鋁土礦（又稱(chēng)鋁礬土、礬土礦），是指工業(yè)上能利用的、以三水鋁石、一水軟鋁石或一水硬鋁石為主要礦物所組成的礦石的統(tǒng)稱(chēng)，是不可再生資源。鋁土礦在工業(yè)上有著廣泛的應(yīng)用，一方面作為金屬礦是生產(chǎn)氧化鋁的主要原料，進(jìn)而制取金屬鋁，另一方面作為耐火材料、電熔剛玉、研磨材料、陶瓷制品、化學(xué)制品及高鋁水泥的原料，其應(yīng)用范圍非常廣泛。 

隨著工業(yè)化的快速發(fā)展，我國(guó)已經(jīng)成為世界第一大鋁生產(chǎn)國(guó)和消費(fèi)國(guó)，鋁土礦開(kāi)采量也逐年升高。2020 年，我國(guó)鋁土礦儲(chǔ)量為 10 億 t、年平均消耗鋁土礦資源 1.34 億 t 左右,是全球僅次于澳大利亞的第二鋁土礦生產(chǎn)國(guó)，但鋁土礦儲(chǔ)量?jī)H占世界儲(chǔ)量的 3%。

 此外，我國(guó)鋁土礦可開(kāi)發(fā)利用的后備資源嚴(yán)重不足，對(duì)外依存度大。鋁土礦已成為我國(guó)緊缺的大宗礦產(chǎn)資源之一，被列入我國(guó)戰(zhàn)略性礦產(chǎn)目錄。鋁土礦在開(kāi)采后，可通過(guò)選礦、拜耳法或燒結(jié)法或聯(lián)合法得到氧化鋁，氧化鋁電解后得到金屬鋁；或通過(guò)煅燒得到鋁土礦熟料，然后粉磨加工成型再煅燒生產(chǎn)各種耐火材料產(chǎn)品。

鋁土礦在開(kāi)發(fā)利用過(guò)程中，都產(chǎn)生了一定的副產(chǎn)品和廢棄物，如鋁工業(yè)中的選礦−拜耳法尾礦和赤泥；耐火行業(yè)的粉礦、欠燒料、過(guò)燒料和雜質(zhì)料等。

這些在生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的副產(chǎn)品或因不滿(mǎn)足下一步作業(yè)要求的廢棄資源因暫無(wú)利用價(jià)值而廢棄被大量堆存；不僅是一種資源浪費(fèi)，同時(shí)也會(huì)對(duì)環(huán)境產(chǎn)生嚴(yán)重危害。

因此，結(jié)合中國(guó)鋁土礦的資源特征、開(kāi)發(fā)利用情況和廢副產(chǎn)物的綜合利用現(xiàn)狀，分析鋁土礦開(kāi)發(fā)利用過(guò)程中存在的問(wèn)題，提出合理的建議，對(duì)提高我國(guó)鋁土礦的綠色高效開(kāi)發(fā)、資源保障能力具有重要的理論意義和實(shí)踐意義。 

根據(jù)美國(guó)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(chǔ)量為 300 億 t，中國(guó)鋁土礦儲(chǔ)量為 10 億 t，排名第七，占世界鋁土礦儲(chǔ)量的 3%。根據(jù)《中國(guó)礦產(chǎn)資源報(bào)告 2021》，截至 2020 年年底，我國(guó)鋁土礦礦產(chǎn)儲(chǔ)量 57 650.24 萬(wàn) t。主要分布在廣西、河南、貴州三省區(qū)，三省區(qū)的鋁土礦儲(chǔ)量約占全國(guó)鋁土礦儲(chǔ)量的 83%，其中廣西鋁土礦儲(chǔ)量約占全國(guó)鋁土礦儲(chǔ)量的 49%。

根據(jù)數(shù)據(jù)顯示，中國(guó)正在以全球 3% 的儲(chǔ)量生產(chǎn)著全球 25% 左右的鋁土礦，靜態(tài)可采年限遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于世界 102 年的平均水平，僅為 14 年。鋁土礦資源保障能力不足，資源安全問(wèn)題凸顯，2019年我國(guó)鋁土礦共進(jìn)口超過(guò) 1 億 t，同比增長(zhǎng) 21.9%，2020 年我國(guó)鋁土礦進(jìn)口量創(chuàng)歷史新高達(dá)到 1.1 億 t，對(duì)外依存度從 2001 年的 5% 增至 50%。

