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淺談沉積型鋁土礦床淺談沉積型鋁土礦床 淺談沉積型鋁土礦床 張煥杰 （中國鋁業(yè)山東分公司陽泉礦，山西 陽泉 045000） 摘要：鋁土礦是生產(chǎn)氧化鋁的主要原料，也是耐火材料煅燒的主要原料，目前 鋁土礦資源緊缺，存在質(zhì)低價(jià)高的供需矛盾。本文介紹了鋁土礦資源現(xiàn)狀和鋁土礦的特征、分類和一般工業(yè)要求，提出了提高資源利用率的辦法，建議中國鋁業(yè)股份有限公司陽泉山頭南礦區(qū)開采中加強(qiáng)貧化損失管理，按質(zhì)級分級挑選和堆放，質(zhì)優(yōu)價(jià)高，實(shí)現(xiàn)資源綜合利用，獲取經(jīng)濟(jì)效益最大化。 關(guān)鍵詞：沉積型 鋁土礦床 investigation into sedimentary bauxite deposite ZHANG Huan-jie (Yangquan Mine of Shandong branch ,China Aluminium Corp,Shanxi 045001,China) Abstact:Bauxite is main resource from alumina and refractory material, China bauxite resource is less in short supply and has the contradiction in lower quality and higher price at present . In this artical, Bauxite resource status and normal industry require of bauxite are introduced , classification and characteristic are also introduced, The way of increasing bauxite resource is proposed.The writer suggests increasing ore loss and dilution management in shantounan opencast mining, Yangquan Mine of Shandong branch ,China Aluminium Corp.It can achieve comprehensive utilization of resource through classification picking and piling ,then gets maximizing economic benefit. KEY words: Bauxite resource , Bauxite deposite 概述 鋁土礦是最重要的沉積礦產(chǎn)之一。當(dāng)前技術(shù)經(jīng)濟(jì)條件下，能夠提煉鋁氧和金屬鋁的礦產(chǎn)稱為鋁土礦。耐火材料用高鋁礬土原料又稱鋁土礦、礬土、鋁礬土、礬石等。 目前，工業(yè)上最重要的煉鋁礦石是以三水鋁石、一水軟鋁石或一水硬鋁石為主含氧化鐵、氧化硅等的鋁土礦石。我國提煉的礦石主要是以一水硬鋁石為主的鋁土礦。 可供開采的鋁土礦大約有90%以上用煉制氧化鋁，再由氧化鋁生產(chǎn)金屬鋁，其余用于制造優(yōu)質(zhì)的耐火材料、化學(xué)制品、磨料（電剛玉）以及吸附劑、水泥和平爐煉鋼中的熔劑等。 