何海洲,杨志强,郑 力
(广西壮族自治区地质勘查总院,广西 南宁 530023)
为摸清广西的资源家底,盘活资源存量,建设高效的矿产资源储量信息管理平台,保障广西矿产资源的持续稳定的供给,为经济建设和社会发展以及宏观决策提供基础资料,在国土资源部的统一安排下我区开展了涉及20个重要矿产的“广西矿产资源利用现状调查”专项工作[1-3]。其中铝土矿是广西的优势矿产之一,以大中型规模为主,具有分布集中、保有资源储量大、品位高、埋藏浅、可露天开采、易于集中开发等特点。
本文是结合调查统计铝土矿资源储量数量、结构、品质、空间分布情况等基础数据[4-5],对广西铝土矿资源禀赋特征、资源开发利用现状进行分析并提出建议。
广西是我国铝土矿资源的主要产区及重要的铝工业生产基地,主要集中分布于桂西资源富集区[6]的百色市平果、德保、靖西、那坡、田东、田阳一带,在崇左市及桂中的贵港市、南宁市也有发现。按成因类型可分为岩溶堆积型及古风化壳沉积型铝土矿,以堆积型为主。
主要赋存在离矿源层(上二叠统合山组)不远的以石炭系(C)及二叠系(P)地层为基底的岩溶洼地及缓坡地上的第四纪岩溶堆积层中[7]。矿体平面形态呈不规则长条状、短轴状、岛状等;剖面上呈平缓的层状、似层状、透镜状,受岩溶基底形态制约。堆积铝土矿原矿是指由大小不等的铝土矿石及黏土混杂堆积而成的第四系堆积物,偶含少量泥岩、铝土质泥岩、褐铁矿、硅质岩碎块等。原矿石经筛洗除去黏土,仅保留大于1mm粒级的铝土矿块(或颗粒)即为堆积铝土矿净矿石。净矿石的矿物组分以一水硬铝石为主,次为褐铁矿及铁质、泥质。矿石具有中铝、高铁、高铝硅比、低硫等特点,可利用性能较好,是采用拜尔法生产氧化铝的优质铝土矿。伴生有益组分镓达到工业利用要求,在氧化铝加工过程中能实现综合回收。
即产于上二叠统合山组含煤层之下,中二叠统茅口组灰岩侵蚀间断面之上的含铝岩组层位中的硬水铝石型铝土矿,常与褐铁矿、黄铁矿、煤矿等共生。矿体产状与含矿层一致,呈似层状、透镜状、扁豆状产出。矿体近地表浅部已氧化,矿石质量类同堆积型铝土矿,可以开采利用;深部未氧化的原生矿富含黄铁矿,硅、磷杂质的含量也比较高,为近期暂不能利用资源。
截至2009年12月31日,广西共有35个铝土矿区,其中大型14个、中型9个、小型12个。铝土矿资源储量以大、中型铝土矿区为主(图1),其资源储量6.93亿t,占总资源储量的96.83%。
广西铝土矿累计查明铝土矿资源储量7.159亿t,累计消耗资源储量0.364亿t,占查明量的5.09%;保有资源储量6.795亿t,占查明量的94.91%(其中基础储量、资源量分别为4.170、2.625亿t)。保有铝土矿资源储量中已占用1.564亿t,已占用率23.02%;未占用5.231亿t,未占用率76.98%(图2)。
图1 广西铝土矿资源储量在不同规模矿区的分布结构
图2 广西铝土矿资源储量利用结构
广西铝土矿查明资源储量主要分布在桂西的百色市,累计查明资源储量7.136亿t,占总量99.67%;县域分布最多为靖西县3.012亿t,占总量42.07%;其次平果县2.381亿t,占总量33.26%;再次是德保县1.063亿t,占总量14.85%。
保有资源储量中百色市6.771亿t,其中靖西县2.92亿t,平果县2.217亿t,德保0.954亿t。
已占用保有储量最多的为平果县;未占用保有储量最多为靖西县,其次依次为德保县和平果县。
广西铝土矿查明资源储量以堆积型铝土矿为主(图2),查明资源储量6.604亿t,占总量92.25%;保有资源储量6.240亿t,占总量87.16%(其中已占用1.312亿t,占保有总量19.31%;未占用4.927亿t,占保有总量72.52%)。
