鋁土礦在全球分布廣泛，主要集中在幾內(nèi)亞、澳大利亞、巴西、牙買加、印度等國(guó)家。幾內(nèi)亞是世界上鋁土礦儲(chǔ)量最豐富的國(guó)家，已探明儲(chǔ)量超過(guò)740億噸，占全球總儲(chǔ)量的25%左右。澳大利亞緊隨其后，儲(chǔ)量豐富且品質(zhì)優(yōu)良，其鋁土礦產(chǎn)量長(zhǎng)期位居世界前列，是全球重要的鋁土礦出口國(guó)。巴西的鋁土礦資源也十分可觀，擁有多個(gè)大型鋁土礦礦床。
中國(guó)的資源狀況
我國(guó)鋁土礦資源總量較為可觀，但分布不均衡，主要集中在山西、貴州、河南和廣西四個(gè)省份，這四個(gè)省份的儲(chǔ)量占全國(guó)總儲(chǔ)量的 90% 以上。其中，山西是我國(guó)鋁土礦儲(chǔ)量最大的省份，以沉積型鋁土礦為主。然而，我國(guó)鋁土礦存在品位較低、礦石類型復(fù)雜的問(wèn)題，多數(shù)為一水硬鋁石型，開采和冶煉難度相對(duì)較大。
PART 03
鋁土礦的廣泛應(yīng)用
鋁土礦最主要的應(yīng)用是用于生產(chǎn)金屬鋁。金屬鋁具有密度小、強(qiáng)度高、導(dǎo)電性好、抗腐蝕性能強(qiáng)等諸多優(yōu)良特性，在眾多領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。在航空航天領(lǐng)域，鋁合金是制造飛機(jī)機(jī)身、機(jī)翼、發(fā)動(dòng)機(jī)部件等的關(guān)鍵材料，能夠有效減輕飛機(jī)重量，提高飛行性能。在汽車制造行業(yè)，鋁的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，用于制造發(fā)動(dòng)機(jī)、車身框架等部件，有助于降低汽車重量，提高燃油經(jīng)濟(jì)性和減少尾氣排放。
除了用于生產(chǎn)金屬鋁，鋁土礦在非冶金領(lǐng)域也有重要應(yīng)用。在耐火材料行業(yè)，鋁土礦經(jīng)過(guò)高溫煅燒后制成的高鋁礬土熟料，是生產(chǎn)耐火磚、不定形耐火材料的重要原料，廣泛應(yīng)用于鋼鐵、水泥、玻璃等高溫工業(yè)領(lǐng)域。在化學(xué)工業(yè)中，鋁土礦可用于生產(chǎn)硫酸鋁、聚合氯化鋁等化工產(chǎn)品，這些產(chǎn)品在水處理、造紙、印染等行業(yè)發(fā)揮著重要作用。此外，鋁土礦還可用于生產(chǎn)磨料、陶瓷等產(chǎn)品。
鋁土礦的開采方法主要取決于礦床的賦存條件。對(duì)于埋藏較淺的露天礦床，通常采用露天開采的方式。這種方法利用大型機(jī)械設(shè)備，如挖掘機(jī)、裝載機(jī)、自卸卡車等，直接將覆蓋在礦層上的表土和巖石剝離，然后開采鋁土礦礦石。露天開采具有開采效率高、成本低、安全性好等優(yōu)點(diǎn)，但會(huì)對(duì)地表環(huán)境造成較大破壞，需要做好土地復(fù)墾和生態(tài)修復(fù)工作。
對(duì)于埋藏較深的地下礦床，則采用地下開采的方式。常見(jiàn)的地下開采方法有房柱法、分層充填法等。地下開采能夠減少對(duì)地表環(huán)境的影響，但開采成本較高，作業(yè)環(huán)境復(fù)雜，安全風(fēng)險(xiǎn)較大。
從礦山開采出來(lái)的鋁土礦原礦，需要經(jīng)過(guò)一系列加工才能成為可用的產(chǎn)品。首先是選礦環(huán)節(jié)，通過(guò)破碎、磨礦、浮選、磁選等工藝，去除雜質(zhì)，提高鋁土礦的品位。例如，對(duì)于含硅量較高的鋁土礦，常采用浮選法添加特定的浮選藥劑，將鋁礦物與硅礦物分離。
選礦后的鋁土礦精礦進(jìn)入冶煉環(huán)節(jié)。目前，工業(yè)上主要采用拜耳法來(lái)生產(chǎn)氧化鋁。拜耳法的基本原理是用氫氧化鈉溶液在高溫高壓條件下溶出鋁土礦中的氧化鋁，使氧化鋁與溶液中的其他雜質(zhì)分離，然后通過(guò)降溫、添加晶種等操作，使溶液中的氧化鋁以氫氧化鋁的形式析出，最后經(jīng)過(guò)煅燒，將氫氧化鋁轉(zhuǎn)化為氧化鋁 。得到的氧化鋁可進(jìn)一步通過(guò)電解法提煉出金屬鋁。
某鋁土礦原礦磨至-45μm細(xì)度，經(jīng)平板+漿料+超導(dǎo)磁選。試驗(yàn)流程見(jiàn)圖1，試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表1。
圖1 試驗(yàn)流程圖
表1 選礦試驗(yàn)結(jié)果
原礦磨至-45μm細(xì)度經(jīng)平板+漿料+超導(dǎo)磁選，得產(chǎn)率62.75%、Fe2O3 0.68%、TiO2 0.08%、Al2O3 67.86%、SiO2 4.55%的精礦產(chǎn)品。
