岩溶型铝土矿床一般覆盖在石英岩和白云岩凹凸不平的岩溶化表面,矿床和基岩之间存在不整合或假整合。岩溶型矿床以一水硬铝石型铝土矿为主,其次为一水软铝石型铝土矿,此类矿石以高铝、高硅、中低铝硅比为特点,主要分布在中国、南欧和加勒比海地区的一些国家。中国的铝土矿大部分属于这一类型。

世界主要铝土矿区铝土矿类型和典型的化学成分含量范围见表1-1。

国外的铝土矿矿床特别是红土型铝土矿矿床规模以大型、特大型为主,单个铝土矿储量甚至达到数亿吨。矿层厚,表层土薄,易于大规模机械化露天开采。通常矿层采完后,即用原表土覆盖,恢复植被。图1-1为国外某矿区铝土矿采场。

3.世界上潜在的铝土矿资源地区

从世界范围内看,铝土矿的勘查程度较高,资源储量的保障年限长,但未被发现的、勘查工作程度低的以及埋藏较深的铝土矿的找矿的潜力依然很大。据估计,潜在可发现的世界铝土矿资源有200亿~300亿吨,主要集中在经济不太发达的非洲、东南亚和南美洲等地区[3]。

印度尼西亚具备红土型铝土矿成矿的良好条件,但该国西加里曼丹地理位置偏远,基础设施不足,铝土矿的勘查和开发程度很低,估计其资源潜力在5亿吨以上。

越南的西原高原带新第三纪-早第四纪拉斑玄武岩红土风化壳发育,已发现的铝土矿成矿面积达2万多平方千米,估计的资源量大于50亿吨,越南北部的铝土矿床估计资源量在2亿吨。老挝波罗芬高原上估计的铝土矿资源量也有20亿吨左右。

此外,东南亚的马来西亚、菲律宾,非洲的几内亚,南美洲的哥伦比亚、委内瑞拉、圭亚那、巴西等国的铝土矿资源潜力都很大,这些国家铝土矿的累积资源潜力可能超过50亿吨。

1.1.4中国铝土矿资源及分布

1.中国铝土矿资源储量及分布

根据我国国土资源部公布的资料,截至2006年底,全国保有资源储量的矿区368处,主要分布在7个省、区、市(见表1-2),保有资源储量27.76亿吨,其中基础储量7.42亿吨,占26.7%;资源量20.35亿吨,占73.3%。在基础储量中,储量达5.42亿吨,占资源量的19.5%。我国铝土矿的基础储量和储量在世界上分别占第7位和第9位[3]。

我国铝土矿资源主要分布在山西、河南、广西、贵州等4省区,其中山西占35.91%、河南占20.61%、广西占18.37%、贵州占15.39%。4省区总的铝土矿储量为4.94亿吨,占全国储量的91.07%。另外,重庆、山东、云南、河北、四川、海南等15个省市也有一定的资源储量,但其总量仅约占全国的9%。

我国铝土矿以沉积型一水硬铝石型铝土矿为主,A/S相对较低。2006年我国27亿吨的铝土矿资源当中,A/S〈5的占总量的近30%;A/S为5~7的矿量占总量的近40%。

2.中国铝土矿资源的性质及特点

我国铝土矿的外观和物理化学性质随着矿物组成和化学成分的不同而变化很大。有的铝土矿坚硬,有的则松软如土。结构也有土状、致密状与豆鲕状之分。铝土矿的颜色在白色到赭色之间变化,一般含铁高的呈红色,含铁低的呈灰白色或浅黄色。

我国一水硬铝石型铝土矿的工艺矿物学研究结果表明。

(1)铝土矿中主要矿物为一水硬铝石、高岭石、伊利石、叶蜡石、赤铁矿、锐钛矿、金红石等。

(2)占矿物总量为60%~70%的一水硬铝石,多以隐晶集合体的形式产生,与硅矿物、氧化铁矿物等脉石矿物紧密镶嵌,嵌布粒度小,要使矿物实现较完全的单体解离需要细磨。

(3)含硅矿物和一水硬铝石间硬度、密度、晶格常数、形状因子等参数间存在明显差异,导致含铝矿物和含硅矿物间存在可碎性差异,含硅脉石在细磨过程中部分泥化。

(4)含硅脉石为铝硅酸盐,其表面活性点与含铝的有用矿物相同。

含硅矿物是我国一水硬铝石型铝土矿中的主要杂质矿物,一般以高岭石、伊利石、叶蜡石、鲕绿泥石及长石等铝硅酸盐矿物形态存在。我国各地的铝土矿所含的硅矿物各不相同,造成了氧化铝生产流程和技术参数的较大差异。山西矿中的硅矿物主要是容易预脱硅的高岭石。而河南矿则以伊利石、叶蜡石和云母类矿物为主。贵州矿含有高岭石和伊利石。广西矿中除了高岭石外,还有较多的鲕绿泥石。与国外的铝土矿不同,我国铝土矿中以石英形式存在的硅矿物较少。

我国铝土矿中的氧化铁大多以赤铁矿(Fe2O3)的形式存在,有时有少量的硫铁矿。但广西的一水硬铝石型铝土矿、红土型三水铝石型铝土矿以及一水软铝石型铝土矿中的铁矿物一部分是以针铁矿[FeO(OH)]和铝针铁矿形态存在[3]。

我国铝土矿中钛矿物主要为锐钛矿和少量的金红石,一般含量为2%~4%。此外,我国铝土矿中还存在其他杂质矿物,如碳酸钙、碳酸镁等。