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【重要申明】本研究報(bào)告書基于對(duì)中國金屬鋁行業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀調(diào)查提出的初步判斷和設(shè)想。這些意見是在對(duì)該行業(yè)極其有限的了解基礎(chǔ)上提出的,絕對(duì)不是最終結(jié)論。我們認(rèn)為,要提出既有前瞻性,又切合行業(yè)實(shí)際的投資方案,需要廣泛的深入了解內(nèi)部具體情況,通過詳細(xì)訪談和行業(yè)內(nèi)部人士提供的準(zhǔn)確詳盡事實(shí)以及豐富的行業(yè)分析數(shù)據(jù)和從業(yè)經(jīng)驗(yàn)作為充分參照。這些初步判斷和設(shè)想只是我們開始的分析起點(diǎn),在進(jìn)行上述工作的過程中,我們會(huì)不斷檢驗(yàn)、修正甚至推翻開始的判斷,并最后逐漸完善形成切實(shí)可行的適合該行業(yè)投資的咨詢方案。2009—2010中國金屬鋁行業(yè)投資研究報(bào)告HYPERLINK第一章鋁概況第一節(jié)鋁的分類及用途鋁元素是在1825年由丹麥物理學(xué)家H.C.奧爾斯德(H.C.Oersted)使用鉀汞齊與氯化鋁交互作用獲得鋁汞齊,然后用蒸餾法除去汞,第一次制得金屬鋁而發(fā)現(xiàn)的。金屬鋁的生產(chǎn),初期是化學(xué)法。即1854年法國科學(xué)家H.仙克列爾戴維里(H.SainteClaireDiwill)創(chuàng)立的鈉法化學(xué)法和1865年俄國物理化學(xué)家H.H.別凱托夫(Н.Н.Бекетов)創(chuàng)立的鎂法化學(xué)法。法國于1855年采用化學(xué)法開始工業(yè)生產(chǎn),是世界最早生產(chǎn)鋁的國家。鋁土礦的發(fā)現(xiàn)(1821年)早于鋁元素,當(dāng)時(shí)誤認(rèn)為是一種新礦物。從鋁土礦生產(chǎn)鋁,首先需制取氧化鋁,然后再電解制取鋁。鋁土礦的開采始于1873年的法國,從鋁土礦生產(chǎn)氧化鋁始于1894年,采用的是拜耳法,生產(chǎn)規(guī)模僅每日1t多。到了1900年,法國、意大利和美國等國家有少量鋁土礦開采,年產(chǎn)量才不過9萬t。隨著現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展,鋁作為金屬和合金應(yīng)用到航空和軍事工業(yè),隨后又?jǐn)U大到民用工業(yè),從此鋁工業(yè)得到了迅猛發(fā)展,到1950年,全世界金屬鋁產(chǎn)量已經(jīng)達(dá)到了151萬t,1996年增至2092萬t,成為僅次于鋼鐵的第二重要金屬。鋁的自然屬性銀白色有光澤金屬,密度2.702克/厘米3,熔點(diǎn)660.37℃,沸點(diǎn)2467℃?;蟽r(jià)+3。具有良好的導(dǎo)熱性、導(dǎo)電性,和延展性,電離能5.986電子伏特,雖是叫活潑的金屬,但在空氣中其表面會(huì)形成一層致密的氧化膜,使之不能與氧、水繼續(xù)作用。在高溫下能與氧反應(yīng),放出大量熱,用此種高反應(yīng)熱,鋁可以從其它氧化物中置換金屬(鋁熱法)。例如:8Al+3Fe3O4=4Al2O3+9Fe+795千卡,在高溫下鋁也同非金屬發(fā)生反應(yīng),亦可溶于酸或堿放出氫氣。對(duì)水、硫化物,濃硫酸、任何濃度的醋酸,以及一切有機(jī)酸類均無作用。鋁的基本用途和分類鋁可以從其它氧化物中置換金屬(鋁熱法)。其合金質(zhì)輕而堅(jiān)韌,是制造飛機(jī)、火箭、汽車的結(jié)構(gòu)材料。純鋁大量用于電纜。廣泛用來制作日用器皿。鋁的分類(1)純鋁:純鋁按其純度分為高純鋁、工業(yè)高純鋁和工業(yè)純鋁三類。焊接主要是工業(yè)純鋁,工業(yè)純鋁的純度為99.7%^}98.8%,其牌號(hào)有L1、L2、L3、L4、L5、L6等六種。(2)鋁合金:往純鋁中加入合金元素就得到了鋁合金。根據(jù)鋁合金的加工工藝特性,可將它們分作形變鋁合金和鑄造鋁合金兩類。形變鋁合金塑性好,適宜于壓力加工。形變鋁合金按照其性能特點(diǎn)和用途可分為防銹鋁<LF)、硬鋁(LY)、超硬超(LC)和鍛鋁(LD)四種。鑄造鋁合金按加入主要合金元素的不同,分為鋁硅系(AL-Si)、鋁銅系(Al-Cu)、鋁鎂系(Al-Mg)和鋁鋅系(Al-Zn)四種。鋁的環(huán)保特點(diǎn)氧化鋁廠涉及的環(huán)境污染問題主要有含堿赤泥、選礦礦泥和尾礦、生產(chǎn)蒸汽使用鍋爐產(chǎn)生的二氧化硫和粉煤灰、其他廢水和廢氣、各種燃料產(chǎn)生的二氧化碳等。電解鋁生產(chǎn)過程中,產(chǎn)生一些氟化物,對(duì)環(huán)境造成污染也是鋁工業(yè)亟待解決的一個(gè)問題。目前我國的鋁電解槽70%以上是自焙陽極電解槽,這些自焙槽多數(shù)沒有安裝消除氟化物等有害氣體的環(huán)境保護(hù)設(shè)施,采用煙囪高空排放,有的小鋁廠甚至連高空排放措施都未采用,使鋁廠工人在充斥著氟化物和瀝青煙的惡劣環(huán)境中工作,大量氟化物排入空中,又污染了周圍的環(huán)境。為了改變這種狀況,應(yīng)首先推廣干陽極糊技術(shù),大力開展干法凈化煙氣的研究和推廣應(yīng)用工作,同時(shí)要狠抓環(huán)境保護(hù)設(shè)施,加強(qiáng)“三廢”治理,以減輕對(duì)環(huán)境的污染。鋁的毒性與危害鋁的不當(dāng)使用也會(huì)產(chǎn)生一些副作用。有資料報(bào)道:鋁鹽可能導(dǎo)致人的記憶力喪失。澳大利亞一個(gè)私營研究團(tuán)體說:廣泛使用鋁鹽凈化水可能導(dǎo)致腦損傷,造成嚴(yán)重的記憶力喪失,這是早老性癡呆癥特有的癥狀。研究人員對(duì)老鼠的實(shí)驗(yàn)表明,混在飲水中的微量鋁進(jìn)入老鼠的腦中并在那里逐漸積累,給它們喝一杯經(jīng)鋁鹽處理過的水后,它們腦中的含鋁量就達(dá)到可測(cè)量的水平。世界衛(wèi)生組織提出人體每天的攝鋁量不應(yīng)超過每千克體重1毫克,一般情況下,一個(gè)人每天攝取的鋁量絕不會(huì)超過這個(gè)量,但是,經(jīng)常喝鋁鹽凈化過的水,吃含鋁鹽的食物,如油條、粉絲、涼粉、油餅、易位罐裝的軟飲料等,或是經(jīng)常食用鋁制炊具炒出的飯菜,都會(huì)使人的攝鋁量增加,從而影響腦細(xì)胞功能,導(dǎo)致記憶力下降,思維能力遲鈍。第二節(jié)鋁土資源分布情況一、世界鋁土資源分布世界鋁土礦資源豐富,資源保證度很高。按世界鋁土礦產(chǎn)量計(jì)算,靜態(tài)保證年限在200年以上。據(jù)美國地質(zhì)調(diào)查局估計(jì),2001年世界鋁土礦資源量約為550-750億噸,主要分布在南美洲(33%)、非洲(27%)、亞洲(17%)、大洋洲(13%)和其他地區(qū)(10%)。從國家看,幾內(nèi)亞、澳大利亞兩國的儲(chǔ)量約占世界儲(chǔ)量的一半,南美的巴西、牙買加、圭亞那、蘇里南約占世界儲(chǔ)量的四分之一。此外,據(jù)近年的報(bào)道,越南也有豐富的鋁土礦資源,估計(jì)儲(chǔ)量在80億噸左右?!拇罄麃喪鞘澜缟箱X土礦和氧化鋁的最大生產(chǎn)國和出口國之一。澳大利亞是世界上擁有鋁礬土資源最多的國家,鋁礬土資源主要集中在三個(gè)地區(qū):一是昆士蘭北部,即卡奔塔利亞灣(GulfofCarpentaria)附近的韋帕(Weipa)和戈夫(Gove)地區(qū);二是西澳珀斯南面的達(dá)令山脈(DarlingRanges),上述兩地區(qū)是世界上最大的、已探明可以開發(fā)的鋁礬土礦藏地;三是西澳北部的米切爾高地(MitchellPlateau)和布干維爾角(CapeBougainville)。澳大利亞的鋁土礦主要用來生產(chǎn)氧化鋁,以供出口,1999年生產(chǎn)氧化鋁1437.8萬t,占世界總產(chǎn)量的31.4%,氧化鋁出口量約占國際貿(mào)易總量的50%左右?!獛變?nèi)亞地處西非。礦業(yè)在幾內(nèi)亞占有重要地位,在宏觀經(jīng)濟(jì)政策方面,被列為國家經(jīng)濟(jì)增長的支柱之一。礦業(yè)產(chǎn)值占GDP的20%,占國家外匯收入的30%,出口收入的80%,從業(yè)員工4萬人。儲(chǔ)量約為250億噸,現(xiàn)已探明90億噸,占世界儲(chǔ)量1/3,含鋁品位高達(dá)58%--65%(世界礦產(chǎn)資源年評(píng),2000-2001年)。分布在下幾內(nèi)亞金迪亞和博克區(qū)的資源約50億噸。其中,金迪亞鋁土礦平均品位為:氧化鋁46%,二氧化硅2.8%;博克區(qū)平均品位為:氧化鋁44.65-60%,二氧化硅1.84%;在中幾內(nèi)亞,拉貝大區(qū)鋁土礦資源量約為5億噸,氧化鋁含量為46.7%,二氧化硅含量2.3%;高烏爾地區(qū)約有5億噸的高品位鋁土礦,資源量約為4.6億噸,平均品位為:氧化鋁48.7%,二氧化硅2.1%;上幾內(nèi)亞的達(dá)博拉省,約有19億噸的鋁土礦資源,平均品位為:氧化鋁44.1%,二氧化硅2.6%。——印度鋁土礦儲(chǔ)量為15億t,居世界第5位。2001年原鋁產(chǎn)量為62.41萬t,精煉鋁產(chǎn)量為64.37萬t,精煉鋁消費(fèi)量為55.8萬t。——美國國內(nèi)鋁土礦幾乎全部禁止開采。——俄羅斯的鋁土礦的表內(nèi)儲(chǔ)量很大,超過4億噸,但只有50%左右可贏利開采。目前有3個(gè)礦山在開采鋁土礦俄羅斯的鋁土礦多為中低品位礦,硅系數(shù)介于3-12之間(外國鋁土礦多在8-50之間),礦石難以加工,須耗費(fèi)大量電能。伊克薩是俄羅斯最大的鋁土礦礦床,礦石品位較低,且含有較多鉻、硫和其他混入物,因此,在采出的礦石中,只有一半用來生產(chǎn)氧化鋁,其余的則用于有色冶金和黑色冶金等方面。