2024年，一直“老實(shí)本分”的氧化鋁沒想到以“漲價(jià)”的方式火了！相關(guān)數(shù)據(jù)顯示，截至5月28日，國內(nèi)氧化鋁價(jià)格達(dá)到3900元/噸，創(chuàng)近2年半新高值。氧化鋁價(jià)格狂飆的原因是多方面的，其中“缺糧”無疑是最關(guān)鍵的。

        氧化鋁的“糧”是什么？

        先來看看我們是如何得到氧化鋁的。

        氧化鋁及鋁主要是從含鋁礦物中提取得到的，在自然界中，含有鋁礦物質(zhì)的巖石種類有很多，比如煤炭、黏土、明礬石、頁巖、鋁土礦、霞石正長巖等，我們所需的鋁都可以從這些物質(zhì)中提取出來。

        其中，鋁土礦是最具有經(jīng)濟(jì)開發(fā)價(jià)值的鋁源。鋁土礦由含鋁礦物（三水鋁石、一水軟鋁石和／或一水硬鋁石）、含鐵礦物（主要為赤鐵礦和針鐵礦）及少量硅酸鹽、鈦酸鹽、硫酸鹽和碳酸鹽組成。

        1888年前后，奧地利化學(xué)家拜耳（CarlJosefBayer）開發(fā)了一種從鋁土礦生產(chǎn)氧化鋁的方法。

        原理很簡單，先將鋁土礦和NaOH溶液混合加熱，鋁土礦所含氧化鋁可以在NaOH溶液中溶解成鋁酸鈉，過濾去除沉淀后，向鋁酸鈉溶液中添加Al(OH)3晶種使Al(OH)3重新析出，而剩下主要含NaOH的母液則重新用于處理下一批鋁土礦；得到的Al(OH)3通過煅燒即可制備Al2O3。這就是目前最主流的拜耳法生產(chǎn)工藝。

        在拜耳法工藝中，鋁土礦是生產(chǎn)氧化鋁最主要的礦物。從鋁產(chǎn)業(yè)鏈來看，鋁土礦處于整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈的最上游。鋁土礦自然而然成為氧化鋁乃至整個(gè)鋁行業(yè)最重要的“糧”。

        目前正面臨缺糧窘境

        目前我國已成為氧化鋁生產(chǎn)第一大國，據(jù)國際鋁業(yè)協(xié)會數(shù)據(jù)顯示，2023年全球氧化鋁產(chǎn)量累計(jì)達(dá)到1.419億噸，2023年中國氧化鋁產(chǎn)量累計(jì)達(dá)到8238萬噸，占全球產(chǎn)量的58%。

        然而，我國鋁土礦資源儲量卻呈現(xiàn)出整體匱乏且稟賦不佳的狀態(tài)。

        根據(jù)美國地質(zhì)調(diào)查局發(fā)布的《世界礦產(chǎn)品摘要2021》數(shù)據(jù)顯示：全球鋁土礦資源預(yù)計(jì)為550～750億t，其分布為非洲(32%)、大洋洲(23%)、南美和加勒比(21%)、亞洲(18%)和其他地區(qū)(6%)。全球鋁土礦儲量為300億t，中國鋁土礦儲量為10億t，排名第七，僅僅占世界鋁土礦儲量的3%。

        更讓人擔(dān)憂的是，我國鋁工業(yè)經(jīng)過二十年的快速發(fā)展，致使我國鋁土礦資源日趨匱乏，靜態(tài)可采年限大幅縮短。全國基礎(chǔ)儲量靜態(tài)保障年限只有8年，作為傳統(tǒng)鋁工業(yè)產(chǎn)區(qū)的山西、河南兩省，其鋁土礦基礎(chǔ)儲量基本消耗殆盡，保障年限只有2～4年。鋁土礦質(zhì)量逐年下降，某氧化鋁企業(yè)入磨鋁土礦鋁硅比由2006年的9.02下降到2020年的4.21。

        此外，我國鋁土礦資源還呈現(xiàn)品位低且日益下降的趨勢。

        我國鋁土礦的主要礦物組成以一水鋁石為主，常與金紅石、銳鈦礦、高嶺石、蒙脫石、綠泥石、鋯石和黃鐵礦等礦物共伴生。高鋁、高硅，鋁硅比多在8以下，Al2O3含量普遍較低，且選冶加工難度大，耗能較高。

        我國主要產(chǎn)區(qū)的鋁土礦主要化學(xué)組成及礦物組成

        而且，我國鋁土礦礦床規(guī)模小，礦山產(chǎn)能規(guī)模多在1000萬t/a以下，礦床總體規(guī)模不大，以沉積型礦床為主。

        常年的開采導(dǎo)致鋁土礦資源減少的同時(shí)使得本就品位不佳礦石質(zhì)量也急速下降，這導(dǎo)致中國鋁工業(yè)在很大程度上依賴進(jìn)口資源進(jìn)行生產(chǎn)。近十余年來，中國資源進(jìn)口結(jié)構(gòu)發(fā)生了明顯變化。2005年以前，中國以直接進(jìn)口氧化鋁為主，鋁土礦對外依存度較低；隨著中國使用進(jìn)口礦的氧化鋁產(chǎn)能不斷擴(kuò)大，轉(zhuǎn)為進(jìn)口鋁土礦，鋁土礦對外依存度大幅提升。按照“鋁土礦對外依存度=進(jìn)口鋁土礦數(shù)量/鋁土礦需求量”計(jì)算，2020年中國進(jìn)口11156萬噸鋁土礦，當(dāng)年中國鋁土礦總需求量為19087萬噸，鋁土礦對外依存度58%。

