第一節(jié) 鋁土礦定義
鋁土礦實際上是指工業(yè)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(tǒng)稱。鋁土礦的應用領域有金屬和非金屬兩個方面,是生產(chǎn)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產(chǎn)量的90%以上。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。
第二節(jié) 鋁土礦選礦工藝
鋁土礦實際上是指工業(yè)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(tǒng)稱。鋁土礦在我國工業(yè)領域有著廣泛的用途,每年我國的鋁土礦需求量十分龐大。本文就來為您簡單介紹一下鋁土礦主要的工藝。
鋁土礦又稱鋁礬土,一般是由一水硬鋁石、一水軟鋁石和三水鋁石三種礦物,以各種比例構(gòu)成的細分散膠體混合物。鋁土礦經(jīng)常與鐵的氧化物和氫氧化物、銳鈦礦及高嶺石、綠泥石等粘土礦物共生。有時還含鈣、鎂、硫等礦物。鋁土礦石按其所含雜質(zhì)可分為高堿鋁土礦、高鈦鋁土礦、高鐵鋁土礦三類。
從鋁土礦礦石中分選出鋁土礦精礦的過程其實就是一個除去脈石礦物和有害雜質(zhì),分離高鋁礦物和低鋁礦物,以獲得高鋁硅比的精礦的過程。
鋁土礦的主要選礦方法有洗礦、浮選、磁選、化學選礦等。洗礦是提高鋁土礦鋁硅比的最簡單、有效的方法,通過洗礦一般可將礦石鋁硅比提高約2倍,對質(zhì)地疏松礦石的分選更為有效。洗礦常與其他分選方法結(jié)合組成洗礦。
浮選法可用于分離水鋁石和高嶺石,用氧化石蠟皂和塔爾油作捕收劑,在堿性介質(zhì)中進行。磁選用于分離含鐵礦物?;瘜W選礦主要有焙燒脫硅,這是基于礦石中主要含硅礦物是含水鋁代硅酸鹽,焙燒后部分Si()z轉(zhuǎn)變?yōu)闊o晶形易溶于堿的氧化硅微粒而提高了物料的鋁硅比。
一般來說,鋁土礦的主要選礦流程會根據(jù)礦石的不同類型,采用不同的選礦工藝流程。如三水鋁石-高嶺石類鋁土礦的選礦流程,常采用先進行泥、砂分選,粗級別磨礦后用磁選除鐵,礦泥磨礦后浮選。浮選藥劑用油酸、塔爾油、機油按1:1:1配制。
鋁土礦浮選精礦品位含氧化鋁49.65%,回收率45.3%。A1203/SiO2為12.3。而高硅鋁土礦脫硅選礦流程,則采用浮選法較有效,鋁礦物捕收劑有脂肪酸和磺酸鹽類,調(diào)整劑有六偏磷酸鈉、丹寧酸、焦磷酸鈉、蘇打、碳酸鈉。高鐵鋁土礦選礦流程會根據(jù)鐵礦物的含量、種類及嵌布特性,采取不同的除鐵方法。常見的有磁選、焙燒磁選、載體浮選脫鐵。
總的來說,鋁土礦的選礦方法紛繁復雜,在選礦的過程中要根據(jù)礦石的類型及特點來選擇相應的選礦工藝。目前我國的鋁土礦多用浮選法進行礦石分選。
第三節(jié) 鋁土礦資源特征
1.國內(nèi)鋁土礦資源特點鋁土礦床地質(zhì)特點
中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%。
中國鋁土礦的質(zhì)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。
中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(jù)統(tǒng)計只占全國總儲量的34%。
與國外紅土型鋁土礦不同的是,中國古風化殼型鋁土礦常共生和伴生有多種礦產(chǎn)。在鋁土礦分布區(qū),上覆巖層常產(chǎn)有工業(yè)煤層和優(yōu)質(zhì)石灰?guī)r。在含礦巖系中共生有半軟質(zhì)粘土、硬質(zhì)粘土、鐵礦和硫鐵礦。鋁土礦礦石中還伴生有鎵、釩、鋰、稀土金屬、鈮、鉭、鈦、鈧等多種有用元素。在有些地區(qū),上述共生礦產(chǎn)往往和鋁土礦在一起構(gòu)成具有工業(yè)價值的礦床。鋁土礦中的鎵、釩、鈧等也都具有回收價值。
中國鋁土礦的最后一個特點是,地質(zhì)工作程度比較高,截至1994年底,中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%。
