我國數(shù)億噸低品位鋁土礦將改變“命運(yùn)”
2013年11月27日 14:50 4104次瀏覽 來源: 中國礦業(yè)報(bào) 分類: 鋁資訊
“像雞肋一樣,食之無味,棄之可惜。”一提到鋁硅比為5以下的低品位鋁土礦,業(yè)內(nèi)人士就會(huì)不由自主地發(fā)出這樣的感慨。
而如今,隨著中國地質(zhì)科學(xué)院礦產(chǎn)資源綜合利用研究所(以下簡稱成都綜合所)對(duì)重慶地區(qū)中低品位鋁土礦擴(kuò)大連續(xù)試驗(yàn)的成功,以及“黔渝地區(qū)中低品位鋁土礦鐵礦可利用性評(píng)價(jià)”項(xiàng)目順利通過專家組的評(píng)審驗(yàn)收,這些過去幾乎等同于廢石的低品位鋁土礦將成為“香餑餑”了。
“我們對(duì)重慶地區(qū)中低品位鋁土礦的選礦工藝研究,已進(jìn)行了擴(kuò)大連續(xù)試驗(yàn),結(jié)果十分理想,得到了中國鋁業(yè)公司的高度肯定。”成都綜合所所長劉亞川十分興奮地說,“我國鋁土礦的平均品位(鋁硅比)在4~5左右,如果這一成果得以推廣應(yīng)用,將使我國數(shù)億噸低品位鋁土礦徹底‘翻身’。”
“雞肋”遍地“食無味”
我國鋁土礦資源相對(duì)比較豐富。根據(jù)國土資源部公布的資料,截至2008年底,全國查明鋁土礦產(chǎn)地425處,保有資源儲(chǔ)量為32.23億噸,分布于20個(gè)?。▍^(qū)),主要集中地為:山西9.95億噸(基礎(chǔ)儲(chǔ)量1.15億噸)、廣西5.10億噸(基礎(chǔ)儲(chǔ)量1.35億噸)、貴州5.10億噸(基礎(chǔ)儲(chǔ)量2.05億噸)和河南6.96億噸(基礎(chǔ)儲(chǔ)量2.03億噸),這4省區(qū)合計(jì)查明鋁土礦資源儲(chǔ)量27.11億噸(基礎(chǔ)儲(chǔ)量6.58億噸),約占全國查明鋁土礦資源儲(chǔ)量的86.6%,基礎(chǔ)儲(chǔ)量的89.5%。
“盡管我國的鋁土礦資源相對(duì)豐富,但特殊的礦石性質(zhì)和占多數(shù)的中低品位礦石,直接決定了其開發(fā)利用難度的增加,所以,實(shí)際上適合經(jīng)濟(jì)開采和利用的鋁土礦資源量比較少。”劉亞川介紹,我國鋁土礦主要以高嶺石-一水硬鋁石型為主,約占總儲(chǔ)量的98%,屬于高鋁高硅低鐵難溶性礦石,鋁硅比偏低,約在4~6之間,溶出性能差。高鋁硅比(A/S≥8)的礦石很少,鋁硅比大于9的礦石僅占18.5%,其余80%以上的鋁土礦均為中低品位。鋁土礦礦石中氧化鋁平均含量為40%~60%,礦石中主要礦物嵌布粒度細(xì)小,嵌鑲關(guān)系密切,洗選困難。
我國鋁土礦資源品位(鋁硅比)較低,這不僅造成了洗選利用困難,還造成了氧化鋁生產(chǎn)工藝復(fù)雜,增加了氧化鋁生產(chǎn)的難度和生產(chǎn)成本。據(jù)了解,由于我國大部分鋁土礦屬中低品位礦,如果直接用單純的拜耳法處理,將造成堿耗高、溶出率差、成本急劇升高,特別是我國鋁土礦中還含有伊利石等硅礦物,不能通過簡單的預(yù)脫硅予以去除,這些礦物在礦漿升溫預(yù)熱過程中易于發(fā)生反應(yīng),在換熱面上析出鈉硅渣,成為結(jié)疤,使傳熱系數(shù)迅速下降。
“根據(jù)我國鋁土礦資源的特點(diǎn),一些科研單位和礦山企業(yè)相應(yīng)開發(fā)出了燒結(jié)法和混聯(lián)法等技術(shù)以降低堿耗、提高氧化鋁的回收率,從而形成了我國2005年以前90%的氧化鋁生產(chǎn)能力。但是這兩種方法均需采用燒結(jié)法,這造成生產(chǎn)系統(tǒng)復(fù)雜龐大、基建投資增加、能耗高、難于控制、產(chǎn)品質(zhì)量較差等一系列問題,其經(jīng)濟(jì)性不佳。”成都綜合所副研究員閆武介紹說。
值得一提的是,我國的鋁土礦共(伴)生組分多,主要共生礦產(chǎn)有耐火黏土、石灰?guī)r、鐵礦等,伴生組分有鎵、釩、鋰、鈦及稀土元素等,這無疑對(duì)如何使其綜合開發(fā)利用提出了新的課題。
“鋁工業(yè)是我國的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè),經(jīng)濟(jì)建設(shè)對(duì)鋁土礦的需求量很大,而我國又大多數(shù)是中低品位的鋁土礦。隨著鋁土礦供礦品位下降的趨勢日益加劇,燒結(jié)法的比例上升,礦石消耗、堿耗、能耗增加,循環(huán)效率和產(chǎn)出率降低,技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)惡化,生產(chǎn)成本將明顯上升,這將對(duì)我國氧化鋁工業(yè)的生產(chǎn)成本和競爭力產(chǎn)生嚴(yán)重的影響。”劉亞川說,“更重要的是,我國許多鋁土礦資源因品位低難以利用,不得不從國外大量進(jìn)口鋁土礦。如何有效利用鋁硅比5以下的中低品位鋁土礦,解決我國鋁土礦資源相對(duì)不足的難題,已成為當(dāng)務(wù)之急。