我國(guó)鋁土礦主要成礦區(qū)與類(lèi)型 

我國(guó)鋁土礦資源分布相對(duì)集中，我國(guó)山西、廣西、貴州、河南四省區(qū)的鋁土礦保有資源儲(chǔ)量超過(guò)全國(guó)保有資源儲(chǔ)量的 90%。我國(guó)鋁土礦的主要類(lèi)型有沉積型、堆積型、紅土型；其中沉積型是我國(guó)鋁土礦的主要成礦類(lèi)型，占全國(guó)鋁土礦總儲(chǔ)量的 80% 以上，廣泛分布在山西、河南、貴州、廣西等地；堆積型礦床主要分布在廣西、云南等地，占全國(guó)鋁土礦總儲(chǔ)量的 16%左右；紅土型鋁土礦主要分布海南、福建和廣東的部分地區(qū)。 

我國(guó)鋁土礦主要礦床類(lèi)型為古風(fēng)化殼沉積型，且分布集中。孫莉等[8] 根據(jù)各類(lèi)型鋁土礦床（點(diǎn)）分布特征及成礦規(guī)律將中國(guó)鋁土礦劃分為以下 6 個(gè)成礦區(qū)帶：

（1）山西斷隆成鋁區(qū)，中國(guó)最大的古風(fēng)化殼沉積型鋁土礦成礦區(qū)；（2）華北陸塊南緣成鋁區(qū)，中國(guó)第二大的古風(fēng)化殼沉積型鋁土礦成礦區(qū)；（3）滇東南-桂西成鋁區(qū)，古風(fēng)化殼沉積型、堆積型兩種礦床類(lèi)型鋁土礦，具有經(jīng)濟(jì)意義的主要為堆積型鋁土礦；（4）黔中成鋁區(qū)：古風(fēng)化殼沉積型鋁土礦；（5）渝南-黔北成鋁區(qū)，古風(fēng)化殼沉積型；（6）其他成鋁帶，古風(fēng)化殼沉積型，礦床數(shù)較少，資源儲(chǔ)量占全國(guó)的 8.6%。 

鋁土礦的基底巖性主要為碳酸鹽巖（灰?guī)r、白云巖），其次為黏土巖（泥巖、頁(yè)巖），極少為巖漿巖（玄武巖、花崗巖）和變質(zhì)巖（片巖、片麻巖）。同一巖性下的鋁土礦的礦物種類(lèi)基本類(lèi)似，僅各礦物相對(duì)含量存在較小的差異。鋁土礦的主要礦物類(lèi)型為一水硬鋁石、一水軟鋁石、三水鋁石。 

我國(guó)鋁土礦資源特點(diǎn) 

目前，我國(guó)是世界上最大的鋁生產(chǎn)國(guó)與消費(fèi)國(guó)，但鋁土礦資源對(duì)外依存度大。我國(guó)鋁土礦資源較為匱乏，且資源品位日益下降，總體來(lái)看具有如下特點(diǎn)： 

（1）鋁土礦資源分布高度集中 ；全國(guó)探明有鋁土礦資源儲(chǔ)量的省份有 19 個(gè) 山西、廣西、貴州、河南四�。▍^(qū)）鋁土礦資源儲(chǔ)量占 90% 以上，其礦區(qū)數(shù)量也最多。

 （2）我國(guó)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。 

（3）我國(guó)鋁土礦礦床規(guī)模小，礦山產(chǎn)能規(guī)模多在1 000 萬(wàn) t/a 以下，礦床總體規(guī)模不大。以沉積型礦床為主。 

（4）我國(guó)鋁土礦常共伴生多種組分或元素，共生的組分有耐火黏土、硫鐵礦、灰?guī)r、銳鈦礦等；我國(guó)鋁土礦還常伴生鎵、釩、稀土、鈮鉭、鈧、鋰等稀有稀散元素，其中鎵、鈧、鋰綜合回收潛力較高。 

調(diào)查的鋁土礦資源顯示，除廣西貴港的鋁土礦為三水鋁石型外，其他鋁土礦均為一水硬鋁石型；鋁土礦伴生高嶺石、伊利石、葉蠟石等耐火黏土；鈦的主要存在形式為銳鈦礦；鐵的存在形式多為赤鐵礦，貴港的三水軟鋁石中鐵存在形式為針鐵礦與赤鐵礦。 

