廣西鋁土礦資源特征及利用現(xiàn)狀

何海洲，楊志強(qiáng)，鄭 力

(廣西壯族自治區(qū)地質(zhì)勘查總院，廣西 南寧 530023)

為摸清廣西的資源家底，盤活資源存量，建設(shè)高效的礦產(chǎn)資源儲(chǔ)量信息管理平臺(tái)，保障廣西礦產(chǎn)資源的持續(xù)穩(wěn)定的供給，為經(jīng)濟(jì)建設(shè)和社會(huì)發(fā)展以及宏觀決策提供基礎(chǔ)資料，在國土資源部的統(tǒng)一安排下我區(qū)開展了涉及20個(gè)重要礦產(chǎn)的“廣西礦產(chǎn)資源利用現(xiàn)狀調(diào)查”專項(xiàng)工作[1-3]。其中鋁土礦是廣西的優(yōu)勢礦產(chǎn)之一，以大中型規(guī)模為主，具有分布集中、保有資源儲(chǔ)量大、品位高、埋藏淺、可露天開采、易于集中開發(fā)等特點(diǎn)。

本文是結(jié)合調(diào)查統(tǒng)計(jì)鋁土礦資源儲(chǔ)量數(shù)量、結(jié)構(gòu)、品質(zhì)、空間分布情況等基礎(chǔ)數(shù)據(jù)[4-5]，對廣西鋁土礦資源稟賦特征、資源開發(fā)利用現(xiàn)狀進(jìn)行分析并提出建議。

1 地質(zhì)礦產(chǎn)概況

廣西是我國鋁土礦資源的主要產(chǎn)區(qū)及重要的鋁工業(yè)生產(chǎn)基地，主要集中分布于桂西資源富集區(qū)[6]的百色市平果、德保、靖西、那坡、田東、田陽一帶，在崇左市及桂中的貴港市、南寧市也有發(fā)現(xiàn)。按成因類型可分為巖溶堆積型及古風(fēng)化殼沉積型鋁土礦，以堆積型為主。

1.1 堆積型鋁土礦

主要賦存在離礦源層(上二疊統(tǒng)合山組)不遠(yuǎn)的以石炭系(C)及二疊系(P)地層為基底的巖溶洼地及緩坡地上的第四紀(jì)巖溶堆積層中[7]。礦體平面形態(tài)呈不規(guī)則長條狀、短軸狀、島狀等；剖面上呈平緩的層狀、似層狀、透鏡狀，受巖溶基底形態(tài)制約。堆積鋁土礦原礦是指由大小不等的鋁土礦石及黏土混雜堆積而成的第四系堆積物，偶含少量泥巖、鋁土質(zhì)泥巖、褐鐵礦、硅質(zhì)巖碎塊等。原礦石經(jīng)篩洗除去黏土，僅保留大于1mm粒級(jí)的鋁土礦塊(或顆粒)即為堆積鋁土礦凈礦石。凈礦石的礦物組分以一水硬鋁石為主，次為褐鐵礦及鐵質(zhì)、泥質(zhì)。礦石具有中鋁、高鐵、高鋁硅比、低硫等特點(diǎn)，可利用性能較好，是采用拜爾法生產(chǎn)氧化鋁的優(yōu)質(zhì)鋁土礦。伴生有益組分鎵達(dá)到工業(yè)利用要求，在氧化鋁加工過程中能實(shí)現(xiàn)綜合回收。

1.2 沉積型鋁土礦

即產(chǎn)于上二疊統(tǒng)合山組含煤層之下，中二疊統(tǒng)茅口組灰?guī)r侵蝕間斷面之上的含鋁巖組層位中的硬水鋁石型鋁土礦，常與褐鐵礦、黃鐵礦、煤礦等共生。礦體產(chǎn)狀與含礦層一致，呈似層狀、透鏡狀、扁豆?fàn)町a(chǎn)出。礦體近地表淺部已氧化，礦石質(zhì)量類同堆積型鋁土礦，可以開采利用；深部未氧化的原生礦富含黃鐵礦，硅、磷雜質(zhì)的含量也比較高，為近期暫不能利用資源。