沉积型铝土矿查明资源储量和保有量均为0.555亿t,占总量7.75%(其中已占用0.252亿t,占保有总量3.70%;未占用0.303亿t,占保有总量4.46%)。
全区铝土矿勘查程度较高,经勘探的查明铝土矿资源储量占总量高达88.42%。
累计查明及保有资源储量按资源储量类型占比例最大的为122b及333类,其中保有资源储量122b类占保有总量50.11%,其次为333类,占保有总量34.03%(图3)。
图3 广西铝土矿按资源储量类型利用结构
广西查明铝土矿的矿石类型主要为一水型铝土矿石,具有中铝、高铁、高铝硅比、低硫等特点。累计查明铝土矿资源储量质量变化特征见图4~6。累积吨位-品位图,其中Al2O3>50%的铝土矿石资源储量5.448亿t,占总量76.1%;其中Al2O3>60%资源储量1.110亿t,占总量15.5%。铝硅比值(A/S)>12矿石量2.223亿t,占总量31.05%;A/S>7占总量65.71%。含矿率>650kg/m3的矿石量占总量83.13%。查明铝土矿石品级利用结构见图7,其中累计查明Ⅱ级品及级外品矿石资源储量较大,分别为2.725亿t(占总量38.06%)、2.750亿t(占总量38.41%);而Ⅰ品级仅占总量9.08%,Ⅵ级品占总量10.12%。Ⅰ+Ⅱ级品矿石资源储量3.375亿t,占总量47.14%,说明矿石质量较好。由于广西铝土矿保有资源储量占比高达95%,其质量变化特征类同累计查明。
图4 广西铝土矿累计查明资源储量累积吨位-Al2O3品位
广西铝土矿已查明伴生镓资源量5.93万t,保有资源量5.61万t,占查明量的94.56%,其中未占用保有4.21万t,占保有总量75.09%。Ga品位主要变化0.0075%~0.010%,其中Ga≥0.075%镓资源量5.44万t,占总量91.74%(图8、图9)。
图5 广西铝土矿累计查明资源储量累积吨位-铝硅比
图6 广西堆积型铝土矿累计查明资源储量累积吨位-含矿率
图7 广西铝土矿各品级资源储量利用构成
图8 广西铝土矿伴生镓资源储量利用结构
图9 广西铝土矿累计查明伴生镓资源量累积吨位-Ga品位
截至2009年底,广西有铝土矿开采矿山4座,其中2座正基建并开展试生产,分别是广西华银氧化铝厂和广西信发铝电集团氧化铝厂,二者合计累计消耗铝土矿资源储量2004万t。另外2座矿山具备合法的采矿许可证,分别是中国铝业股份有限公司平果那豆铝矿和平果太平铝矿,从业人数2048人,工业总产值46821万元;目前平果铝实际年产氧化铝160万t,年生产矿石量415.8万t。
2009年广西铝矿山共占用保有资源储量1.564亿t,设计年生产能力832.2万t/a,形成了年产580万t氧化铝、98万t电解铝、70万t铝材加工的生产能力,采用生产效率高、资源综合利用率较高的纯拜尔法生产工艺系统生产优质砂状氧化铝。2009年广西氧化铝产量455.29万t,电解铝产量53.48万t,电解铝基本都用于铝材加工。根据测算,生产电解铝仅利用了区内约23.6%的氧化铝,其余76.4%的氧化铝销往区外或国外。
已开发的矿山都是露天方式开采、公路运输方式开拓、分区分期的采矿法。平果那豆矿山采区回采率88.43%,贫化率3.97%,选矿回收率达96%,开采区已进行填土复垦面积占比94.5%。太平矿山采区回采率88.03%,贫化率4.03%,选矿回收率达96%。平果铝土矿含有用伴生镓金属,已建冶炼厂可以进行综合回收。此外尾矿赤泥中Fe含量一般达到30%~50%,是一种贫铁矿产品;近年赤泥中的铁开始被矿山重新回收加工成精铁矿粉或用来炼铁。