目前我國(guó)每年平均消耗鋁土礦資源14 500 萬(wàn) t 左右 (含進(jìn)口礦)，其中鋁工業(yè) 12 500～13 000多萬(wàn) t，耐火材料及磨料 1 100～1 200 萬(wàn) t(含電熔料、高鋁土礦熟料和高鋁水泥等)，陶瓷及其他工業(yè) 400～500 萬(wàn) t 。

鋁工業(yè) 

鋁土礦是鋁工業(yè)生產(chǎn)氧化鋁或者氫氧化鋁的主要原料，其方法包括拜耳法、燒結(jié)法、聯(lián)合法。拜耳法處理鋁硅比大于 9 的鋁土礦原料，具有流程簡(jiǎn)單、能耗低、成本低、產(chǎn)品質(zhì)量好、純度高等優(yōu)點(diǎn)，但對(duì)鋁土礦的鋁硅比要求比較高。

燒結(jié)法處理鋁硅比在3～6 的鋁土礦，其流程相對(duì)復(fù)雜，能耗高，產(chǎn)品質(zhì)量較拜耳法低，適合處理鋁硅比較低的鋁土礦。聯(lián)合法是采用拜耳法和燒結(jié)法聯(lián)合生產(chǎn)的流程，可以兼顧兩種方法的優(yōu)點(diǎn)，適宜處理鋁硅比在 7～9 的中低品位鋁土礦，是目前工業(yè)上生產(chǎn)氧化鋁的主要方法。 

耐火行業(yè) 

我國(guó)是耐火材料的生產(chǎn)大國(guó)和出口大國(guó)，耐火材料產(chǎn)量占全球總產(chǎn)量的 65%。鋁土礦是生產(chǎn)耐火材料的主要原料之一。耐火材料行業(yè)鋁礬土通常是指煅燒后 Al2O3 含量≥48%、而 Fe2O3 含量較低的鋁土礦礦石。

作為耐火材料的一種重要原料，鋁土礦占據(jù)著不可替代的地位。高鋁礬土作為耐火材料的主要原料，生產(chǎn)用料多為特級(jí)和Ⅰ級(jí)鋁礬土。根據(jù)黑色冶 金 行 業(yè) 標(biāo) 準(zhǔn) ， 高 鋁 礬 土 熟 料 分為 GL50、 GL60、GL70、 GL80、 GL85A、 GL85B、 GL88A、 GL88B 和GL90 等 9 個(gè)等級(jí)，標(biāo)號(hào)中數(shù)字為氧化鋁的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)的下限值。

由于高鋁礬土熟料要求通過(guò) 5 mm 標(biāo)準(zhǔn)篩的篩下料不超過(guò) 8%（回轉(zhuǎn)窯）、通過(guò) 10 mm 標(biāo)準(zhǔn)篩的篩下料不超過(guò) 10%（其他窯），導(dǎo)致耐火材料用鋁土礦無(wú)法采用傳統(tǒng)的選礦作業(yè)來(lái)提質(zhì)降雜，一般煅燒后由人工手選剔除高鐵鈦的雜質(zhì)料。 

磨料水泥等行業(yè)

鋁土礦也是磨料、高鋁水泥的主要原料之一。其對(duì)鋁土礦品質(zhì)要求高于鋁工業(yè)以及耐火材料行業(yè)的要求。鋁土礦與焦炭（無(wú)煙煤）、鐵屑等原料在電弧爐內(nèi)經(jīng)高溫融化還原而制得的人造剛玉，因顏色呈棕黑色也稱(chēng)棕剛玉，是研磨材料的主要原料。

一般情況下，棕剛玉以鋁礬土熟料為原料，并對(duì)鋁礬土熟料的品質(zhì)有較高要求。

鋁酸鹽水泥也需要用鋁土礦為原料，水泥標(biāo)號(hào)不同對(duì)鋁土礦要求不同，一般來(lái)說(shuō)標(biāo)號(hào)越高要求鋁土礦中氧化鋁含量越高，且硅、鐵雜質(zhì)含量越低，CA50 標(biāo)號(hào)鋁硅酸鹽水泥要求氧化鋁含量不低于 50%，二氧化硅含量不高于 8%，全鐵含量低于 2.5%。

