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中國鋁土礦資源概況特點及分布

2018-08-02 13:22:07報告大廳(big5.chinabgao.com) 字號:T|T
主題詞:鋁土

    一、什麽是鋁土礦

    鋁土礦實際上是指工業上能利用的,以三水鋁石、一水軟鋁石或一水硬鋁石為主要礦物所組成的礦石的統稱。它的應用領域有金屬和非金屬兩個方面。

    鋁土礦是生産金屬鋁的最佳原料,也是最主要的應用領域,其用量占世界鋁土礦總産量的90%以上。

    鋁土礦的非金屬用途主要是作耐火材料、研磨材料、化學制品及高鋁水泥的原料。鋁土礦在非金屬方面的用量所占比重雖小,但用途卻十分廣泛。例如:化學制品方面以硫酸鹽、三水合物及氯化鋁等産品可應用于造紙、淨化水、陶瓷及石油精煉方面;活性氧化鋁在化學、煉油、制藥工業上可作催化劑、觸媒載體及脫色、脫水、脫氣、脫酸、幹燥等物理吸附劑;用r-Al2O3生産的氯化鋁可供染料、橡膠、醫藥、石油等有機合成應用;玻璃組成中有3%~5%Al2O3可提高熔點、粘度、強度;研磨材料是高級砂輪、抛光粉的主要原料;耐火材料是工業部門不可缺少的築爐材料。

    金屬鋁是世界上僅次于鋼鐵的第二重要金屬,1995年世界人均消費量達到3.29kg。由于鋁具有比重小、導電導熱性好、易于機械加工及其他許多優良性能,因而廣泛應用于國民經濟各部門。目前,全世界用鋁量最大的是建築、交通運輸和包裝部門,占鋁總消費量的60%以上。鋁是電器工業、飛機制造工業、機械工業和民用器具不可缺少的原材料。

    二、中國鋁土礦礦業簡史

    鋁元素是在1825年由丹麥物理學家H.C.奧爾斯德(H.C.Oersted)使用鉀汞齊與氯化鋁交互作用獲得鋁汞齊,然後用蒸餾法除去汞,第一次制得金屬鋁而發現的。

    金屬鋁的生産,初期是化學法。即1854年法國科學家H.仙克列爾戴維裏(H.SainteClaireDiwill)創立的鈉法化學法和1865年俄國物理化學家H.H.別凱托夫(Н.Н.Бекетов)創立的鎂法化學法。法國于1855年采用化學法開始工業生産,是世界最早生産鋁的國家。

    鋁土礦的發現(1821年)早于鋁元素,當時誤認為是一種新礦物。從鋁土礦生産鋁,首先需制取氧化鋁,然後再電解制取鋁。鋁土礦的開采始于1873年的法國,從鋁土礦生産氧化鋁始于1894年,采用的是拜耳法,生産規模僅每日1t多。

    到了1900年,法國、意大利和美國等國家有少量鋁土礦開采,年産量才不過9萬t。隨著現代工業的發展,鋁作為金屬和合金應用到航空和軍事工業,隨後又擴大到民用工業,從此鋁工業得到了迅猛發展,到1950年,全世界金屬鋁産量已經達到了151萬t,1996年增至2092萬t,成為僅次于鋼鐵的第二重要金屬。

    我國鋁土礦的普查找礦工作最早始于1924年,當時由日本人板本峻雄等對遼甯省遼陽、山東省煙台地區的礬土頁岩進行了地質調查。此後,日本人小貫義男等人,以及我國學者王竹泉、謝家榮、陳鴻程等先後對山東淄博地區、河北唐山和開灤地區,山西太原、西山和陽泉地區,遼甯本溪和複州灣地區的鋁土礦和礬土頁岩進行了專門的地質調查。我國南方鋁土礦的調查始于1940年,首先是邊兆祥對雲南昆明板橋鎮附近的鋁土礦進行了調查。隨後,1942~1945年,彭琪瑞、謝家榮、樂森王尋等人,先後對雲、貴、川等地鋁土礦、高鋁粘土礦進行了地質調查和系統采樣工作。總起來說,新中國成立以前的工作多屬一般性的踏勘和調查研究性質。