俄羅斯氧化鋁的自給率約為50%,其余依靠進(jìn)口彌補(bǔ)。俄羅斯金屬鋁的年產(chǎn)量約為3200萬噸,僅次于美國和中國,居世界第三位。俄羅斯最大的4座煉鋁廠均位于西伯利亞,產(chǎn)量占全國總產(chǎn)量的80%左右二、世界鋁土礦的主要類型鋁土礦實(shí)際上是指工業(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。它的應(yīng)用領(lǐng)域有金屬和非金屬兩個(gè)方面。鋁土礦是生產(chǎn)金屬鋁的最佳原料,也是最主要的應(yīng)用領(lǐng)域,其用量占世界鋁土礦總產(chǎn)量的90%以上。鋁土礦的非金屬用途主要是作耐火材料、研磨材料、化學(xué)制品及高鋁水泥的原料。鋁土礦在非金屬方面的用量所占比重雖小,但用途卻十分廣泛。例如:化學(xué)制品方面以硫酸鹽、三水合物及氯化鋁等產(chǎn)品可應(yīng)用于造紙、凈化水、陶瓷及石油精煉方面;活性氧化鋁在化學(xué)、煉油、制藥工業(yè)上可作催化劑、觸媒載體及脫色、脫水、脫氣、脫酸、干燥等物理吸附劑;用r-Al2O3生產(chǎn)的氯化鋁可供染料、橡膠、醫(yī)藥、石油等有機(jī)合成應(yīng)用;玻璃組成中有3%~5%Al2O3可提高熔點(diǎn)、粘度、強(qiáng)度;研磨材料是高級(jí)砂輪、拋光粉的主要原料;耐火材料是工業(yè)部門不可缺少的筑爐材料。鋁是地殼中分布最廣泛的元素之一,屬親石親氧元素。鋁在自然界中多成氧化物、氫氧化物和含氧的鋁硅酸鹽存在,極少發(fā)現(xiàn)鋁的自然金屬。自然界已知的含鋁礦物有258種,其中常見的礦物約43種。實(shí)際上,由純礦物組成的鋁礦床是沒有的,一般都是共生分布,并混有雜質(zhì)。從經(jīng)濟(jì)和技術(shù)觀點(diǎn)出發(fā),并不是所有的含鋁礦物都能成為工業(yè)原料。用于提煉金屬鋁的主要是由一水硬鋁石、一水軟鋁石或三水鋁石組成的鋁土礦。原蘇聯(lián)因缺乏鋁土礦資源,利用霞石和明礬石提煉氧化鋁。中國的硫磷鋁鍶礦可以綜合回收氧化鋁。一水硬鋁石又名水鋁石,結(jié)構(gòu)式和分子式分別為AlO(OH)和Al2O3·H2O。斜方晶系,結(jié)晶完好者呈柱狀、板狀、鱗片狀、針狀、棱狀等。礦石中的水鋁石一般均含有TiO2、SiO2、Fe2O3、Ga2O3、Nb2O5、Ta2O5、TR2O3等不同量類質(zhì)同象混入物。水鋁石溶于酸和堿,但在常溫常壓下溶解甚弱,需在高溫高壓和強(qiáng)酸或強(qiáng)堿濃度下才能完全分解。一水硬鋁石形成于酸性介質(zhì),與一水軟鋁石、赤鐵礦、針鐵礦、高嶺石、綠泥石、黃鐵礦等共生。其水化可變成三水鋁石,脫水可變成α剛玉,可被高嶺石、黃鐵礦、菱鐵礦、綠泥石等交代。一水軟鋁石又名勃姆石、軟水鋁石,結(jié)構(gòu)式為AlO(OH),分子式為Al2O3·H2O。斜方晶系,結(jié)晶完好者呈菱形體、棱面狀、棱狀、針狀、纖維狀和六角板狀。礦石中的一水軟鋁石常含F(xiàn)e2O3、TiO2、Cr2O、Ga2O3等類質(zhì)同象。一水軟鋁石可溶于酸和堿。該礦物形成于酸性介質(zhì),主要產(chǎn)在沉積鋁土礦中,其特征是與菱鐵礦共生。它可被一水硬鋁石、三水鋁石、高嶺石等交代,脫水可轉(zhuǎn)變成一水硬鋁石和α剛玉,水化可變成三水鋁石。三水鋁石又名水鋁氧石、氫氧鋁石,結(jié)構(gòu)式Al(OH),分子式為Al2O3·3H2O。單斜晶系,結(jié)晶完好者呈六角板狀、棱鏡狀,常有呈細(xì)晶狀集合體或雙晶,礦石中三水鋁石多呈不規(guī)則狀集合體,均含有不同量的TiO2、SiO2、Fe2O3、Nb2O5、Ta2O5、Ga2O3等類質(zhì)同象或機(jī)械混入物。三水鋁石溶于酸和堿,其粉末加熱到100℃經(jīng)2h即可完全溶解。該礦物形成于酸性介質(zhì),在風(fēng)化殼礦床中三水鋁石是原生礦物,也是主要礦石礦物,與高嶺石、針鐵礦、赤鐵礦、伊利石等共生。三水鋁石脫水可變成一水軟鋁石、一水硬鋁石和α剛玉,可被高嶺石、多水高嶺石等交代。鋁土礦的化學(xué)成分主要為Al2O3、SiO2、Fe2O3、TiO2、H2O+,五者總量占成分的95%以上,一般>98%,次要成分有S、CaO、MgO、K2O、Na2O、CO2、MnO2、有機(jī)質(zhì)、碳質(zhì)等,微量成分有Ga、Ge、Nb、Ta、TR、Co、Zr、V、P、Cr、Ni等。Al2O3主要賦存于鋁礦物——水鋁石、一水軟鋁石、三水鋁石中,其次賦存于硅礦物中(主要是高嶺石類礦物)。在內(nèi)生條件下,由于有二氧化硅的廣泛存在,Al2O3與SiO2常緊密結(jié)合成各類鋁硅酸礦物,這些礦物一般鋁硅比小于1,而工業(yè)上對(duì)鋁礦石一般要求Al2O3≥40%,Al/Si>1.8~2.6,因此內(nèi)生條件下很少形成工業(yè)鋁礦床。目前,已知的國內(nèi)外工業(yè)鋁土礦多是在表生條件下形成的。在表生條件下鋁土礦的生成主要有兩種形式:即風(fēng)化-殘積(余)成礦(紅土成礦)和風(fēng)化-搬運(yùn)-沉積成礦或風(fēng)化-改造-再沉積成礦(沉積成礦)。風(fēng)化-殘積(余)成礦是含鋁母巖在濕熱氣候條件下,具排泄良好的有利地形(如殘丘、低山和臺(tái)地),由于水、CO2和生物等的風(fēng)化分解作用,母巖中易溶物質(zhì)K、Na、Ca、Mg和SiO2被淋失排出,活動(dòng)性小的物質(zhì)Al、Fe、Ti殘留原地形成紅土型鋁土礦。風(fēng)化-搬運(yùn)-沉積成礦是含鋁巖石、紅土風(fēng)化殼或已形成的紅土礦床,在重力、水和自然酸(硫酸、碳酸、有機(jī)酸)等作用下,經(jīng)機(jī)械的或化學(xué)的風(fēng)化、剝蝕、搬運(yùn)等物理、化學(xué)改造作用,于山坡凹地、谷地、近海湖盆地或?yàn)I海潟湖、局限海盆內(nèi)形成鋁土礦,在水介質(zhì)環(huán)境中形成沉積鋁土礦。鋁土礦礦石含有鎵、釩、鈮、鉭、鈦、鈰及放射性元素等有用組分,這些有價(jià)值的伴生組分可綜合回收。而礦石中的硫、CO2、MgO、P2O5則是有害組分,不利于鋁的冶煉回收。鋁土礦礦石根據(jù)其所含的主要含鋁礦物分為:三水鋁石型、一水軟鋁石型和一水硬鋁石型。國外鋁土礦礦石主要是三水鋁石型,次為一水軟鋁石型,而一水硬鋁石型鋁土礦極少。但我國則主要是一水硬鋁石型鋁土礦,三水鋁石型鋁土礦極少。國外的三水鋁石型鋁土礦具高鋁、低硅、高鐵的特點(diǎn),礦石質(zhì)量好,適合耗能低的拜耳法處理。我國的一水硬鋁石型鋁土礦,總體特征是高鋁、高硅、低硫低鐵、中低鋁硅比,礦石質(zhì)量差,加工難度大,氧化鋁生產(chǎn)多用耗能高的聯(lián)合法。鋁土礦礦石用途多樣,其中最重要的用途是:鋁工業(yè)中提煉金屬鋁、作耐火材料和研磨材料,以及用作高鋁水泥原料。礦石用途不同,其質(zhì)量要求各異。中國有色金屬工業(yè)總公司1994年發(fā)布的鋁土礦石的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)(YS/T78-94)。按照該標(biāo)準(zhǔn)將鋁土礦分成沉積型一水硬鋁石、堆積型一水硬鋁石及紅土型三水鋁石三大類型,并按化學(xué)成分分為LK12-70、LK8-65、LK5-60、LK3-53、LK15-60、LK11-55、LK8-50、LK7-50、LK3-40等九個(gè)牌號(hào)。該標(biāo)準(zhǔn)除了對(duì)鋁土礦的化學(xué)成分作出了規(guī)定外,還要求沉積型一水硬鋁石的水分不得大于7%,堆積型一水硬鋁石和紅土型三水鋁石的水分不得大于8%。此外要求鋁土礦石的粒度不得大于150mm。鋁土礦石不得混入泥土、石灰?guī)r等雜物。三、世界鋁土礦工業(yè)發(fā)展趨勢(shì)隨著鋁應(yīng)用的領(lǐng)域不斷擴(kuò)展,鋁土礦的開采量也不斷增長。1990年世界鋁土礦的產(chǎn)量為11285萬噸,復(fù)合增長率為2%。世界主要的鋁土礦生產(chǎn)國有20多個(gè),規(guī)模型礦山80多座。主要的鋁土礦生產(chǎn)國有澳大利亞、幾內(nèi)亞、巴西和牙買加等,2001年,以上4國的鋁土礦產(chǎn)量約占全球產(chǎn)量的70%,其中,澳大利亞產(chǎn)量占全球產(chǎn)量的38.5%,幾內(nèi)亞占13%,巴西占9.6%,牙買加占8.9%。目前,全球在生產(chǎn)的氧化鋁廠共有65個(gè),分布在30個(gè)國家和地區(qū)。截至2001年底,世界氧化鋁生產(chǎn)能力為6100萬噸,世界氧化鋁生產(chǎn)能力為6100萬噸/年,氧化鋁產(chǎn)量為5420萬噸,主要生產(chǎn)國為澳大利亞、美國、中國、巴西、牙買加,以上5國產(chǎn)量占世界總產(chǎn)量的60%,其中澳大利亞產(chǎn)量占世界產(chǎn)量三分之一。目前世界上有些鋁業(yè)公司正在著手規(guī)劃設(shè)計(jì)生產(chǎn)規(guī)模為4000kt/a~5000kt/a的大型氧化鋁廠。92%的鋁土礦用于生產(chǎn)冶金用氧化鋁,其余8%用于耐火材料。按1噸氧化鋁生產(chǎn)需要消耗2.2噸鋁土礦考慮,2001年全球鋁土礦的消耗量約為11924萬噸,尚有部分盈余。2001年世界拉化鋁消費(fèi)量為5233.3萬噸,其中:冶金用氧化鋁消費(fèi)量約為4770萬噸,非冶金用氧化鋁消費(fèi)為435.2萬噸,有183.7萬噸的盈余。鋁土礦的國際貿(mào)易形式以長期合同為主,通過跨國公司之間協(xié)商進(jìn)行,在定價(jià)方面,幾內(nèi)亞的Boke礦的售價(jià)起到主導(dǎo)作用。鋁土礦的主出口國為幾內(nèi)亞、巴西、牙買加和委內(nèi)瑞拉等,以上4國的出口量約占世界鋁土礦出口量的80%左右。進(jìn)口鋁土礦的主要國家是北美的美國、加拿大和西歐的工業(yè)化國家,這兩地區(qū)每年進(jìn)口的鋁土礦數(shù)量占世界進(jìn)口量的70%左右,氧化鋁產(chǎn)量占世界氧化鋁產(chǎn)量的30%以上。