一般情況下，高鋁水泥以鋁土礦生料為原料，并對(duì)鋁土礦 Al2O3 含量有較高的要求。根據(jù) DZ/T 0202−2020《礦產(chǎn)地質(zhì)勘查規(guī)范 鋁土礦》的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求：鋁硅比≥12、Al2O3 質(zhì)量分?jǐn)?shù)≥73% 的一水硬鋁石礦石可用于制造剛玉型研磨材料的原料；鋁硅比≥9、Al2O3 質(zhì)量分?jǐn)?shù)≥71% 的一水硬鋁石礦石可用于制造高鋁水泥的原料。 

鋁土礦選礦技術(shù)進(jìn)展

我國(guó)“九五”國(guó)家重點(diǎn)科技攻關(guān)計(jì)劃將鋁土礦選礦作為研究?jī)?nèi)容并取得重要突破后,大量專(zhuān)家開(kāi)展了鋁土礦選礦相關(guān)的研究工作。

鋁土礦選礦的主要任務(wù)是脫硅、脫硫和降鐵，研究表明，采用浮選法每脫除 1 kg 二氧化硅，拜耳法溶出過(guò)程中節(jié)約石灰1.25 kg、堿粉 0.657 4 kg，且選礦−拜耳法產(chǎn)生的赤泥與尾礦總量比原礦直接拜耳法的赤泥量還少。

選礦拜耳法使原來(lái)只適合高能耗燒結(jié)法的 A/S 3～5 的鋁土礦，選礦脫硅后的精礦可以采用拜耳法溶出，能耗降低 50%；若選礦脫硅率達(dá)到 50%，后續(xù)拜耳法堿耗和石灰 (石灰石) 消耗降低 1/2；而且鋁土礦的邊界品位 A/S 從 3 降到 2，鋁土礦資源的使用年限延長(zhǎng) 3 倍。 

鋁土礦中鐵、硫含量過(guò)高，不僅會(huì)增加生產(chǎn)能耗，降低氧化鋁產(chǎn)品的質(zhì)量，而且會(huì)對(duì)后續(xù)生產(chǎn)工藝以及赤泥的沉降產(chǎn)生不利影響，進(jìn)而影響整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程。鋁土礦選礦的研究重點(diǎn)依然是浮選脫硅，鋁土礦浮選脫硅的方法主要包含正浮選法、反浮選法；正浮選的主要工藝為“階段磨礦−階段選別”和“選擇性破磨−團(tuán)聚浮選”，而反浮選的主要工藝為“選擇性碎磨−絮凝脫泥−反浮選”。

 以 YR15 為捕收劑、水玻璃為抑制劑、碳酸鈉為 pH 調(diào)整劑，在 pH=9 條件下，采用一次粗選三次精選二次掃選的浮選工藝流程，從鋁硅比為 1.77 的鋁土礦中浮選得到鋁硅比為 8.34 的鋁土礦精礦，其回收率為 75.40%；

以重慶高柳高硅鋁土礦進(jìn)行反浮選脫硫脫硅浮選試驗(yàn)，在 pH 值 8.0、活化劑五水硫酸銅用量125 g/t、抑制劑水玻璃用量 800 g/t、組合脫硫捕收劑用量 325 g/t、起泡劑松醇油用量 120 g/t 條件下，通過(guò)一次粗選兩次掃選閉路反浮選，將原礦的 A/S 比從4.50 提高到 5.36，硫品位從 0.96% 降低到 0.10%，氧化鋁回收率達(dá)到 85.10%。 

鋁土礦通常采用反浮選脫硫，其工藝流程簡(jiǎn)單、脫硫效率高；

采用反浮選脫硫−聚團(tuán)浮選脫硅原則流程和新型高效鋁土礦浮選捕收劑 ZY-01，通過(guò)一次粗一次掃選一次精選反浮選脫硫−一次粗選二次掃選二次精選聚團(tuán)浮鋁降硅的工藝流程，將廣西某高硫鋁土礦的 S 含量從 1.62% 降低到 0.35%，A/S 比從 3.58 提高到 7.38。鋁土礦除鐵有物理法、化學(xué)法和生物法。磁選法是高鐵鋁土礦除鐵的主要方法。

