一、巩义水头铝土矿区
该矿区位于上街区西南17km,巩义市城东南21km(图8.2)。矿床赋存在上石炭统本溪组中上部。地层呈单斜产出,倾向北东20°,倾角10°~15°。铝土矿含矿岩系平均厚度12m。矿体呈层状,层位稳定。矿体倾向20°,倾角13°~15°,长5150m,宽200~1350m,厚度0.55~9.31m。
矿石主要化学成分及其平均质量分数:Al2O3,65.89%;SiO2,13.40%;铝硅比值5;Fe2O3,1.98%;TiO2,2.92%。
矿石结构构造:鲕状、豆状结构,层状构造。
矿石矿物:主要矿物为硬水铝石,其次为高岭石、蒙脱石,微量矿物为伊利石、叶蜡石、针铁矿、石英、金红石、方解石等。
矿体(层)顶底板特征:矿体顶板为粘土岩,有时夹薄煤层,厚度0.50~2m。矿体底板为粘土矿或粘土岩和铁质粘土岩,含黄铁矿晶粒或团块,厚度5m左右。
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图8.2 巩义市水头铝土矿区地质图
二、铝土矿的形态特性
铝土矿（晶体化学）理论组成(wB%)：Al2O365.4，H2O34.6。常见类质同像替代有Fe和Ga，Fe2O3可达2%，Ga2O3可达0.006%。此外，常含杂质CaO、MgO、SiO2等。
单斜晶系：a0=0.864nm，b0=0.507nm，c0=0.972nm；Z=8。晶体结构与水镁石相似，属典型的层状结构。不同者是Al3仅充填由OH-呈六方最紧密堆积层(∥(001))相间的两层OH-中2/3的八面体空隙，因为Al3具有比Mg2高的电荷，故以较少的Al3数即可平衡OH-的电荷。
斜方柱晶类：C2h-2/m(L2PC)。晶体呈假六方板状，极少见。主要单形：平行双面a、c，斜方柱m。常依(100)和(110)成双晶。常见聚片双晶。集合体呈放射纤维状、鳞片状、皮壳状、钟乳状或鲕状、豆状、球粒状结核或呈细粒土状块体。主要呈胶态非晶质或细粒晶质。
物理性质：白色或因杂质呈浅灰、浅绿、浅红色调。玻璃光泽，解理面珍珠光泽。透明至半透明。解理极完全。硬度2.5~3.5。相对密度2.30~2.43。具泥土臭味。偏光镜下，无色。二轴晶。Ng=1.587，Nm=Np=1.566。
产状与组合：主要由含铝硅酸盐经分解和水解而成。热带和亚热带气候有利于三水铝石的形成。在区域变质作用中，经脱水可转变为软水铝石、硬水铝石（140~200℃）；随着变质程度的增高，可转变为刚玉。
三、荥阳冯庄铝土矿区
该矿区位于荥阳西南10km,属成矿带的东端。矿床赋存于上石炭统本溪组中上部。矿体呈层状、似层状单斜产出。
冯庄矿区东起抽头沟,西至孟沟,长4.5km,宽1km,面积约4.5km2。共圈出五个矿体,平均厚度2.89m。矿石主要化学成分及其平均质量分数:Al2O3,65.75%;SiO2,11.90%;铝硅比值5.53;Fe2O3,1.70%;TiO2,2.86%;S,0.30%。属低硫低铁沉积型铝土矿床。
矿体(层)顶底板特征:矿体顶板为薄层状粘土岩(矿),有时为碳质页岩夹薄煤层或煤线,厚度0.60~4.80m,一般厚度1.00m。矿体底板为铁质粘土岩,含团块状褐铁矿或黄铁矿,厚度3~12m。
矿石结构构造:豆鲕状结构、碎屑状结构,层状、似层状构造。
矿石矿物:主要矿物为硬水铝石,其次为高岭石、蒙脱石,微量矿物有伊利石、叶蜡石、针铁矿、金红石、方解石、石英等。