美國作為最大的鋁消費(fèi)國,除在資源國設(shè)立生產(chǎn)設(shè)施外,也大量進(jìn)口鋁土礦在本土生產(chǎn)氧化鋁。在世界鋁土礦貿(mào)易中,美國是最大的進(jìn)口國,2001年進(jìn)口鋁土礦950萬噸。氧化鋁的國際貿(mào)易總量約為1700萬噸/年,約占世界冶金用氧化鋁產(chǎn)量的30%,大多數(shù)以長期合同形式實(shí)現(xiàn)。澳大利亞是世界上第一大氧化鋁出口國,每年出口量達(dá)到800-900萬噸,占國際貿(mào)易量的50%,其他重要的出口國有巴西、牙買加、蘇里南等。氧化鋁進(jìn)口國主要有美國、俄羅斯、中國、加拿大和西歐各工業(yè)國。其中美國進(jìn)口量最大,2001年為300萬噸以上。四、中國鋁土資源分布中國鋁土礦資源的概況我國是世界上鋁礦資源較為豐富的國家,鋁土礦資源總量可達(dá)50億t。截止到2000年底我國探明鋁土礦儲(chǔ)量為7.2億t,為世界第6位。我國鋁土礦資源還是比較豐富的,華北地臺(tái)、揚(yáng)子地臺(tái)、華南褶皺系及東南沿海四個(gè)成礦區(qū)都具有較好的鋁土礦成礦條件,尤以晉中-晉北、豫西-晉南、黔北-黔中三個(gè)成礦帶成礦條件較好,資源遠(yuǎn)景也大;桂西-滇東及川南-黔北等成礦帶也有一定的遠(yuǎn)景。鋁土礦的儲(chǔ)量分布我國鋁土礦分布高度集中,山西、貴州、河南和廣西四個(gè)省(區(qū))的儲(chǔ)量合計(jì)占全國總儲(chǔ)量的90.9%(山西41.6%、貴州17.1%、河南16.7%、廣西15.5%),其余擁有鋁土礦的15個(gè)省、自治區(qū)、直轄市的儲(chǔ)量合計(jì)僅占全國總儲(chǔ)量的9.1%。
山西的鋁土礦床(點(diǎn))主要分布在孝義、交口、汾陽、陽泉、盂縣、寧武、原平、興縣、保德、平陸等5大片42個(gè)縣境內(nèi),面積約6.7萬km2,探明鋁土礦儲(chǔ)量,居全國第一,該區(qū)的資源總量估計(jì)可達(dá)20億t。
河南的鋁土礦集中分布在黃河以南、京廣線以西的鞏縣、登封、偃師、新安、三門峽、陜縣、寶豐、魯山、臨汝、禹縣等三大片10多個(gè)縣境內(nèi),面積3萬多km2,探明鋁土礦儲(chǔ)量居全國第2位,預(yù)測(cè)資源總量可達(dá)10億t。
貴州的鋁土礦床主要分布在“黔中隆起”南北兩側(cè)的遵義、息峰、開陽、甕安、正安、道真、修文、清鎮(zhèn)、貴陽、平壩、織金、茍江、黃平等十幾個(gè)縣境內(nèi),面積2400km2,探明鋁土礦儲(chǔ)量居全國第3位。預(yù)測(cè)資源總量逾10億t。
廣西的鋁土礦集中分布在平果、田東、田陽、德保、靖西、桂縣、那坡、果化、隆安、邕寧、崇左等縣境內(nèi),探明鋁土礦儲(chǔ)量居全國第4位,預(yù)測(cè)鋁土礦儲(chǔ)量在8億t以上。廣西百色平果有“中國鋁都”之稱,已探明的鋁土礦儲(chǔ)量有8億噸,遠(yuǎn)景儲(chǔ)量更是超過15億噸,約占全國總儲(chǔ)量的50%,具有儲(chǔ)量大、品質(zhì)高、礦層厚、易開采等優(yōu)勢(shì)。
山東的鋁土礦主要分布在淄博、新泰、洪山等縣境內(nèi),其探明鋁土礦儲(chǔ)量占全國總儲(chǔ)量的3%。
此外,在海南、廣東、福建、云南、江西、湖北、湖南、陜西、四川、新疆、寧夏、河北等省(區(qū)),也有鋁土礦礦床產(chǎn)出。鋁土礦資源的特點(diǎn)———礦石以一水硬鋁石型為主。我國鋁土礦資源比較豐富,但以一水硬鋁石型為主,儲(chǔ)量占98146%。該型礦石具有高鋁、高硅、低鐵的特點(diǎn),這種礦石生產(chǎn)氧化鋁與國外三水鋁石相比,熔出性能差,工藝復(fù)雜,生產(chǎn)成本高?!V石品位低。我國鋁礦石的平均品位的A/S僅為6101,全國高品級(jí)的礦石儲(chǔ)量比例少,A/S>7占33105%,A/S>10僅占6197%?!蟆⒅行偷V床居多。我國鋁土礦以大、中型礦床居多。儲(chǔ)量大于2000萬t的大型礦床共有31個(gè),其擁有的儲(chǔ)量占全國總儲(chǔ)量的49%;儲(chǔ)量在2000萬t~500萬t的中型礦床共有83個(gè),其擁有的儲(chǔ)量占全國總儲(chǔ)量的37%,大、中型礦床合計(jì)占到了86%。———多為伴生礦床。礦床多為多金屬礦共生,伴生元素多,組分復(fù)雜,增加選冶難度。共生的礦種有硬質(zhì)粘土、高鋁粘土、軟質(zhì)粘土,山西式鐵礦、黃鐵礦及熔劑灰?guī)r等。伴生的金屬有Ga、TiO2等?!_采難度大。我國鋁礦山中沉積型礦床多,占92.3%;堆積型礦床占6.2%;紅土風(fēng)化殼型礦床占1.5%。適合露采的礦床比例小,為30%左右,坑采約為40%,介于露采和坑采之間的約30%。多數(shù)礦床的礦層薄,頂?shù)装宀环€(wěn)定,坑采難度大?!Y源枯竭。我國的鋁土礦,真正能開采利用的少得可憐。既使如此,且由于民采盛行等原因,破壞嚴(yán)重,也所剩無幾。河南鋁土礦地質(zhì)儲(chǔ)量外界公認(rèn)為4.4億t,而據(jù)專家介紹,實(shí)際上這4.4億t早已成為空殼。我國鋁土礦的礦床類型numkind礦床典型原料特點(diǎn)Al2o3(%)Al/Si礦床特點(diǎn)分布成礦規(guī)律001I修文式(占I型儲(chǔ)量的74.76%)一水硬鋁石占70-80%,少量勃姆礦、高嶺石、水云母,含TiO2礦物及其它重礦物50-704-9石炭系鋁土礦及其含礦系超覆在寒武系、奧陶系碳酸鹽巖喀斯特侵蝕面上,位于紅土化古風(fēng)化殼有關(guān)的異地堆積鋁土礦床。其特點(diǎn)是在鋁土礦之下有山西式鐵礦、清真式鐵礦,均為湖相沉積的赤鐵礦、菱鐵礦扁豆體分布在華北地區(qū)的陜西、河南、河北、山東、遼寧、山西、內(nèi)蒙古等地的G層鋁土礦,屬上石炭統(tǒng),貴州中部修文、清真、織金、黔西等縣的鋁土礦屬下石炭統(tǒng)。大小礦床在200個(gè)以上。典型礦床為貴州修文小山壩鋁土礦床,山西孝義克俄、河南鞏縣小關(guān)一般來說勤時(shí)間段時(shí)間越長,有風(fēng)化作用形成的殘坡積富鋁鈣紅土層越多、越厚;生成的鋁土礦物越多,粘土礦物越少,礦石品位越富、厚度也越大002I新安式(占I型儲(chǔ)量的5%)一水硬鋁石占60-80%,少量勃姆礦、高嶺石、含TiO2礦物及其它重礦物,河南本亞型有水云母,桂州本亞型無水云母50-704-9石炭系、二疊系、三疊系鋁土礦直接超覆在寒武系、奧陶系、石炭系、二疊系、三疊系碳酸鹽巖喀斯特侵蝕面上,位于碳酸鹽巖紅土化古風(fēng)化殼原地堆積有關(guān)的鋁土礦床。其特點(diǎn)是鋁土礦之下無湖相沉積的山西式鐵礦或清真式鐵礦分布在河南新安、貴州遵義、西峰、開陽等地,其中河南的屬上石炭統(tǒng),貴州的屬下石炭統(tǒng)。此外新疆烏什、廣西、云南昆明附近、四川廬山、江西高安等地均有分布,有大小礦床50多。典型礦床為河南新安張窯院鋁土礦床和貴州遵義川主廟鋁土礦床鋁土礦及粘土巖是原地堆積,如果侵蝕間短時(shí)間短暫,風(fēng)化作用時(shí)間也短,一般只形成鈣紅土殘積層,略有遷移搬運(yùn)現(xiàn)象,一般品位較低但礦層穩(wěn)定,厚度變化小003I平果式(占I型15.045)精礦石中主要為一水硬鋁石,,少量高嶺石、氧化鐵礦物,或綠泥石、含TiO2礦物及重礦物精礦石含Al2O3為50-60%,含礦率為800-900kg/m3精礦石7-10上二疊統(tǒng)層狀鋁土礦覆在下二副統(tǒng)碳酸鹽巖之上,似整合,鋁礦層與地層為假整合,系碳酸鹽巖古風(fēng)化殼又經(jīng)過近代喀斯特化再堆積在鈣紅土中的碎屑、礫塊鋁土礦石廣西西部已證實(shí)有18個(gè)礦床,云南廣南、麻栗坡都有本類型礦床,典型礦床為廣西平果那豆1有一定規(guī)模的層狀礦,沒有層狀礦的地區(qū)是找不到堆積鋁土礦的;2有適宜的氣候條件及良好的排泄條件,否則難于形成堆積礦床;3礦層上下有較厚的石灰?guī)r;4礦層直接頂?shù)装屙搸r較薄,沒有隔水層,否則不能形成004I遵義式(占I型5.2%)一水硬鋁石占50-70%,少量高嶺石、氧化鐵礦物或綠泥石含TiO2礦物及重礦物45-604-61下石炭統(tǒng)鋁礦層覆在寒武系,奧陶系,志留系,泥盆系頁巖,粉砂巖之上或石英粉砂巖之上;2上二疊統(tǒng)鋁土礦覆在上二疊統(tǒng)玄武巖之上.鋁土礦與下伏地層連續(xù)過渡,與上覆地層之間有侵蝕間斷面有大小礦床20個(gè)以上,主要分布在貴州遵義,正安,道真,四川南川,武隆,樂山,湖南瀘溪,湖北南漳.四川典型礦床為貴州遵義茍江鋁土礦床和樂山新華鋁土礦1與下伏基巖有過渡現(xiàn)象,與上覆地層有侵蝕間斷面,厚度變化大,無礦天窗多;2礦層厚度,規(guī)模大小、品位貧富取決于侵蝕間斷時(shí)間的長短及下伏基巖的性質(zhì)是否容易風(fēng)化。005II漳浦式(占總儲(chǔ)量的1.17%)三水鋁石占60-70%,高嶺石、氧化鐵、含TiO2礦物精礦石含Al2O3為40-50%,含礦率400-600kg/m34-6第三系到第四系玄武巖近代風(fēng)化作用形成的殘、坡積紅土型鋁土礦床分布在中國北緯20-24度以南,沿海地區(qū),如福建漳浦縣的大肖、月嶼,及海南島、雷州半島。典型礦床為福建漳浦、大肖、月嶼,和海南蓬萊鋁土礦床本類型礦床的查找應(yīng)注意:1本地區(qū)是否有侵蝕間斷面及侵蝕時(shí)間的長短;2古地磁的低緯度位置。另外北礦床的形成一般經(jīng)歷“陸生階段”和“表生富集”階段。鋁土礦的礦業(yè)簡史
