下载掌阅APP，畅读海量书库
立即打开
中国铝土矿矿物类型以一水硬铝石为主，在已探明的铝土矿储量中，一水硬铝石型铝土矿储量占全国总储量的98%以上，绝大部分具有高铝、高硅、低铁的突出特点，铝硅比偏低。
中国铝土矿的普查找矿工作始于1924年，日本人坂本俊雄等人对辽宁辽阳、山东烟台地区的矾土页岩进行了地质勘查。此后，日本人小贯义男等及中国学者王竹泉、谢家荣、陈鸿程等先后对山东淄博、河北唐山和开滦、山西太原和阳泉、辽宁本溪和复州湾地区的铝土矿和矾土页岩进行了地质调查。1940年，边兆祥对云南昆明板桥镇附近的铝土矿进行了调查。1942—1945年，彭琪瑞、谢家荣等先后对云、贵、川等地的铝土矿和高铝黏土进行了地质调查和系统采样。
中国铝土矿真正的地质勘探工作是从中华人民共和国成立开始的。1953—1955年，冶金部和地质部先后对山东淄博、河南巩义、贵州黔中、山西阳泉等矿区进行了地质勘探。1958年以后，先后发现勘探了河南张窑院、广西平果、山西孝义等铝土矿矿区，累计探明资源储量1 200 Mt。1980—1994年，铝土矿资源储量增加约1 100 Mt。21世纪头两年新增资源储量200 Mt。2004年后，中国氧化铝生产快速增长，铝土矿资源消耗过快。2007年开始，新发现的铝土矿资源不能弥补消耗量。
2018年，中国已查明铝土矿资源储量51.70亿t，其中具有经济意义、可开采利用的铝土矿储量仅有9.80亿t，占全国已查明资源储量的19%左右，占全球铝土矿总储量的3.2%左右，静态保障年限只有5.70年。中国铝土矿资源储量具体分布情况如图1.13所示。
图1.13 中国铝土矿资源储量分布图（2019年）
近年来，中国铝工业的高速发展，对铝土矿的需求急剧增加，造成铝土矿过度开采、无序开采，致使铝土矿资源日趋匮乏，资源保有储量及矿石质量快速下滑，高铝富矿供给矛盾突出。为确保铝工业的可持续发展，国内越来越多的氧化铝生产企业采用国外进口铝土矿。使用国外进口铝土矿，是实施“一带一路”倡议下众多受益的一个缩影，可有效地解决中国铝土矿的供给矛盾，推进中国铝工业持续发展，对中国铝工业产业结构布局、技术研发方向等产生一定的影响。
2019年，中国进口铝土矿首次突破亿吨，达到1.007亿t，占中国铝土矿消耗总量的60%以上（图1.14）。进口铝土矿主要来自几内亚、澳大利亚、印度尼西亚等国，其中来自几内亚、澳大利亚的合计高达8 000万t（图1.15）。国外进口铝土矿的使用，确保了中国氧化铝工业持续稳定的发展，但铝土矿进口比重过大、对外依存度过高、进口国别过于集中，会带来一些不确定因素，存在一定风险。
中国有近70%的氧化铝产能布局在河南、山西、贵州、重庆等内陆省或直辖市，对内陆氧化铝主产区，使用进口铝土矿需要较高的物流运输成本。此外，尚需将现行生产线进行一定的改造，会产生一定的成本。加之对比国内，国外进口铝土矿的价格并不具有明显价格优势（图1.16）。
图1.14 中国铝土矿年度消耗量与进口量（2019年）
图1.15 中国铝土矿进口国别及数量（2019年）
进口铝土矿可有效地解决中国铝土矿的供给矛盾，构建全产业链的结构布局，推进中国铝工业工艺技术研发路径的调整，保障中国铝工业持续发展。但铝土矿进口比重过大、进口国别集中度过高，会带来不确定因素，存在较大风险。一方面，应积极开拓世界铝土矿供给市场，降低进口铝土矿国别集中度；另一方面，应立足国内现有存量，加大铝土矿资源勘探力度，研发铝土矿选矿技术、低品位铝土矿氧化铝生产工艺等，积极完善区域铝工业产业链布局结构，形成协同发展效应，提升行业竞争力。两个方面齐头并进，方可确保中国铝工业健康持续发展。
图1.16 国内外铝土矿平均价格对比（2019年9月）
中国氧化铝工业始于中华人民共和国成立伊始，1954年7月在山东建成501厂。随着铝土矿资源的发现，相继建设了503厂（郑州铝厂）、302厂（贵州铝厂）、山西铝厂、中州铝厂和平果铝厂，形成了氧化铝工业六大企业格局。2005年山东茌平氧化铝厂投产，六大企业格局才开始改变，中国氧化铝工业迎来了新的发展高潮 [6]29-37 。