2 資源儲(chǔ)量特征

截至2009年12月31日，廣西共有35個(gè)鋁土礦區(qū)，其中大型14個(gè)、中型9個(gè)、小型12個(gè)。鋁土礦資源儲(chǔ)量以大、中型鋁土礦區(qū)為主(圖1)，其資源儲(chǔ)量6.93億t，占總資源儲(chǔ)量的96.83%。

廣西鋁土礦累計(jì)查明鋁土礦資源儲(chǔ)量7.159億t，累計(jì)消耗資源儲(chǔ)量0.364億t，占查明量的5.09%；保有資源儲(chǔ)量6.795億t，占查明量的94.91%(其中基礎(chǔ)儲(chǔ)量、資源量分別為4.170、2.625億t)。保有鋁土礦資源儲(chǔ)量中已占用1.564億t，已占用率23.02%；未占用5.231億t，未占用率76.98%(圖2)。

圖1 廣西鋁土礦資源儲(chǔ)量在不同規(guī)模礦區(qū)的分布結(jié)構(gòu)

圖2 廣西鋁土礦資源儲(chǔ)量利用結(jié)構(gòu)

2.1 查明資源儲(chǔ)量的行政區(qū)分布

廣西鋁土礦查明資源儲(chǔ)量主要分布在桂西的百色市,累計(jì)查明資源儲(chǔ)量7.136億t，占總量99.67%；縣域分布最多為靖西縣3.012億t，占總量42.07%；其次平果縣2.381億t，占總量33.26%；再次是德?？h1.063億t，占總量14.85%。

保有資源儲(chǔ)量中百色市6.771億t，其中靖西縣2.92億t，平果縣2.217億t，德保0.954億t。

已占用保有儲(chǔ)量最多的為平果縣；未占用保有儲(chǔ)量最多為靖西縣，其次依次為德?？h和平果縣。

2.2 礦床類型及資源儲(chǔ)量占資源總量比例

廣西鋁土礦查明資源儲(chǔ)量以堆積型鋁土礦為主(圖2)，查明資源儲(chǔ)量6.604億t，占總量92.25%；保有資源儲(chǔ)量6.240億t，占總量87.16%(其中已占用1.312億t，占保有總量19.31%；未占用4.927億t，占保有總量72.52%)。

沉積型鋁土礦查明資源儲(chǔ)量和保有量均為0.555億t，占總量7.75%(其中已占用0.252億t，占保有總量3.70%；未占用0.303億t，占保有總量4.46%)。

2.3 勘查程度及儲(chǔ)量類型

全區(qū)鋁土礦勘查程度較高，經(jīng)勘探的查明鋁土礦資源儲(chǔ)量占總量高達(dá)88.42%。

累計(jì)查明及保有資源儲(chǔ)量按資源儲(chǔ)量類型占比例最大的為122b及333類，其中保有資源儲(chǔ)量122b類占保有總量50.11%，其次為333類，占保有總量34.03%(圖3)。

圖3 廣西鋁土礦按資源儲(chǔ)量類型利用結(jié)構(gòu)

2.4 鋁土礦資源儲(chǔ)量質(zhì)量

廣西查明鋁土礦的礦石類型主要為一水型鋁土礦石，具有中鋁、高鐵、高鋁硅比、低硫等特點(diǎn)。累計(jì)查明鋁土礦資源儲(chǔ)量質(zhì)量變化特征見圖4～6。累積噸位-品位圖，其中Al2O3>50%的鋁土礦石資源儲(chǔ)量5.448億t，占總量76.1%；其中Al2O3>60%資源儲(chǔ)量1.110億t，占總量15.5%。鋁硅比值(A/S)>12礦石量2.223億t，占總量31.05%；A/S>7占總量65.71%。含礦率>650kg/m3的礦石量占總量83.13%。查明鋁土礦石品級(jí)利用結(jié)構(gòu)見圖7，其中累計(jì)查明Ⅱ級(jí)品及級(jí)外品礦石資源儲(chǔ)量較大，分別為2.725億t(占總量38.06%)、2.750億t(占總量38.41%)；而Ⅰ品級(jí)僅占總量9.08%，Ⅵ級(jí)品占總量10.12%。Ⅰ+Ⅱ級(jí)品礦石資源儲(chǔ)量3.375億t，占總量47.14%，說明礦石質(zhì)量較好。由于廣西鋁土礦保有資源儲(chǔ)量占比高達(dá)95%，其質(zhì)量變化特征類同累計(jì)查明。