我國鋁土礦的普查找礦工作最早始于1924年,當(dāng)時(shí)由日本人板本峻雄等對(duì)遼寧省遼陽、山東省煙臺(tái)地區(qū)的礬土頁巖進(jìn)行了地質(zhì)調(diào)查。此后,日本人小貫義男等人,以及我國學(xué)者王竹泉、謝家榮、陳鴻程等先后對(duì)山東淄博地區(qū)、河北唐山和開灤地區(qū),山西太原、西山和陽泉地區(qū),遼寧本溪和復(fù)州灣地區(qū)的鋁土礦和礬土頁巖進(jìn)行了專門的地質(zhì)調(diào)查。我國南方鋁土礦的調(diào)查始于1940年,首先是邊兆祥對(duì)云南昆明板橋鎮(zhèn)附近的鋁土礦進(jìn)行了調(diào)查。鋁土礦真正的地質(zhì)勘探工作是從新中國成立后開始的。1953~1955年間,冶金部和地質(zhì)部的地質(zhì)隊(duì)伍先后對(duì)山東淄博鋁土礦、河南鞏縣小關(guān)一帶鋁土礦(如竹林溝、茶店、水頭及鐘嶺等礦區(qū))、貴州黔中一帶鋁土礦(如林夕、小山壩、燕垅等礦區(qū))、山西陽泉白家莊礦區(qū),等等,進(jìn)行了地質(zhì)勘探工作。但是,當(dāng)時(shí)由于缺少鋁土礦的勘探經(jīng)驗(yàn),沒有結(jié)合中國鋁土礦的實(shí)際情況而盲目套用原蘇聯(lián)的鋁土礦規(guī)范,致使1960~1962年復(fù)審時(shí),大部分地質(zhì)勘探報(bào)告都被降了級(jí),儲(chǔ)量也一下減少了許多。1958年以后,我國對(duì)鋁土礦的勘探積累了一定的經(jīng)驗(yàn),在大搞銅鋁普查的基礎(chǔ)上,又發(fā)現(xiàn)和勘探了不少礦區(qū),其中比較重要的有:河南張窯院、廣西平果、山西孝義克俄、福建漳浦、海南蓬萊,等等鋁土礦礦區(qū)。我國鋁土礦的開采最早始于1911年,當(dāng)時(shí)日本人首先對(duì)我國遼寧省復(fù)州灣鋁礬土礦進(jìn)行開采,隨后1925~1941年又對(duì)我國遼寧省遼陽、山東煙臺(tái)礦區(qū)A、G兩層鋁土礦進(jìn)行開采,以上開采多用作耐火材料。1941~1943年日本人對(duì)我國山東省淄博鋁土礦湖田和灃水礦區(qū)的田莊、紅土坡礦段進(jìn)行了開采,礦石作為煉鋁原料。后來臺(tái)灣鋁業(yè)公司也曾進(jìn)行過小規(guī)模開采供煉鋁用。我國鋁土礦大規(guī)模開發(fā)利用是從新中國以后開始的。1954年首先恢復(fù)以前日本人曾小規(guī)模開采過的山東灃水礦山。1958年以后在山東、河南、貴州等省先后建設(shè)了501、502、503三大鋁廠,為了滿足這三大鋁廠對(duì)鋁土礦的需求,在山東、河南、山西、貴州等省建成了張店鋁礦、小關(guān)鋁礦、洛陽鋁礦、修文鋁礦、清鎮(zhèn)鋁礦、陽泉鋁礦等鋁礦原料基地。進(jìn)入80年代,特別是1983年中國有色金屬工業(yè)總公司成立以后,我國鋁土礦的地質(zhì)勘探和鋁工業(yè)得到了迅速發(fā)展,新建和擴(kuò)建了以山西鋁廠、中州鋁廠為代表的一批大型鋁廠,使我國原鋁產(chǎn)量由1954年的不足2000t,發(fā)展到了現(xiàn)在的187萬t。建立了從地質(zhì)、礦山到冶煉加工一整套完整的鋁工業(yè)體系,鋁金屬及其加工產(chǎn)品基本可滿足我國經(jīng)濟(jì)建設(shè)的需要。鋁土礦的地質(zhì)勘查與開采目前,全國已發(fā)現(xiàn)鋁土礦礦區(qū)369個(gè),隨著鋁土礦勘探力度的加大,我國鋁土礦資源勘探捷報(bào)頻傳,近年來,新發(fā)現(xiàn)的重要鋁土礦有:河南省地礦局在陜縣—新安—濟(jì)源一帶新近發(fā)現(xiàn)了一大型優(yōu)質(zhì)鋁土礦,可為河南省新增鋁土礦資源5320萬噸。據(jù)了解,該鋁土礦估算深度500m以淺,遠(yuǎn)景資源量1億噸以上,在圈定的10余處鋁、煤找礦靶區(qū),發(fā)現(xiàn)其共(伴)生鎵、鈦資源儲(chǔ)量均達(dá)大型、超大型規(guī)模。廣西地質(zhì)勘查總院,經(jīng)過為期3年的艱苦工作,在右江地區(qū)新發(fā)現(xiàn)具有特大型遠(yuǎn)景規(guī)模的鋁土礦,預(yù)測(cè)資源量達(dá)1.2億噸。貴州省的黔北地區(qū)發(fā)現(xiàn)一處資源儲(chǔ)量可觀的大型鋁土礦區(qū),預(yù)測(cè)其潛在遠(yuǎn)景資源量可超過1億噸。此外,黔中地區(qū)的清鎮(zhèn)、修文、開陽、烏當(dāng)及龍里等市縣,也具有一定的找礦前景,專家認(rèn)為這里還有大型隱伏盲礦的找礦可能。2004至2005年,貴州省經(jīng)評(píng)審確認(rèn)新增鋁土礦資源儲(chǔ)量2208萬噸。國內(nèi)鋁土礦沉積型礦床的儲(chǔ)量占全國總儲(chǔ)量的92.25%,山東、山西、河南和貴州主要是這類礦床;堆積型礦床的儲(chǔ)量占6121%,主要分布在廣西和云南;紅土風(fēng)化殼型三水鋁土礦儲(chǔ)量占1.54%。我國鋁土礦生產(chǎn)礦山和國外一樣,也是以露采為主,但我國鋁土礦床適合露采比例小,為30%左右,且露采的剝采比大,采礦損失率和礦石貧化率高。目前,我國地下開采礦山不多,處于試驗(yàn)階段,像山東一般采用長壁陷落法或短壁陷落法,而貴州則采用分層崩落法或留礦法。未來開采將會(huì)向難度大、投資高的地下開采發(fā)展。鋁土礦的環(huán)境保護(hù)由于鋁土礦主要是露天開采,占用土地多,影響面大,因此,如何通過復(fù)墾減少礦山用地,保護(hù)生態(tài)環(huán)境是一個(gè)十分突出的問題。下面以我國目前最大的露天鋁礦——山西孝義鋁礦為例,說明鋁土礦在開采復(fù)墾問題上的進(jìn)展。山西孝義鋁礦設(shè)計(jì)規(guī)模:一二期工程合計(jì)年產(chǎn)鋁土礦礦石215萬t,采剝總量達(dá)到17.30萬t。設(shè)計(jì)總占地面積1158.2hm2,截止1995年已累計(jì)征地721hm2,今后礦山生產(chǎn)建設(shè)分期分批待征土地還有433.3hm2。由于近年來礦區(qū)鄰近村莊土地銳減,加之土地征用費(fèi)劇增,因此給礦山生產(chǎn)和礦區(qū)鄰近村莊生活帶來了難以承受的壓力與沉重的負(fù)擔(dān)。為了解決這個(gè)問題,孝義鋁礦采取了剝離-采礦-復(fù)墾一體化的復(fù)墾新技術(shù),實(shí)現(xiàn)邊開采,邊復(fù)墾,以最少的投入,減少反復(fù)運(yùn)輸,獲得礦山用地復(fù)墾的良性循環(huán)。通過二年來的實(shí)踐,該礦的西河底礦區(qū)在開采初期即可復(fù)墾造地。依據(jù)已經(jīng)審批論證的土地復(fù)墾總體規(guī)模,該礦區(qū)開采終了,復(fù)墾率可達(dá)75%,總計(jì)復(fù)墾土地543.3hm2,其中復(fù)墾耕地為471hm2。為了有效地節(jié)約耕地與切實(shí)保護(hù)耕地,以及充分發(fā)揮復(fù)墾耕地的效能,有關(guān)部門實(shí)行了“以地?fù)Q地”和臨時(shí)用地的政策。目前該礦已與下莊、克俄二村委達(dá)成了以該礦2.67hm2復(fù)墾耕地互換等量的礦山用地,這樣不僅有效地抑制了礦區(qū)耕地的減少,而且礦區(qū)村民過去支離破碎的小塊地通過礦山復(fù)墾可以有效地變成山區(qū)“小平原”,耕地質(zhì)量和水土條件得以根本改善。礦山企業(yè)通過用復(fù)墾耕地與礦山生產(chǎn)用地互換,西河底礦區(qū)總計(jì)可節(jié)省土地費(fèi)5776萬元。孝義鋁礦通過剝離-采礦-復(fù)墾一體化所取得的社會(huì)效益、環(huán)境效益和經(jīng)濟(jì)效益都十分巨大,這項(xiàng)技術(shù)的推廣為我國鋁土礦開采中節(jié)約耕地、保護(hù)生態(tài)環(huán)境開辟了一條新路,提供了寶貴的經(jīng)驗(yàn)。鋁土礦的選礦與加工技術(shù)鋁土礦選礦比較簡單,一般采用手選,像廣西平果鋁廠,設(shè)計(jì)采用“三洗兩碎—手選工藝。隨著我國耐火材料和鋁氧工業(yè)的發(fā)展,對(duì)鋁土礦原料的生產(chǎn)提出了愈來愈高的要求。如僅僅依靠目前人工揀選是難以達(dá)到的,而且會(huì)致使資源遭到嚴(yán)重破壞。因此盡快建設(shè)規(guī)模生產(chǎn)的選礦廠已是一個(gè)十分緊迫的問題。由于鋁土礦作為煉鋁原料,不同的冶煉方法對(duì)其質(zhì)量要求不同。拜耳法鋁硅比大于8~10,聯(lián)合法為5~7,燒結(jié)法則3.5~5.0,因此作為煉鋁原料,鋁土礦選別的首要任務(wù)是提高鋁硅比,同時(shí)礦石中的氧化鐵會(huì)降低拜耳法生產(chǎn)時(shí)溶出釜的生產(chǎn)率,降低燒結(jié)法生產(chǎn)時(shí)熟料溫度,并妨礙氧化鋁轉(zhuǎn)為鋁酸鈉。而作為耐火材料原料時(shí),則還需降低TiO2的含量,礦石中的鈦、鐵雜質(zhì)會(huì)使耐火材料在高溫下過早地出現(xiàn)玻璃相而降低耐火材料的性能。此外,氧化鉀、鈉在鋁土礦的燒結(jié)過程中,起著阻礙二次莫來石的進(jìn)展和分解已形成的一次莫來石,使網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)受到破壞,大大降低耐火材料的荷重軟化點(diǎn)。目前,通過浮選脫硅、機(jī)械或化學(xué)處理脫除鈦、鐵雜質(zhì),以及采取相應(yīng)措施脫除鉀、鈉雜質(zhì)的研究和試驗(yàn)已在進(jìn)行之中,對(duì)鋁土礦進(jìn)行選別已經(jīng)提上了議事日程。第二章鋁產(chǎn)業(yè)鏈簡述一、行業(yè)界定及主要產(chǎn)品鋁的工業(yè)化生產(chǎn)和廣泛應(yīng)用僅有100多年歷史,但由于鋁具有良好的使用性能,發(fā)展很快,目前已經(jīng)成為僅次于鋼鐵的第二大金屬材料。材料在人類生活中占有重要地位,所以鋁生產(chǎn)和應(yīng)用的進(jìn)一步發(fā)展不僅是科學(xué)技術(shù)進(jìn)步的必然結(jié)果,而且也是人類文明的重要標(biāo)志。經(jīng)過100多年的發(fā)展,世界鋁工業(yè)已經(jīng)形成從鋁土礦開發(fā),到氧化鋁、電解鋁原料生產(chǎn),直至壓延、擠壓等鋁材加工的完整工業(yè)體系。一條完整的鋁產(chǎn)業(yè)鏈包括煤炭、電力、氧化鋁、碳素、電解鋁、鋁型材直至高精度鋁板帶箔深加工及相關(guān)貿(mào)易等各產(chǎn)業(yè)部門。