二、 矿床类型及其分布
刚玉矿床类型主要有三类，现分述如下。
1、岩浆岩矿床
本类型矿床中又可分为两种。
（1）霞石正长岩刚玉矿床
该类型矿床是在岩浆分异作用过程中形成的，刚玉集中于岩体的边缘部位。如加拿大安大略阿斯庭斯刚玉矿床。刚玉为柱状晶体，长达50cm，Al2O3含量在95%以上。
（2）去硅伟晶岩刚玉矿床
该类型矿床见于南非德兰士瓦附近。围岩为太古代杂岩，刚玉产于伟晶岩中，品位变化很大，低者仅5%，而富集部位品位达80%左右。该矿床除伟晶岩外，还有一种粗结晶岩石，称为珠云刚玉岩，其中刚玉成层状，出现于珍珠云母的集合体中。
2、变质岩刚玉矿床
主要为在碱性热液作用下，由次生石英岩中的高铝矿物如红柱石、蓝晶石等，经变质作用形成。这种矿床的矿体多为透镜状，长度可达数百米。刚玉常与红柱石共生。富矿中刚玉的含量可达95%。
3、刚玉砂矿床
刚玉砂矿床为原生矿床风化产物，矿石中常伴生有红柱石，蓝晶石，有时还伴生有红、蓝宝石。
资源分布
中国刚玉矿床分砂矿和原生矿两种，主要产地有：江苏六合，福利明溪，海南蓬莱，湖北英山，云南麻粟坡，河南灵宝，西藏曲水等地。此外，河南登封及陕西佛坪新见有矿产地。
三、 矿床的一般工业指标
砂矿：
工业品位：含矿率（矿物）≥7.7千克/米3。
刚玉矿物：含Al2O3>94%。
有害组分：Fe2O3 3.53~4.35%。
灼失量： 0.06~0.23%。
可采厚度：0.5米。
原生矿：
工业品位：矿物30%。
四、 矿石性质
刚玉是一种纯的结晶氧化铝，莫氏硬度为9，在天然矿物中，硬度仅次于金刚石。，刚玉虽是铝的氧化物，但密度是4g/cm3左右。比金属铝大。刚玉的外观有强烈的玻璃光泽，颜色多样，常见黄灰、蓝灰。含钛的刚玉呈碧蓝一青蓝色，称蓝宝石，含铬呈红色透明者则称红宝石，绿色的为绿玉，黄色的为黄玉，都是名贵的宝石。
(二)中国五金矿产进出口公司山东省分公司对人造刚玉要求
(1)白刚玉
用铝氧粉在电弧炉中经高温熔炼而成.
白刚玉主要化学成分见表4.
表4 白刚玉主要化学成分
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粒 度 |
Al2O3 |
Na2O |
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24~28目 |
>98.5% |
<0.6% |
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100~280目 |
>98.5% |
<0.8% |
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63~14μm |
>98% |
<0.8% |
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10~5μm |
>97% |
<0.8% |
物理性能：
显微硬度（维氏）：2200~2300kg/cm2；
密度：3.98g/cm3；
比热：1.1kj/(kg·k) (20~900℃)；
熔点：2050℃；
热膨胀系数：6.4（20~400℃）；7.6(20~800℃)；
韧性（单颗粒抗压）：0.72kg。
用途：用其制造的磨具适合磨削硬度较高的钢材，如高碳钢、高速钢、淬火钢和薄壁零件，此外还可作超精研磨、抛光材料，精密铸造型砂、喷涂材料、化工触媒载体、特种陶瓷、高级耐火材料、高级建筑材料等。
（2）棕刚玉
由铝矾土，园钢、煤和铁屑在电弧炉中高温冶炼而成。
物理性能：
显微硬度（维氏）：1800~2200kg/cm2；
密度：3.97g/cm3；
比热：1.1kj/(kg·k) (20~900℃)；