采用組合式強(qiáng)磁選和周期性電磁高梯度磁選，將鋁土礦中的 Fe2O3 含量降低到 1.0% 以下。 

總體來(lái)說(shuō)，在工業(yè)化過(guò)程中，鋁土礦選礦難題較多。鋁土礦正浮選由于使用大量抑制劑，導(dǎo)致選礦產(chǎn)品殘留藥劑影響后續(xù)氧化鋁的溶出，且難以過(guò)濾等各種工藝和技術(shù)問(wèn)題，導(dǎo)致 Al2O3 回收率太低，經(jīng)濟(jì)不合理，我國(guó)大多鋁廠(chǎng)的鋁土礦選礦生產(chǎn)線(xiàn)被關(guān)停。

而在鋁土礦反浮選過(guò)程中，因鋁土礦脈石礦物種類(lèi)繁多且變化較大，選礦脫硅的穩(wěn)定性較差，且受其捕收劑的選擇性和捕收能力較差等因素而難以實(shí)現(xiàn)工業(yè)化。 

鋁土礦高效捕收劑、抑制劑以及尾礦過(guò)濾與處置是鋁土礦選礦的主要難題；如何提高鋁土礦選礦產(chǎn)品鋁硅比（大于 9）及鋁土礦的回收率仍是未來(lái)研究的重點(diǎn)。

共伴生組分的綜合利用技術(shù)進(jìn)展 

硫和鐵是我國(guó)鋁土礦常見(jiàn)的共伴生元素，且對(duì)鋁土礦下一步加工利用有不利的影響。因此，一般鋁土礦選礦中主要脫除這些雜質(zhì)元素，部分學(xué)者在選礦提高鋁土礦的鋁硅比同時(shí)，回收得到鐵、硫的精礦產(chǎn)品。 

鋁土礦在成礦過(guò)程中通常會(huì)富集稀土、鋰、鎵、釩、鈦和鈮鉭等金屬元素。我國(guó)晉中-晉東北、豫西、黔中黔北和桂西等地的鋁土礦含礦巖系中 Li 超常富集的現(xiàn)象已被廣泛發(fā)現(xiàn)，部分礦床中的 Li 甚至達(dá)到了獨(dú)立 Li 礦床的邊界品位，是 Li 的重要找礦潛力區(qū)。

河南省鋁土礦主要產(chǎn)區(qū)進(jìn)行鋁土礦含鈦資源調(diào)查的基礎(chǔ)上，預(yù)估河南省鋁土礦伴生 TiO2 儲(chǔ)量可達(dá) 600 萬(wàn) t 以上。 

采用磁選粗選−粗精礦細(xì)磨精選的流程最終磁選得到鐵精礦，其產(chǎn)率為 20.25%，TFe品位 50.05%，F(xiàn)e 的總回收率為 54.43%。

采用反浮選脫硫，得到硫精礦，其 S 品位為 16.78%，回收率為 80.72%。

對(duì)河南某地 Li2O 品位0.26% 的鋁土礦采用二次粗選一次精選、中礦順序返回的鋁土礦浮選閉路流程，獲得 Al2O3 品位 61.72%、鋁硅比為 11.45 的鋁土礦精礦產(chǎn)品和 Li2O 品位 0.57%、回收率為 78.97% 的富鋰精礦；進(jìn)一步對(duì)富鋰精礦采用硫酸熟化−浸出−凈化−提鋰工藝，最終得到純度為 99.56% 的碳酸鋰產(chǎn)品，鋰總回收率達(dá) 48.28%。 

此外，鎵、釩、稀土和鈮鉭等稀有稀散元素難以采用簡(jiǎn)單的選礦方法富集，在氧化鋁生產(chǎn)過(guò)程中多在赤泥中富集，同時(shí)鐵、鈦等雜質(zhì)也在赤泥中富集，對(duì)進(jìn)入赤泥中的鋁土礦伴生元素的回收也一直是研究的熱點(diǎn)。

日本、匈牙利和美國(guó)釆用焙燒磁選−水冶法，先將赤泥進(jìn)行沸騰焙燒脫水后，在溫度 700～800 ℃下將 Fe2O3 還原成磁性的 Fe3O4，通過(guò)磁選得到含鐵高達(dá) 63%～81% 的煉鐵原料。

以拜耳法赤泥為原料，采用直接還原焙燒−磁選工藝，得到總鐵含量 89.05%、金屬化率 96.98%、回收率 81.40% 的煉鋼原料；

采用高鐵赤泥和煤的含碳球團(tuán)在 1 400 ℃ 下直接還原，得到鐵含量在 96.52% 的鐵塊。廣西平果建成了年處理赤泥規(guī)模 220 萬(wàn) t 的赤泥回收鐵精礦生產(chǎn)線(xiàn)，鐵精礦品位≥55%，年產(chǎn)鐵精礦 22 萬(wàn) t 。

