我国铝土矿资源需合理利用
铝土矿是铝氧、陶瓷、耐火工业的天然原料,我国已探明储量25亿吨,占世界总储量2.4%,每年开采量占世界总开采量8%。建国后,国家先后在铝土矿资源丰富的山西阳泉、贵州贵阳、河南渑池建立了铝土矿原料生产基地,满足了当时国民经济建设快速发展的需求,同时也积累了铝土矿原料生产的经验和教训。改革开放后,民营企业得到迅猛发展,铝土矿原料产量大幅增加,但一直以煅烧天然块料为主,资源利用差,能耗高,污染严重。
铝土矿是可用尽且不可再生的宝贵资源,我国耐火材料约有65%属于Al2O3-SiO2系产品,其中的65%左右产品都以铝土矿为原料,尤其近年来随着氧化铝生产的高速发展,过度地开采和生产加工致使我国铝土矿资源日趋匮乏,资源保有储量快速下降,高铝富矿供给矛盾更是严重突出。因此,在保障耐火材料和铝工业健康发展的前提下,加强对提高我国铝土矿资源利用率的研究,采取均化、提纯等先进技术使天然原料品位、质量发生质的提升,不仅提高铝土矿综合利用水平和生产附加值,还为研发大量优质合成新材料打下了坚实的基础。
资源特点
铝土矿是一水铝石(Al2O3·H2O)与三水铝石(Al2O3·3H2O)的混合物,并与其它矿物如高岺石(Al2O3·2SiO2·2H2O)等共生。我国铝土矿多为一水铝石-高岺石型,其特点是含Al2O3高、SiO2高、Fe2O3低,属于难溶铝土矿,不能直接用先进的拜耳法炼氧化铝,但比较适合做耐火原料。由于矿床成因及赋存地质条件的影响,我国铝土矿往往在同一矿层、同一区段,矿石品位差别很大,赋存呈“鸡窝矿”,开采难度大,综合利用率低。
铝土矿石的分级和有害杂质的去除(如Fe2O3、K2O、Na2O、MgO、CaO等)直接影响耐火材料品种和质量。应当指出,我国现行的“铝土矿石技术条件”YB/T5057-1993(2005),仅规定了铝土矿石各品级的铝硅比(Al2O3:︰SiO2),Al2O3、Fe2O3的质量指标(%),适合用于生产氧化铝、刚玉型研磨材料和高铝水泥等由含水氧化铝、氧化硅组成的铝土矿,但对耐火原料铝土矿石的矿山勘探造成很大困难。为达到耐火原料不同品级的要求,铝土矿需实施分级开采,以控制Al2O3含量的范围,目的是使化学成分和矿物组成达到稳定,这是制造优质耐火材料的前提条件。国外标准还要求耐火原料中的Al2O3含量波动范围控制在1%~2%,而我国耐火原料从未达到这一指标,往往高达5%~10%,相当程度上制约了我国耐火材料制品质量的提高,也是我国高铝炉衬使用寿命不高的原因之一。
利用现状
近年来,我国平均每年消耗优质铝土矿1亿吨左右,其中铝工业8000万吨,耐火材料1500万吨,陶瓷及其它工业500万吨。我国铝土矿石开采大都是人工选矿分级,规模小,20%~30%碎矿以及低品位矿石被遗弃,资源利用率很低。其原因:一是目前煅烧窑炉主要以燃气方倒焰窑和煤粉回转窑为主,近年发展了新型燃气机械化竖炉,但这些炉型只能煅烧块料,回转窑煅烧大于5mm块料,倒焰窑和竖炉煅烧大于40mm块料,碎矿不能被有效利用;二是随着国内外市场销售情况的变化,特级、Ⅰ级矿石供不应求,Ⅱ、Ⅲ级矿石滞销,矿山开采普遍存在采富弃贫的现象;三是矿石相当程度的混级,致使块料煅烧质量波动,部分严重混级矿被遗弃,大概每生产1吨合格成品料就要消耗4吨~5吨地质储量,资源利用率仅20%~30%。
经过30多年如此无序开采和不当利用,致使铝土矿资源供需矛盾突出,山西阳泉等地铝土矿开采高峰期已过,河南、山东某些地区出现铝土矿资源供应紧张局面。河南耐火材料生产所用的Al2O3>80%矾土熟料主要依靠山西供应,价格上扬,但品位降低。尤其随着全国新建、在建氧化铝项目逐步投产,铝土矿资源争夺更加激烈,已成为近来行业间关系紧张的的显著特征。在调整与优化产品结构的影响下,铝土矿分级供应耐火材料和氧化铝行业流行的传统观念已难以实现。
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- 编辑:孙宏亮
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