下载掌阅APP，畅读海量书库
立即打开
世界铝土矿资源极其丰富，据美国地质调查局估计，世界铝土矿的资源量（储量加上次经济资源及未发现矿床）为550~750亿t，基础储量为380亿t，现已探明储量为280亿t。
全球铝土矿成矿带主要分布在非洲、大洋洲、南美及东南亚。从国家分布来看，铝土矿主要分布在几内亚、澳大利亚、巴西、越南、牙买加、印度尼西亚等国，其中几内亚（储量74亿t）、澳大利亚（储量60亿t）、越南（37亿t）、巴西（储量26亿t）、牙买加（20亿t）、印度尼西亚（12亿t）6国已探明铝土矿储量约占全球铝土矿总储量280亿t的82%，如图1.3所示。
图1.3 世界铝土矿资源分布图（2019年）
几内亚铝土矿储量居世界第一，占世界总储量的26.43%，号称“铝矾土王国”。几内亚铝土矿分布广泛，在距离大西洋100~500 km的上几内亚、中几内亚和下几内亚地区均有矿床分布。尤其是下几内亚地区，被认为有全几内亚最好的铝土矿矿区，矿产主要分布在福里亚、金迪亚和博凯地区，储量约50亿t。中几内亚地区内铝土矿主要分布在拉贝、高瓦尔以及图盖地区，其中拉贝地区铝土矿储量约4.60亿t，氧化铝含量达46.70%，二氧化硅含量1.88%；高瓦尔地区铝土矿储量约4.60亿t，氧化铝含量达48.70%，二氧化硅含量2.10%；图盖和上几内亚的达博拉地区也有近20亿t铝矾土，氧化铝含量达44.10%，二氧化硅含量2.60%。
几内亚整体矿产资源开发程度较低，目前进行成规模工业化开采的只有铝土矿，但与资源量相比，几内亚铝土矿仅开发了不到10%。境内矿业开发的控制权主要掌握在欧美、俄罗斯、阿联酋、南非一些大型矿业公司手中，长期被控制在美铝、俄铝等跨国铝业公司手中。近年来，中铝、中国宏桥集团迅速崛起，几内亚铝土矿开采格局逐渐发生结构变化。
澳大利亚铝土矿已探明资源储量居世界第二位，主要集中在3个地区：一是昆士兰北部，即卡奔塔利亚湾附近的韦帕和戈夫地区；二是西澳珀斯南面的达令山脉，上述两个地区是世界上最大的、已探明可以开发的铝土矿资源区；三是西澳北部的米切尔高地和布干维尔角。
越南铝土矿远景总资源量约80亿t，主要分布在越南中南部的多乐、多农、昆嵩、林同等省，主要矿床有多农省的Quang Son、the Gia Nghia等7个矿床（储量约为27亿t），林同省的保禄矿床（储量约1.40亿t）、新濑矿床（储量约1.80亿t）等。铝土矿矿床类型主要有两种：红土型和沉积型。其中红土型比较重要，原矿平均品位Al 2 O 3 为36%~39%，共有40.50亿t储量；沉积型铝土矿产主要分布在北方的河江、高平、谅山等省内，一般品位（Al 2 O 3 ）为39%~65%，矿床规模较小。
铝土矿是越南优势矿产之一，但越南政府在矿产资源开发政策方面持非常审慎的态度，规定不得出口铝土矿，进行铝土矿开发的同时应当附带氧化铝厂的建设。
从全球铝土矿储量角度来看，中国不属于铝土矿资源丰富的国家，铝土矿储量为10亿t，不仅远低于几内亚、澳大利亚、巴西，即便在亚洲也低于越南和印度尼西亚。
近几年来，世界铝土矿产量呈现稳定的增长趋势，2019年世界铝土矿产量3.7亿t，相比2018年的32.7亿t增长13.15%，如图1.4所示。世界铝土矿供给国以澳大利亚、几内亚、中国等为主。澳大利亚2019年铝土矿产量约1亿t，占全球铝土矿产量的27%；几内亚2019年铝土矿产量8 200万t，占比22.20%；中国2019年铝土矿产量约为7 500万t，占比20.30%，如图1.5所示。
图1.4 世界铝土矿产量及其增长率图（2010—2019年）
图1.5 世界铝土矿产量分布图（2019年）
氧化铝主要从铝土矿中提取，目前95%以上工业生产氧化铝采用拜耳法生产工艺。纯净氧化铝是白色无定形粉末，难溶于水，可溶于无机酸和碱性溶液，具有无臭、无味、质极硬，易吸潮而不潮解，飞扬轻、流动性好、易溶解、吸附性强等特点。
世界上90%以上的氧化铝作为生产电解铝的原料，称为冶金级氧化铝。氧化铝工业的兴衰主要取决于电解铝工业的发展状况。冶金级氧化铝之外的氧化铝称为非冶金级氧化铝、多品种氧化铝或化学品氧化铝。世界上非冶金级氧化铝发展迅速，在电子、石油、化工、材料、陶瓷、电缆、洗涤、军工、环保及医药等领域得到广泛应用 [6] 。
1894年，世界上第一个拜耳法氧化铝生产工厂投产，日产仅1 t多。近130年来，随着世界对金属铝需求量的增加，氧化铝工业得到了快速发展，2019年世界氧化铝产量达到了近12 600万t，如图1.6所示。
图1.6 世界氧化铝产量及其增长率（2010—2019年）