包括從鋁礬土采掘、氧化鋁、電解鋁、鋁型材到熱軋、冷軋、箔軋完整的鋁產(chǎn)業(yè)鏈,最終銷售產(chǎn)品為鋁型材、鋁箔、鋁箔坯料、易拉罐料、高檔PS版基及高檔鋁塑復(fù)合板。二、產(chǎn)業(yè)鏈狀況鋁土礦全球已探明鋁土礦儲(chǔ)量250億噸,遠(yuǎn)景儲(chǔ)量350億噸,儲(chǔ)量豐富。按目前開采規(guī)模(年產(chǎn)量1.4億噸左右)計(jì)算,現(xiàn)有鋁土礦儲(chǔ)量可滿足世界鋁工業(yè)近180——200年的開采需要。儲(chǔ)量大,便于開發(fā)的鋁土礦集中在赤道南北的大洋洲、亞洲、非洲和拉丁美洲地區(qū)。目前,全球有27個(gè)國家和地區(qū)正在開采冶金級(jí)鋁土礦。澳大利亞、幾內(nèi)亞、巴西、牙買加、越南等國產(chǎn)量占全球總產(chǎn)量的70%。中國鋁土礦產(chǎn)量居全球第6位。工業(yè)上提取金屬鋁是先從鋁土礦中提取氧化鋁,然后氧化鋁經(jīng)電解成為金屬鋁。根據(jù)我國生產(chǎn)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),不同氧化鋁生產(chǎn)方法對(duì)礦石質(zhì)量的要求還有所不同,其一般要求是:1)燒結(jié)法:適于處理含硅較高的低品級(jí)礦石,要求Al2O3/SiO2為3~5(或3.5左右),F(xiàn)e2O3<10%。2)拜耳法:適于處理含Al2O3高、SiO2低的富礦,一般要求Al2O3>65%,Al2O3/SiO2>7。氧化鐵在拜耳法流程中不與堿起反應(yīng),只是鐵高赤泥量大,赤泥洗滌復(fù)雜,易造成堿和氧化鋁的機(jī)械損失,但不宜有鋁針鐵礦。3)聯(lián)合法:適于處理中等品位的鋁土礦,我國主要用混聯(lián)法,即在拜耳法的赤泥中添加部分低品級(jí)礦石提高燒結(jié)法的鋁硅比,一般要求Al2O3>60%,Al2O3/SiO2為5~7,F(xiàn)e2O3<10%。對(duì)氧化鋁生產(chǎn)而言,硫是很有害的雜質(zhì),均不宜采用高硫礦石。用作研磨材料的鋁土礦,要求含Al2O3高、鐵和鈦低,一般要求Al2O3≥70%,F(xiàn)e2O3≤5%,TiO2≤4.5%,CaO+MgO≤1.0%,Al2O3/SiO2≥12。作高鋁水泥原料的鋁土礦石必須:Fe2O3<2.5%,TiO2<3.5%,R2O(一價(jià)金屬氧化物)<1.0%,MgO<1.0%。氧化鋁氧化鋁是鋁和氧的化合物,分子式為Al2O3。在礦業(yè)、制陶業(yè)和材料科學(xué)上又被稱為礬土。又稱三氧化二鋁,分子量102,通常稱為“鋁氧”,是一種白色無定形粉狀物,俗稱礬土,屬離子晶體,成鍵為共價(jià)鍵,熔點(diǎn)為2050℃,沸點(diǎn)為3000℃,真密度為3.6g/cm。礬土的主要成分。白色粉末。具有不同晶型,常見的是α-Al2O3和γ-Al2O3。自然界中的剛玉為α-Al2O3,六方緊密堆積晶體,α-Al2O3的熔點(diǎn)2015±15℃,密度3.965g/cm3,硬度8.8,不溶于水、酸或堿。γ-Al2O3屬立方緊密堆積晶體,不溶于水,但能溶于酸和堿,是典型的兩性氧化物。Al2O3+6H+=2Al3++3H2OAl2O3+2OH-=2AlO2-+H2O氧化鋁品種及用途1.紅寶石、藍(lán)寶石的主成份皆為氧化鋁,因?yàn)槠渌s質(zhì)而呈現(xiàn)不同的色澤。紅寶石含有氧化鉻而呈紅色,藍(lán)寶石則含有氧化鐵及氧化鈦而呈藍(lán)色。2.在鋁礦的主成份鐵鋁氧石中,氧化鋁的含量最高。工業(yè)上,鐵鋁氧石經(jīng)由Bayerprocess純化為氧化鋁,再由Hall-Heroultprocess轉(zhuǎn)變?yōu)殇X金屬。3.氧化鋁是金屬鋁在空氣中不易被腐蝕的原因。純凈的金屬鋁極易與空氣中的氧氣反應(yīng),生成一層薄的氧化鋁薄膜覆蓋在暴露于空氣中鋁表面。這層氧化鋁薄膜能防止鋁被繼續(xù)氧化。這層氧化物薄膜的厚度和性質(zhì)都能通過一種稱為陽極處理(陽極防腐)的處理過程得到加強(qiáng)。4.鋁為電和熱的良導(dǎo)體。鋁的晶體形態(tài)金剛砂因?yàn)橛捕雀?,適合用作研磨材料及切割工具。5.氧化鋁粉末常用作色層分析的媒介物。6.2004年8月,在美國3M公司任職的科學(xué)家開發(fā)出以鋁及稀土元素化合成的合金制造出稱為transparentalumina的強(qiáng)化玻璃。剛玉粉硬度大可用作磨料,拋光粉,高溫?zé)Y(jié)的氧化鋁,稱人造剛玉或人造寶石,可制機(jī)械軸承或鐘表中的鉆石。氧化鋁也用作高溫耐火材料,制耐火磚、坩堝、瓷器、人造寶石等,氧化鋁也是煉鋁的原料。煅燒氫氧化鋁可制得γ-Al2O3。γ-Al2O3具有強(qiáng)吸附力和催化活性,可做吸附劑和催化劑。剛玉主要成分α-Al2O3。桶狀或錐狀的三方晶體。有玻璃光澤或金剛光澤。密度為3.9~4.1g/cm3,硬度9,熔點(diǎn)2000±15℃。不溶于水,也不溶于酸和堿。耐高溫。無色透明者稱白玉,含微量三價(jià)鉻的顯紅色稱紅寶石;含二價(jià)鐵、三價(jià)鐵或四價(jià)鈦的顯藍(lán)色稱藍(lán)寶石;含少量四氧化三鐵的顯暗灰色、暗黑色稱剛玉粉。可用做精密儀器的軸承,鐘表的鉆石、砂輪、拋光劑、耐火材料和電的絕緣體。色彩艷麗的可做裝飾用寶石。人造紅寶石單晶可制激光器的材料。除天然礦產(chǎn)外,可用氫氧焰熔化氫氧化鋁制取。純凈的氧化鋁是白色無定形粉末,俗稱礬土,密度3.9-4.0g/cm3,熔點(diǎn)2050℃、沸點(diǎn)2980℃,不溶于水,氧化鋁主要有α型和γ型兩種變體,工業(yè)上可從鋁土礦中提?。X土礦(Al2O3·H2O和Al2O3·3H2O)是鋁在自然界存在的主要礦物,將其粉碎后用高溫氫氧化鈉溶液浸漬,獲得鋁酸鈉溶液;過濾去掉殘?jiān)?,將濾液降溫并加入氫氧化鋁晶體,經(jīng)長時(shí)間攪拌,鋁酸鈉溶液會(huì)分解析出氫氧化鋁沉淀;將沉淀分離出來洗凈,再在950-1200℃的溫度下煅燒,就得到α型氧化鋁粉末,母液可循環(huán)利用.此法由奧地利科學(xué)家拜耳(K.J.Bayer)在1888年發(fā)明,時(shí)至今日仍是工業(yè)生產(chǎn)氧化鋁的主要方法,人稱“拜耳法”.在α型氧化鋁的晶格中,氧離子為六方緊密堆積,Al3+對(duì)稱地分布在氧離子圍成的八面體配位中心,晶格能很大,故熔點(diǎn)、沸點(diǎn)很高.α型氧化鋁不溶于水和酸,工業(yè)上也稱鋁氧,是制金屬鋁的基本原料;也用于制各種耐火磚、耐火坩堝、耐火管、耐高溫實(shí)驗(yàn)儀器;還可作研磨劑、阻燃劑、填充料等;高純的α型氧化鋁還是生產(chǎn)人造剛玉、人造紅寶石和藍(lán)寶石的原料;還用于生產(chǎn)現(xiàn)代大規(guī)模集成電路的板基.γ型氧化鋁是氫氧化鋁在140-150℃的低溫環(huán)境下脫水制得,工業(yè)上也叫活性氧化鋁、鋁膠.其結(jié)構(gòu)中氧離子近似為立方面心緊密堆積,Al3+不規(guī)則地分布在由氧離子圍成的八面體和四面體空隙之中.γ型氧化鋁不溶于水,能溶于強(qiáng)酸或強(qiáng)堿溶液,將它加熱至1200℃就全部轉(zhuǎn)化為α型氧化鋁.γ型氧化鋁是一種多孔性物質(zhì),每克的內(nèi)表面積高達(dá)數(shù)百平方米,活性高吸附能力強(qiáng).工業(yè)品常為無色或微帶粉紅的圓柱型顆粒,耐壓性好.在石油煉制和石油化工中是常用的吸附劑、催化劑和催化劑載體;在工業(yè)上是變壓器油、透平油的脫酸劑,還用于色層分析;在實(shí)驗(yàn)室是中性強(qiáng)干燥劑,其干燥能力不亞于五氧化二磷,使用后在175℃以下加熱6-8h還能再生重復(fù)使用.目前世界上用拜耳法生產(chǎn)的氧化鋁要占到總產(chǎn)量的90%以上,氧化鋁大部分用于制金屬鋁,用作其它用途的不到10%.電解氧化鋁工業(yè)化大規(guī)模生產(chǎn)電解鋁的主要工藝過程是一個(gè)熔鹽電化學(xué)過程,用簡單的化學(xué)式可表示如下:熔鹽電解主反應(yīng):Al2O3+2C——————→2Al+CO2↑+CO↑(1)陽極960~990℃陰極副反應(yīng):AlF3+C→Al+CF3(2)Na3AlF3+C→Al+NaF+CF4+F2(3)NaF+C→Na+CF4(4)氧化鋁是生產(chǎn)電解鋁的主要原料。在1980~2003年期間,全球氧化鋁產(chǎn)量年均增長率為2%左右,2003年達(dá)5961萬噸,比上年增長6.7%,其中冶金級(jí)氧化鋁總產(chǎn)量為5465萬噸,比2002年增長6.4%。其中澳大利亞、牙買加、巴西等3個(gè)鋁土礦資源豐富國家和地區(qū)的氧化鋁產(chǎn)量占到當(dāng)年全球總產(chǎn)量的42.6%。近20年來,澳大利亞氧化鋁產(chǎn)量以年均4%的速度增長,2003年達(dá)到1679萬噸,約占世界總產(chǎn)量的30%左右。近年來巴西的氧化鋁產(chǎn)量增長速度也很快,2003年達(dá)到474萬噸,約占世界總產(chǎn)量的7.7%。中國和印度的氧化鋁產(chǎn)量不斷增長,使亞洲已成為全球第三大氧化鋁生產(chǎn)地區(qū)。北美、歐洲主要利用進(jìn)口鋁土礦生產(chǎn)氧化鋁,成本高,產(chǎn)品缺乏競(jìng)爭力,而近年美國等發(fā)達(dá)國家的氧化鋁產(chǎn)量出現(xiàn)下滑,在全球氧化鋁產(chǎn)量中所占比重在不斷下降。20世紀(jì)最后20年,全世界有9個(gè)氧化鋁廠投產(chǎn),其中1991~2000年中沒有建設(shè)一個(gè)廠。2000年以來,西方只有澳大利亞CAR和伊朗JaJarm新建兩個(gè)。由于氧化鋁項(xiàng)目投資期長、投資大、達(dá)產(chǎn)困難、投資回報(bào)低,各跨國鋁業(yè)公司和政府在決策新建氧化鋁廠時(shí)都很謹(jǐn)慎。國外的氧化鋁生產(chǎn),90%以上都采用拜耳法生產(chǎn)技術(shù)。各國根據(jù)各自的特點(diǎn),開發(fā)研究出適合各自不同條件的流程和裝備。我國氧化鋁生產(chǎn)多采用聯(lián)合法,即混聯(lián)聯(lián)合法,它是以拜耳法處理大部分易溶的一水硬鋁石,將難溶或不溶部分轉(zhuǎn)入燒結(jié)法,且在燒結(jié)法中再配入部分鋁土礦以提高品位。像鄭州鋁廠、山西鋁廠、貴州鋁廠、中州鋁廠等均用此法生產(chǎn)氧化鋁。山東鋁廠采用燒結(jié)法處理鋁硅比3~5的一水硬鋁石,廣西平果鋁廠是我國采用拜耳法生產(chǎn)氧化鋁的唯一鋁廠。我國六大氧化鋁廠規(guī)劃生產(chǎn)規(guī)模與廠區(qū)用地情況表
