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在追求轻量化的工业和生活领域,有一种矿产是构筑轻量世界的银色源头,它就是铝土矿,作为生产金属铝的主要原料,支撑着铝在各领域的广泛应用,从铝合金门窗到高铁车厢,从易拉罐到航天器部件,铝的轻量化优势无处不在。
世界分布相对集中,几内亚、澳大利亚、巴西、牙买加是主要储量国,合计占世界储量的 70% 以上。几内亚的铝土矿储量超过 74 亿吨,品位高达 50% - 60%,且埋藏浅、易于开采,博凯地区的铝土矿通过专用铁路运往康康港出口,年出口量超过 8000 万吨。澳大利亚的韦帕铝土矿是世界较大的铝土矿之一,储量超过 20 亿吨,采用露天开采,通过传送带直接运往附近的氧化铝厂,减少了运输成本。巴西的帕拉州和牙买加的圣安娜地区,也有大型铝土矿资源,品位稳定在 45% 以上。

开采以露天为主,过程相对简单,成本较低。先清除地表植被和覆盖层,然后用挖掘机开采铝土矿,开采出的矿石粒度通常在 50 - 200 毫米,经洗矿去除泥土和杂质后,送往氧化铝厂。澳大利亚的铝土矿开采后,会立即进行土地复垦,种植当地植被,复垦率达 90% 以上,有效保护了生态环境。在氧化铝厂,通过拜耳法,将铝土矿与高温高压的氢氧化钠溶液反应,溶出氧化铝,再经沉淀、煅烧得到纯度 99% 以上的氧化铝,每吨氧化铝需消耗约 2.5 吨铝土矿。氧化铝再通过霍尔 - 埃鲁特电解法,在 950℃的熔融冰晶石中电解得到金属铝,每生产 1 吨铝需消耗约 1.9 吨氧化铝和 1.3 万度电。
世界铝土矿贸易活跃,几内亚和澳大利亚是主要出口国,2022 年出口量分别达 1.1 亿吨和 8000 万吨,中国是较大的进口国,年进口量超过 1 亿吨,主要来自几内亚、澳大利亚和印度尼西亚。中国的铝产业规模庞大,电解铝产量占世界 60% 以上,对铝土矿的需求量巨大,中国的铝土矿资源虽然有一些储量,但主要分布在山西、广西等地,品位相对较低,多在 40% - 50%,且开采成本较高,难以满足需求。铝在建筑领域用于门窗、幕墙,重量仅为钢材的 1/3;在交通领域,汽车采用铝合金车身可减重 30%,降低油耗;在包装领域,铝制易拉罐轻便且可回收,回收率达 90% 以上。随着各国对轻量化材料的需求增加,铝的应用前景广阔,进而带动了铝土矿的需求增长,预计 2030 年世界铝土矿需求量将突破 4 亿吨。铝土矿的开采也面临着一些环境问题,如几内亚的铝土矿开采导致部分地区水土流失,澳大利亚通过先进的尾矿处理技术,将矿渣制成建筑材料,实现了资源的循环利用,各国在开发铝土矿资源的同时,也在积极采取措施保护环境,实现可持续发展。
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