山西铝土资源的探讨
1 山西铝土资源概况
山西铝土资源约占全国总储量的42.11％，分布范围广泛但又相对集中，晋北晋南各分7个集中区。山西铝土资源蕴藏丰富，分布广泛，截至2003年底 已勘查评价铝土矿128处，其中，表内矿床71处，表外矿床57处，表内储量5698.79万t，基础储量20522.18万t。远景储量为 64028.94万t。主要组分的平均含量A1203 63.65％，Si02 12.19％，Fe203 5.41％，A／S 5.41矿体平均厚度2.68m。矿物组分有利于拜尔法氧化铝生产，A1203溶出率高，在96.25％以上，预脱硅性能好，在69.1％以上，赤泥沉降 速度快等。共(伴)生矿产，除高铝粘土、山西式铁矿、硫铁矿等矿产外，还伴有多种稀有、稀土元素。
2 山西铝土矿开采形式
目前山西铝土矿开采形式(办矿性质)主要为三种：第一种是国有企业自建矿山，矿石自产自用：第二种是国企矿山与地方(公司)联合办矿，矿石全部销给国企作 为生产原料；第三种是民采铝矿，以个体办矿为主，也有少量集体或小公司办矿。主要以高铝熟料加工商为其销售对象，采出的矿石体积密度 大，Fe203＜2.5％的特高铝精品块矿销给高铝(矾土)熟料窑，用于煅烧熟料出口：“边角料”(密度小，含Fe203＞2.5％的次高铝粉块状矿石) 则销给氧化铝行业作为生产原料。特别需要指出的是，这部分矿石在氧化铝行业收购民矿之前是作为废石被排弃的。目前山西省开办的国企自采铝土矿有三座，分别 是阳泉耐火材料厂太湖石铝矿，中铝山东分公司(原山东铝厂)白家庄铝矿和中铝山西分公司(原山西铝厂)孝义铝矿。联办矿山为孝义铝矿后务城联办矿。民采铝 矿是目前山西铝土矿开采的主要形式，年产量为460万t。
民采铝矿采点多、面广、范围大。从最北边的怀仁娄子沟矿区到最南边的平陆铝土矿集中区及晋东南地区，范围遍及南北，复盖全省，对资源储量破坏程度最严 重的矿区有：阳泉的老石神、山头南、郭村、南流，孝义的石公、卜家峪一岭上北、响义、杜村、克俄、西河底，原平的石墙、神池的九姑等。这些矿区已是千疮百 孔，矿体的完整性遭受严重破坏，很难再作为正规矿山开采规划。民采铝矿年产量为460万t，其中：阳泉95万t；孝义150万t；宁武35万t；原平30 万t；神池30万t；临县中阳15万t；五台20万t；平陆35万t；阳城20万t；其他地区30万t。民采铝矿消耗和破坏资源储量大，据不完全调查统 计，省内铝土矿矿区民采开采消耗掉和破坏了的铝土矿资源储量为8592万t。按集中产区分，孝义一交口地区破坏程度最为严重，消耗及破坏量6390万t， 占总量的74.38％。山西98％的铝土资源利用集中于耐火材料和氧化铝行业。铝土矿既是氧化铝工业原料，也是耐火材料、耐磨材料、特种水泥及部分化工产 品的原料。而耐火材料国内用量有限，主要是烧制成高铝矾土熟料出口国外(美、日、西欧等国)，从目前看，此行业用料量最大，其次是氧化铝行业，其他几个行 业用料量相对较少。
3 山西铝土资源开发利用中存在三点主要问题
3.1 民采对铝资源造成严重破坏
