邯郸铝矿铝土矿第三方检测,铝矾土
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联合法拜耳法和碱石灰烧结法是目前工业上生产氧化铝的主要方法,它们各有其优缺点和运用范围。而当生产规模较大时,采用拜耳法和烧结法的联合生产流程,可以兼有两种方法的优点,而消除其缺点,取得比单一的方法更好的经济效果,同时可以更充分利用铝矿资源。联合法可分为并联、串联和混联三种基本流程,它主要适用于A/S7~9的中低品位铝土矿。我国铝土矿资源特点是高铝高硅的中低品位的一水硬铝石矿,采用的生产方法是烧结法和联合法,联合法中的拜耳法(溶出温度高,苛性钠浓度大)也不同于国外处理三水铝石型铝土矿的拜耳法(溶出温度低,苛性钠浓度小),所以,我国氧化铝生产与国外相比能耗高,成本高。
我国的铝土矿成矿事件在地质历史时期的分布与全球铝土矿成矿作用强度变化趋势有较大差异,该数据可以通过铝土矿的储量与时代之间的关系计算出来(图3)。我国前新生代的铝土矿资源集中形成于石炭纪和二叠纪(高兰等,2015;Yuetal.,2019),而在世界其他地区,该时段内铝土矿成矿作用减弱或停止(Bárdossy,1994)。在欧美大陆东海岸地区(东欧台地边缘),早石炭世发育铝土矿沉积,晚石炭世后,仅有小规模铝土矿及铝质黏土岩沉积。早二叠世期间,铝土矿沉积在Pangea大陆上完全消失。而在我国,早石炭世,在贵州省中部至北部地区发育大规模铝土矿沉积。晚石炭世,在华北地区仍然有大规模铝土矿沉积。晚石炭世至早二叠世,贵州省东部、北部至重庆南部亦见重要铝土矿沉积。到中-晚二叠世,铝土矿沉积重新在世界范围内出现,且集中于低纬度Cimmeria地块群,而此时,我国中上二叠统之交的铝土矿大量出现在桂西-滇东碳酸盐岩台地区域。铝土矿沉积成为我国在石炭纪至二叠纪所形成的特色的风化沉积矿产。
早前研究者将中国早石炭世至中二叠世铝土矿成矿事件解释成华南与华北板块在石炭纪至二叠纪持续处于古热带气候控制下,与西特提斯低纬度区域在晚古生代冰期干旱化的古气候演化模式存在显著差异。目前相当一部分研究者认为晚古生代冰期时的气候变化主控因素是大气二氧化碳含量变化,但西特提斯低纬度地区的古气候记录受到诸多区域尺度因素的影响,如Pangea中央山脉的构造隆升作用、Pangea聚合作用导致的陆地面积与海洋面积比例上升、Pangea的超大陆性导致的水汽输送阻碍等。而晚古生代时期的华南、华北板块远离主要古大陆且位于东特提斯低纬度地区,出现与西特提斯迥异的古地理环境和沉积记录。在石炭纪至二叠纪,华南板块处于东特提斯低纬度地区,MontañezandPoulsen(2013)认为由于气候缓冲效应(climaticallybuffered),即使是在冰室时期,低纬度仍可以保持着较为温暖的古海水温度(25±5℃)。从沉积记录来看,低纬度地区对晚古生代冰期高纬度的冰川消长存在远程响应效应,华南地区石炭纪至早二叠世海相碳酸盐岩的碳同位素(Qieetal.,2015;Wangetal.,2013)及沉积序列(Huangetal.,2017)研究将海相碳酸盐岩无机碳同位素正漂移、同沉积古岩溶面与冰期事件联系起来,分别代表冰期控制下有机碳埋藏量的增加与高频次海平面升降变化,这些现象与当时同处低纬度地区的其他沉积盆地沉积记录相耦合。从构造演化史的角度来看,处于扬子板块与华夏板块汇聚背景下,起始于晚奥陶世的陆内造山运动(广西运动),造成了华南大部分区域的隆升与暴露,直到早泥盆世大规模海侵才结束了这一大范围暴露。而在另一些地区,如黔北、黔中地区,直到石炭纪或二叠纪方才结束暴露剥蚀,重新出现海相沉积(图4,图5)。综合古气候、海平面升降及古构造条件来看,东特提斯地区热带气候下长期稳定的暴露与剥蚀条件为华南板块在石炭纪至二叠纪形成大规模铝土矿成矿作用提供了有利条件。在华南地区,黔中-黔北遵义地区九架炉组铝土矿形成于早石炭世,黔北务川、正安、道真(务-正-道)地区至渝南地区大竹园组铝土矿形成于早二叠世,桂西至云南东部地区合山组铝土矿形成于晚二叠世;在华北地区,主要铝土矿含矿层位形成于晚石炭世本溪组底部。中国铝土矿主要成矿时代与世界其他地区的这种重大差异指示晚古生代冰期时期东特提斯地区与Pangea大陆古气候可能存在显著差异,东特提斯地区以高年均降雨量及季节性干旱气候为主,Pangea大陆碎屑沉积岩反映出寒冷干旱的古气候特征。这个推论得到了中国石炭纪至二叠纪碎屑岩地层中古气候恢复指标的进一步证实(Yangetal.,2016)。华南地区铝土矿沉积主要形成于近岸喀斯特平原或喀斯特山地古地理环境,在这些区域,地下水水位变化与海平面升降紧密相关。在晚古生代冰期,由于冈瓦纳冰盖系统进退所引发的高频次海平面升降导致了上述区域煤与铝土矿沉积的旋回性变化,在铝土矿内部也出现了渗流型与潜流型铝土矿层的旋回性变化(图6)。在间冰期,高浓度的大气二氧化碳、高海平面、高水位的地下水、较低的降雨量与较低的植被覆盖导致红土化作用产生大量成矿母质,但是较差的淋滤作用条件阻止了铝土矿的进一步形成。在冰期,得益于低海平面、低水位的地下水、高降雨量及更多的植被覆盖,风化母质被淋滤形成铝土矿(图7)。因此,晚古生代冰期时华南板块与华北板块特殊的全球构造位置、古地理环境、古气候与海平面升降特征等诸多因素耦合是中国铝土矿沉积集中产出在石炭纪与二叠纪的关键控制因素。