何海洲,楊志強,鄭 力
(廣西壯族自治區地質勘查總院,廣西 南寧 530023)
為摸清廣西的資源家底,盤活資源存量,建設高效的礦產資源儲量信息管理平臺,保障廣西礦產資源的持續穩定的供給,為經濟建設和社會發展以及宏觀決策提供基礎資料,在國土資源部的統一安排下我區開展了涉及20個重要礦產的“廣西礦產資源利用現狀調查”專項工作[1-3]。其中鋁土礦是廣西的優勢礦產之一,以大中型規模為主,具有分布集中、保有資源儲量大、品位高、埋藏淺、可露天開采、易于集中開發等特點。
本文是結合調查統計鋁土礦資源儲量數量、結構、品質、空間分布情況等基礎數據[4-5],對廣西鋁土礦資源稟賦特征、資源開發利用現狀進行分析并提出建議。
廣西是我國鋁土礦資源的主要產區及重要的鋁工業生產基地,主要集中分布于桂西資源富集區[6]的百色市平果、德保、靖西、那坡、田東、田陽一帶,在崇左市及桂中的貴港市、南寧市也有發現。按成因類型可分為巖溶堆積型及古風化殼沉積型鋁土礦,以堆積型為主。
主要賦存在離礦源層(上二疊統合山組)不遠的以石炭系(C)及二疊系(P)地層為基底的巖溶洼地及緩坡地上的第四紀巖溶堆積層中[7]。礦體平面形態呈不規則長條狀、短軸狀、島狀等;剖面上呈平緩的層狀、似層狀、透鏡狀,受巖溶基底形態制約。堆積鋁土礦原礦是指由大小不等的鋁土礦石及黏土混雜堆積而成的第四系堆積物,偶含少量泥巖、鋁土質泥巖、褐鐵礦、硅質巖碎塊等。原礦石經篩洗除去黏土,僅保留大于1mm粒級的鋁土礦塊(或顆粒)即為堆積鋁土礦凈礦石。凈礦石的礦物組分以一水硬鋁石為主,次為褐鐵礦及鐵質、泥質。礦石具有中鋁、高鐵、高鋁硅比、低硫等特點,可利用性能較好,是采用拜爾法生產氧化鋁的優質鋁土礦。伴生有益組分鎵達到工業利用要求,在氧化鋁加工過程中能實現綜合回收。
即產于上二疊統合山組含煤層之下,中二疊統茅口組灰巖侵蝕間斷面之上的含鋁巖組層位中的硬水鋁石型鋁土礦,常與褐鐵礦、黃鐵礦、煤礦等共生。礦體產狀與含礦層一致,呈似層狀、透鏡狀、扁豆狀產出。礦體近地表淺部已氧化,礦石質量類同堆積型鋁土礦,可以開采利用;深部未氧化的原生礦富含黃鐵礦,硅、磷雜質的含量也比較高,為近期暫不能利用資源。
截至2009年12月31日,廣西共有35個鋁土礦區,其中大型14個、中型9個、小型12個。鋁土礦資源儲量以大、中型鋁土礦區為主(圖1),其資源儲量6.93億t,占總資源儲量的96.83%。
廣西鋁土礦累計查明鋁土礦資源儲量7.159億t,累計消耗資源儲量0.364億t,占查明量的5.09%;保有資源儲量6.795億t,占查明量的94.91%(其中基礎儲量、資源量分別為4.170、2.625億t)。保有鋁土礦資源儲量中已占用1.564億t,已占用率23.02%;未占用5.231億t,未占用率76.98%(圖2)。

圖1 廣西鋁土礦資源儲量在不同規模礦區的分布結構

圖2 廣西鋁土礦資源儲量利用結構
廣西鋁土礦查明資源儲量主要分布在桂西的百色市,累計查明資源儲量7.136億t,占總量99.67%;縣域分布最多為靖西縣3.012億t,占總量42.07%;其次平果縣2.381億t,占總量33.26%;再次是德保縣1.063億t,占總量14.85%。
保有資源儲量中百色市6.771億t,其中靖西縣2.92億t,平果縣2.217億t,德保0.954億t。
已占用保有儲量最多的為平果縣;未占用保有儲量最多為靖西縣,其次依次為德保縣和平果縣。
廣西鋁土礦查明資源儲量以堆積型鋁土礦為主(圖2),查明資源儲量6.604億t,占總量92.25%;保有資源儲量6.240億t,占總量87.16%(其中已占用1.312億t,占保有總量19.31%;未占用4.927億t,占保有總量72.52%)。
沉積型鋁土礦查明資源儲量和保有量均為0.555億t,占總量7.75%(其中已占用0.252億t,占保有總量3.70%;未占用0.303億t,占保有總量4.46%)。
全區鋁土礦勘查程度較高,經勘探的查明鋁土礦資源儲量占總量高達88.42%。
累計查明及保有資源儲量按資源儲量類型占比例最大的為122b及333類,其中保有資源儲量122b類占保有總量50.11%,其次為333類,占保有總量34.03%(圖3)。