山西铝土资源经过20多年来的民采，使绝大部分铝土矿区资源储量遭到不同程度破坏，很难再作为正规矿山开采规划和利用。随着时间推移，更多的类似铝土 矿严重破坏区正在不断增加。因民采铝土矿主要目的是开采用于煅烧高铝矾土熟料的特高铝精品块矿，按照生产1t高铝熟料对铝土矿资源储量的破坏系数比例达 1：12来计标，21年来生产高铝矾土2948.83万t，则同期破坏的资源储量高达35386万t。如按2003年调查数，每年生产高铝熟料为200万 t计，消耗破坏资源储量大体上为2400万t，照此速度下去，再过24年，山西省现有的9.8亿t铝土矿资源将被破坏殆尽。
3.2 对矿石资源储量的贫化
民采的主要特点就是采富弃贫，回采率平均只有25％-30％，致使残留下70％-75％的矿石整体品位下降。另外，民采后，采坑与巷道被塌落的顶板围 岩充填，由于这些塌落围岩的混入，必然在后续矿石回收过程中造成采矿品位严重贫化，致使采出矿石品位即使是用于铝冶炼中对矿石品级要求最低的烧结法生产， 也达不到矿品位要求，只好用高铝民矿进行配矿。因此可以说，遭受民采破坏严重的资源储量，就变为难利用的资源储量或矿区。
3.3 大量出口高铝矾土熟料带来的问题
高铝矾土熟料行业是目前山西铝土矿资源开发利用的大户，20多年来，正是因为高铝熟料大量出口的利益诱惑才刺激和带动了山西民采铝土矿的蓬勃发展和持 续繁荣。可以说没有高铝熟料出口的兴起，山西民采铝矿就不会有如此大的开发规模，也不会对山西铝土矿资源造成如此严重的破坏。显然，高铝矾土熟料出口业是 破坏山西铝土矿资源的主要根源。
谈到铝土矿资源开发，就不能不提及我国的铝工业。中国的氧化铝产量目前在世界上排名第三，而铝土矿地质储量在世界上则排名第17位，说明我国氧化铝产 量与铝土矿是不相匹配的，在资源储量上是处于劣势的，资源量是有限的。要想使中国的氧化铝工业长足发展，就必须保护和合理开采利用好有限铝土矿资源。
山西省氧化铝工业已经初具规模，中国铝业山西分公司从2001年实现氧化铝达标达产后，年产量每年均在设计规模120万t之上。2002年产出商品氧 化铝为136.73万t。拟建中的晋北氧化铝厂和中铝山西分公司三期氧化铝扩建，都需要充足的后备供矿资源来保证，否则过不了多久，就将成为“无米之 炊”，对中国铝工业构成致命的打击。
此外，山西铝土矿中共伴生有多种稀有、稀土元素，有一部分达到国内同类矿床现行工业指标，有一部分达到国家综合利用指标，无指标要求的Rb和V等可在 溶出精液中累积富集并回收，根据国外市场价格累计计算，稀有、稀土元素价值比铝土矿本身要高得多。如260万t高铝矿石中，按照元素平均含量计算，再乘以 60％的回收率，可得Ga ll7t，Sc 54.6t。或者说铝土矿中稀有、稀土Sc+Ga元素的价值是铝土矿的11倍。然而这些高价值的稀有、稀土元素(矿产)在高铝矾土熟料出口中被白白送给别 人。这种做法是造成国家经济资源的流失，或则是对国家安全构成了潜在威胁。因为这些稀有、稀土元素差不多都具有国防尖端技术关键材料的属性，这些元素像生 物体内的神经元一样属现代高科技领域无可替代的新型材料。
4 对山西铝土资源合理开采与综合利用的建议
4.1 限采规划与资源保护相结合
2000-2010年山西省矿产资源总体规划中，划出了24个铝土矿限制开采区，这是全省统一规划的一个好的开端，但是限采区划定后没有相应的资源保 护措施，致使划完的限采区内的民采矿仍在继续开采，资源继续遭到破坏。因此，建议省政府及有关部门，在划定限采区的同时，按照矿产资源法，制定相应的禁止 民采进入的保护办法或措施，并严格执法力度。此外，晋南平陆一夏县的几个铝土矿区末列入限采规划中，不利于资源保护。