熔点：2050℃；
热膨胀系数：6.4（20~400℃）；7.6(20~800℃)；
韧性（单颗粒抗压）：1.14kg。
用途：用其制造的磨具适用于磨削各种抗张强度较高的金属，如碳钢、合金钢、可煅铸铁、硬青铜等，此外还广泛用于耐火材料、化工、填料及精密铸造方面。
七、 综合利用工艺技术
（一） 刚玉的选矿一般采用筛分，跳汰以及磁选等联合处理方法。根据试验，刚玉与伴生矿物的分离可采用浮选法。
1、南非刚玉选矿
南非刚玉选原矿是赋存于冲层中含5%刚玉结晶的矿石。首先，原矿通过筛孔为18mm的固定筛进行筛分，筛上物料在摇动的手筛上采用手选，选出聚集于中央部分的结晶；筛下物料进入装有3 mm孔眼筛的摇动槽；摇动槽的筛下产品丢弃，而筛上产品送手动的旋转圆盘中进行洗矿后，即为精矿。对于块矿的选矿是将矿石给入木桶中，使其脱去矿石上面附着的脉石，然后进行筛分。
2、加拿大刚玉选矿
加拿大所产刚玉的选矿流程是将含Al2O310.5%的原矿用跳汰和摇床处理，得到含Al2O355%的精矿，再将其干燥后磁选，进而通过威尔弗来摇床或空气跳汰机进行精选，回收含Al2O390~95%的最终精矿。此外，还将此种选矿厂的废石进行再处理，回收刚玉精矿。
3、美国刚玉选矿
美国在第二次世界大战中，曾对国内产出的刚玉矿进行了开发，其中对蒙塔纳州加勒廷盖特维地方所产的矿石进行了选矿试验。该矿石以长石和云母为主，伴生有相当数量的刚玉，以及比刚玉少的矽线石、少量的电气石和金红石。其中云母为黑云母和白云母，长石为斜长石，铁硅钪矿、斜微长石等。刚玉和矽线石大部分分别在0.4mm和0.2 mm的条件下单体分离。原矿石含有刚玉11~15%，将矿石粉碎至1.7~18 mm并进行筛分后，以硅铁作介质，进行重介质选矿。如分离密度采用3.10g/cm3时，所得刚玉精矿品位为91.6%，其回收率为34.6%。
未进行重选的-1.7 mm粒级的重选尾矿（浮物），经破碎、分级，然后按不同粒度在摇床上进行选别。由于刚玉的品位只能提高到19.5%，须要进一步采用磁选和浮选进行精选。
对-0.15 mm的摇床精矿经过磨矿，在磁性过滤机中磁选后，非磁性产品进一步用氟化钠和油酸进行浮选，通过四次精选，刚玉精矿的品位达87%，回收率为64%。
（二）开发生产实例
1、刚玉用于研磨材料
刚玉其莫氏硬度为9，在天然矿物中，硬度仅次于金刚石，主要用于研磨材料。
制法及工艺：刚玉经破碎、分级，制得不同粒级产品。加入结合剂，可制成不同型号的砂轮；用粘结剂使刚玉磨料固定在棉布和纸的表面，可制成不同型号的砂布和砂纸。
2、刚玉用于耐火材料
刚玉耐火材料在Al2O3—SiO2二元系内形成的所有不同组成的耐高温的物相中具有最高熔点，并且还有极优良的力学性质、热性质、电性质和化学性质。因而，它在各个工业部门中的用途很广。例如高强度高密度的烧结刚玉砖，在近代大型高炉腰部位使用，使高炉寿命长达7~8年，并持续承受负荷在高温情况下正常工作。
制法及工艺：刚玉经粉碎，分级制得合适粒度产品，加入其它辅料后充分混练；加入结合剂成型；成型产品一般要经过1650~1800℃（有时达到1850℃）高温烧成，冷却后出窖即得成品。
八、 开发利用现状及发展趋势
刚玉主要用作高级研磨材料，制成砂轮、砂布和砂纸，刚玉粉还能用于磨修精密仪器的光学玻璃；利用人造刚玉磨料微粉，加入油脂类物质中，经加工制成油脂性研磨材料。另外刚玉具有耐火度可达2000~2050℃的高熔点特性，在耐火材料工业得以广泛应用。由于刚玉强韧和耐久性好，已被人们应用于公路、机场、化工厂等部门做为止滑、耐磨、耐碱腐蚀等制品。
我国开发利用刚玉资源起步较晚，应用领域有限，产品品种简单、档次低。因此，加大技术投入，提高刚玉产品技术附加值和产品种类，扩大应用范围是刚玉开发利用的关键。