自2003年以來,不完全統(tǒng)計(jì),氧化鋁項(xiàng)目有29個(gè),規(guī)劃總規(guī)模達(dá)2948萬t/a,其中已開工項(xiàng)目25個(gè),一期建設(shè)總規(guī)模達(dá)1803萬t/a。全國新增氧化鋁生產(chǎn)能力將超過1800萬t/a,加上已有的1000萬t/a產(chǎn)能,中國氧化鋁年生產(chǎn)能力將很快接近并突破3000萬噸。中國氧化鋁將由大量缺口轉(zhuǎn)變?yōu)楫a(chǎn)能嚴(yán)重過剩;鋁土礦資源難以支撐如此巨大的需求,十幾年內(nèi)國內(nèi)鋁土礦資源將被消耗殆盡,中國鋁工業(yè)鏈條將因氧化鋁的“無米之炊”而發(fā)生斷裂、陷入無以為繼的悲慘境地。這些氧化鋁項(xiàng)目(除了如晉北100萬t、桂西華銀160萬t和中國鋁業(yè)廣西分公司88萬經(jīng)國家批準(zhǔn))大都未作資源保證程度論證,沒有配套的鋁土礦山,所需鋁土礦大都依賴國外進(jìn)口和搶收民采礦。我國鋁土礦的基礎(chǔ)儲(chǔ)量即便按目前的靜態(tài)分析,其保障年限已不足10年,即便把A/S>5的資源儲(chǔ)量都拿來利用,礦石保證程度也不足20年,與國外氧化鋁企業(yè)遵循的安全供礦50年以上的標(biāo)準(zhǔn)相去甚遠(yuǎn)。項(xiàng)目名稱:羊木鋁土礦開發(fā)項(xiàng)目…項(xiàng)目產(chǎn)業(yè):優(yōu)勢(shì)資源項(xiàng)目內(nèi)容:鋁土礦床位于朝天區(qū)羊木鎮(zhèn)五星村,可采儲(chǔ)量達(dá)2700萬噸,服務(wù)年限可達(dá)20年,礦石品位:三氧化二鋁57.78%,二氧化硅24.43%,三氧化二鐵2.2%。符合工業(yè)生產(chǎn)氧化鋁的要求。目前,該礦的開發(fā)已經(jīng)廣朝府發(fā)〔2003〕05號(hào)文立項(xiàng)批復(fù)。礦床所在地交通、電力方便,供水有保障,通訊暢通,政策優(yōu)惠,投資環(huán)境寬,十分有利于開發(fā)建設(shè)。擬建年產(chǎn)30萬噸氧化鋁選礦場(chǎng)1個(gè)。投資概算:項(xiàng)目總投資4億元人民幣,分一期和二期工程進(jìn)行投入。引進(jìn)資金:40000萬元電解鋁電解鋁就是通過\o"電解"電解得到的\o"鋁"鋁。現(xiàn)代電解鋁工業(yè)生產(chǎn)采用冰晶石-氧化鋁融鹽電解法。熔融冰晶石是\o"溶劑"溶劑,氧化鋁作為\o"溶質(zhì)"溶質(zhì),以\o"碳素體"碳素體作為陽極,\o"鋁液"鋁液作為陰極,通入強(qiáng)大的直流電后,在950℃-970℃下,在\o"電解槽"電解槽內(nèi)的兩極上進(jìn)行電化學(xué)反應(yīng),既電解。2Al2O3==4Al+3O2。陽極:2O2ˉ-4eˉ=O2↑陰極:Al3++3eˉ=Al現(xiàn)代鋁工業(yè)生產(chǎn)采用冰晶石—氧化鋁融鹽電解法。熔融冰晶石是溶劑,氧化鋁作為溶質(zhì),以碳素體作為陽極,鋁液作為陰極,通入強(qiáng)大的直流電后,在950℃—970℃下,在電解槽內(nèi)的兩極上進(jìn)行電化學(xué)反應(yīng),既電解。陽極產(chǎn)物主要是二氧化碳和一氧化碳?xì)怏w,其中含有一定量的氟化氫等有害氣體和固體粉塵。為保護(hù)環(huán)境和人類健康需對(duì)陽極氣體進(jìn)行凈化處理,除去有害氣體和粉塵后排入大氣。陰極產(chǎn)物是鋁液,鋁液通過真空抬包從槽內(nèi)抽出,送往鑄造車間,在保溫爐內(nèi)經(jīng)凈化澄清后,澆鑄成鋁錠或直接加工成線坯.型材等。其生產(chǎn)工藝流程如下圖:氧化鋁氟化鹽碳陽極直流電↓↓↓↓↓排出陽極氣體------電解槽↑↓↓廢氣←氣體凈化鋁液↓↓回收氟化物凈化澄清-----------------------↓↓↓返回電解槽澆注軋制或鑄造↓↓鋁錠線坯或型材世界上所有的鋁都是用電解法生產(chǎn)出來的。鋁電解\o"工業(yè)"工業(yè)生產(chǎn)采用霍爾-埃魯冰晶石-氧化鋁融鹽電解法,即以冰晶石為主的\o"氟化鹽"氟化鹽作為熔劑,氧化鋁為\o"熔質(zhì)"熔質(zhì)組成多相電解質(zhì)體系。其中\(zhòng)o"Na2AlF6-Al2O3"Na2AlF6-Al2O3二元系和Na3AlF6-AlF3-Al2O3三元系是工業(yè)\o"電解質(zhì)"電解質(zhì)的基礎(chǔ)。電解鋁工業(yè)對(duì)環(huán)境影響較大,屬于高耗能,高\(yùn)o"污染"污染行業(yè)。電解鋁生產(chǎn)中排出的廢氣主要是CO2,以及以HF氣體為主的氣-固氟化物等。CO2是一種溫室氣體,是造成全球氣候變暖的主要原因。而\o"氟化物"氟化物中的CF4和C2F6其溫室作用效果是二氧化碳的6500-10000倍,并且會(huì)對(duì)\o"臭氧層"臭氧層造成不同程度的影響。HF則是一種劇毒氣體,通過皮膚或呼吸道進(jìn)入人體,僅需1.5g便可以致死。電解鋁生產(chǎn)主要分布的國家和地區(qū)到2003年底,共有電解鋁廠270家,其中中國147家,全球總的生產(chǎn)能力為3365.5萬噸,產(chǎn)量達(dá)到2799萬噸。而1998~2002年期間,世界電解鋁產(chǎn)量年均增長為3.5%。由于電解鋁生產(chǎn)需要穩(wěn)定、廉價(jià)的電力供應(yīng),因此在過去100多年里,全球電解鋁產(chǎn)量隨著能源開發(fā)規(guī)模的擴(kuò)大,呈上升趨勢(shì),特別是在水電資源豐富的非洲南部地區(qū),石油、天然氣資源豐富的中東地區(qū),煤炭資源豐富的大洋洲、遠(yuǎn)東地區(qū)。但隨著發(fā)展中國家對(duì)鋁需求的增長,至少在未來20年里,全球電解鋁產(chǎn)量仍然會(huì)保持增長趨勢(shì)。近年來,亞洲成為電解鋁產(chǎn)量增長最快的地區(qū),2002年起超過北美,成為全球第一。中國電解鋁產(chǎn)量的快速增長是促成這一形勢(shì)的主導(dǎo)力量。在過去10年中,世界電解鋁消費(fèi)量以年均3.1%的速度增長。1999~2003年的年均增幅為4.18%。2003年,全球消費(fèi)量增長了3%,而西方世界增長為5.8%。一個(gè)基本規(guī)律是,經(jīng)濟(jì)衰退、工業(yè)生產(chǎn)下降時(shí),鋁消費(fèi)下降的速度往往超過工業(yè)生產(chǎn)的下降速度;而當(dāng)經(jīng)濟(jì)處于上升階段,鋁消費(fèi)速度又遠(yuǎn)高于工業(yè)增長水平。亞洲、北美、西歐是三大消費(fèi)地,分別占消費(fèi)量的32.3%、24.1%、23.2%,美國、中國、日本、德國、韓國為分列前五位。在中國、韓國、印度需求增長帶動(dòng)下,亞洲地區(qū)已成為最具增長潛力的市場(chǎng),增幅均超過10%。值得注意的是,在過去5年中,最重要的鋁消費(fèi)地美國、加拿大以及日本的消費(fèi)出現(xiàn)了下降,大洋洲也呈現(xiàn)下降。在1999~2003年期間,全球原鋁產(chǎn)量的增長速度為4.34%,而消費(fèi)量增幅為4.18%,產(chǎn)量增速略快于消費(fèi),導(dǎo)致全球原鋁庫存不斷提高。因此近5年全球鋁市場(chǎng)的總體特征是供過于求。電解鋁的成本不同國家鋁成本分析很大程度應(yīng)取決于當(dāng)?shù)毓S的位置和周邊條件,新建電解廠的投資費(fèi)用、原材料費(fèi)用最大,能耗也是很可觀的。
世界鋁產(chǎn)品成本(除投資成本)以地區(qū)不同而不同。在歐州的中部,能源的昂貴,勞動(dòng)力費(fèi)用和環(huán)保費(fèi)用是造成生產(chǎn)成本普遍偏高的主要原因,也是未來幾年減產(chǎn)的原因。類似的情況在美國也有。在加拿大的能耗相當(dāng)便宜,這影響鋁產(chǎn)品的平均成本。在這些地區(qū)新的生產(chǎn)能力不斷出現(xiàn)。委內(nèi)瑞拉有它自己的鋁礬土和氧化鋁生產(chǎn),有著低成本能源和廉價(jià)勞動(dòng)力,這對(duì)原鋁生產(chǎn)是有利的。當(dāng)?shù)卣拗雇鈬嗽谶@里投資。不同的國家鋁產(chǎn)品成本元/噸
澳大利亞
8408
挪威
10364巴西
10168
西班牙
12124加拿大
8408
英國
10560法國
9191
美國
11147德國
11928
委內(nèi)瑞拉
9778中國
12000中國原鋁成本較其它國家高出20%左右,主要是因?yàn)槟芎某杀据^高,約占總額的30%
。發(fā)達(dá)國家電力主要來源于核電及水電,而我國主要是火電。另外氧化鋁成本也較國外略高。1993年中期在西方國家鋁的平均成本為9993元/噸,在這樣一個(gè)基礎(chǔ)上,考慮到政府的服務(wù)成本和正常的利潤,平均成本在12652元/噸。在鋁生產(chǎn)的最初70年,鋁價(jià)格的起伏很少,它的成本從13689元/噸下降到9778