實(shí)際上,閆武項(xiàng)目組之所以能成功,還得益于該所領(lǐng)導(dǎo)的支持。閆武在基本完成了該項(xiàng)目的研發(fā)工作后,通過查詢才知道,類似的項(xiàng)目在許多科研單位已進(jìn)行了多年,但一直沒有突破。
“許多科研單位對(duì)中低品位鋁土礦利用進(jìn)行過多年研究,但都沒有實(shí)質(zhì)性突破,所確定的工藝流程往往能耗大、成本高,使企業(yè)處于虧損狀態(tài)。但是因?yàn)橄嚓P(guān)資料缺乏,我當(dāng)時(shí)根本不知道這一情況。”現(xiàn)在回想起來,閆武笑笑說,“如果當(dāng)時(shí)我知道這些情況,也許就不敢承擔(dān)這個(gè)項(xiàng)目了。”
該項(xiàng)目的成功,對(duì)成都綜合所及閆武本人來說都是一個(gè)極大的鼓舞。在此基礎(chǔ)上,成都綜合所又繼續(xù)擴(kuò)大科研工作,于2012年9月實(shí)施了“滇渝地區(qū)中低品位鋁土礦及其伴生資源合理利用技術(shù)研究”項(xiàng)目,以加強(qiáng)對(duì)中低品位鋁土礦及其伴生資源的綜合利用研究。
“廢石成金”產(chǎn)業(yè)興實(shí)際上,成都綜合所剛開始啟動(dòng)此項(xiàng)目時(shí),許多科研單位包括礦山企業(yè)并不看好。而在2011年該項(xiàng)目取得突破后,立即引起了中鋁重慶分公司乃至總部的高度重視,他們派人全程參與了該項(xiàng)目的后期試驗(yàn)工作。
對(duì)中鋁重慶分公司來說,該項(xiàng)目的成功無疑是久旱逢甘霖。因原先的工藝成本太高而導(dǎo)致虧損,他們只能守著上億噸的中低品位鋁土礦而無所適從。所以,當(dāng)他們得到該項(xiàng)目的初試結(jié)果后,激動(dòng)不已,主動(dòng)上門與成都綜合所溝通。就在記者采訪閆武時(shí),該公司又主動(dòng)打電話過來,邀請(qǐng)他到公司就鋁土礦的選礦工藝流程進(jìn)行商談。
在今年9月份該所進(jìn)行的擴(kuò)大連續(xù)性試驗(yàn)過程中,中鋁重慶分公司從取樣到試驗(yàn),全過程派人參加。試驗(yàn)研究結(jié)果為:對(duì)鋁硅比為5左右的鋁土礦,精礦鋁硅比大于10、氧化鋁回收率80%~87%;對(duì)鋁硅比為4.5左右的鋁土礦,精礦鋁硅比大于9、氧化鋁回收率大于75%;對(duì)鋁硅比為3左右的鋁土礦,精礦鋁硅比大于7、氧化鋁回收率60%~73%;對(duì)鋁硅比為1.9的極低品位鋁土礦,精礦鋁硅比大于7、氧化鋁回收率大于60%;鋁精礦在不加任何絮凝劑的條件下,過濾快速,濾餅含水量低,解決了鋁精礦過濾難題。
“研究結(jié)果表明,重慶大部分低品位、難利用鋁土礦是可以通過‘選礦-拜耳法’工藝得到經(jīng)濟(jì)利用的。”閆武說,“試驗(yàn)研制了高效浮選藥劑,使選礦取得了較好的技術(shù)指標(biāo),完善了低品位鋁土礦利用工藝,達(dá)到了研究目標(biāo),為我國數(shù)億噸低品位鋁土礦經(jīng)濟(jì)、高效利用奠定了技術(shù)基礎(chǔ)。我們下一步還要繼續(xù)優(yōu)化藥劑配方,爭取早日實(shí)現(xiàn)工業(yè)化。”
既能高效利用中低品位鋁土礦,又經(jīng)濟(jì)環(huán)保。這項(xiàng)成果的研發(fā)成功,為中鋁重慶分公司今后的發(fā)展奠定了堅(jiān)實(shí)的資源基礎(chǔ)。據(jù)了解,目前該公司正準(zhǔn)備按照成都綜合所的這一成果上馬年產(chǎn)80萬噸氧化鋁的生產(chǎn)線。而對(duì)重慶市委、市政府提出的打造“千億元鋁產(chǎn)業(yè)鏈”戰(zhàn)略部署來說,這更是個(gè)好消息,將從根本上解決重慶地區(qū)鋁土礦資源保障問題。
“更重要的是,這項(xiàng)成果還可以輻射推廣到全國,有效盤活我國近3億噸的中低品位鋁土礦,對(duì)提高我國的鋁土礦資源保障能力、促進(jìn)鋁工業(yè)健康持續(xù)發(fā)展、保證國家戰(zhàn)略安全等都有著十分重要的意義。”劉亞川最后說。
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