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中国铝土矿资源概况 特点及分布
  发布日期:2014-06-23 | 点击次数:1888
 
一、什么是铝土矿

铝土矿实际上是指工业上能利用的,以三水铝石、一水软铝石或一水硬铝石为主要矿物所组成的矿石的统称。它的应用领域有金属和非金属两个方面。

铝土矿是生产金属铝的最佳原料,也是最主要的应用领域,其用量占世界铝土矿总产量的90%以上。

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。

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。目前,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。

二、中国铝土矿矿业简史

铝元素是在1825年由丹麦物理学家H.C.奥尔斯德(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(Н.Н.Бекетов)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t。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t,1996年增至2092万t,成为仅次于钢铁的第二重要金属。

我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,以及我国学者王竹泉、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。我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)、贵州黔中一带铝土矿(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,当时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,我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,其中比较重要的有: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。

我国铝土矿的开采最早始于1911年,当时日本人首先对我国辽宁省复州湾铝矾土矿进行开采,随后1925~1941年又对我国辽宁省辽阳、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年日本人对我国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。

我国铝土矿大规模开发利用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80年代,特别是1983年中国有色金属工业总公司成立以后,我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、中州铝厂为代表的一批大型铝厂,使我国原铝产量由1954年的不足2000t,发展到了现在的187万t。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我国经济建设的需要。

三、资源状况

截至1996年末,我国已探明铝土矿矿区310处,分布于全国19个省、自治区、直辖市。铝土矿保有储量达到22.73亿t,其中A+B+C级7.05亿t,占总保有储量的31%。图3.9.1示出了我国1960~1995年铝土矿保有储量和A+B+C级储量增长状况。

据美国矿业局《MineralCommoditySummaries》1996年资料,全世界铝土矿储量为230亿t,储量基础为280亿t,其中铝土矿资源比较丰富的国家有:澳大利亚(储量基础79亿t)、几内亚(储量基础59亿t)、巴西(储量基础29亿t)、牙买加(储量基础20亿t)、印度(储量基础12亿t)、匈牙利(储量基础9亿t)。我国铝土矿的数量和质量都不及上述国家,如以我国A+B+C级储量(工业储量)和这些国家的储量基础相比,远在它们之后。

我国铝土矿资源还是比较丰富的,华北地台、扬子地台、华南褶皱系及东南沿海四个成矿区都具有较好的铝土矿成矿条件,尤以晋中-晋北、豫西-晋南、黔北-黔中三个成矿带成矿条件较好,资源远景也大;桂西-滇东及川南-黔北等成矿带也有一定的远景。有关部门根据已有地质条件和成矿条件分析,我国铝土矿资源总量预计可达50亿t。

四、资源特点

我国铝土矿除了分布集中外,以大、中型矿床居多。储量大于2000万t的大型矿床共有31个,其拥有的储量占全国总储量的49%;储量在2000~500万t之间的中型矿床共有83个,其拥有的储量占全国总储量的37%,大、中型矿床合计占到了86%。

我国铝土矿的质量比较差,加工困难、耗能大的一水硬铝石型矿石占全国总储量的98%以上。在保有储量中,一级矿石(Al2O360%~70%,Al/Si≥12)只占1.5%,二级矿石(Al2O351%~71%,Al/Si≥9)占17%,三级矿石(Al2O362%~69%,Al/Si≥7)占11.3%,四级矿石(Al2O3>62%,Al/Si≥5)占27.9%,五级矿石(Al2O3>58%,Al/Si≥4)占18%,六级矿石(Al2O3>54%,Al/Si≥3)占8.3%,七级矿石(Al2O3>48%,Al/Si≥6)占1.5%,其余为品级不明的矿石。

我国铝土矿的另一个不利因素是适合露采的铝土矿矿床不多,据统计只占全国总储量的34%。

与国外红土型铝土矿不同的是,我国古风化壳型铝土矿常共生和伴生有多种矿产。在铝土矿分布区,上覆岩层常产有工业煤层和优质石灰岩。在含矿岩系中共生有半软质粘土、硬质粘土、铁矿和硫铁矿。铝土矿矿石中还伴生有镓、钒、锂、稀土金属、铌、钽、钛、钪等多种有用元素。在有些地区,上述共生矿产往往和铝土矿在一起构成具有工业价值的矿床。铝土矿中的镓、钒、钪等也都具有回收价值。

我国铝土矿的最后一个特点是,地质工作程度比较高,截至1994年底,我国铝土矿保有储量中属于勘探阶段的占32.5%,属于详查阶段的占55.8%,两者合计,详查以上工作程度的储量占全国总保有储量的88.3%。

五、我国铝土矿储量分布

我国铝土矿分布高度集中,山西、贵州、河南和广西四个省(区)的储量合计占全国总储量的90.9%(山西41.6%、贵州17.1%、河南16.7%、广西15.5%),其余拥有铝土矿的15个省、自治区、直辖市的储量合计仅占全国总储量的9.1%。

山西的铝土矿床(点)主要分布在孝义、交口、汾阳、阳泉、盂县、宁武、原平、兴县、保德、平陆等5大片42个县境内,面积约6.7万km2,探明铝土矿储量,居全国第一,该区的资源总量估计可达20亿t。

河南的铝土矿集中分布在黄河以南、京广线以西的巩县、登封、偃师、新安、三门峡、陕县、宝丰、鲁山、临汝、禹县等三大片10多个县境内,面积3万多km2,探明铝土矿储量居全国第2位,预测资源总量可达10亿t。

贵州的铝土矿床主要分布在“黔中隆起”南北两侧的遵义、息峰、开阳、瓮安、正安、道真、修文、清镇、贵阳、平坝、织金、苟江、黄平等十几个县境内,面积2400km2,探明铝土矿储量居全国第3位。预测资源总量逾10亿t。

广西的铝土矿集中分布在平果、田东、田阳、德保、靖西、桂县、那坡、果化、隆安、邕宁、崇左等县境内,探明铝土矿储量居全国第4位,预测铝土矿储量在8亿t以上。

山东的铝土矿主要分布在淄博、新泰、洪山等县境内,其探明铝土矿储量占全国总储量的3%。

此外,在海南、广东、福建、云南、江西、湖北、湖南、陕西、四川、新疆、宁夏、河北等省(区),也有铝土矿矿床产出。
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