圖4 廣西鋁土礦累計(jì)查明資源儲(chǔ)量累積噸位-Al2O3品位

2.5 伴生鎵資源儲(chǔ)量

廣西鋁土礦已查明伴生鎵資源量5.93萬t，保有資源量5.61萬t，占查明量的94.56%，其中未占用保有4.21萬t，占保有總量75.09%。Ga品位主要變化0.0075%～0.010%,其中Ga≥0.075%鎵資源量5.44萬t，占總量91.74%(圖8、圖9)。

圖5 廣西鋁土礦累計(jì)查明資源儲(chǔ)量累積噸位-鋁硅比

圖6 廣西堆積型鋁土礦累計(jì)查明資源儲(chǔ)量累積噸位-含礦率

圖7 廣西鋁土礦各品級(jí)資源儲(chǔ)量利用構(gòu)成

圖8 廣西鋁土礦伴生鎵資源儲(chǔ)量利用結(jié)構(gòu)

圖9 廣西鋁土礦累計(jì)查明伴生鎵資源量累積噸位-Ga品位

3 資源開發(fā)利用現(xiàn)狀

截至2009年底，廣西有鋁土礦開采礦山4座，其中2座正基建并開展試生產(chǎn)，分別是廣西華銀氧化鋁廠和廣西信發(fā)鋁電集團(tuán)氧化鋁廠，二者合計(jì)累計(jì)消耗鋁土礦資源儲(chǔ)量2004萬t。另外2座礦山具備合法的采礦許可證，分別是中國鋁業(yè)股份有限公司平果那豆鋁礦和平果太平鋁礦，從業(yè)人數(shù)2048人，工業(yè)總產(chǎn)值46821萬元；目前平果鋁實(shí)際年產(chǎn)氧化鋁160萬t，年生產(chǎn)礦石量415.8萬t。

2009年廣西鋁礦山共占用保有資源儲(chǔ)量1.564億t，設(shè)計(jì)年生產(chǎn)能力832.2萬t/a，形成了年產(chǎn)580萬t氧化鋁、98萬t電解鋁、70萬t鋁材加工的生產(chǎn)能力，采用生產(chǎn)效率高、資源綜合利用率較高的純拜爾法生產(chǎn)工藝系統(tǒng)生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)砂狀氧化鋁。2009年廣西氧化鋁產(chǎn)量455.29萬t，電解鋁產(chǎn)量53.48萬t，電解鋁基本都用于鋁材加工。根據(jù)測算，生產(chǎn)電解鋁僅利用了區(qū)內(nèi)約23.6%的氧化鋁，其余76.4%的氧化鋁銷往區(qū)外或國外。

已開發(fā)的礦山都是露天方式開采、公路運(yùn)輸方式開拓、分區(qū)分期的采礦法。平果那豆礦山采區(qū)回采率88.43%，貧化率3.97%，選礦回收率達(dá)96%，開采區(qū)已進(jìn)行填土復(fù)墾面積占比94.5%。太平礦山采區(qū)回采率88.03%，貧化率4.03%，選礦回收率達(dá)96%。平果鋁土礦含有用伴生鎵金屬，已建冶煉廠可以進(jìn)行綜合回收。此外尾礦赤泥中Fe含量一般達(dá)到30%～50%，是一種貧鐵礦產(chǎn)品；近年赤泥中的鐵開始被礦山重新回收加工成精鐵礦粉或用來煉鐵。

4 資源保障程度及開發(fā)利用區(qū)域布局

2009年廣西氧化鋁產(chǎn)能達(dá)到580萬t/a，當(dāng)年氧化鋁產(chǎn)量455.29萬t/a，按照規(guī)劃配置的鋁土礦資源儲(chǔ)量估算的靜態(tài)保障年限都在30年以上，資源保障程度較高。