元/噸。根據(jù)CRU的統(tǒng)計(jì),2003年全球平均運(yùn)營成本是1120美元/噸,2005年上漲至1375美元/噸,2007年則達(dá)到1770美元/噸。2008年這一數(shù)字已經(jīng)接近2000美元/噸,高成本冶煉廠現(xiàn)金成本甚至超過2500美元/噸。新冶煉廠,特別是海灣地區(qū)的投資成本也在大幅上升。CRU估計(jì)2007年海灣地區(qū)投資成本在4604美元/噸,而2005-06年是3823美元/噸,早期只有2791美元/噸。我國鋁廠原鋁生產(chǎn)均采用熔鹽電解法,目前噸鋁約耗電1.5—1.6萬kWh。鋁制品的種類較多,其中最重要的是鋁型材,包括工業(yè)型材,民用型材,幕墻型材,門窗型材,散熱器型材,裝飾型材等等。此外鋁制品還包括:鋁板、鋁帶、鋁箔、鋁粉、鋁錠、鋁鑄件等初級(jí)產(chǎn)品。鋁制品主要用于建筑行業(yè)(如各類建筑鋁型材)、汽車行業(yè)、電力行業(yè)(主要是電力電纜和變壓器)、家用五金(如常用的鋁鍋,燈具等)、包裝等行業(yè)(鋁箔)。鋁制品的種類較多,其中最重要的是鋁型材,包括工業(yè)型材,民用型材,幕墻型材,門窗型材,散熱器型材,裝飾型材等等。此外鋁制品還包括:鋁板、鋁帶、鋁箔、鋁粉、鋁錠、鋁鑄件等初級(jí)產(chǎn)品。鋁制品主要用于建筑行業(yè)(如各類建筑鋁型材)、汽車行業(yè)、電力行業(yè)(主要是電力電纜和變壓器)、家用五金(如常用的鋁鍋,燈具等)、包裝等行業(yè)(鋁箔)。發(fā)達(dá)國家在鋁加工生產(chǎn)中占有重要位置世界鋁壓延、擠壓等加工生產(chǎn)分布比氧化鋁、電解鋁更加廣泛。到2003年底,全球50多個(gè)國家和地區(qū)分布著2000家以上的鋁壓延、擠壓加工廠,總產(chǎn)能超過3700萬噸。其中中國鋁壓延、擠壓加工廠的數(shù)量超過1000家,總產(chǎn)能在600萬噸以上。到2003年底,全球鋁擠壓產(chǎn)品產(chǎn)能約1440萬噸,實(shí)際產(chǎn)量約928萬噸。其中管材產(chǎn)量約81萬噸;棒材產(chǎn)量約114萬噸;型材產(chǎn)量約733萬噸。到2003年底,全球鋁壓延產(chǎn)品產(chǎn)能超過2200萬噸,實(shí)際產(chǎn)量在1671萬噸以上。其中鋁板帶產(chǎn)量約1425萬噸;鋁箔產(chǎn)量約246萬噸。美國、中國、日本、德國、韓國、意大利等是目前世界上主要的鋁加工生產(chǎn)國家和地區(qū)。2003年美國鋁壓延產(chǎn)品產(chǎn)量約476萬噸,占全球產(chǎn)量的28.5%;鋁擠壓產(chǎn)品產(chǎn)量約147萬噸,占全球的15.8%。中國鋁壓延產(chǎn)量131萬噸,鋁擠壓產(chǎn)量247萬噸,已躍升為世界第二大鋁加工生產(chǎn)國。北美、遠(yuǎn)東和歐洲是目前世界鋁加工產(chǎn)品消費(fèi)最集中的地區(qū)。2003年美國鋁板帶消費(fèi)量450萬噸,鋁擠壓產(chǎn)品的消費(fèi)量約144萬噸,高居世界榜首。歐洲大陸主要工業(yè)國的鋁板帶消費(fèi)量為396萬噸,鋁擠壓產(chǎn)品的消費(fèi)量為201萬噸,與美國幾乎不分上下。日本鋁壓延產(chǎn)品的消費(fèi)量為118萬噸,鋁擠壓產(chǎn)品的消費(fèi)量達(dá)到102萬噸。以上國家和地區(qū)2003年鋁壓延、擠壓產(chǎn)品的消費(fèi)量占到全球消費(fèi)量的54.3%。除中國、巴西等少數(shù)國家和地區(qū)外,其他發(fā)展中國家鋁加工產(chǎn)品的消費(fèi)水平很低,因此這一產(chǎn)品市場(chǎng)具有廣闊的前景。鋁合金以鋁為基的合金總稱。主要合金元素有銅、硅、鎂、鋅、錳,次要合金元素有鎳、鐵、鈦、鉻、鋰等。鋁合金密度低,但強(qiáng)度比較高,接近或超過優(yōu)質(zhì)鋼,塑性好,可加工成各種型材,具有優(yōu)良的導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性和抗蝕性,工業(yè)上廣泛使用,使用量僅次于鋼。鋁合金分兩大類:鑄造鋁合金,在鑄態(tài)下使用;變形鋁合金,能承受壓力加工,力學(xué)性能高于鑄態(tài)??杉庸こ筛鞣N形態(tài)、規(guī)格的鋁合金材。主要用于制造航空器材、日常生活用品、建筑用門窗等。鋁合金按加工方法可以分為變形鋁合金和鑄造鋁合金。變形鋁合金又分為不可熱處理強(qiáng)化型鋁合金和可熱處理強(qiáng)化型鋁合金。不可熱處理強(qiáng)化型不能通過熱處理來提高機(jī)械性能,只能通過冷加工變形來實(shí)現(xiàn)強(qiáng)化,它主要包括高純鋁、工業(yè)高純鋁、工業(yè)純鋁以及防銹鋁等。可熱處理強(qiáng)化型鋁合金可以通過淬火和時(shí)效等熱處理手段來提高機(jī)械性能,它可分為硬鋁、鍛鋁、超硬鋁和特殊鋁合金等。鋁合金壓力加工產(chǎn)品分為防銹(LF)、硬質(zhì)(LY)、鍛造(LD)、超硬(LC)、包覆(LB)、特殊(LT)及釬焊(LQ)等七類。常用鋁合金材料的狀態(tài)為退火(M燜火)、硬化(Y)、熱軋(R)等三種。一些鋁合金可以采用熱處理獲得良好的機(jī)械性能,物理性能和抗腐蝕性能。鑄造鋁合金按化學(xué)成分可分為鋁硅合金,鋁銅合金,鋁鎂合金,鋁鋅合金和鋁稀土合金,其中鋁硅合金又有簡單鋁硅合金(不能熱處理強(qiáng)化,力學(xué)性能較低,鑄造性能好),特殊鋁硅合金(可熱處理強(qiáng)化,力學(xué)性能較高,鑄造性能良好)鋁合金的分類及用途1050食品、化學(xué)和釀造工業(yè)用擠壓盤管,各種軟管,煙花粉1060要求抗蝕性與成形性均高的場(chǎng)合,但對(duì)強(qiáng)度要求不高,化工設(shè)備是其典型用途1100用于加工需要有良好的成形性和高的抗蝕性但不要求有高強(qiáng)度的零件部件,例如化工產(chǎn)品、食品工業(yè)裝置與貯存容器、薄板加工件、深拉或旋壓凹形器皿、焊接零部件、熱交換器、印刷板、銘牌、反光器具1145包裝及絕熱鋁箔,熱交換器1199電解電容器箔,光學(xué)反光沉積膜1350電線、導(dǎo)電絞線、匯流排、變壓器帶材2011螺釘及要求有良好切削性能的機(jī)械加工產(chǎn)品2014應(yīng)用于要求高強(qiáng)度與硬度(包括高溫)的場(chǎng)合。飛機(jī)重型、鍛件、厚板和擠壓材料,車輪與結(jié)構(gòu)元件,多級(jí)火箭第一級(jí)燃料槽與航天器零件,卡車構(gòu)架與懸掛系統(tǒng)零件2017是第一個(gè)獲得工業(yè)應(yīng)用的2XXX系合金,目前的應(yīng)用范圍較窄,主要為鉚釘、通用機(jī)械零件、結(jié)構(gòu)與運(yùn)輸工具結(jié)構(gòu)件,螺旋槳與配件2024飛機(jī)結(jié)構(gòu)、鉚釘、導(dǎo)彈構(gòu)件、卡車輪轂、螺旋槳元件及其他種種結(jié)構(gòu)件2036汽車車身鈑金件2048航空航天器結(jié)構(gòu)件與兵器結(jié)構(gòu)零件2124航空航天器結(jié)構(gòu)件2218飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)和柴油發(fā)動(dòng)機(jī)活塞,飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸頭,噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)葉輪和壓縮機(jī)環(huán)2219航天火箭焊接氧化劑槽,超音速飛機(jī)蒙皮與結(jié)構(gòu)零件,工作溫度為-270~300℃。焊接性好,斷裂韌性高,T8狀態(tài)有很高的抗應(yīng)力腐蝕開裂能力2319焊拉2219合金的焊條和填充焊料2618模鍛件與自由鍛件?;钊秃娇瞻l(fā)動(dòng)機(jī)零件2A01工作溫度小于等于100℃的結(jié)構(gòu)鉚釘2A02工作溫度200~300℃的渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)的軸向壓氣機(jī)葉片2A06工作溫度150~250℃的飛機(jī)結(jié)構(gòu)及工作溫度125~250℃的航空器結(jié)構(gòu)鉚釘2A10強(qiáng)度比2A01合金的高,用于制造工作溫度小于等于100℃的航空器結(jié)構(gòu)鉚釘2A11飛機(jī)的中等強(qiáng)度的結(jié)構(gòu)件、螺旋槳葉片、交通運(yùn)輸工具與建筑結(jié)構(gòu)件。航空器的中等強(qiáng)度的螺栓與鉚釘2A12航空器蒙皮、隔框、翼肋、翼梁、鉚釘?shù)龋ㄖc交通運(yùn)輸工具結(jié)構(gòu)件2A14形狀復(fù)雜的自由鍛件與模鍛件2A16工作溫度250~300℃的航天航空器零件,在室溫及高溫下工作的焊接容器與氣密座艙2A17工作溫度225~250℃的航空器零件2A50形狀復(fù)雜的中等強(qiáng)度零件2A60航空器發(fā)動(dòng)機(jī)壓氣機(jī)輪、導(dǎo)風(fēng)輪、風(fēng)扇、葉輪等2A70飛機(jī)蒙皮,航空器發(fā)動(dòng)機(jī)活塞、導(dǎo)風(fēng)輪、輪盤等2A80航空發(fā)動(dòng)機(jī)壓氣機(jī)葉片、葉輪、活塞、漲圈及其他工作溫度高的零件2A90航空發(fā)動(dòng)機(jī)活塞3003用于加工需要有良好的成形性能、高的抗蝕性可焊性好的零件部件,或既要求有這些性能又需要有比1XXX系合金強(qiáng)度高的工作,如廚具、食物和化工產(chǎn)品處理與貯存裝置,運(yùn)輸液體產(chǎn)品的槽、罐,以薄板加工的各種壓力容器與管道3004全鋁易拉罐罐身,要求有比3003合金更高強(qiáng)度的零部件,化工產(chǎn)品生產(chǎn)與貯存裝置,薄板加工件,建筑加工件,建筑工具,各種燈具零部件3105房間隔斷、檔板、活動(dòng)房板、檐槽和落水管,薄板成形加工件,瓶蓋、瓶塞等3A21飛機(jī)油箱、油路導(dǎo)管、鉚釘線材等;建筑材料與食品等工業(yè)裝備等5005與3003合金相似,具有中等強(qiáng)度與良好的抗蝕性。用作導(dǎo)體、炊具、儀表板、殼與建筑裝飾件。