贵州高硫铝土矿开发利用前景分析

第2卷 第2期
付世伟： 贵州高硫铝土矿开发利用前景分析
图 3 典型高硫铝土矿结构特征图（ 黑色部分为硫矿物）
0 ～ 9. 36% ，但 高 硫 铝 土 矿 较 少，约 占 总 量 的 4. 74% ①。苟江矿区含硫量较高的铝土矿主要分布 在水井坎矿段的深部，埋深大于 40 m 的部分矿石中 硫含量为 0. 85% ～ 3. 36% ，平均 1. 14% ，该类矿石 约占深部铝土矿的 30%［5］。
2． 1 遵义地区
遵义地区的高硫铝土矿主要分布在后槽、川主 庙、仙人岩、苟江以及三合等矿区（ 图 2） ，矿石以中 高铝、中低硅、中至高铝硅比为特征［5］，硫矿物呈星 点 、结核状，在绝大部分矿体中均有出露（ 图3） 。现
［收稿日期］2010 － 10 － 12 ［作者简介］付世伟，男，1964 年生，1985 年毕业于昆明理工大学，获学士学位，在读硕士生，工程师，现主要从事矿山技术和矿产资源管理
第2卷 第2期 2011 年 3 月
矿产勘查
MINERAL EXPLORATION
Vol． 2 No． 2 March，2011
贵州高硫铝土矿开发利用前景分析
付世伟
（ 中铝贵州分公司矿产资源部，贵阳 550058）
摘 要 贵州铝土矿资源目前保有储量 4． 46 亿 t，其中属工业划分的高硫铝土矿超过 1 亿 t，这部分资源的开发利
工作。 ① 中铝贵州分公司矿产资源部贵州铝土矿资源发展战略探讨，2006 － 6 － 15．
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图 1 贵州主要铝土矿区矿床分布图
（ 资料来源： 贵州省国土资源勘测规划院，2003 年 6 月）
图 2 贵州遵义仙人岩矿区地质略图
（ 资料来源： 贵州省地质矿产局 106 地质大队 贵州省遵义县团溪铝土矿仙人岩矿区勘探地质报告，1990． 9． ） 1—二叠统栖霞组第三段； 2—下二叠统栖霞组第二段； 3—下二叠统栖霞组第一段； 4—下石炭统大塘组； 5—下
贵州铝土矿属岩溶型沉积铝土矿床，铝土矿产于 古岩溶侵蚀面凹地形中，矿床产状与地层一致，呈似 层 状、透 镜 状 产 出，矿 体 平 均 地 质 品 位： Al2 O3 65. 93% 、SiO2 9． 01% 、Fe2 O3 5． 51% 、A / S = 7. 31［2］。 矿石矿物主要由一水硬铝石和少量三水铝石组成，矿
升，加 上 耐 材、磨 料、水 泥、陶 瓷 等 非 铝 工 业 大 量 用 矿，资源竞 争 异 常 激 烈，低 硫 铝 土 矿 资 源 被 迅 速 消 耗，氧化铝生产用矿不得不逐年降低用矿标准。由 于高硫高铁、高硫低铁、低硫低铁以及低硫高铁等铝 土矿常常交叉产出，选别开采较为困难，虽然采取了 许多措施，仍 不 可 避 免 部 分 高 硫 铝 土 矿 进 入 流 程。 近年来，中铝贵州分公司的氧化铝生产过程中，几乎 每年都会集中爆发一次较大的质量波动，熔出率低， 产品发黑，究其原因，众多氧化铝专家认为在拜耳法 实际生产流程中，除分级产品和赤泥外，全程物料均 处于不断循环的状态，会在一定程度上引起杂质的 积累，即使只用低硫铝土矿，随着硫的不断富集，当 达到一定程度后仍会对工艺流程产生较大的影响。