氧化鋁項(xiàng)目主要布局在桂西資源富集區(qū)的百色市平果、德保和靖西[8]，鋁電結(jié)合項(xiàng)目布局在百色、來賓和河池市，鋁加工項(xiàng)目布局在南寧、百色、柳州、來賓及沿海。廣西將大力推進(jìn)以百色為核心、以重點(diǎn)企業(yè)為龍頭，推進(jìn)鋁土礦→氧化鋁→發(fā)電→電解鋁→鋁加工綜合利用的一體化鏈?zhǔn)?網(wǎng)式)的鋁資源集約、鋁加工業(yè)總量規(guī)?？焖賶汛蟮陌l(fā)展模式。

5 結(jié)論及建議

5.1 結(jié)論

廣西以大中型規(guī)模的一水硬鋁石巖溶堆積型鋁土礦為主，而且集中分布于桂西資源富集區(qū)、利于集中開發(fā)；保有資源儲(chǔ)量占比高達(dá)94.91%、已開發(fā)利用的鋁土礦資源僅占23%，開發(fā)潛力較大；礦石類型主要為一水硬鋁石型鋁土礦，具有中鋁、高鐵、高鋁硅比、低硫等特點(diǎn)，Ⅰ+Ⅱ級(jí)品礦石資源儲(chǔ)量保有率高達(dá)47.14%，礦石質(zhì)量好，品位高；埋藏淺、可露天開采、開發(fā)利用效率高的特點(diǎn)，按規(guī)劃產(chǎn)能估算的靜態(tài)保障年限都在30年以上，資源保障程度高，可作為我區(qū)今后重點(diǎn)開發(fā)利用的重要礦產(chǎn)。

5.2 勘查開發(fā)建議

1)根據(jù)廣西鋁土礦資源稟賦特征，規(guī)劃布局建設(shè)二個(gè)鋁業(yè)開發(fā)經(jīng)濟(jì)區(qū)，即平果鋁業(yè)經(jīng)濟(jì)區(qū)和靖西-德保鋁業(yè)經(jīng)濟(jì)區(qū)。當(dāng)前廣西鋁土礦山最低開采規(guī)模為100萬t/a，不設(shè)中小型礦山，全區(qū)鋁產(chǎn)能已達(dá)到相當(dāng)?shù)囊?guī)模，現(xiàn)有經(jīng)濟(jì)區(qū)不宜再布局新的氧化鋁企業(yè)，建議由自治區(qū)對各企業(yè)生產(chǎn)規(guī)模及配置資源的實(shí)行總量調(diào)控，以保障廣西鋁工業(yè)的中長期穩(wěn)步發(fā)展所需。

2)加強(qiáng)國家級(jí)整裝勘查區(qū)扶綏-龍州一水硬鋁石巖溶堆積型鋁土礦區(qū)以及已有鋁土礦區(qū)沉積型鋁土礦的勘查工作，可以新增約3億～4億t的鋁土礦資源儲(chǔ)量，做好鋁土礦資源的戰(zhàn)略儲(chǔ)備，以滿足廣西經(jīng)濟(jì)長期發(fā)展的需求。

3)我區(qū)貴橫賓一帶經(jīng)預(yù)查的紅土型高鐵三水鋁土礦資源潛力較大，建議增加地質(zhì)勘查投入，開展高鐵三水鋁土礦資源的稟賦特征的查明以及礦石工業(yè)利用的研究，在此基礎(chǔ)上再規(guī)劃后續(xù)的開發(fā)利用。

4)鼓勵(lì)礦山企業(yè)綜合利用伴生的稀散礦產(chǎn)鎵，提高共(伴)生礦產(chǎn)資源的綜合利用水平，低品位、難選礦石資源也要求能較好利用，尾礦赤泥綜合利用率必須達(dá)到 70%以上。

5)大力發(fā)展鋁精深加工產(chǎn)品產(chǎn)業(yè)鏈，形成一批具有國際競爭力的精深加工產(chǎn)品，如鋁箔板材、鋁合金壓鑄件、鋁合金型材精深加工鏈產(chǎn)品，以實(shí)現(xiàn)廣西

鋁工業(yè)的快速全面發(fā)展。

[1] 國土資廳發(fā)〔2010〕3號(hào).國土資源部辦公廳關(guān)于加快推進(jìn)全國礦產(chǎn)資源利用現(xiàn)狀調(diào)查工作的通知[J].國土資源通訊，2010(2)：27-30.

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