石是未发育成熟的。缅甸宝石矿工认为,颜色暗淡的红宝石如果埋在地下,最终将变成鲜红色,并认为红宝石是刚玉族中发育最成熟的成员。斯里兰卡矿工认为,有瑕疵的宝石是过熟的。1534-1570年旅居印度的Garcia da Drta认为,红宝石的颜色随着成熟度而加深。1582-1593年到过印度的Jan Huyghen Von Linschoten写道:“原因是山石中的宝石最初都是白色的。随着时间的推移,靠太阳的力量,逐渐完美成熟。成为红宝石。如果在它达到完美成熟之前就挖出来,它就会是不同颜色的,就象我以前说过的,暗红色和微红色。”
蓝宝石也有许多传奇式的赞美传说。据说他能保护国王和君主免受伤害和妒忌。它是最适用于教士环冠的宝石,传统的做法把基督教的十诫刻在蓝宝石上。 波斯人认为大地由一个巨大的蓝宝石支撑,蓝宝石的反光将天空映成蓝色。
铝土矿:是指工业上能利用的,以三水铝石、一水铝石为主要矿物所组成的矿石的统称。铝土矿的应用领域有金属和非金属两个方面。
铝土矿的金属用途主要是生产金属铝,其用量占世界铝土矿总产量的90%以上。金属铝是世界上仅次于钢铁的第二重要金属,1995年世界人均消费量达到3.29kg。由于铝具有比重小、导电导热性好、易于机械加工及其他许多优良性能,因而广泛应用于国民经济各部门。全世界用铝量最大的是建筑、交通运输和包装部门,占铝总消费量的60%以上。铝是电器工业、飞机制造工业、机械工业和民用器具不可缺少的原材料。
铝土矿的非金属用途主要是作耐火材料、研磨材料、化学制品及高铝水泥的原料。铝土矿在非金属方面的用量所占比重虽小,但用途却十分广泛。例如:化学制品方面以硫酸盐、三水合物及氯化铝等产品可应用于造纸、净化水、陶瓷及石油精炼方面;活性氧化铝在化学、炼油、制药工业上可作催化剂、触媒载体及脱色、脱水、脱气、脱酸、干燥等物理吸附剂;用r-Al2O3生产的氯化铝可供染料、橡胶、医药、石油等有机合成应用;玻璃组成中有3%~5%Al2O3可提高熔点、粘度、强度;研磨材料是高级砂轮、抛光粉的主要原料;耐火材料是工业部门不可缺少的筑炉材料。
铝元素是1825年由丹麦物理学家H.C.Oersted使用钾汞齐与氯化铝交互作用获得铝汞齐,然后用蒸馏法除去汞,第一次制得金属铝而发现的。金属铝的生产,初期是化学法。即1854年法国科学家H.仙克列尔戴维里(H.SainteClaireDiwill)创立的钠法化学法和1865年俄国物理化学家H.H.别凯托夫创立的镁法化学法。法国于1855年采用化学法开始工业生产,是世界最早生产铝的国家。铝土矿的发现(1821年)早于铝元素,当时误认为是一种新矿物。从铝土矿生产铝,首先需制取氧化铝,然后再电解制取铝。铝土矿的开采始于1873年的法国,从铝土矿生产氧化铝始于1894年,采用的是拜耳法,生产规模仅每日1t多。到了1900年,法国、意大利和美国等国家有少量铝土矿开采,年产量才不过9万吨。随着现代工业的发展,铝作为金属和合金应用到航空和军事工业,随后又扩大到民用工业,从此铝工业得到了迅猛发展,到1950年,全世界金属铝产量已经达到了151万吨,1996年增至2092万吨,成为仅次于钢铁的第二重要金属。
中国铝土矿的普查找矿工作最早始于1924年,当时由日本人板本峻雄等对辽宁省辽阳、山东省烟台地区的矾土页岩进行了地质调查。此后,日本人小贯义男等人以及中国学者王竹泉、谢家荣、陈鸿程等先后对山东淄博地区、河北唐山和开滦地区,山西太原、西山和阳泉地区,辽宁本溪和复州湾地区的铝土矿和矾土页岩进行了专门的地质调查。中国南方铝土矿的调查始于1940年,首先是边兆祥对云南昆明板桥镇附近的铝土矿进行了调查。随后,1942~1945年,彭琪瑞、谢家荣、乐森王寻等人,先后对云、贵、川等地铝土矿、高铝粘土矿进行了地质调查和系统采样工作。总起来说,新中国成立以前的工作多属一般性的踏勘和调查研究性质。
铝土矿真正的地质勘探工作是从新中国成立后开始的。1953~1955年间,冶金部和地质部的地质队伍先后对山东淄博铝土矿、河南巩县小关一带铝土矿(如竹林沟、茶店、水头及钟岭等矿区)、贵州一带铝土矿(如林夕、小山坝、燕垅等矿区)、山西阳泉白家庄矿区等等,进行了地质勘探工作。但是,由于缺少铝土矿的勘探经验,没有结合中国铝土矿的实际情况而盲目套用原苏联的铝土矿规范,致使1960~1962年复审时,大部分地质勘探报告都被降了级,储量也一下减少了许多。1958年以后,中国对铝土矿的勘探积累了一定的经验,在大搞铜铝普查的基础上,又发现和勘探了不少矿区,其比较重要的有:河南张窑院、广西平果、山西孝义克俄、福建漳浦、海南蓬莱等等铝土矿矿区。
中国铝土矿的开采最早始于1911年,当时日本人首先对中国辽宁省复州湾铝矾土矿进行开采,随后1925~1941年又对辽宁省辽阳、山东烟台矿区A、G两层铝土矿进行开采,以上开采多用作耐火材料。1941~1943年日本人对山东省淄博铝土矿湖田和沣水矿区的田庄、红土坡矿段进行了开采,矿石作为炼铝原料。后来台湾铝业公司也曾进行过小规模开采供炼铝用。
中国铝土矿大规模开发是从新中国以后开始的。1954年首先恢复以前日本人曾小规模开采过的山东沣水矿山。1958年以后在山东、河南、贵州等省先后建设了501、502、503三大铝厂,为了满足这三大铝厂对铝土矿的需求,在山东、河南、山西、贵州等省建成了张店铝矿、小关铝矿、洛阳铝矿、修文铝矿、清镇铝矿、阳泉铝矿等铝矿原料基地。进入20世纪80年代,特别是1983年国有色金属工业总公司成立以后,中国铝土矿的地质勘探和铝工业得到了迅速发展,新建和扩建了以山西铝厂、贵州铝厂为代表的一批大型铝厂,使原铝产量由1954年的不足2000吨,发展到了90年代的187万吨。建立了从地质、矿山到冶炼加工一整套完整的铝工业体系,铝金属及其加工产品基本可满足中国的需要。
整体上来看,中国铝土矿资源较为丰富,铝土矿保有基础储量在世界上居第七位,储量在世界上居第八位,主要分布在山西、河南、广西、贵州4省区,其储量占全国的90.9%,其中山西41.6%、贵州17.1%、河南16.7%、广西15.5%。另外,重庆、山东、云南、河北、四川、海南等15个省市也有一定的储量,但仅占中国的9.1%