提出利用拜耳法赤泥分步回收鐵鈦的綜合工藝，首先采用選擇性絮凝脫泥從拜耳法赤泥中回收得到品位為 61.12% 的鐵精礦，鐵回收率為 86.25%；然后對(duì)富鈦的尾礦進(jìn)行酸浸−沉淀浮選提取回收鈦，Ti4+回收率最大達(dá)到 92.7%，Al3+回收率最大達(dá)到 93.5%。

 以 3 mol/L 的濃硫酸對(duì)含 La 70 g/t、Ce 110 g/t 的印度某赤泥進(jìn)行浸出，在室溫下鑭的浸出率達(dá)到 99.9%，在溫度為 75 ℃ 時(shí)鈰的浸出率達(dá)到 99.9%，并用 cyanex301 法從浸出液中完全萃取出鑭、鈰。

雖然赤泥中含有一定量的鐵、鋁、鈮鉭、鈦、稀土等礦物，但從經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益綜合考慮，許多學(xué)者認(rèn)為從赤泥中綜合回收這些有價(jià)值物質(zhì)的研究目前尚不具備工業(yè)化應(yīng)用的可行性。 

從總體上看，在鋁土礦浮選提高鋁硅比的同時(shí)回收鐵、硫、鋰的精礦產(chǎn)品，并對(duì)生產(chǎn)氧化鋁產(chǎn)生的赤泥副產(chǎn)品中的稀有稀散元素進(jìn)行回收，在技術(shù)經(jīng)濟(jì)角度較為可行，也是未來(lái)研究的熱點(diǎn)。

尾礦、赤泥等固廢的綜合利用 

（1）尾礦 

鋁土礦選礦−拜耳法尾礦具有高硅、高鋁等特點(diǎn)，在耐火材料、建筑材料、多孔材料和吸附材料方面具有較好的應(yīng)用潛力。劉東方等人[31] 以鋁硅比為1.9 的鋁土礦尾礦為原料，分別在 1 550 ℃、1 650 ℃ 保溫 4 h，合成了純度在 90% 以上的莫來(lái)石。

采用低鈣燒結(jié)法對(duì)鋁礬土尾礦進(jìn)行降硅除鐵鈦處理，在 1 500 ℃ 成功合成了剛玉-莫來(lái)石。

以鋁土礦尾礦、石英砂、純堿和石灰石為原料，在1 000 ℃ 下燒結(jié)晶化 30 min 后獲得吸水率為 0.19％、顯微硬度為 5.1 GPa、三點(diǎn)彎曲強(qiáng)度 83.7 MPa、外觀(guān)性能良好的微晶玻璃。

以鋁礬土尾礦為膠結(jié)料，以耐高溫顆粒做骨料，骨漿比為 2，在 950 ℃制備出強(qiáng)度和透水率均符合要求的燒結(jié)透水磚。

以貴州某鋁土礦尾礦為主要原料之一，在 1 250 ℃燒成收縮率最大可達(dá)10.0%、體積密度最大可達(dá)2.50 g/cm3、吸水率最低可達(dá) 0.48%、抗彎強(qiáng)度可以高達(dá) 153.4 MPa的高強(qiáng)硅鋁質(zhì)瓷。

以礬土礦尾礦和石英砂為主要原料,在 1 040 ℃ 條件下，制備了氣孔率為 45.34%、強(qiáng)度為 26.2 MPa、純水通量最高達(dá)到 2.3 m3/(m2·h) 的過(guò)濾用多孔陶瓷。

 以河南三門(mén)峽鋁業(yè)公司的鋁土礦尾礦為原料，在 750 ℃ 下焙燒 1 h，再用20% 鹽 酸 在 85 ℃ 溶 解 2 h，最終制備出符 合 GB/T22627 要求且污水濁度去除率達(dá)到 90.46% 的聚合氯化鋁。

 以河南某鋁廠(chǎng)鋁土礦浮選尾礦為原料，控制硅鋁比為 2.4、水鈉比約為 200 以及鈉硅比在 1.47～2.13 之間，通過(guò)堿熔、晶化后，得到了結(jié)晶性好、純度高、粒度均勻、平均粒徑約為 4 μm 的 4A分子篩。