经过近70年的发展，中国氧化铝工业形成了完备的产业链条、巨大的产业规模及独特的工艺技术路线。中国现有大小氧化铝生产企业近60家，总产能达8 500万t，其选址主要由铝土矿资源、环境保护要求、原材料供给等条件决定，一般都布局在靠近铝土矿产地，主要分布在山东、山西、河南、广西、贵州等省份，占全国总产能的95%左右（图1.17）。
中国氧化铝产量从1954年的2.66万t开始发展，2019年中国氧化铝产量高达7 247余万t，约占世界氧化铝总产量的57.50%，连续13年位居世界氧化铝产量首位（图1.18）。作为新中国第一个氧化铝厂承载地的山东，其所属淄博铝土矿是全国发现最早的铝土矿，经过多年的采掘，铝土矿基本消耗殆尽，但为山东形成了完备的铝工业体系。面对铝土矿资源的匮乏，山东氧化铝企业利用自身区位优势，调整生产工艺，积极使用国外进口铝土矿，确保了山东氧化铝工业可持续发展。至2019年年底，已形成2 700余万t氧化铝产能，占比全国总产能的32.22%，位居全国第一。
图1.17 中国氧化铝产能分布图（2019年）
图1.18 世界与中国氧化铝产量及中国占比（2019年）
我国氧化铝工业从无到有，从小到大，取得了很好的成绩，为我国电解铝工业的发展提供了有力保障，同时面临着诸多挑战，其中最大的挑战是高品位铝土矿资源的衰竭。为确保中国氧化铝工业可持续发展，其主要发展方向重点体现在3个方面，即进口铝土矿资源生产氧化铝技术、中低品位铝土矿资源的综合利用技术及铝土矿替代资源的综合利用技术。
中国电解铝工业始于1936年“满洲轻金属制造株式会社”抚顺工厂，该厂利用本溪附近的矾土页岩和东北的电力资源，主要生产金属铝和矽铁。1954年10月采用侧插自焙阳极电解槽技术的抚顺铝厂（301厂）投产，年产能力为2.50万t，形成新中国第一个电解系列，1957年产能达到7.00万t。
20世纪60年代，宁夏青铜峡铝厂（304厂）、贵州铝厂（302厂）采用自主开发的上插自焙电解槽技术，形成了完整的上插槽铝电解系列。20世纪70年代中期，中国的铝电解技术主要采用45~80 kA槽容量较小的侧插和上插自焙阳极铝电解工艺，产能规模基本在6.00万t/年以下。20世纪80年代后，在“优先发展铝”的战略方针指导下，中国铝工业出现了新局面。郑州铝厂自行开发了80 kA和135 kA预焙阳极铝电解技术；引进、消化日本轻金属160 kA电解槽技术，在青海铝厂、贵州铝厂进行了自主设计和建设；通过对预焙阳极电解槽生产经验的总结和技术研究，大幅改善了铝电解生产的电流效率和直流电耗等技术经济指标；“七五”“八五”期间，中国自行开发了具有自主知识产权的多容量大型预焙铝电解槽技术，特别是由郑州轻金属研究院、贵阳铝镁院、沈阳铝镁院共同研发的280 kA大型预焙槽电解技术，成为中国现代铝电解工业技术发展的里程碑；20世纪90年代末，拥有了180~350 kA等不同规格的大型预焙阳极电解槽成套技术和装备；2008年，400 kA电解槽投入工业化应用；2011年，500 kA电解槽投入系列化应用；2012年8月，连城铝厂12台600 kA试验铝电解槽建成启动；2014年12月，全球首条全系列600 kA铝电解槽在山东魏桥创业集团投产运行；2017年，中国400 kA及以上电解槽所占产能达到2 601万t，占全国电解铝运行总产能的70.60% [6] 。
中国电解铝技术起步晚，发展快，主要布局在中国煤炭和水电资源丰富、能源价格相对低廉的西部地区（图1.19）。近10年来，我国在产业规模、工艺技术等方面均取得了极大的进展。2019年，中国原铝产量高达3 500万t（图1.20），占全球总产量的55%左右（图1.21），连续19年位居世界第一，但能耗逐年下降（图1.22）。
图1.19 中国电解铝产能分布图（2019年）
图1.20 中国电解铝产量及其增长率（2010—2019年）
图1.21 世界与中国氧化铝产量及中国占比（2019年）
新中国电解铝工业经过近70年的快速发展，在各方面都取得了巨大的成就，同时面临着诸多的挑战与问题。虽然中国电解铝的槽容量达到世界领先水平，但诸如阳极电流密度、槽寿命、电力价格高等部分经济技术指标与世界先进水平相比尚有部分差距。另外，电解铝工业的无序发展，造成产能巨大，产能运行率偏低。