陽極氧化膜比3003合金上的氧化膜更加明亮,并與6063合金的色調(diào)協(xié)調(diào)一致5050薄板可作為致冷機(jī)與冰箱的內(nèi)襯板,汽車氣管、油管與農(nóng)業(yè)灌溉管;也可加工厚板、管材、棒材、異形材和線材等5052此合金有良好的成形加工性能、抗蝕性、可燭性、疲勞強(qiáng)度與中等的靜態(tài)強(qiáng)度,用于制造飛機(jī)油箱、油管,以及交通車輛、船舶的鈑金件,儀表、街燈支架與鉚釘、五金制品等5056鎂合金與電纜護(hù)套鉚釘、拉鏈、釘子等;包鋁的線材廣泛用于加工農(nóng)業(yè)捕蟲器罩,以及需要有高抗蝕性的其他場(chǎng)合5083用于需要有高的抗蝕性、良好的可焊性和中等強(qiáng)度的場(chǎng)合,諸如艦艇、汽車和飛機(jī)板焊接件;需嚴(yán)格防火的壓力容器、致冷裝置、電視塔、鉆探設(shè)備、交通運(yùn)輸設(shè)備、導(dǎo)彈元件、裝甲等5086用于需要有高的抗蝕性、良好的可焊性和中等強(qiáng)度的場(chǎng)合,例如艦艇、汽車、飛機(jī)、低溫設(shè)備、電視塔、鉆井裝置、運(yùn)輸設(shè)備、導(dǎo)彈零部件與甲板等5154焊接結(jié)構(gòu)、貯槽、壓力容器、船舶結(jié)構(gòu)與海上設(shè)施、運(yùn)輸槽罐5182薄板用于加工易拉罐蓋,汽車車身板、操縱盤、加強(qiáng)件、托架等零部件5252用于制造有較高強(qiáng)度的裝飾件,如汽車等的裝飾性零部件。在陽極氧化后具有光亮透明的氧化膜5254過氧化氫及其他化工產(chǎn)品容器5356焊接鎂含量大于3%的鋁-鎂合金焊條及焊絲5454焊接結(jié)構(gòu),壓力容器,海洋設(shè)施管道5456裝甲板、高強(qiáng)度焊接結(jié)構(gòu)、貯槽、壓力容器、船舶材料5457經(jīng)拋光與陽極氧化處理的汽車及其他裝備的裝飾件5652過氧化氫及其他化工產(chǎn)品貯存容器5657經(jīng)拋光與陽極氧化處理的汽車及其他裝備的裝飾件,但在任何情況下必須確保材料具有細(xì)的晶粒組織5A02飛機(jī)油箱與導(dǎo)管,焊絲,鉚釘,船舶結(jié)構(gòu)件5A03中等強(qiáng)度焊接結(jié)構(gòu),冷沖壓零件,焊接容器,焊絲,可用來代替5A02合金5A05焊接結(jié)構(gòu)件,飛機(jī)蒙皮骨架5A06焊接結(jié)構(gòu),冷模鍛零件,焊拉容器受力零件,飛機(jī)蒙皮骨部件5A12焊接結(jié)構(gòu)件,防彈甲板6005擠壓型材與管材,用于要求強(qiáng)高大于6063合金的結(jié)構(gòu)件,如梯子、電視天線等6009汽車車身板6010薄板:汽車車身6061要求有一定強(qiáng)度、可焊性與抗蝕性高的各種工業(yè)結(jié)構(gòu)性,如制造卡車、塔式建筑、船舶、電車、家具、機(jī)械零件、精密加工等用的管、棒、形材、板材6063建筑型材,灌溉管材以及供車輛、臺(tái)架、家具、欄柵等用的擠壓材料6066鍛件及焊接結(jié)構(gòu)擠壓材料6070重載焊接結(jié)構(gòu)與汽車工業(yè)用的擠壓材料與管材6101公共汽車用高強(qiáng)度棒材、電導(dǎo)體與散熱器材等6151用于模鍛曲軸零件、機(jī)器零件與生產(chǎn)軋制環(huán),供既要求有良好的可鍛性能、高的強(qiáng)度,又要有良好抗蝕性之用6201高強(qiáng)度導(dǎo)電棒材與線材6205厚板、踏板與耐高沖擊的擠壓件6262要求抗蝕性優(yōu)于2011和2017合金的有螺紋的高應(yīng)力零件6351車輛的擠壓結(jié)構(gòu)件,水、石油等的輸送管道6463建筑與各種器具型材,以及經(jīng)陽極氧化處理后有明亮表面的汽車裝飾件6A02飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)零件,形狀復(fù)雜的鍛件與模鍛件7005擠壓材料,用于制造既要有高的強(qiáng)度又要有高的斷裂韌性的焊接結(jié)構(gòu),如交通運(yùn)輸車輛的桁架、桿件、容器;大型熱交換器,以及焊接后不能進(jìn)行固熔處理的部件;還可用于制造體育器材如網(wǎng)球拍與壘球棒7039冷凍容器、低溫器械與貯存箱,消防壓力器材,軍用器材、裝甲板、導(dǎo)彈裝置7049用于鍛造靜態(tài)強(qiáng)度與7079-T6合金的相同而又要求有高的抗應(yīng)力腐蝕開裂勇力的零件,如飛機(jī)與導(dǎo)彈零件——起落架液壓缸和擠壓件。零件的疲勞性能大致與7075-T6合金的相等,而韌性稍高7050飛機(jī)結(jié)構(gòu)件用中厚板、擠壓件、自由鍛件與模鍛件。制造這類零件對(duì)合金的要求是:抗剝落腐蝕、應(yīng)力腐蝕開裂能力、斷裂韌性與抗疲勞性能都高7072空調(diào)器鋁箔與特薄帶材;2219、3003、3004、5050、5052、5154、6061、7075、7475、7178合金板材與管材的包覆層7075用于制造飛機(jī)結(jié)構(gòu)及期貨他要求強(qiáng)度高、抗腐蝕性能強(qiáng)的高應(yīng)力結(jié)構(gòu)件、模具制造7175用于鍛造航空器用的高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)性。T736材料有良好的綜合性能,即強(qiáng)度、抗剝落腐蝕與抗應(yīng)力腐蝕開裂性能、斷裂韌性、疲勞強(qiáng)度都高7178供制造航空航天器的要求抗壓屈服強(qiáng)度高的零部件7475機(jī)身用的包鋁的與未包鋁的板材,機(jī)翼骨架、桁條等。其他既要有高的強(qiáng)度又要有高的斷裂韌性的零部件7A04飛機(jī)蒙皮、螺釘、以及受力構(gòu)件如大梁桁條、隔框、翼肋、起落架等鑄造鋁合金(ZL)按成分中鋁以外的主要元素硅、銅、鎂、鋅分為四類,代號(hào)編碼分別為100、200、300、400。高強(qiáng)度鋁合金指其抗拉強(qiáng)度大于480兆帕的鋁合金,主要是壓力加工鋁合金中防銹鋁合金類、硬鋁合金類、超硬鋁合金類、鍛鋁合金類、鋁鋰合金類。鋁合金板材鋁塑板鋁塑板是由經(jīng)過表面處理并用涂層烤漆的3003鋁錳合金、5005鋁鎂合金板材作為表面,PE塑料作為芯層,高分子粘結(jié)膜經(jīng)過一系列工藝加工復(fù)合而成的新型材料。它既保留了原組成材料(鋁合金板、非金屬聚乙烯塑料)的主要特性,又克服了原組成材料的不足,進(jìn)而獲得了眾多優(yōu)異的材料性質(zhì)。產(chǎn)品特性:艷麗多彩的裝飾性、耐候、耐蝕、耐創(chuàng)擊、防火、防潮、隔音、隔熱、抗震性、質(zhì)輕、易加工成型、易搬運(yùn)安裝等特性。鋁塑板規(guī)格:厚度:3mm、4mm、6mm、8mm寬度:1220mm、1500mm長度:1000mm、2440mm、3000mm、6000mm鋁塑板標(biāo)準(zhǔn)尺寸:1220*2440mm鋁塑板用途:可應(yīng)用于幕墻、內(nèi)外墻、門廳、飯店、商店、會(huì)議室等的裝飾外,還可用于舊建筑的改建,用作柜臺(tái)、家具的面層、車輛的內(nèi)外壁等。鋁單板鋁單板均與采用世界知名大企業(yè)的優(yōu)質(zhì)鋁合金加工而成,再經(jīng)表面噴涂美國PPG、或阿克蘇PVDF氟碳烤漆精制而成,鋁單板主要由面板、加強(qiáng)筋骨,掛耳等組成。鋁單板特點(diǎn):輕量化,剛性好、強(qiáng)度高、不燃燒性、防火性佳、加工工藝性好、色彩可選性廣、裝飾效果極佳、易于回收、利于環(huán)保。鋁單板應(yīng)用:建筑幕墻、柱梁、陽臺(tái)、隔板包飾、室內(nèi)裝飾、廣告標(biāo)志牌、車輛、家具、展臺(tái)、儀器外殼、地鐵海運(yùn)工具等。鋁蜂窩板鋁蜂窩板采用復(fù)合蜂窩結(jié)構(gòu),選用優(yōu)質(zhì)的3003H24合金鋁板或5052AH14高錳合金鋁板為基材,與鋁合金蜂窩芯材熱壓復(fù)合成型。鋁蜂窩板從面板材質(zhì)、形狀、接縫、安裝系統(tǒng)到顏色、表面處理為建筑師提供豐富的選擇,能夠展示豐富的屋面表現(xiàn)效果,具有卓越的設(shè)計(jì)自由度。它是具有施工便捷、綜合性能理想、保溫效果顯著的新型材料,它的卓越性能吸引了人們的眼球。鋁蜂窩板并無標(biāo)準(zhǔn)尺寸,所有板材均根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙由工廠訂制而成,廣泛地應(yīng)用于大廈外墻裝飾(特別適用于高層的建筑)內(nèi)墻天花吊頂、墻壁隔斷、房門及保溫車廂、廣告牌等等領(lǐng)域。該產(chǎn)品將為我國建材市場(chǎng)注入綠色、環(huán)保、節(jié)能的鮮活動(dòng)力。鋁蜂窩穿孔吸音吊頂板鋁蜂窩穿孔吸音吊頂板的構(gòu)造結(jié)構(gòu)為穿孔鋁合金面板與穿孔背板,依靠優(yōu)質(zhì)膠粘劑與鋁蜂窩芯直接粘接成鋁蜂窩夾層結(jié)構(gòu),蜂窩芯與面板及背板間貼上一層吸音布。由于蜂窩鋁板內(nèi)的蜂窩芯分隔成眾多的封閉小室,阻止了空氣流動(dòng),使聲波受到阻礙,提高了吸聲系數(shù)(可達(dá)到0.9以上),同時(shí)提高了板材自身強(qiáng)度,使單塊板材的尺寸可以做到更大,進(jìn)一步加大了設(shè)計(jì)自由度??梢愿鶕?jù)室內(nèi)聲學(xué)設(shè)計(jì),進(jìn)行不同的穿孔率設(shè)計(jì),在一定的范圍內(nèi)控制組合結(jié)構(gòu)的吸音系數(shù),既達(dá)到設(shè)計(jì)效果,又能夠合理控制造價(jià)。通過控制穿孔孔徑、孔距,并可根據(jù)客戶使用要求改變穿孔率,最大穿孔率<30%,孔徑一般選用∮2.0、∮2.5、∮3.0等規(guī)格,背板穿孔要求與面板相同,吸音布采用優(yōu)質(zhì)的無紡布等吸聲材
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