随着氧化铝工业的发展，其生产技术与装备水平不断提高，集中体现在能耗大幅下降。在20世纪50年代，每吨氧化铝的综合能耗平均为30 GJ，近年来，每吨氧化铝的综合能耗平均一般为10~12 GJ，如图1.7所示。世界领先水平的巴西氧化铝的平均能耗仅为8.60 GJ/t，如图1.8所示。
图1.7 世界氧化铝平均综合能耗（2010—2019年）
图1.8 世界不同区域氧化铝综合能耗（2019年）
铝电解工业也称原铝工业。冰晶石—氧化铝（霍尔—埃鲁特）熔盐电解法是现阶段工业生产原铝的唯一方法。1889年，法国在Froges建造第一台1000A的单阳极铝电解槽。1888—1989年，在美国的匹兹堡和瑞士的纽豪斯，采用霍尔—埃鲁特熔盐电解法建造了世界上第一批铝电解槽。1935年，早期开发的预焙阳极电解槽容量达到50 kA。20世纪50年代，美铝集中在田纳西工厂进行了大型预焙铝电解槽的集中开发，并成功开发了100 kA预焙铝电解槽。20世纪60—70年代是全球大型预焙槽开发阶段，以法国彼施涅铝业公司为代表，相继开发了130 kA、180 kA预焙铝电解槽；以美国铝业为代表，开发了P-155槽，电解槽容量达到155 kA，20世纪70年代开发了P-225型和系列A- 697型电解槽，电解槽容量达到200 kA左右及230 kA，并于20世纪70年代末投产。1981年，彼施涅开始开发研究AP30（300 kA）电解槽，1986年采用AP30技术建设了一个G系列；1995年开发了AP40（400 kA）槽；2001年开发了世界最大容量的AP50（500 kA）电解槽技术。目前，工业电解槽的容量已发展到660 kA，最大电流效率达到96.20%的水平，直流电耗达到12 600 kW·h /t，烟气集气率和烟气、粉尘总净化率达到98.5%和98%。
随着电子计算机控制技术、干法烟气净化技术、点式下料技术、氧化铝超浓相输送技术、新阴极材料和高质量阳极生产技术、大功率高效率的整流装置技术、配套工艺操作装备（如出铝、更换阳极、提升母线等装备）的生产技术等的完善与集成应用，世界电解铝工业发生了巨大变化。
几十年来，铝工业的发展速度十分惊人。1940年世界各地原铝产量不到10万t，1970年已超过1 000万t，1980年达1 650万t以上，其主要生产国家和地区为苏联、北美和欧洲。日本曾经是铝电解工业大国，年产能曾达160万t，20世纪70—80年代两次能源危机后，日本几乎关闭了国内的电解铝厂。2014年3月，日本最后一家铝电解厂——日本轻金属蒲原工厂正式停产，日本本土铝电解产业完全消失 [7，8] 。
进入21世纪后，特别在近10年来，世界铝产量平均以5.5%左右的速度递增（图1.9），能耗获得大幅降低（图1.10、图1.11）。
图1.9 世界电解铝产量及其增长率（2010—2019年）
图1.10 世界电解铝综合交流电耗（2010—2019年）
图1.11 世界不同区域电解铝综合交流电耗图（2019年）
随着以铝代钢、以铝代木等应用领域的不断扩大，对铝材的品种和质量提出了越来越高的要求，大大刺激了铝加工技术的发展。随着铝材加工技术的不断成熟完善，铝加工工业在生产规模、产品品种、质量、工艺技术和装备水平等方面都有了长足的进步，全球铝材产量不断提升（图1.12）。随着品种增加、品质提升，铝材更广泛地应用于建筑、电力、汽车制造、家电、电子及机械设备等领域，市场需求有望继续释放。未来几年，全球铝材市场需求年复合增速约为5%，到2023年，全球铝材的市场消耗量有望达到7 400余万t，将成为钢铁材料的重要竞争对手。
图1.12 世界电解铝产量及其增长率（2010—2019年）
以美、日、德等铝加工发达国家为代表，铝加工业在20世纪末已基本完成了优胜劣汰、兼并重组的整合进程，建立了跨国集团公司，并进行全球化生产和经营。其中，典型的是美铝公司，几乎囊括了全部铝加工材品种，在全世界各主要地区都设有分支机构；而以日本、德国铝加工企业为代表，引导世界铝加工向着高精尖方向发展，在饮料罐板和高档PS版基材等研发和生产上处于世界领先水平 [9] 。
近年来，全球铝加工工业呈现出以下特征：一是铝加工企业都在尝试延伸产业链，进入深加工领域，以求获得更高的产品附加值；二是随着资源的消耗，能源价格的高涨，利用能源和资源消耗更小的再生铝作为原材料生产铝加工产品的趋势越来越明显；三是以铝代钢的步伐越来越快；四是瞄准新兴市场和发展中国家或地区，尤其是在中国进行布局；五是强化创新研发，不断推出享有独立技术的新产品。具体体现为：铝加工工艺，向着更精细化方向发展；铝加工装备，向着智能化方向发展；企业建设，向着大而强和专而精方向发展。