图1.22 中国电解铝综合交流电耗（2010—2019年）
中国的铝加工工业始于1932年上海华铝钢精厂的建成投产，当时其板、带、箔生产能力为3 500 t/年，是远东地区最大的铝箔轧制企业，而中国现代化铝加工工业则始于1956年11月5日东北轻合金有限责任公司（当时代号为101厂）一期工程的全面建成投产。
高速增长的中国经济对铝产生了巨大需求，推动了国内铝工业快速发展（图1.23），铝材综合产量占比逐年提高（图1.24），中国成为世界上举足轻重的铝材生产大国。
目前，国内铝材总产能约6 000万t，占全球产能约60%，铝加工生产企业分布于29省市，分布面较广，70%以上的产能集中于10个省市中，形成了以山东、河南、广东、江苏为代表的区域铝加工集群和较完善的加工体系，仅山东和河南两省产量就占到全国的36.31%，产能集中度相对较高，如图1.25所示。从企业层面来看，中国铝加工企业目前有2 000家左右，其中铝挤压厂有780多家，铝板带箔厂有650多家，形成了以中铝集团、南山铝业、辽宁忠旺等为代表的百万吨级综合性铝加工龙头企业，同时在细分市场领域也形成了一批具有国际影响力的企业。
2019年中国铝材综合产量为4 010万t，其中铝挤压材2 008万t、铝板带材1 136万t、铝箔材400万t、铝线材430万t、铝粉16万t、铝锻件和其他材20万t。在各类铝材中，铝挤压材（型材）产量占比最大，约占整个铝材产量的50%，板带箔材约占38%，如图1.26所示。
虽然中国是世界头号铝加工材生产国，但面临一系列问题：产能过剩；铝加工产业集中度低；铝材应用广度不足；产品深加工程度不足；废旧铝回收体系不完善；产品品种少、质量档次不高；产品结构有待进一步提升；科技创新和自主开发能力弱；政府宏观调控作用发挥不够等；尚处于铝产业链的中低端；普通产品生产能力过剩，需要依赖出口消化，而高技术、高精度、高质量产品的生产能力却不足，需要依赖进口补充；特别是以铝合金汽车外板、航空铝合金预拉伸机翼板等为代表的高精尖产品一直大量依赖进口；在高端铝合金方面，基本被美国铝业公司、加拿大铝业公司、德国克鲁斯铝业公司和日本轻金属公司所垄断，其根本原因在于高性能铝合金的生产装备和工艺没跟上 [10] 。
图1.23 中国铝材产量及其增长率图（2010—2019年）
图1.24 世界与中国铝材综合产量及中国占比图（2010—2019年）
图1.25 中国铝加工产能分布图（2019年）
图1.26 中国压力加工铝材分品种产量图（2019年）
总之，中国铝加工在重大关键技术研发和新产品项目以及行业技术装备水平方面与世界铝工业先进水平相比还有差距，在第三代铝锂合金技术、全铝车身、航空航天铝板以及发动机制造等领域的工艺装备水平和设计制造能力仍有欠缺。供给模式部分导致了中国铝材消费结构的差异，与欧美发达国家存在较大差异。建筑业是中国铝材最大的应用领域，占比33%；交通、电力、包装、机械制造、耐用消费品和电子通信，分别占21%、12%、10%、8%、8%和4%。美国交通运输是第一大用铝领域，占比为39%，而建筑领域占比为25%，包装领域占比为16%。从历史数据看，建筑耗铝也曾是美国铝消费占比最大的项目。1972年，美国建筑耗铝占到26%，而交通及包装耗铝占比还不是很大。2010年，美国交通及包装耗铝已经超过60%的比例，交通耗铝甚至超过35%。这些说明中国在交通运输及包装用铝方面消费还有提升空间。
近年来，中国将重点牌号铝材研制和应用列为铝产业重点工作，力推航空铝材国产化，力争突破技术壁垒，取得了一定的成效。中国铝材消费正发生着结构性变化，高端铝材消费正在大幅上升，具体表现为：①铝消费增长速度在各消费领域发生分化，虽然建筑行业作为第一大消费领域的地位在短时期内还难以被替代，但是交通运输、包装容器等领域铝消费增幅将持续超过建筑等传统消费领域的增长，从而对整体消费规模的扩大发挥积极作用；②中国铝加工产品将从中低端向中高端方向发展，逐步掌握一些产品的核心关键技术，如有竞争实力的铝加工企业，在企业发展战略上，定位于高端铝材市场，研发、生产高端铝材，进而再布局铝材深加工，走一条“高端铝材+深加工产品”的复合型发展路线 [11] 。