山西铝矾土开发现状和利用前景
有关资料表明,截至2000年底,山西铝土矿共有上表及未上表矿产地128处,其中:上表矿产地71处,资源/储量90249.91万吨;未上表57处,资源储量8662.95万吨。全省总资源储量98912.86万吨,其中工业资源储量19530.34万吨,占全省的19.74%。
按新分类,上表矿床保有储量(Extractable reserve)5698.79万吨,占全省上表资源储量的6.31%;基础储量(Basic
reserve)20522.18万吨,占22.74%;资源量(Resources)64028.94万吨,占70.95%。表1、表2是按新分类进行的统计,可以看出铝土矿在全省各行政区都有出露,以吕梁地区铝土矿资源储量最为丰富,相对集中。
表1 山西省上表矿床资源储量表
地区 | 矿产地(处) | 资源/储量(×100000万吨) | 合计(×100000万吨) | 占全省(%) | ||
资源量 | 基础储量 | 储量 | ||||
山西全省 | 71 | 64028.94 | 20522.18 | 5698.79 | 90249.91 | 100 |
太原地区 | 2 | 565.1 | 63.62 | 628.72 | 0.70 | |
朔州地区 | 2 | 1047.19 | 1047.19 | 1.16 | ||
忻州地区 | 13 | 17179.64 | 395.48 | 17575.12 | 19.47 | |
吕梁地区 | 28 | 19099.10 | 18999.18 | 4877.79 | 42976.07 | 47.62 |
阳泉地区 | 11 | 7629.06 | 1063.90 | 821.0 | 9513.96 | 10.54 |
晋中地区 | 5 | 5085.52 | 5085.52 | 5.64 | ||
临汾地区 | 2 | 2460.19 | 2460.19 | 2.73 | ||
长治地区 | 2 | 1095.18 | 1095.18 | 1.21 | ||
运城地区 | 6 | 9867.96 | 9867.96 | 10.93 |
注:储量为可采储量(111);基础储量为预可采储量(121、122);资源量为内含经济资源量(331、332、333);不包括334。
表2 山西省未上表矿床资源储量表
地区 | 矿产地(处) | 资源/储量(×100000万吨) | 合计(×100000万吨) | 占全省(%) | ||
资源量 | 基础储量 | 储量 | ||||
山西全省 | 29 | 7968.58 | 694.37 | 8622.95 | 100 | |
忻州地区 | 6 | 479.47 | 479.47 | 5.54 | ||
吕梁地区 | 14 | 4907.22 | 694.37 | 5601.59 | 64.66 | |
临汾地区 | 3 | 1225.25 | 1225.25 | 14.14 | ||
长治地区 | 3 | 1054.26 | 1054.26 | 12.17 | ||
晋城地区 | 3 | 302.38 | 302.38 | 3.49 |
注:表中未包括28处未上表预查矿床的资源量(334);资源量包括332、333;但不包括334。
山西铝土矿不仅具有资源总量优势,而且综合开发前景看好。
截至2000年底,山西铝土矿D级以上总储量为998912.86万吨,约占全国铝土矿总量的2/5,具有资源总量优势。详见表3。
表3 全国铝土矿储量汇总表
地区 | 矿区数 | 储量(万吨) | 总量比例(%) | 备注 | |
A+B+C | A+B+C+D | ||||
全国 | 372 | 70112.19 | 234097.83 | 100 | |
山西 | 128 | 19530.34 | 98912.86 | 42 | 2000年底 |
贵州 | 72 | 12709.00 | 39547.10 | 16.89 | |
河南 | 39 | 19550.00 | 38636.10 | 16.50 | |
广西 | 23 | 11627.30 | 36907.60 | 15.77 | |
山东 | 20 | 2346.80 | 4365.50 | 1.86 | |
其它 | 90 | 4348.75 | 15728.67 | 6.73 |
1、山西铝土矿总体上是以中低品位矿石为主
山西全省进行过富铝土矿(A/S>7.0)储量计算的矿区33个,占全省128个矿区数的25.78%。富铝土矿储量18617.63万吨,占全省总储量的18.82%,其中:B+C级2147.63万吨;D级16470.0万吨。
山西全省矿区平均品位A/S<7.0的有95个,占全省128个矿区数的74.22%。铝土矿储量80295.3万吨,占全省总储量的81.18%,其中B+C级14175.0万吨;D级66120.86万吨。
2、产地相对比较集中,有利于开发利用