圖3 廣西鋁土礦按資源儲量類型利用結構
廣西查明鋁土礦的礦石類型主要為一水型鋁土礦石,具有中鋁、高鐵、高鋁硅比、低硫等特點。累計查明鋁土礦資源儲量質量變化特征見圖4~6。累積噸位-品位圖,其中Al2O3>50%的鋁土礦石資源儲量5.448億t,占總量76.1%;其中Al2O3>60%資源儲量1.110億t,占總量15.5%。鋁硅比值(A/S)>12礦石量2.223億t,占總量31.05%;A/S>7占總量65.71%。含礦率>650kg/m3的礦石量占總量83.13%。查明鋁土礦石品級利用結構見圖7,其中累計查明Ⅱ級品及級外品礦石資源儲量較大,分別為2.725億t(占總量38.06%)、2.750億t(占總量38.41%);而Ⅰ品級僅占總量9.08%,Ⅵ級品占總量10.12%。Ⅰ+Ⅱ級品礦石資源儲量3.375億t,占總量47.14%,說明礦石質量較好。由于廣西鋁土礦保有資源儲量占比高達95%,其質量變化特征類同累計查明。

圖4 廣西鋁土礦累計查明資源儲量累積噸位-Al2O3品位
廣西鋁土礦已查明伴生鎵資源量5.93萬t,保有資源量5.61萬t,占查明量的94.56%,其中未占用保有4.21萬t,占保有總量75.09%。Ga品位主要變化0.0075%~0.010%,其中Ga≥0.075%鎵資源量5.44萬t,占總量91.74%(圖8、圖9)。