① 贵州省地质矿产局 106 地质大队贵州省遵义县团溪铝土矿仙人岩矿区勘探地质报告，1990 年 9 月． ② 贵州省地矿局 115 地质大队贵州清镇铝土矿猫场矿区 0 － 24 线勘探报告，1993 年 11 月．
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图 4 贵州猫场矿区地质略图
（ 资料来源： 贵州省地矿局 115 地质大队 贵州清镇铝土矿猫场矿区 0 － 24 线勘探报告 1993 年 11 月． ） 1—龙潭组； 2—峨眉山玄武岩； 3—茅口组； 4—栖霞组第二段； 5—栖霞组第一段； 6—断层； 7—矿段界线； 8—背斜轴
石中除了伴生有镓、钒及稀土元素外，相当一部分矿 石中还含有大量的硫，硫矿物主要为黄铁矿［3］。
2 贵州高硫铝土矿资源调查
贵州高硫铝土矿的主要伴生矿物为黄铁矿，在 湖盆、沼泽及扇三角洲前缘还原环境沉积物中可见 到原生沉积的黄铁矿［4］。贵州境内的铝土矿床中， 以黔中的清镇猫场、织金马场和黔北的遵义团溪、尚 嵇等为代表的几个矿区的铝土矿含硫较高，特别是 猫场矿区即使是低硫矿段的铝土矿石，平均含硫量 也有 0． 3% 。仅是这些典型矿区的资源储量就有 2． 16 亿吨，占全省资源储量的 48． 43% ，属工业划分的 高硫铝土矿（ 全硫含量≥0． 7% ） 达到 6500 万 t①，若 将其他矿区统计在内，全省将超过 1 亿 t，其中中铝 贵州分公司目前保有 3500 万 t 左右。
① 贵州省有色地质勘查局二总队贵州织金马场铝土矿区勘探报告，2006 年 3 月．
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实地调查点
后槽金鸡顶 遵义团溪两路口堆场 后槽王家湾 后槽老虎岩 川主庙煤湾 川主庙松林宝 川主庙老洼山 川主庙老洼山堆场 尚稽宋家大林 尚稽八一堆场 三合新站 苟江 苟江 长冲 长冲 长冲堆场 长冲堆场 修文白泥田 斗蓬山 斗蓬山 斗蓬山 斗蓬山 织金马场 织金马场 织金马场 织金马场 林歹燕垅
表 1 高硫铝土矿调查情况表
பைடு நூலகம்
矿石外观
黑灰色碎屑状铝土矿 黑灰色块状铝土矿 黑灰色块状铝土矿 黑灰色块状铝土矿 黑灰色土状铝土矿 黑灰色土状铝土矿 黑灰色碎屑状铝土矿 灰色碎屑状铝土矿 黑灰色碎屑状铝土矿 黑灰色混合铝土矿 黑灰色块状铝土矿 深灰色碎屑状铝土矿 深灰色碎屑状铝土矿 含黑色颗粒碎屑状铝土矿 黑灰色致密块状铝土矿 黑灰色含黄铁矿铝土矿 黑灰色土状铝土矿 深灰色半土状铝土矿 黑灰色致密铝土矿 深灰色致密铝土矿 浅灰色矿土状铝土矿 黑灰色混合铝土矿 浅灰色致密块状铝土矿 浅灰色致密块状铝土矿 深灰色致密块状铝土矿 浅灰色碎屑状铝土矿 深灰色高铁铝土矿
2． 4 织金地区
织金地区高硫铝土矿主要分布在马场矿区的马 桑林、簸渡河以及营合等矿段。该地区铝土矿含硫 量 0． 02% ～ 7． 89% ，平均 1． 22% ，高硫铝土矿占总 资源储量的 23． 38% ①。
3 贵州高硫铝土矿的特点以及对氧化 铝生产的影响