4.2 限制或取缔高铝矾土熟料出口行业
建议国家政府部门，从中国铝工业的长远发展和国家安全利益出发、对出口贸易进行宏观上的调整，取缔高铝矾土耐火熟料出口贸易，从根本和源头上遏制、减少民采泛滥及对铝资源的破坏和流失问题。
4.3 对民采矿实行统一规划管理
对一些分散、孤立的小矿区(点)或大矿区边角地带，(不适合大规模机械化开采的)可划给民采开采，如原平红池、平陆西寨等。但要由矿管部门统一规划管理，办理采矿证，制定合理的开采方案，并由矿管部门监督指导开采，禁止乱采滥挖，采富弃贫现象的继续发生。
4.4 加大氧化铝企业资源占有
氧化铝工业企业是资源型企业，必须依法进行铝土矿资源占有，占有量要达到50年供矿量以上，从而保证企业可持续发展所需矿石资源。
4.5 铝资源占有与资源保护相结合
鉴于过去铝矿山资源被民采破坏严重，为了保证氧化铝企业所占有的铝土矿资源不再被民采破坏，矿山企业必须制定行之有效的保护办法和措施，建立护矿组织并与地方政府矿管部门签定联保协议，切实保护好所占有的有限资源。
4.6 调整供矿结构
国企矿山在不断增加铝资源占有量的前提下，要不断调整供矿结构，从“自采为主、联办为辅，民矿补充”逐步过渡到“自采与联办并重，民矿收购取消”的供 矿结构。(但这必须是在停止高铝矾土熟料出口后的条件下，否则，部分高铝矿石加密度小、含铁高及粉矿等仍将被排弃，造成资源浪费)这样就能大大减少山西民 采铝矿的开采量和对铝矿资源的破坏。
4.7 实施选矿拜尔法氢化铝生产新工艺，充分利用中低品位铝土矿资源
山西铝土矿特点之一是以中低品位(A/S 6-3)为主，约占山西铝土矿资源总量的80％，近年来，国内氧化铝工业为了降低成本提高产量，提高经济效益，保持在国际氧化铝行业中的竞争力，无论是拜 尔法生产工艺还是烧结法生产工艺(山东、中州)均采用吃高铝富矿的办法来生产氧化铝，这种做法从目前的国家和企业利益出发是无可非议的。但从长远看，长期 靠高铝富矿来满足生产是不现实的。因此，氧化铝工业要针对山西铝土矿特点，优化正浮选，开展反浮选工业试验，把试验范围从A/S 6-5降到5-4和4-3。试验成功后尽快投入工业化生产，通过反浮选选矿工艺，将A/S 6-3的中低品位矿精选成A/S＞11以上的富精矿，再采用拜尔法工艺生产氧化铝，以利于山西铝土矿资源的充分利用。
4.8 综合回收利用铝土矿中伴生的稀有、稀土元素
根据大量资料及中国铝业山西分公司在开展对全省民采矿调查中随机采集的数十个样品分析结果证实，山西铝土矿伴生有大量的稀有、稀土元素，主要为REO Ga Sc Nb Li V Rb Ti，除Rh和V外，其它金属含量已达国家综合利用和工业回收的指标要求。这也是为什么将山西铝土矿称之为“铝稀(铝土矿-稀有元素-稀土元素）综合矿产 的原因。从经济价值上，铝土矿中所含的稀有、稀土元素，比铝土矿本身的经济价值要高得多，因此，山西氧化铝企业必须走综合回收利用的道路。目前除Ga各铝 厂已能成功回收外，其它稀有元素和稀土氧化物的物质赋存状态尚未完全查清，回收提取方法目前还仅限于企业小规模探索性试验当中。此项课题应争取到国家科技 发展基金支助，以国家行为进行重大技术攻关，否则，难以在短期内有大的技术突破。
