馮 偉

（重慶市江北區(qū)國(guó)土資源管理分局，重慶 400020）

重慶市鋁土礦資源豐富，截止2016年底，鋁土礦保有資源儲(chǔ)量12 923.09萬t，居全國(guó)第五位[1]。但是，其低品位礦石比重大，礦石可利用率低，為滿足重慶市的產(chǎn)業(yè)布局供應(yīng)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展需要，提高礦石的綜合利用顯得尤為重要。

1 重慶鋁土礦特點(diǎn)

1.1 賦存特征

市內(nèi)鋁土礦主要賦存在二疊系中統(tǒng)梁山組中上部的古殘積相的沉積環(huán)境中，其礦床類型屬古風(fēng)化殼原地沉積型的風(fēng)化-沉積-改造礦床，以風(fēng)化殘積的粘土巖、鋁土（質(zhì)）巖為母體。含礦巖系為梁山組地層，厚0.8～31 m，一般為7～15 m，巖性分為兩段，一段分布廣泛，其巖性為上中部鋁土巖夾粘土巖或鋁土巖夾鋁土礦；中下部為粘土巖夾鋁土巖（礦）；下部為綠泥石粘土巖，底部常有一層粘土巖。二段為黑色炭質(zhì)頁巖，除局部缺失外，一般均有產(chǎn)出。含礦巖系在濯河壩向斜東南因沉積相由古殘積相變?yōu)闉I湖-淺湖相，巖性為粘土巖、厚至巨厚層石英粉砂巖，無鋁土礦體產(chǎn)出。至秀山縣一帶則變?yōu)槟囗搸r、石英砂巖及燧石層組合。

1.2 礦石性質(zhì)

鋁土礦礦石類型主要為土狀（含半土狀）礦石、致密狀礦石、豆鮞狀（含豆?fàn)睿┑V石及礫屑狀（含角礫狀及碎屑狀）礦石等四種類型，以致密狀礦石為主，土狀（含半土狀）礦石次之，并有少量豆鮞狀（含豆?fàn)睿⒌[屑狀（含角礫狀及碎屑狀）礦石。致密狀礦石幾乎在所有見礦工程中均有出露，土狀（含半土狀）鋁土礦相對(duì)集中分布于近地表及中淺部范圍，其他礦石類型則零星分布于不同地段。

1.2.1 土狀（含半土狀）礦石

礦石礦物主要由硬水鋁石（一般60%～95%）、軟水鋁石（一般2%～30%）和高嶺石（一般5%～10%）組成。局部地段軟水鋁石含量可高達(dá)30%，尚有微量的伊利石、氧化鐵（針鐵礦）、銳鈦礦等；偶見電氣石、鋯石、石英、綠簾石、硝石等，局部含黃鐵礦。

1.2.2 致密狀礦石

礦物以他形的硬水鋁石（一般25%～75%）、軟水鋁石（一般2%～40%）為主，次為高嶺石、水云母，并含有少量的伊利石，微量的銳鈦礦、鋯石、金紅石、褐鐵礦，局部見少量的黃鐵礦。

本類型主要組成中低品位的礦石類型，在礦體中分布廣泛，在地表和淺部其主要分布在礦層上下周邊，深部則為主要礦石，礦體邊部也占主導(dǎo)地位。

1.2.3 豆鮞狀（含豆?fàn)睿┑V石

礦石礦物基質(zhì)以硬水鋁石（一般30%～75%）為主，有少量的勃姆鋁礦、高嶺石、鮞、豆粒，并有少量的綠泥石、伊利石。環(huán)帶形成主要由高嶺石、綠泥石、伊利石與硬水鋁石共同組成。此類型礦石含粘土礦物相對(duì)較多，是組成中、貧鋁土礦石的主要自然類型。