也有專(zhuān)家利用低品位鋁土礦與鑄造廢砂或高鋁粉煤灰煅燒制備貝利特硫鋁酸鹽水泥，其強(qiáng)度與普通硫鋁酸鹽水泥相當(dāng)，并開(kāi)展了工業(yè)試驗(yàn)，但未見(jiàn)大規(guī)模推廣應(yīng)用。 

雖然研究人員對(duì)鋁土礦尾礦的綜合利用開(kāi)展了大量研究，但鋁土礦選礦−拜耳法尾礦的工業(yè)化應(yīng)用還存在較大的差距，一方面是鋁土礦選礦尾礦粒度細(xì)，化學(xué)成分不穩(wěn)定而難利用，另一方面中大型的鋁廠(chǎng)都采用聯(lián)合法，近幾年入選的鋁土礦越來(lái)越少。 

（2）赤泥 

無(wú)論是拜耳法、燒結(jié)法還是聯(lián)合法，在生產(chǎn)氧化鋁過(guò)程中，會(huì)產(chǎn)生大量的赤泥，選礦−拜耳法還會(huì)產(chǎn)生尾礦。

赤泥具有高堿度（pH 值在 10～13）、粒度細(xì)、難沉降等特點(diǎn)，是一種產(chǎn)量巨大的危廢，但其具有較高活性硅、鋁組分，可以在建材行業(yè)應(yīng)用。

研究發(fā)現(xiàn)，赤泥能改善磷酸鎂水泥砂漿的流動(dòng)性，可以替代鎂砂，并能提高養(yǎng)護(hù)周期內(nèi)砂漿的力學(xué)性能和抗水性能，當(dāng)赤泥摻量為 20% 時(shí)，砂漿 28 d 養(yǎng)護(hù)強(qiáng)度能達(dá)到 90.2 MPa。

以堿-熱活化預(yù)處理的拜耳法赤泥添加質(zhì)量分?jǐn)?shù) 25% 的硅灰，得到 28 d固化強(qiáng)度達(dá)到 31.5 MPa 的地聚物。

以活化赤泥和礦渣為主要原料制備的赤泥地聚物水泥，其28 d抗壓強(qiáng)度、抗折強(qiáng)度均優(yōu)于硅酸鹽水泥。目前赤泥主要用于水泥、燒結(jié)磚、免燒磚、路基材料、硅酸鈣保溫材料、膠結(jié)充填材料和防滲材料等方面，在我國(guó)山東等地得到了工業(yè)化應(yīng)用。 

此外，赤泥有良好的吸附性能，在土壤改良、廢水處理、CO2 封存等方面具有很好的應(yīng)用前景�？傮w上，赤泥的綜合利用現(xiàn)階段主要處于實(shí)驗(yàn)室研究階段，要實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化綜合化利用還需技術(shù)上的突破。 

（3）耐火材料廢料 

我國(guó)傳統(tǒng)的礬土熟料生產(chǎn)方法是將開(kāi)采的礬土礦石破碎至 25～250 mm，放入熱工窯爐中煅燒，煅燒后的部分鋁土礦因含鐵、鈦等雜質(zhì)呈現(xiàn)出黃、褐、黑等雜色，通常采用人工手選的方式將這些廢料剔除。 

通常在生產(chǎn) 1 t 合格高鋁熟料，需要消耗 4～5 t 的資源儲(chǔ)量，其資源利用率僅為 20%～30%，因此需要采用科學(xué)的工藝和先進(jìn)的裝備，充分利用大量中低品位高鋁土礦、混級(jí)礦和碎礦，提高其資源利用率。 

鋁土礦在經(jīng)過(guò)傳統(tǒng)的倒焰窯、鐵皮豎窯煅燒的過(guò)程中，會(huì)產(chǎn)生一部分過(guò)燒料、欠燒料、高鐵料等廢料，這些廢料通常作為耐火骨料、水泥配料低價(jià)銷(xiāo)售。

隨著耐火行業(yè)的產(chǎn)業(yè)升級(jí)，一方面越來(lái)越多的企業(yè)采用回轉(zhuǎn)窯煅燒生產(chǎn)鋁土礦熟料，而在回轉(zhuǎn)窯煅燒過(guò)程中基本無(wú)廢料產(chǎn)出；另一方面，鋁土礦原料的均質(zhì)化成了提高鋁土礦資源的綜合利用率和促進(jìn)耐火材料產(chǎn)品品位提升的重要手段。