圖5 廣西鋁土礦累計查明資源儲量累積噸位-鋁硅比

圖6 廣西堆積型鋁土礦累計查明資源儲量累積噸位-含礦率

圖7 廣西鋁土礦各品級資源儲量利用構成

圖8 廣西鋁土礦伴生鎵資源儲量利用結構

圖9 廣西鋁土礦累計查明伴生鎵資源量累積噸位-Ga品位
截至2009年底,廣西有鋁土礦開采礦山4座,其中2座正基建并開展試生產,分別是廣西華銀氧化鋁廠和廣西信發鋁電集團氧化鋁廠,二者合計累計消耗鋁土礦資源儲量2004萬t。另外2座礦山具備合法的采礦許可證,分別是中國鋁業股份有限公司平果那豆鋁礦和平果太平鋁礦,從業人數2048人,工業總產值46821萬元;目前平果鋁實際年產氧化鋁160萬t,年生產礦石量415.8萬t。
2009年廣西鋁礦山共占用保有資源儲量1.564億t,設計年生產能力832.2萬t/a,形成了年產580萬t氧化鋁、98萬t電解鋁、70萬t鋁材加工的生產能力,采用生產效率高、資源綜合利用率較高的純拜爾法生產工藝系統生產優質砂狀氧化鋁。2009年廣西氧化鋁產量455.29萬t,電解鋁產量53.48萬t,電解鋁基本都用于鋁材加工。根據測算,生產電解鋁僅利用了區內約23.6%的氧化鋁,其余76.4%的氧化鋁銷往區外或國外。
已開發的礦山都是露天方式開采、公路運輸方式開拓、分區分期的采礦法。平果那豆礦山采區回采率88.43%,貧化率3.97%,選礦回收率達96%,開采區已進行填土復墾面積占比94.5%。太平礦山采區回采率88.03%,貧化率4.03%,選礦回收率達96%。平果鋁土礦含有用伴生鎵金屬,已建冶煉廠可以進行綜合回收。此外尾礦赤泥中Fe含量一般達到30%~50%,是一種貧鐵礦產品;近年赤泥中的鐵開始被礦山重新回收加工成精鐵礦粉或用來煉鐵。
2009年廣西氧化鋁產能達到580萬t/a,當年氧化鋁產量455.29萬t/a,按照規劃配置的鋁土礦資源儲量估算的靜態保障年限都在30年以上,資源保障程度較高。
氧化鋁項目主要布局在桂西資源富集區的百色市平果、德保和靖西[8],鋁電結合項目布局在百色、來賓和河池市,鋁加工項目布局在南寧、百色、柳州、來賓及沿海。廣西將大力推進以百色為核心、以重點企業為龍頭,推進鋁土礦→氧化鋁→發電→電解鋁→鋁加工綜合利用的一體化鏈式(網式)的鋁資源集約、鋁加工業總量規模快速壯大的發展模式。
廣西以大中型規模的一水硬鋁石巖溶堆積型鋁土礦為主,而且集中分布于桂西資源富集區、利于集中開發;保有資源儲量占比高達94.91%、已開發利用的鋁土礦資源僅占23%,開發潛力較大;礦石類型主要為一水硬鋁石型鋁土礦,具有中鋁、高鐵、高鋁硅比、低硫等特點,Ⅰ+Ⅱ級品礦石資源儲量保有率高達47.14%,礦石質量好,品位高;埋藏淺、可露天開采、開發利用效率高的特點,按規劃產能估算的靜態保障年限都在30年以上,資源保障程度高,可作為我區今后重點開發利用的重要礦產。
1)根據廣西鋁土礦資源稟賦特征,規劃布局建設二個鋁業開發經濟區,即平果鋁業經濟區和靖西-德保鋁業經濟區。當前廣西鋁土礦山最低開采規模為100萬t/a,不設中小型礦山,全區鋁產能已達到相當的規模,現有經濟區不宜再布局新的氧化鋁企業,建議由自治區對各企業生產規模及配置資源的實行總量調控,以保障廣西鋁工業的中長期穩步發展所需。
2)加強國家級整裝勘查區扶綏-龍州一水硬鋁石巖溶堆積型鋁土礦區以及已有鋁土礦區沉積型鋁土礦的勘查工作,可以新增約3億~4億t的鋁土礦資源儲量,做好鋁土礦資源的戰略儲備,以滿足廣西經濟長期發展的需求。
3)我區貴橫賓一帶經預查的紅土型高鐵三水鋁土礦資源潛力較大,建議增加地質勘查投入,開展高鐵三水鋁土礦資源的稟賦特征的查明以及礦石工業利用的研究,在此基礎上再規劃后續的開發利用。
4)鼓勵礦山企業綜合利用伴生的稀散礦產鎵,提高共(伴)生礦產資源的綜合利用水平,低品位、難選礦石資源也要求能較好利用,尾礦赤泥綜合利用率必須達到 70%以上。
5)大力發展鋁精深加工產品產業鏈,形成一批具有國際競爭力的精深加工產品,如鋁箔板材、鋁合金壓鑄件、鋁合金型材精深加工鏈產品,以實現廣西
鋁工業的快速全面發展。
[1] 國土資廳發〔2010〕3號.國土資源部辦公廳關于加快推進全國礦產資源利用現狀調查工作的通知[J].國土資源通訊,2010(2):27-30.
[2] 李國清,唐建賢,陳強春,等.試論全面開展礦產資源利用現狀調查的重要意義[J].國土資源導刊,2008(5):10-12.
[3] 賈其海.礦產資源儲量核查:掌握家底子利在千秋[J].科學新
聞,2012,4(2):24-27.
[4] 丁金利.全面摸清家底,保證調查質量——廣西礦產資源利用現狀調查工作紀略[N].中國國土資源報,2012-7-12(02).
[5] 李厚民,高輝,等.礦產資源儲量核查與評估[M].第一版.北京:地質出版社,2010:39-92.
[6] 趙禹驊,張家壽.北部灣產業布局優化的對策與思考[J].桂海論叢,2010,26(4):103-107.
[7] 祝瑞勤,李小羅,莫曉東.廣西巖溶堆積型鋁土礦礦床特征[J].地質與勘探,2004,40(4):13-16.
[8] 田鳳鳴,范娜.廣西鋁土礦資源的潛力及可供性分析[J].中國礦業,2010,19(5):10-12.