1.2.4 礫屑狀（含角礫狀及碎屑狀）礦石

礦石礦物主要為硬水鋁石（一般30%～65%），并含有少量的勃姆鋁石、高嶺石、綠泥石、伊利石、微量礦物電氣石、銳鈦礦、鋯石、綠簾石、硝石等。本類型礦石所占全市鋁土礦石比例小，僅為7%左右。豆鮞狀后生破壞后呈礫屑和砂屑狀鋁土礦石[2]。

1.3 礦石品位

礦石品位一般為：Al2O344.26%～71.39%、SiO29.45%～ 19.16%、Fe2O30.80%～ 20.27%、S 0.16%～2.19%，A/S（鋁硅比）值為3.68～7.54，以中高硫、中低品位礦石為主。

1.4 資源分布

市內(nèi)鋁土礦資源分布在渝東南鋁土礦成礦帶，共有16個(gè)礦區(qū)，主要集中分布于南川、武隆地區(qū)，其中南川區(qū)礦區(qū)8個(gè)，保有資源量為11 113.59萬t（占全市86%），武隆區(qū)6個(gè)，保有資源量為1 374.42萬t（占全市10.6%）[1]，如表1所示。

表1 重慶市鋁土礦資源分布

2 鋁土礦的加工與選礦

鋁土礦的加工主要是生產(chǎn)氧化鋁，生產(chǎn)氧化鋁的工藝有拜爾法、燒結(jié)法和聯(lián)合法，其工藝是由A/S的大小來決定的。拜爾法工藝流程較簡(jiǎn)單，建廠投資費(fèi)用低，但需要以高鋁低硅的優(yōu)質(zhì)鋁土礦為原料[3]。燒結(jié)法比較適合處理低鋁硅比的鋁土礦，從而有效地用低品位的鋁土礦生產(chǎn)氧化鋁，但此法生產(chǎn)出的氧化鋁質(zhì)量較低。聯(lián)合法是把拜爾法和燒結(jié)法結(jié)合在一起，兼有兩種方法的優(yōu)點(diǎn)，取得比單一方法更好的效果，同時(shí)可以充分利用中低品位鋁礦資源[4]。重慶中低品味鋁土礦，可以使用聯(lián)合法生產(chǎn)氧化鋁。

市內(nèi)鋁土礦以低品位礦石為主，為提高鋁土礦的品位，可采用選礦或其他方法除去鋁土礦的雜質(zhì)，主要是除去硅、鐵和硫。鋁土礦浮選脫硅效果良好，應(yīng)用洗礦及洗礦-磁選-浮選流程也可以獲得較好的脫硅效果[5]。除硫有浮選脫硫和焙燒脫硫兩種方法，兩種方法相比，后者的脫硫效率高，能達(dá)到90%左右，但生產(chǎn)成本也高。除鐵可采用強(qiáng)磁-浮選聯(lián)合流程或焙燒磁選流程[3]。

3 綜合利用方向

3.1 鋁土礦的利用

3.1.1 生產(chǎn)脫氧劑

鋁土礦可作為煉鋼脫氧劑及帽口保溫發(fā)熱劑，以低品位鋁土礦為原料，用電熱還原法熔煉硅鋁鐵合金作為脫氧劑，不僅能實(shí)現(xiàn)鋁土礦的綜合利用，而且簡(jiǎn)化流程，降低能耗，節(jié)約成本，能合理利用水力發(fā)電等季節(jié)性能源[6]。

3.1.2 生產(chǎn)堿式氯化鋁

以高嶺石-水軟鋁石鋁土礦為原料，可生產(chǎn)堿式氯化鋁，與傳統(tǒng)的凈化劑硫酸鋁相比，其凈水效果是硫酸鋁的3～5倍。堿式氯化鋁還可用作造紙上膠劑、耐火材料粘結(jié)劑、水泥速凝劑、紡織工藝媒染劑、皮革鞣劑、醫(yī)藥工業(yè)用的制酸劑、吸附劑和收斂劑[7]。