2我國和世界的鋁土礦資源 全世界已發(fā)現(xiàn)和探明了300多個(gè)大型鋁土礦，主要集中分布在全世界20多個(gè)國家的114個(gè)鋁土礦區(qū)內(nèi)，在地理上，鋁土礦的分布也是不均勻的，大型優(yōu)質(zhì)礦床集中在赤道兩側(cè)的一些國家中。儲量大于10×108t的國家有澳大利亞、幾內(nèi)亞、巴西、印度、牙買加、蘇里南、喀麥隆、印尼等九個(gè)國家，共有儲量284×108t，約占國外鋁土礦總儲量的80%以上，其中僅澳大利亞和幾內(nèi)亞兩國的儲量就有154×108t，占國外鋁土礦總儲量的42%，此外，地中海北岸也是鋁土礦分布比較集中的地區(qū)，希臘、法國、南斯拉夫、意大利等國家的鋁土礦總儲量為18×108t，占國外鋁土礦總儲量的5%。 世界鋁土礦儲量大幅度的增長主要是由于澳洲、中南美洲、西美洲非洲等近赤道地區(qū)的一些國家相繼發(fā)現(xiàn)和探明了一些規(guī)模巨大的紅土型鋁土礦。增長幅度最大的是澳大利亞和巴西。 我國鋁土礦主要集中分布于北緯22°~38°，東經(jīng)103°~120°之間的中朝準(zhǔn)地臺（54.65%）、揚(yáng)子準(zhǔn)地臺（22.75%）和華南準(zhǔn)地臺（22.56%）上。按行政區(qū)劃，我國70%的省、區(qū)發(fā)現(xiàn)鋁土礦，其中山西占24%，河南22.7%、廣西21.2%、貴州15.5%、山東3.2%、河北2.7%。在各省內(nèi)鋁土礦資源的分布也表現(xiàn)出不均勻和集中分布的特點(diǎn)，如山西主要集中在孝義、中陽、靈石、原平等地區(qū)，河南則主要集中在鞏縣、新安、陜縣和澠池等地區(qū)。 從成礦時(shí)代上看，我國從晚泥盆世至第四紀(jì)均有鋁土礦形成，其中石炭二疊紀(jì)為主要的成礦期。 由風(fēng)化及沉積作用形成的三水鋁石、一水軟鋁石和一水硬鋁石可以互相轉(zhuǎn)變。因此，古生代鋁土礦主要由一水鋁石組成，而老第三紀(jì)及較年輕的紅土和紅土沉積成因的鋁土礦幾乎全部由三水鋁石組成。 從世界鋁土礦的含鋁礦物成分看，國外主要以三水鋁石Al2O3·3H2O（含Al2O365.4%）和一水軟鋁石Al2O3·H2O（含Al2O385.1%）為主，而我國則以一水硬鋁石Al2O3·H2O（含Al2O385.1%）為主。 3鋁土礦的礦石特征 3.1 化學(xué)成分 主要化學(xué)成分及含量變化范圍：Al2O340~80%，SiO21~30%，F(xiàn)e2O31~20%，TiO21~5%，Ca、Mg、K、Na、P的氧化物一般各小于1。 根據(jù)我們對華北地臺石炭紀(jì)鋁土礦的研究結(jié)果，Al2O3分別與SiO2和Fe2O3 呈高度顯著負(fù)相關(guān)。 我國鋁土礦的化學(xué)成分有三個(gè)特點(diǎn)：⑴除廣西平果鋁土礦為低鋁、低硅、高鐵、鋁硅比大于10外，其余都是高鋁低鐵，鋁硅比多在6左右；⑵南方二疊紀(jì)鋁土礦多屬高硫、高鐵礦石；⑶在鋁硅比不高的礦區(qū)（床）中，也有個(gè)別鋁硅比較高礦床（層），這些特點(diǎn)無疑使我國鋁工業(yè)生產(chǎn)需要多種方法。 我國氧化鋁生產(chǎn)方法主要是流程復(fù)雜的混聯(lián)聯(lián)合法和燒結(jié)法，生產(chǎn)方法主要取決于礦石的A/S。國外鋁土礦多為A/S高的三水鋁石，因此生產(chǎn)方法是流程簡單的拜耳法，而我國鋁土礦主要是中、低品位的難溶的一水硬鋁石，生產(chǎn)方法除廣西分公司為拜耳法外，其他廠均為流程復(fù)雜的混聯(lián)聯(lián)合法或燒結(jié)法。 3.2 物理性質(zhì) 顏色：取決于礦物成分與成因。我國鋁土礦的顏色以灰白和白色為主，而國外主要以紅色為主。 