2000-2020年中國鋁土礦對外依存度

        因此，不管是資源儲量，還是礦產(chǎn)質(zhì)量，我國鋁土礦都無法滿足我國鋁工業(yè)的發(fā)展，供礦矛盾日趨加劇。

        如何緩解“缺糧”現(xiàn)狀

        我國鋁工業(yè)高速發(fā)展，國內(nèi)鋁土礦資源的匱乏，不得不依賴進(jìn)口鋁土礦，但進(jìn)口鋁土礦資源的大量應(yīng)用，會面對一定不確定、不可控因素。如何保障我國鋁土礦資源需求的可持續(xù)供給，確保我國鋁工業(yè)可持續(xù)高質(zhì)量發(fā)展，是必須亟待解決的問題。

        （1）開發(fā)低能耗工藝，強(qiáng)化低品位礦利用。

        現(xiàn)行拜耳法氧化鋁生產(chǎn)工藝流程簡單、作業(yè)方便、能耗低、產(chǎn)品質(zhì)量好等，特別在處理三水鋁石型鋁土礦時(shí)優(yōu)勢更加明顯。因此，世界上95%以上的氧化鋁均為拜耳法生產(chǎn)。但拜耳法工藝一般只能用來處理低硅鋁土礦，對鋁土礦鋁硅比要求一般大于7。我國通過強(qiáng)化拜耳法工藝中的溶出過程，可以采用鋁硅比大于4.00的鋁土礦。但我國尚有數(shù)十億噸鋁硅比低于4.00的低品位鋁土礦資源尚無有效利用。通過選、冶工藝聯(lián)合，經(jīng)濟(jì)的選礦—拜耳法氧化鋁生產(chǎn)工藝，對低品位鋁土礦的利用具有明顯優(yōu)勢。因此，開發(fā)新型低能耗工藝，加強(qiáng)低品位鋁土礦資源的綜合利用，可有效提高資源自給保障能力。

        （2）加大鋁土礦地勘資金投入，鼓勵企業(yè)投資國外鋁土礦礦山，拓寬資源進(jìn)口渠道。

        一方面針對國內(nèi)鋁土礦成礦主要區(qū)域，加大找礦力度，圈定鋁土礦找礦重要靶區(qū)，提高勘探程度，特別是廣西、海南等堆積型、紅土型鋁土礦的找礦力度；另一方面鼓勵企業(yè)“走出去”，投資境外鋁土礦礦山，開發(fā)利用國外鋁土礦資源；此外，需要優(yōu)化鋁土礦進(jìn)口渠道與方式，使鋁土礦進(jìn)口多元化。有效提高鋁土礦資源保障能力。

        （3）優(yōu)化鋁資源行業(yè)布局，提高行業(yè)門檻，淘汰落后產(chǎn)能，提高礦山綜合利用水平。

        切實(shí)推行鋁土礦合理開發(fā)利用“三率”最低指標(biāo)要求，提高鋁土礦行業(yè)門檻；提倡鋁土礦分級開采、分類開發(fā)，整頓關(guān)停“小、散、亂”的小型礦山企業(yè)，淘汰落后產(chǎn)能，有效提高鋁土礦礦山開采回采率、選礦回收率和綜合利用率，實(shí)現(xiàn)資源最大化開發(fā)，減少礦山固廢排放。

        （4）綜合開發(fā)技術(shù)，提升回收利用率。

        鋁土礦資源特征，我國不同省份情況不同，例如貴州省的地質(zhì)特點(diǎn)明顯，很多礦體的頂?shù)讓佑叙ね翈r，有穩(wěn)定的赤鐵礦等。將鋁土質(zhì)黏土巖燒成熟料后，可以用于多個(gè)行業(yè)的生產(chǎn)制造，而赤鐵礦等伴生礦也有極高的利用價(jià)值。

        目前問題是綜合開發(fā)利用技術(shù)不足，資源難以得到充分利用。尤其是當(dāng)前礦伴生的稀有元素利用率不高，建議開發(fā)利用，加強(qiáng)稀有資源在航天航空、電子通信等行業(yè)中的應(yīng)用，提高開發(fā)潛力，滿足各行業(yè)需求。

        稀有元素利用價(jià)值高于鋁土礦，所以采礦行業(yè)要意識到這一點(diǎn)，并專注研究鋁土礦配套資源及元素的蘊(yùn)含情況，利用綜合技術(shù)來提升開發(fā)水平，提高資源利用價(jià)值，推動礦產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展道路上前進(jìn)。

        參考來源：

        [1]李林松等.鋁土礦資源狀況及高硫鋁土礦脫硫方法

        [2]尹海鑒.鋁土礦資源特征及礦業(yè)可持續(xù)發(fā)展研究

        [3]劉玉林等.我國鋁土礦資源特征及綜合利用技術(shù)研究進(jìn)展

        [4]李春煥等.我國鋁土礦資源需求可持續(xù)保障措施分析