3.1.3 生產(chǎn)硫酸鋁

硫酸鋁作為凈水劑，用于生產(chǎn)硫酸鋁的鋁土礦，要求Al2O3含量在40%以上，鋁鐵比即Al2O3/Fe2O3大于51[6]。

3.1.4 其他用途

利用鋁土礦可生產(chǎn)耐火材料、聚合物、高鋁陶瓷、特種玻璃、磨料、阻燃劑、催化劑、載體、電子元器件、醫(yī)藥等產(chǎn)品。

3.2 選礦尾礦的綜合利用

鋁土礦選礦尾礦，如果不加以處理，必然會(huì)占用土地資源、污染環(huán)境、造成資源的浪費(fèi)，其選礦尾礦的綜合利用是非常有必要的。中、高硫鋁土礦石，經(jīng)過脫硫可回收SO2氣體并加以利用。尾礦中的鋁硅酸鹽礦物，可作為橡膠、塑料的活性填料。脫硅后的低鐵尾礦，可作耐火材料。生產(chǎn)氧化鋁產(chǎn)生的殘?jiān)ǔ嗄啵?，可用來生產(chǎn)水泥、建筑用材料、赤泥塑料等。

4 結(jié)語

重慶市是歷史悠久的老工業(yè)基地，隨著經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，對(duì)鋁土礦需求量極大，但重慶市境內(nèi)探明的鋁資源儲(chǔ)量十分有限，遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足需求，為推進(jìn)礦產(chǎn)資源節(jié)約和綜合利用，筆者提出以下發(fā)展建議。

有條件的鋁土礦企業(yè)應(yīng)大力采用先進(jìn)的技術(shù)與工藝，提高鋁土礦的開采回采率和選礦回收率；從回收單一鋁土礦轉(zhuǎn)變?yōu)榛厥掌渌幸娴V產(chǎn)，增加企業(yè)的綜合效益。有條件的鋁土礦礦山企業(yè)配套建設(shè)礦山和選礦廠，以實(shí)現(xiàn)貧富兼采。如企業(yè)無自建選礦能力，以及礦區(qū)內(nèi)或周邊不具備建立選礦廠的條件時(shí)，建議礦山企業(yè)與選礦企業(yè)聯(lián)營(yíng)，變單一的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)為復(fù)合產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，提高鋁土礦的有效利用率，降低生產(chǎn)成本，提高經(jīng)濟(jì)效益。加強(qiáng)工業(yè)礦體勘查評(píng)價(jià)工作，鼓勵(lì)開展低品位礦石的開采選冶試驗(yàn)研究，并提高鋁土礦進(jìn)口渠道的多元化水平。

1 重慶市國(guó)土資源和房屋管理局.2016年重慶市礦產(chǎn)資源儲(chǔ)量通報(bào)[R].重慶：重慶市國(guó)土資源和房屋管理局，2017.

2 劉 成，鄢世華，張小英，等.重慶市鋁土礦資源利用現(xiàn)狀調(diào)查成果匯總報(bào)告[R].重慶：重慶市國(guó)土資源和房屋管理局，2011.

3 肖至培.我國(guó)鋁土礦資源開發(fā)及其綜合利用[J].礦產(chǎn)保護(hù)與利用，1989，（4）：11-17.

4 熊玉強(qiáng)，張 杰.貴州中低品位鋁土礦綜合利用分析[J].潔凈煤技術(shù)，2012，18（2）：109-111.

5 張國(guó)斌.鋁土礦選礦及尾礦綜合利用[J].輕金屬，1998，（9）：3-6.

6 楊冠群.我國(guó)鋁土礦資源綜合利用的探討[J].有色金屬（冶煉部分），1991，（6）：29-31.

7 盛亞君.高嶺石-一水軟鋁石鋁土礦的地質(zhì)概況及綜合利用[J].輕金屬，1998，（1）：8-12.