山西省铝土矿分布广泛,从北到南、由西向东大面积分布有铝土矿,埋深小于400m的铝土矿在省内的分布面积在1.7万平方公里以上。同时,产地又相对比较集中,全省有38个市(县)有铝土矿出露,工作程度达D级(280米×280米网度)储量以上的铝土矿产地128处,其中大型矿床15处,中型矿床41处,大、中型矿床占总数的43.75%。按集中产出地域分布,可分晋北和晋南两大片。晋北片(太原以北)有怀仁、朔州、宁武-原平、娄烦、五台、保德-兴县以及古交7个铝土矿集中产出区,共有铝土矿床41处。晋南片(太原以南)有阳泉、沁源、交口-孝义、灵石-霍州、临县-中阳、阳城-陵川、平陆-夏县7个集中产出区,共有铝土矿床87处。
较为集中的产地,四通八达的铁路、公路交通运输网,为铝土矿规模化开采和利用提供了十分便利的条件。
3、矿物组分有利于生产氧化铝
山西铝土矿的主要矿物组份为一水硬铝石、高岭石、次要组份有针铁矿、锐铁矿和金红石,以及钛铁矿、赤铁矿、黄铁矿、磁铁矿、菱铁矿、锆石、绿泥石、水云母、石英、伊利石、电气石、方解石等。而含硅矿物主要是高岭石,占铝矿石中硅矿物总量的80%以上,除晋北有少量的“绿矿”外,山西铝土矿石加工性能良好,Al2O3相对溶出率均在96.25%以上,预脱硅效率在69.1%以上,赤泥沉降速度快,精液浮游物少,对氧化铝生产非常有利。
4、共、伴生矿产(元素)多,综合利用前景好
山西铝土矿床为古风化壳岩溶型沉积矿床,矿床内除已知的铝土矿、高铝粘土外,尚有普通耐火粘土、铁矾土、山西式铁矿、硫铁矿等共生矿产。近年研究成果表明,山西铝土矿中(包括含矿岩系)伴生有多种稀有稀土元素,其中达到同类矿床现行工业指标的元素有稀土元素和铌;达到综合利用要求的元素除镓外,还有钪和锂。此外钒和铷在氧化铝溶在精液中、钛在赤泥中都高度富集,回收前景好。
5、地质工作程度偏低
山西铝土矿D级以上储量98912.86万吨,而工业储量只有19530.34万吨,仅占总量的19.74%,工业储量比例在国内四大铝资源省中最低。按新分类,山西铝土矿保有储量只有5698.79万吨,仅占旧分类D级以上储量的6.31%。
山西铝土矿资源开发现状:
(1)山西阳泉地区开发利用铝土矿最早,在20世纪50-60年代,分别建成投产了山东铝厂的阳泉白家庄铝土矿和阳泉耐火材料厂的太湖石铝土矿。截至2000年,其储量变化情况详见表4。
表4 阳泉白家庄和太湖石矿储量变化情况表(单位:万吨)
矿山 | 原储量 | 消耗储量 | 保有储量 | |||
B+C | B+C+D | B+C | B+C+D | B+C | B+C+D | |
白家庄矿 | 1674.00 | 1940.70 | 1596.00 | 1862.70 | 78.00 | 78.00 |
太湖石矿 | 796.00 | 985.10 | 52.30 | 52.50 | 743.70 | 932.60 |
合计 | 2470.00 | 2925.80 | 1648.30 | 1915.20 | 821.70 | 1010.60 |
(2)山西铝厂从1987年7月正式试车生产,至2002年产量达136万吨,累计生产氧化铝近1000万吨,消耗铝土矿石近2000万吨。所属孝义铝矿设计产能为215万t/a,1987年至2001年的15年中累计采矿713.35万吨。截至2001年底,各矿区储量变化情况详见表5。
表5 孝义铝矿截至2001年底各矿区储量变化情况表
序号 | 矿区名称 | 设计境界内 | 至2001年末开采量 | 至2001年底剩余量 | |||
矿量(万吨) | 岩量 (万立方米) |
矿量(万吨) | 岩量 (万立方米) |
矿量(万吨) | 岩量 (万立方米) |
||
1 | 克俄矿区 | 1387.31 | 5258 | 452.73 | 1551.95 | 934.58 | 3706.05 |
2 | 西河底南采场 | 1476.09 | 5298.38 | 144.42 | 1069.62 | 1331.67 | 4228.76 |
3 | 西河底北采场 | 1525.07 | 5382.63 | 57.91 | 453.04 | 1467.16 | 4929.59 |
4 | 后务成矿区 | 983.24 | 2626.58 | 58.29 | 364.43 | 924.95 | 2262.15 |
5 | 合计 | 5371.71 | 18565.5 | 713.35 | 3439.04 | 4658.36 | 15126.46 |
中国铝业山西分公司(原山西铝厂)80万吨氧化铝扩建项目,已于2002年4月经国务院正式批准立项,该项目建成后每年消耗矿石165万吨,届时山西分公司需供矿在400万吨以上。为了确保有足够的后备资源,中国铝业山西分公司从2001年开始在全省大力开展了铝土矿资源的勘查工作。
(3)2002年,早在规划中的晋北氧化铝开始在宁武宽草坪矿区和五台天和矿区进行地质勘探工作,规划供矿规模100多万吨,该区域的铝土和将作为晋北氧化铝厂的原料矿石基地。
(4)20世纪80年代初期开始,外贸部门开始大量收购高铝熟料出口,促使民采铝矿在全省范围内兴起,随后铝行业在山西境内收购民采铝土矿也逐渐形成规模,铝行业收购民采铝土矿的快速发展促使民采铝土矿规模进一步扩大,目前省内的民矿市场规模年交易量估计在400万-450万吨之间,其中铝行业(用于氧化铝生产)约为200万吨,接近总量的50%。