高硫铝土矿石在拜耳法生产氧化铝的流程中有 两大 不 利 因 素： 一 是 硫 在 溶 出 过 程 中，以 二 价 硫 （ Na2 S） 溶解在溶液中，严重影响产品质量，并对生 产装置产生腐蚀［6］； 二是在常规拜耳法溶出条件下 溶出性能很差，产品回收率低。如果直接用于烧结 法流程中，矿石携带的硫大量留存于熟料中，将导致 生产流程中硫急剧升高，引起生产控制不稳定和生 产指标恶化。此外，贵州的高硫铝土矿中，有相当一 部分含有机碳，矿石呈灰色、灰黑色和黑色，并随有 机碳含量的增加颜色逐渐变深。该类矿石直接用于 氧化铝拜耳法生产，将导致赤泥沉降和粗液叶滤困 难、碳酸钠结晶变性、产品被污染、产品粒度细化、产 品强度、白度降低等［7］。随着国内铝工业的高速发 展，特别是 2003 年以后，氧化铝产能和产量急剧上
4 高硫铝土矿开发利用的研究进展
众所周知，目前国内铝土矿资源保障程度较低， 资源安全问题突出，如何最大限度地利用好现有铝 土矿资源，对铝工业可持续发展至关重要。虽然高 硫铝土矿目前还属于尚难利用的矿石资源，但如果 能够有效地开发利用好这部分资源，意义将十分重 大。为此，中铝贵州分公司及业内研究单位不断地 寻找着开发利用的方法和途径，并取得了一定的进 展。
关键词 高硫铝土矿 资源 贵州
中图分类号： P618． 45； P612
文献标识码： A
文章编号： 1674 － 7801（ 2011） 02 － 0159 － 06
1 贵州铝土矿资源概况
贵州省的铝土矿资源历年累计探明资源储量总 计 6 亿 t 左右，经多年开采消耗，目前保有约 4． 46 亿 t。矿区总计 50 处，矿床总数 72 个，其中大型（ 资 源储量大于 2000 万 t） 矿床 2 个； 中型（ 资源储量在 500 万 ～ 2000 万 t） 矿床 20 个； 小型（ 资源储量小于 500 万 t） 矿床 50 个。全省铝土矿资源集中分布于 黔中的贵阳和黔北的遵义两个地区（ 图 1） ，保有资 源储量 4． 21 亿吨，占全省总量的 94． 39% 。贵阳地 区保有资源储量 2． 95 亿 t，占全省总量的 66． 14% ， 其中清镇地区保有资源储量 2． 29 亿吨，占全省总量 的 51． 34% 。遵义地区保有资源储量 1． 26 亿 t，占 全省总量的 28． 25% ，其中务川、正安、道真三地近 年来已查明资源储量约 0． 86 亿 t。黔南、黔东南等 其他地区保有资源储量 2500 万 t 左右［1］。
奥陶统桐梓组； 6—中上寒武统为册关群； 7—铝土床体； 8—地质界线； 9—向斜轴； 10—逆断层及倾角
场采取代表性样品数据表明，含硫量均大于 0． 8% ， 其中含硫量较高的有川主庙矿区的煤湾、松林宝等 矿段。后槽矿区位于遵义—息烽矿带北部，矿体规 模大，矿石质量较好，矿石工业类型复杂，有低铁低 硫型、高铁型、低铁高硫型和高铁高硫型 4 种类型。 高硫铝土矿集中分布在矿区北东段的金鸡顶、王家 湾、老虎岩等大矿体中，其余地段有零星分布，该类 铝土矿与浅灰色低硫低铁型铝土矿呈互层层状、透
2． 2 贵阳白云、修文地区
修文地区含硫量较高的铝土矿主要分布在长冲 矿区。取样结果显示，大部分铝土矿为有机碳含量 偏高的低硫型，硫含量小于 0． 7% ，少数含硫较高， 主要赋存于主矿体的深部和边缘，该类矿石约占区 内总量的 5% 。
白云斗蓬山矿区总体为低硫铝土矿，区内铝土矿 平均含硫量为 0． 41% ，从目前基建及以往开采情况分 析，含硫量较高的矿石主要产于矿体顶底板等局部地 段，但平均含硫量不高，符合低硫铝土矿工业标准。
用前景广阔。文章介绍了贵州铝土矿资源状况； 分析了高硫铝土矿的分布区域、赋存条件、保有储量及矿