    鋁土礦真正的地質勘探工作是從新中國成立後開始的。1953~1955年間,冶金部和地質部的地質隊伍先後對山東淄博鋁土礦、河南鞏縣小關一帶鋁土礦(如竹林溝、茶店、水頭及鍾嶺等礦區)、貴州黔中一帶鋁土礦(如林夕、小山壩、燕垅等礦區)、山西陽泉白家莊礦區,等等,進行了地質勘探工作。但是,當時由于缺少鋁土礦的勘探經驗,沒有結合中國鋁土礦的實際情況而盲目套用原蘇聯的鋁土礦規範,致使1960~1962年複審時,大部分地質勘探報告都被降了級,儲量也一下減少了許多。1958年以後,我國對鋁土礦的勘探積累了一定的經驗,在大搞銅鋁普查的基礎上,又發現和勘探了不少礦區,其中比較重要的有:河南張窯院、廣西平果、山西孝義克俄、福建漳浦、海南蓬萊,等等鋁土礦礦區。

    我國鋁土礦的開采最早始于1911年,當時日本人首先對我國遼甯省複州灣鋁礬土礦進行開采,隨後1925~1941年又對我國遼甯省遼陽、山東煙台礦區A、G兩層鋁土礦進行開采,以上開采多用作耐火材料。1941~1943年日本人對我國山東省淄博鋁土礦湖田和沣水礦區的田莊、紅土坡礦段進行了開采,礦石作為煉鋁原料。後來台灣鋁業公司也曾進行過小規模開采供煉鋁用。

    我國鋁土礦大規模開發利用是從新中國以後開始的。1954年首先恢複以前日本人曾小規模開采過的山東沣水礦山。1958年以後在山東、河南、貴州等省先後建設了501、502、503三大鋁廠,為了滿足這三大鋁廠對鋁土礦的需求,在山東、河南、山西、貴州等省建成了張店鋁礦、小關鋁礦、洛陽鋁礦、修文鋁礦、清鎮鋁礦、陽泉鋁礦等鋁礦原料基地。

    進入80年代,特別是1983年中國有色金屬工業總公司成立以後,我國鋁土礦的地質勘探和鋁工業得到了迅速發展,新建和擴建了以山西鋁廠、中州鋁廠為代表的一批大型鋁廠,使我國原鋁産量由1954年的不足2000t,發展到了現在的187萬t。建立了從地質、礦山到冶煉加工一整套完整的鋁工業體系,鋁金屬及其加工産品基本可滿足我國經濟建設的需要。

    三、資源狀況

    截至1996年末,我國已探明鋁土礦礦區310處,分布于全國19個省、自治區、直轄市。鋁土礦保有儲量達到22.73億t,其中A+B+C級7.05億t,占總保有儲量的31%。圖3.9.1示出了我國1960~1995年鋁土礦保有儲量和A+B+C級儲量增長狀況。

    據美國礦業局《MineralCommoditySummaries》1996年資料,全世界鋁土礦儲量為230億t,儲量基礎為280億t,其中鋁土礦資源比較豐富的國家有:澳大利亞(儲量基礎79億t)、幾內亞(儲量基礎59億t)、巴西(儲量基礎29億t)、牙買加(儲量基礎20億t)、印度(儲量基礎12億t)、匈牙利(儲量基礎9億t)。我國鋁土礦的數量和質量都不及上述國家,如以我國A+B+C級儲量(工業儲量)和這些國家的儲量基礎相比,遠在它們之後。

    我國鋁土礦資源還是比較豐富的,華北地台、揚子地台、華南褶皺系及東南沿海四個成礦區都具有較好的鋁土礦成礦條件,尤以晉中-晉北、豫西-晉南、黔北-黔中三個成礦帶成礦條件較好,資源遠景也大;桂西-滇東及川南-黔北等成礦帶也有一定的遠景。有關部門根據已有地質條件和成礦條件分析,我國鋁土礦資源總量預計可達50億t。