硬度：硬度與礦物組成和成礦時(shí)代有重要關(guān)系。三水鋁石、一水軟鋁石礦物硬度為2.5~4，一水硬鋁石礦物硬度為7.4。成礦時(shí)代越老，上覆地層壓力越大，礦石硬度越大。據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國鋁土礦硬度在4~7之間的占85%。 孔隙度：可劃分為六種類型⑴無孔隙（＜0.001mm）；⑵微孔隙（0.001~0.05mm）；⑶顯微孔隙（0.05~0.5mm）；⑷多孔隙（0.5~5mm）；⑸等軸—蜂窩狀（5~10mm）；⑹海綿狀（＞10mm）鋁土礦，其中60%的鋁土礦屬第二種。 糙面：指礦石表面的粗糙程度。糙面主要由礦物成分決定。 斷口：常見有貝殼—半貝殼狀、參差狀、鋸齒狀、葉片狀和土狀斷口。 體重：我國鋁土礦的體重為2.07~3.26，與細(xì)碎屑巖的體重差別不大，難以作為鑒定礦石的依據(jù)。 3.3 礦石的結(jié)構(gòu)、構(gòu)造自生結(jié)構(gòu)是指在鋁土礦形成過程中生成的結(jié)構(gòu)，包括晶質(zhì)它形粒狀結(jié)構(gòu)、膠狀結(jié)構(gòu)，自形—半自形結(jié)構(gòu)、鮞狀、豆?fàn)罱Y(jié)構(gòu)等。 常見的礦石構(gòu)造有致密狀、多孔狀、龜裂狀、斑點(diǎn)狀、條帶狀等。 鋁土礦由于其成分不同及其生成地質(zhì)條件的變化，具有各種顏色和結(jié)構(gòu)形狀，常見的有以下幾種： ⑴粗糙狀（土狀）鋁土礦。其特點(diǎn)是表面粗糙，一般常見顏色有灰色、灰白色、淺黃色等。 ⑵致密狀鋁土礦。其特點(diǎn)是表面光滑致密，斷口呈貝殼狀，顏色多為灰色、青灰色，其中高嶺石含量較高，鋁硅比較低。 ⑶豆鮞狀鋁土礦。其特點(diǎn)是表面呈魚子狀或豆?fàn)睿z結(jié)構(gòu)主要是粗糙狀鋁土礦，其次為致密狀鋁土礦，顏色多為深灰色、灰綠色、紅褐色或灰白色。 一般來說，礦石越粗糙，鋁硅比越高；相反，礦石越致密，鋁硅比也就越低。豆鮞狀質(zhì)地堅(jiān)硬者，鋁硅比也較高。 4 鋁礦石的分類 鋁土礦石的自然類型，一般按其外貌、顏色及結(jié)構(gòu)構(gòu)造來區(qū)分。工業(yè)上常按鋁土礦礦物成分分類。 ⑴按礦石構(gòu)造分類可劃分為粗糙狀、碎屑狀、角礫狀、豆鮞狀、土狀、致密狀和氣孔狀等。 ⑵按礦物成分及礦石工藝性質(zhì)分類：①一水軟鋁石型；②一水硬鋁石型；③三水鋁石型；④混合型。 ⑶按其它質(zhì)量指標(biāo)分類： ①按Fe2O3含量劃分為低鐵型（Fe2O3＜3%）、含鐵型（Fe2O33%~6%）、中鐵型（Fe2O36%~15%）、高鐵型（Fe2O3＞15%）。 ②按硫含量分為低硫型（S＜0.3%）、中硫型（S0.3%~0.8%）、高硫型（S＞0.8%）。 5一般工業(yè)要求及質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn) 工業(yè)上提取金屬鋁，是先從鋁土礦中提取氧化鋁，然后經(jīng)電解還原出金屬鋁。 氧化鋁的含量和氧化硅比值（Al2O3/SiO2），是評價(jià)鋁土礦質(zhì)量的主要依據(jù)。鋁硅比值不同，其煉鋁的方法也不同。
注：232 根據(jù)我國已知鋁土礦床工業(yè)指標(biāo)及數(shù)量統(tǒng)計(jì)資料和生產(chǎn)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，一水硬