2009年广西氧化铝产能达到580万t/a,当年氧化铝产量455.29万t/a,按照规划配置的铝土矿资源储量估算的静态保障年限都在30年以上,资源保障程度较高。
氧化铝项目主要布局在桂西资源富集区的百色市平果、德保和靖西[8],铝电结合项目布局在百色、来宾和河池市,铝加工项目布局在南宁、百色、柳州、来宾及沿海。广西将大力推进以百色为核心、以重点企业为龙头,推进铝土矿→氧化铝→发电→电解铝→铝加工综合利用的一体化链式(网式)的铝资源集约、铝加工业总量规模快速壮大的发展模式。
广西以大中型规模的一水硬铝石岩溶堆积型铝土矿为主,而且集中分布于桂西资源富集区、利于集中开发;保有资源储量占比高达94.91%、已开发利用的铝土矿资源仅占23%,开发潜力较大;矿石类型主要为一水硬铝石型铝土矿,具有中铝、高铁、高铝硅比、低硫等特点,Ⅰ+Ⅱ级品矿石资源储量保有率高达47.14%,矿石质量好,品位高;埋藏浅、可露天开采、开发利用效率高的特点,按规划产能估算的静态保障年限都在30年以上,资源保障程度高,可作为我区今后重点开发利用的重要矿产。
1)根据广西铝土矿资源禀赋特征,规划布局建设二个铝业开发经济区,即平果铝业经济区和靖西-德保铝业经济区。当前广西铝土矿山最低开采规模为100万t/a,不设中小型矿山,全区铝产能已达到相当的规模,现有经济区不宜再布局新的氧化铝企业,建议由自治区对各企业生产规模及配置资源的实行总量调控,以保障广西铝工业的中长期稳步发展所需。
2)加强国家级整装勘查区扶绥-龙州一水硬铝石岩溶堆积型铝土矿区以及已有铝土矿区沉积型铝土矿的勘查工作,可以新增约3亿~4亿t的铝土矿资源储量,做好铝土矿资源的战略储备,以满足广西经济长期发展的需求。
3)我区贵横宾一带经预查的红土型高铁三水铝土矿资源潜力较大,建议增加地质勘查投入,开展高铁三水铝土矿资源的禀赋特征的查明以及矿石工业利用的研究,在此基础上再规划后续的开发利用。
4)鼓励矿山企业综合利用伴生的稀散矿产镓,提高共(伴)生矿产资源的综合利用水平,低品位、难选矿石资源也要求能较好利用,尾矿赤泥综合利用率必须达到 70%以上。
5)大力发展铝精深加工产品产业链,形成一批具有国际竞争力的精深加工产品,如铝箔板材、铝合金压铸件、铝合金型材精深加工链产品,以实现广西
铝工业的快速全面发展。
[1] 国土资厅发〔2010〕3号.国土资源部办公厅关于加快推进全国矿产资源利用现状调查工作的通知[J].国土资源通讯,2010(2):27-30.
[2] 李国清,唐建贤,陈强春,等.试论全面开展矿产资源利用现状调查的重要意义[J].国土资源导刊,2008(5):10-12.
[3] 贾其海.矿产资源储量核查:掌握家底子利在千秋[J].科学新
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[4] 丁金利.全面摸清家底,保证调查质量——广西矿产资源利用现状调查工作纪略[N].中国国土资源报,2012-7-12(02).
[5] 李厚民,高辉,等.矿产资源储量核查与评估[M].第一版.北京:地质出版社,2010:39-92.
[6] 赵禹骅,张家寿.北部湾产业布局优化的对策与思考[J].桂海论丛,2010,26(4):103-107.
[7] 祝瑞勤,李小罗,莫晓东.广西岩溶堆积型铝土矿矿床特征[J].地质与勘探,2004,40(4):13-16.
[8] 田凤鸣,范娜.广西铝土矿资源的潜力及可供性分析[J].中国矿业,2010,19(5):10-12.