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我国铝土矿资源及其选矿技术进展

发布日期:2020-09-09  来源:矿产保护与利用  作者:韩跃新  浏览次数:206
       我国土矿的资源储量与进口情况,介绍了我国铝土矿资源类型与特点,并分析了铝土矿资源开发存在的问题。针对我国铝土矿资源较为丰富但质量差的特点,总结了所采用的铝土矿选矿方法。并从铝土矿选矿脱硅、高铝土矿铝铁分离与高硫铝土矿脱硫、铝土矿选矿尾矿和废水处理三个方面分析了目前铝土矿选矿存在的工艺技术问题。建议立足国内资源,淘汰落后产能,推进铝土矿选矿与尾矿和赤泥的资源化利用研究,并加大利用国外铝土矿资源力度以及开发利用其他铝资源。铝属轻属,是仅次于钢铁的第二大金属材料,是现代高技术产业发展的关键支撑材料[1,2]。自然界中含铝矿物和岩石种类丰富,目前已知的铝矿物和含铝矿物多达 250 种,其中主要有铝土矿、高岭土红柱石、霞石、明矾石和冰晶石等,这些矿物及岩石都可以作为提取铝的原料,然而到目前为止,具有商业开采价值的原料主要是铝土矿。铝土矿是铝产业链条发展的源头,是铝行业健康发展的资源保障。随着我国工业化经济的快速发展,近年来我国已成为世界第一大铝生产国和消费国,2017 年我国电解铝和氧化铝产量均占全球的 50% 以上,相应也是全球铝土矿消耗量最大的国家。近年来,铝土矿资源已成为我国紧缺的大宗矿产之一。中国是世界铝土矿进口大国,2017 年对外依存度已超过 50% ,并且在继续升高[3]。我国铝土矿质量较差,大部分都是加工困难、耗能高的一水硬铝石,其中相当一部分铝土矿中的硅、硫和铁等有害杂质含量过高,必须采用选矿方法进行除杂后,才能直接用于拜耳法生产氧化铝[4 - 7]。因此,对中国铝土矿的资源现状和铝土矿选矿技术现状以及存在的问题进行综合分析,并提出合理的开发建议,对促进中国铝土矿的开发利用和提高资源保障能力具有重要的理论意义和实践意义。

1立足国内,对本土铝土矿资源合理开发与规划( 1) 提高勘探技术水平,加大勘查开发力度;( 2) 优化铝工业区域布局,根据国内铝土矿地区分布情况,对资源进行规划与布局; ( 3) 控制开采力度与规模,实行保护性开采,建立合理的资源储备机制; ( 4) 合理规划产能,避免重复建设造成资源浪费; ( 5) 进一步建立健全铝土矿资源合理开发利用的相关法律法规,规范铝土矿开发利用秩序[3,56]。

2加大我国铝土矿选矿力度由于我国优质铝土矿资源严重短缺,在资源供应方面承受着较大的压力,故开发利用低品位难选的铝土矿资源,选择合理的选矿技术对铝土矿预处理已成为当前缓解铝土矿供需矛盾和提高铝工业经济效益的重点。通过铝土矿选矿可以达到脱硅、脱硫、除铁、脱除其他杂质及提高铝硅比的目的。高铝矿石资源除杂后可作高铝耐火材料,低铝高硅矿石经选矿后可作铝氧生产原料,达到资源充分合理的利用。未来尤其应加强选矿技术研究力度与投入,使我国大量高铁铝土矿达到高效铝铁分离资源化利用以及高硫铝土矿高效清洁脱除硫杂质资源化利用。在我国铝土矿资源对外依存度很高的情况下,合理开发和利用这种高硫和高铁铝土矿资源,增加我国氧化铝资源的自给率,缓解我国铝土矿资源短缺的局面,最终保证氧化铝工业的可持续发展[4,14]。

3开发利用国外铝土矿资源虽然我国的铝土矿总量较多,但是可开采的矿产资源较少。因此,加大国外铝土矿资源利用和挖掘国内潜力应双管齐下,共同推进。开发利用海外铝土矿石,应从以下两点着手[3,56]:( 1) 开发利用国外铝土矿资源,实现可持续发展。为了从根本上提升国内铝土矿资源保障能力,应加快勘查、开发利用国外铝土矿资源。通过各种合理方式建立境外铝土矿储备基地,大力推进铝土矿资源全球优化配置,构建中国铝土矿资源的全球安全保障体系。我国周边国家印度尼西亚和老挝等东南亚地区是境外铝土矿投资的优先区域,几内亚等西非地区是境外铝土矿投资的重点区域。( 2) 优化铝土矿进口方式。我国铝土矿进口量近年来逐渐增多,而且进口来源比较集中,这导致安全供应体系的保障程度的大大降低。因此我国需要优化进口方式,使铝土矿进口多元化。可以将目光分配到牙买加、越南及马来西亚等国家,丰富铝土矿资源来源,规避受制于人的风险。

4以科技为支撑,淘汰落后产能,优化铝产业布局随着科技的进步,一方面我国需要淘汰落后产能,控制新上氧化铝项目的审批; 另一方面,应该利用投资、合作等形式,与国外铝土矿资源丰富但产能落后的国家进行合作,建立境外氧化铝生产基地,向国外合理转移氧化铝、原铝过剩产能。以此缓解国内铝土矿资源紧缺的局面[56]。

5开发其他铝资源除了铝土矿之外,全球还有大量具有工业利用价值的高岭石、明矾石、红柱石和霞石等其他含铝矿物可为铝工业使用。例如,西伯利亚的阿钦斯克氧化铝厂( Achinsk) 就采用霞石生产氧化铝,年产量在100 万 t 以上; 中国也正在开发用粉灰生产氧化铝的工艺[10,13,57]。

6节能减排,绿色清洁生产,推进固废源化利用环境生态保护与资源开发同等重要,构建环境友好型企业是当今经济发展的趋势。保护生态环境、节约能源、减少“三废”排放、清洁生产在铝资源开发利用中的推进势在必行。目前铝土矿业在生产中将大量选矿尾矿和生产氧化铝产生的赤泥作为废弃物直接堆放,不但造成资源严重浪费,还污染了境,破坏了生态。未来我国应加强与推进尾矿和赤泥的资源化利用研究与产业化,比如综合回收赤泥中大量存在的有价金属铁和铝,实现生产环节废弃物减排与资源梯级利用[4,58 - 61]。

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