    四、資源特點

    我國鋁土礦除了分布集中外,以大、中型礦床居多。儲量大于2000萬t的大型礦床共有31個,其擁有的儲量占全國總儲量的49%;儲量在2000~500萬t之間的中型礦床共有83個,其擁有的儲量占全國總儲量的37%,大、中型礦床合計占到了86%。

    我國鋁土礦的質量比較差,加工困難、耗能大的一水硬鋁石型礦石占全國總儲量的98%以上。在保有儲量中,一級礦石(Al2O360%~70%,Al/Si≥12)只占1.5%,二級礦石(Al2O351%~71%,Al/Si≥9)占17%,三級礦石(Al2O362%~69%,Al/Si≥7)占11.3%,四級礦石(Al2O3>62%,Al/Si≥5)占27.9%,五級礦石(Al2O3>58%,Al/Si≥4)占18%,六級礦石(Al2O3>54%,Al/Si≥3)占8.3%,七級礦石(Al2O3>48%,Al/Si≥6)占1.5%,其余為品級不明的礦石。

    我國鋁土礦的另一個不利因素是適合露采的鋁土礦礦床不多,據統計只占全國總儲量的34%。

    與國外紅土型鋁土礦不同的是,我國古風化殼型鋁土礦常共生和伴生有多種礦産。在鋁土礦分布區,上覆岩層常産有工業煤層和優質石灰岩。在含礦岩系中共生有半軟質粘土、硬質粘土、鐵礦和硫鐵礦。鋁土礦礦石中還伴生有镓、釩、锂、稀土金屬、铌、钽、钛、钪等多種有用元素。在有些地區,上述共生礦産往往和鋁土礦在一起構成具有工業價值的礦床。鋁土礦中的镓、釩、钪等也都具有回收價值。

    我國鋁土礦的最後一個特點是,地質工作程度比較高,截至1994年底,我國鋁土礦保有儲量中屬于勘探階段的占32.5%,屬于詳查階段的占55.8%,兩者合計,詳查以上工作程度的儲量占全國總保有儲量的88.3%。

    五、我國鋁土礦儲量分布

    我國鋁土礦分布高度集中,山西、貴州、河南和廣西四個省(區)的儲量合計占全國總儲量的90.9%(山西41.6%、貴州17.1%、河南16.7%、廣西15.5%),其余擁有鋁土礦的15個省、自治區、直轄市的儲量合計僅占全國總儲量的9.1%。

    山西的鋁土礦床(點)主要分布在孝義、交口、汾陽、陽泉、盂縣、甯武、原平、興縣、保德、平陸等5大片42個縣境內,面積約6.7萬km2,探明鋁土礦儲量,居全國第一,該區的資源總量估計可達20億t。

    河南的鋁土礦集中分布在黃河以南、京廣線以西的鞏縣、登封、偃師、新安、三門峽、陝縣、寶豐、魯山、臨汝、禹縣等三大片10多個縣境內,面積3萬多km2,探明鋁土礦儲量居全國第2位,預測資源總量可達10億t。

    貴州的鋁土礦床主要分布在“黔中隆起”南北兩側的遵義、息峰、開陽、甕安、正安、道真、修文、清鎮、貴陽、平壩、織金、苟江、黃平等十幾個縣境內,面積2400km2,探明鋁土礦儲量居全國第3位。預測資源總量逾10億t。

    廣西的鋁土礦集中分布在平果、田東、田陽、德保、靖西、桂縣、那坡、果化、隆安、邕甯、崇左等縣境內,探明鋁土礦儲量居全國第4位,預測鋁土礦儲量在8億t以上。

    山東的鋁土礦主要分布在淄博、新泰、洪山等縣境內,其探明鋁土礦儲量占全國總儲量的3%。

    此外,在海南、廣東、福建、雲南、江西、湖北、湖南、陝西、四川、新疆、甯夏、河北等省(區),也有鋁土礦礦床産出。

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