均質(zhì)化是將鋁土礦礦石分級(jí)、破碎、進(jìn)行干法或濕法細(xì)磨均化，成型后高溫煅燒，制成均化礬土熟料。在科技部“十二五”科支撐計(jì)劃項(xiàng)目《難處理中低品位耐火鋁礬土高品質(zhì)化技術(shù)研究與應(yīng)用》的支撐下，突破了提質(zhì)均質(zhì)料在傳統(tǒng)耐火材料使用中高溫體積效應(yīng)的適應(yīng)匹配問(wèn)題，研究獲得以提質(zhì)均質(zhì)料為主原料制備耐磨耐火材料及其性能優(yōu)化技術(shù)，將我國(guó)耐火高鋁土礦資源綜合利用率提升至 80％以上。

雖然鋁土礦的均化提高了原料的穩(wěn)定性，改善了產(chǎn)品的燒結(jié)性能，但其產(chǎn)品仍然受原料品質(zhì)的影響，特別是對(duì)于雜質(zhì)含量較高的原料。

結(jié)論與建議

鋁土礦作為我國(guó)的主要大宗工業(yè)原料之一，支撐著鋁工業(yè)、耐火材料、剛玉磨料和高鋁水泥等行業(yè)的高速發(fā)展，但隨著資源的快速開(kāi)發(fā)與消耗，我國(guó)鋁土礦行業(yè)面臨問(wèn)題日益突出。

主要表現(xiàn)有兩方面：一是鋁土礦相關(guān)產(chǎn)業(yè)的產(chǎn)能與日俱增和優(yōu)質(zhì)鋁土礦資源日益減少的矛盾越來(lái)越明顯，鋁土礦對(duì)外依存度日益增高，鋁土礦資源保障能力不足，資源安全問(wèn)題凸顯。 

二是在鋁土礦開(kāi)發(fā)特別是鋁工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生大量的固體廢棄物，如尾礦、赤泥等；這些固廢的大量堆存，不僅是一種資源浪費(fèi)，同時(shí)也產(chǎn)生安全隱患，對(duì)周邊環(huán)境造成嚴(yán)重的危害。為了提高鋁資源保障能力、實(shí)現(xiàn)鋁土礦礦山綠色高效發(fā)展，建議如下：

 （1）加大鋁土礦地勘資金投入，鼓勵(lì)企業(yè)投資國(guó)外鋁土礦礦山，拓寬資源進(jìn)口渠道。一方面針對(duì)國(guó)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(lì)企業(yè)“走出去”，投資境外鋁土礦礦山，開(kāi)發(fā)利用國(guó)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。 

（2）優(yōu)化鋁資源行業(yè)布局，提高行業(yè)門(mén)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(kāi)發(fā)利用“三率”最低指標(biāo)要求，提高鋁土礦行業(yè)門(mén)檻；提倡鋁土礦分級(jí)開(kāi)采、分類(lèi)開(kāi)發(fā)，整頓關(guān)�！靶　⑸�、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(kāi)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(kāi)發(fā)，減少礦山固廢排放。 

（3）加大科技研發(fā)投入，鼓勵(lì)鋁土礦入選，加強(qiáng)鋁土礦尾礦、赤泥等固廢綜合利用工業(yè)化水平。

一是加大鋁土礦脫硅、脫硫、除鐵、脫除其他雜質(zhì)及提高鋁硅比的選礦技術(shù)研究，鼓勵(lì)鋁工業(yè)和耐火行業(yè)的鋁土礦原料入選，充分合理利用資源；加大鋁土礦選礦技術(shù)研究投入及應(yīng)用力度，解決我國(guó)優(yōu)質(zhì)鋁土礦資源嚴(yán)重短缺問(wèn)題，提高我國(guó)鋁資源的自給率。

二是加強(qiáng)與推進(jìn)鋁土礦礦山固廢（重點(diǎn)是尾礦與赤泥）的資源化梯級(jí)利用技術(shù)研究，重點(diǎn)推進(jìn)鋁土礦尾礦與赤泥綜合利用產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程，實(shí)現(xiàn)鋁土礦行業(yè)的綠色高效開(kāi)采。