6我國鋁土礦資源利用現(xiàn)狀 近幾年來，我國平均每年消耗優(yōu)質(zhì)鋁土礦1×108t左右，其中鋁工業(yè)8000萬噸，耐火材料1500萬噸，陶瓷及其它工業(yè)500萬噸。我國鋁土礦開采大都是人工選礦分級，規(guī)模小，20%~30%碎礦以及低品位礦石被遺棄，資源利用率很低。其原因：一是近年開發(fā)的新型燃?xì)鈾C(jī)械化豎爐只煅燒塊料，回轉(zhuǎn)窯煅燒大于5mm塊礦，倒煙窯和豎爐煅燒大于40mm塊料，碎礦不能被有效利用，其碎礦由于質(zhì)低價(jià)高鋁土礦山采用少被丟棄；二是隨著國內(nèi)外耐火材料市場銷售情況的變化，特級、Ⅰ級礦石供不應(yīng)求，Ⅱ、Ⅲ級礦石滯銷，由于Ⅱ、Ⅲ級Al2O3/SiO2和Al2O3含量低作為氧化鋁生產(chǎn)需求少，礦山開采普遍存在采富棄貧的現(xiàn)象；三是礦石相程度的混級，致使塊料作耐火材料原料煅燒質(zhì)量波動大，部分嚴(yán)重混級礦被遺棄，大概每生產(chǎn)1噸合格品料要消耗4噸~5噸地質(zhì)儲量，資源利用率僅20%~30%。 經(jīng)過30多年如此無序開采和不當(dāng)利用，致使鋁土礦資源供需矛盾突出。山西陽泉等地鋁土礦開采高峰期已過，河南、山東某些地區(qū)出現(xiàn)鋁土礦資源供應(yīng)緊局面，造成鋁土礦價(jià)格上揚(yáng)，品位降低。尤其隨著全國新建、在建氧化鋁項(xiàng)目逐步投產(chǎn)，鋁土礦資源爭奪更加激烈，已成為近來行業(yè)間關(guān)系緊張的顯著特征。 7提高資源利用率的辦法 當(dāng)前，我國鋁土礦資源供應(yīng)日益緊張，迫切需要采取有效辦法提高鋁土礦資源利用率。鋁土礦山企業(yè)應(yīng)加強(qiáng)礦山開采過程中的貧化、損失管理，提高出礦質(zhì)量，按不同質(zhì)級進(jìn)行分級挑選和堆放，質(zhì)優(yōu)價(jià)高。冶煉和煅燒企業(yè)應(yīng)發(fā)展均化料系列化產(chǎn)品來有效促進(jìn)鋁土礦原料質(zhì)量、性能和附加值升級，實(shí)現(xiàn)鋁土礦山大規(guī)模機(jī)械化開采，形成采、燒一整套適應(yīng)資源特點(diǎn)的現(xiàn)代化生產(chǎn)系統(tǒng)，使我國鋁土礦資源利用率從現(xiàn)在的20%提高到80%以上，實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展和資源的綜合利用，獲得經(jīng)濟(jì)效益最大化。中國鋁業(yè)股份有限公司陽泉山頭南礦區(qū)尚處在籌建階段，如何開采好、利用好礦區(qū)內(nèi)的鋁土礦資源，有著重要的現(xiàn)實(shí)意義。
河南華冠環(huán)�？萍加邢薰�在山西境內(nèi)有大量的煅燒鋁礬土行業(yè)業(yè)績，產(chǎn)量有50-500噸每天產(chǎn)能，可技術(shù)轉(zhuǎn)讓，可出售設(shè)備，產(chǎn)品。 河南華冠環(huán)保科技有限公司專業(yè)致力于資源再利用、高嶺土、鋁礬土行業(yè)、生產(chǎn)的回轉(zhuǎn)窯運(yùn)轉(zhuǎn)率可提高10%以上，產(chǎn)量提高5%～10%，能耗降低20%左右，產(chǎn)能達(dá)到50-500t/d，更加節(jié)能環(huán)保。如有需求，可直接咨詢18637113703(微信同號)，華冠環(huán)�？萍脊緸槟哒\服務(wù)，隨時(shí)歡迎前來參觀! 專業(yè)售后服務(wù)！
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