共(伴)生矿产和有益元素:共生矿产粘土矿与铝土矿为同层位,互为相变关系,有时粘土矿镶嵌于铝土矿体之间成为夹层。伴生元素镓质量分数为0.04%。
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四、铝的特点有哪些特征性质
铝的特点
化学性质
铝是活泼金属，在干燥空气中铝的表面立即形成厚约50埃(1埃=0.1纳米)的致密氧化膜，使铝不会进一步氧化并能耐水;但铝的粉末与空气混合则极易燃烧;熔融的铝能与水猛烈相应的金属;铝是两性的，极易溶于强碱，也能溶于稀酸。
物理性质
铝为银白色轻金属。有延展性。商品常制成柱状、棒状、片状、箔状、粉状、带状和丝状。在潮湿空气中能形成一层防止金属腐蚀的氧化膜。用酸处理过的铝粉在空气中加热能猛烈燃烧，并发出眩目的白色火焰。易溶于稀硫酸、稀硝酸、盐酸、氢氧化钠和氢氧化钾溶液，不溶于水，但可以和热水缓慢地反应生成氢氧化铝，相对密度2.70，弹性模量70Gpa，泊松比0.33。熔点660℃。沸点2327℃。以其轻、良好的导电和导热性能、高反射性和耐氧化而被广泛使用。做日用皿器的铝通常叫“钢精”或“钢种”。Al在(室温)25℃的热膨胀系数0.0000236mm/℃或23.6ppm*k-1。
铝的毒理性质
研究发现，铝元素能损害人的脑细胞。根据世界卫生组织的评估，规定铝的每日摄入量为0～0.6mg/kg，这里的kg是指人的体重，即一个60kg的人允许摄入量为36mg。我国《食品添加剂使用标准GB2760-2011》中规定，铝的残留量要小于等于100mg/kg。以此计算，一个体重60kg的人每天吃油条不多于360g就不必担心。
铝在人体内是慢慢蓄积起来的，其引起的毒性缓慢、且不易察觉，然而，一旦发生代谢紊乱的毒性反应，则后果非常严重。因此，必须引起我们的重视，在日常生活中要防止铝的吸收，减少铝制品的使用。铝及其化合物对人类的危害与其贡献相比是无法相提并论的，只要人们切实注意，扬长避短，它对人类社会将发挥出更为重要的作用。
避免方法：
避免使用铝制成的炊具
少吃炸油条、由铝包装的.糖果等食品，少喝易拉罐装的软饮料
部分药品由含铝物质制成，应减少服用含铝元素的药品，如:可以中和胃酸的Al(OH)3。
铝的制备方法
1854年，法国化学家德维尔把铝矾土、木炭、食盐混合，通入氯气后加热得到NaCl，AlCl复盐，再将此复盐与过量的钠熔融，得到了金属铝。1886年，美国的豪尔和法国的海朗特，分别独立地电解熔融的铝矾土和冰晶石(Na3AlF6)的混合物制得了金属铝，奠定了今后大规模生产铝的基础。
铝以化合态的形式存在于各种岩石或矿石里，如长石、云母、高岭石、铝土矿、明矾时，等等。由铝的氧化物与冰晶石(Na3AlF6)共熔电解可制得铝，其主要反应过程如下：
从铝土矿中提取铝反应过程
溶解：将铝土矿溶于NaOH(aq)：AlO+2NaOH+3HO=2NaAl(OH)4(四羟基合铝酸钠)
过滤：除去残渣氧化亚铁(FeO)、硅铝酸钠等
酸化：向滤液中通入过量CO：NaAl(OH)4+CO=Al(OH)↓+NaHCO
过滤、灼烧Al(OH)：2Al(OH)=高温=AlO+3HO
电解：2AlO(l)=通电=4Al+3O↑
注：电解时为使氧化铝熔融温度降低，在AlO中添加冰晶石(NaAlF)。不电解熔融AlCl炼Al;原因：AlCl是共价化合物，其熔融态导电性极差。