2.國內(nèi)鋁土礦床地質(zhì)特點
根據(jù)中國鋁土礦床地質(zhì)特點,一般沉積型鋁土礦床產(chǎn)狀平緩,圈定礦體地表邊界時采用探槽、淺井,深部采用鉆探。但當?shù)V體產(chǎn)狀陡,且在地形條件有利時,也可適當配合少量硐探已探求高級儲量和驗證鉆孔資料的可靠性。對于堆積型和紅土型鋁土礦床因其埋藏不深,除圈定礦體外部可采用探槽配合淺井之外,其他地段全部采用淺井進行勘探。
中國鋁土礦根據(jù)礦石類型、礦床類型,以及開采方式的不同,在勘探時其工業(yè)指標也有所不同。
根據(jù)全國礦產(chǎn)儲量委員會制定的鋁土礦地質(zhì)勘探規(guī)范,按照礦體延展規(guī)模、礦體形態(tài)復雜程度、礦體厚度穩(wěn)定程度、內(nèi)部結(jié)構(gòu)復雜程度、構(gòu)造復雜程度等地質(zhì)因素和勘探難易程度,將沉積型鋁土礦床劃分為四個勘探類型。
1)第Ⅰ勘探類型:礦體延展規(guī)模大、形態(tài)簡單、厚度穩(wěn)定—不穩(wěn)定、內(nèi)部結(jié)構(gòu)簡單—較簡單、構(gòu)造簡單的似層狀沉積型鋁土礦床。如山西克俄鋁土礦床。
2)第Ⅱ勘探類型:礦體延展規(guī)模中—大、形態(tài)較簡單、厚度穩(wěn)定—不穩(wěn)定、內(nèi)部結(jié)構(gòu)簡單—較簡單、構(gòu)造簡單—較簡單的似層狀、透鏡狀沉積型鋁土礦床。如河南賈溝、貴州魏家寨、山東王村等鋁土礦床。
3)第Ⅲ勘探類型:礦體延展規(guī)模中—小、形態(tài)不規(guī)則、厚度不穩(wěn)定—很不穩(wěn)定、內(nèi)部結(jié)構(gòu)簡單—復雜、構(gòu)造簡單—復雜的透鏡狀沉積型鋁土礦床。如貴州老荒坡、燕垅A礦段一號礦體等鋁土礦床。
4)第Ⅳ勘探類型:礦體延展規(guī)模很小、形態(tài)很不規(guī)則、厚度極不穩(wěn)定、內(nèi)部結(jié)構(gòu)復雜—很復雜的小透鏡狀、漏斗狀沉積型鋁土礦床。如河南張窯院2號礦體。
第四節(jié) 鋁土礦 行業(yè) 發(fā)展現(xiàn)狀
鋁土礦分為一水鋁石(又分為一水軟鋁石和一水硬鋁石)和三水鋁石,根據(jù)統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示:全球鋁土礦儲量達到280億噸,主要分布在幾內(nèi)亞、澳大利亞、巴西等地,中國以7.8億噸儲量排在全球第七位。全球鋁土礦供應來源較為充足。
根據(jù)統(tǒng)計:中國鋁土礦儲量為7.8億噸。中國鋁土礦質(zhì)量較差,大部分都是以加工困難、耗能高的一水硬鋁石為主,而且適合露天開采的礦床大約只占到34%左右。中國鋁土礦主要分布在廣西、河南、山西、貴州和重慶等地,其中廣西儲量大約為4.87億噸,占比約為62.44%。
國內(nèi)鋁土礦價格維持在200-280元/噸之間,港口的鋁土礦價格在280-420元/噸之間,這是由于鋁土礦的品質(zhì)不同以及運輸費用差異所造成。從全球視角來看,鋁土礦供應較為充足,預計后期鋁土礦價格變化幅度不會很大。
2016年全球鋁土礦產(chǎn)量達到2.62億噸,澳大利亞、中國和巴西分別排在全球前三名,其產(chǎn)量分別為8200、6500和3450萬噸,總計占比全球鋁土礦產(chǎn)量達到約70%,產(chǎn)量相對來說比較集中。
以產(chǎn)量+進口量-出口量作為中國鋁土礦的消費量來計算,由于中國鋁土礦出口量非常少,可以忽略不計。據(jù)此估算2016年中國鋁土礦消費量達到11705萬噸,對外依存度達到44.47%(進口量/消費量)。中國鋁土礦進口來源主要是澳大利亞、幾內(nèi)亞、馬來西亞、印度等國,其中澳大利亞占比達到40.94%。據(jù)新聞報道:幾內(nèi)亞鋁土礦品質(zhì)高(氧化鋁含量普遍大于60%),且大部分為露天礦,未來幾內(nèi)亞鋁土礦供應存在巨大潛力。同時幾內(nèi)亞政府計劃到2020年鋁土礦出口量有望達到6000-8000萬噸,中國乃至全球鋁土礦需求進一步得到保障。
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