张佰永,黄飞

(沈阳铝镁设计研究院有限公司,辽宁 沈阳 110001)

1 概 述

几内亚位于非洲西部,西濒大西洋,国土面积24.6万km2,海岸线长352 km。几内亚矿产资源丰富,素有“地质奇迹”之称;几内亚目前有5条铁路干线,总长1 200 km,铁路网密度44 km/(104km2)(2017年)[1]。其中4条为通往铝土矿区的专用线,目前运营良好;4条矿区专用线,全部是运输铝土矿专用铁路,它们分别是德贝勒-科纳克里(约130 km),卡姆萨-桑加雷吉(135 km),科纳克里-弗里亚(145 km)及达比隆-圣图(125 km)。原法国修建的1条民用运输线尼日尔铁路现已废弃。几内亚公路总长44 301公里,有铺装路面3 346公里,公路密度0.18 km/km2(2018年)[1]。几内亚对外贸易约95%货物通过海运运输。几内亚主要有科纳克里自治港、卡姆萨铝矾土专用港,赢联盟内河港和中铝博法内河港;科纳克里港为西非重要海港之一,可与世界各大港通航;几内亚运往世界的铝土矿都由上述港口运出。几内亚水利资源丰富,降水充沛,地势起伏大,是尼日尔河、塞内加尔河和冈比亚河西非三大河流的发源地,素有“西非水塔”之称。

几内亚拥有世界上最大铝土矿储量,2022年保有铝土矿储量为74亿吨[2],占全球保有储量近四分之一。其具有富铝、高铁、低硅、易采等特点。丰富的铝土矿资源是几内亚经济发展的主要来源。

2 铝土矿储量及典型矿体特征

2.1 铝土矿分布及储量

几内亚铝土矿主要分布在距离大西洋100～500 km以内的上几内亚、中几内亚和下几内亚地区。矿体分布在晚元古代、古生代和中生代岩石上,矿体一般厚度3～9 m,单个矿床资源量几百万吨至几十亿吨;矿床可露天开采,矿石品位高。

矿石矿物以三水铝石为主;矿床分布相对集中,几内亚主要矿区及储量见下表。

表1 几内亚主要矿区储量及资源量[4] 亿吨

从表1可以看出:几内亚在产矿区8个,在产矿区资源量达105.89亿吨,几大主要矿区的总资源量达205.65亿吨。

几内亚铝土矿矿床规模大,一个矿床铝土矿储量甚至达几十亿吨,埋藏浅、覆土薄,多可露天开采。矿床的单个矿体稳定、规模大,呈层状产于硅铝铁风化壳上部,厚度一般3～9 m,长几千米至数万米,宽几百米至数千米。矿石构造主要为块状和土状。

几内亚铝土矿主要分布于几内亚西部富塔德贾隆高原与大西洋沿海平原、东部草原区的过渡地带和中部。成矿母岩主要为古生代变质岩和侵入其内的富铝基性岩类,经长期的风化淋滤作用形成赋铁铝风化壳,再通过剥蚀、搬运,于新近纪和更新世形成红土型铝土矿。中西部铝土矿成矿区为包含多期基性岩侵入和喷发的沿海古生界沉降区,为一个规模较大的向斜盆地,发育多级断裂构造。

铝土矿质量及分布与地形和地表植被相关性明显,多赋存于山体顶部和坡度适中的斜坡上,矿石质量好、厚度大,地表植被繁茂;沟谷部位矿体质量差或无矿体。在地形平缓地带,坚硬的硅铝铁质风化壳发育,无植被,一般铝土矿质量差。

2.2 典型矿山特征

几内亚最典型的铝土矿床为桑加雷迪矿体;从矿山产量看,几内亚桑加雷迪铝土矿已成为继澳大利亚的韦帕、达令山两个铝土矿矿山之后的全球第三大铝土矿生产矿山。桑加雷迪的矿山特征分述如下:

矿体特征:面积4 km2的桑加雷迪台地顶部覆盖着连续的铝土矿矿体,台地中等不规则形状,向南西方向延伸,该台地的顶部海拔高度为200～240 m,比周围沟谷高出 80～130 m,台地的边缘由陡峭的斜坡形成,没有垂直的悬崖。铝土矿剖面具有明显的特点,它几乎完全是由原地再沉积铝土矿所组成。可划分为上部两个再沉积单元和下部残留单元(图1)。

土壤:厚可达1 m,夹杂有腐殖质和铝土矿-红土砾石。硬结层:通常缺失,沿台地边缘发现一些铁质红土。

上部再沉积单元:厚约20 m,呈粉红色、黄色、灰色,主要由被胶结的铝土矿砾石和砂屑状铝土矿交替组成,也称作碎屑铝土矿或骸骨状铝土矿。铝土矿为孔隙状和囊泡状,坚硬至中硬,呈层状。矿床的上部和中部单元之间有一明显的侵蚀接触带-不整合接触。

中部再沉积单元:厚25～30 m,颜色为粉红色、紫色及灰色,主要由坚硬至极硬的角砾状铝土矿组成,具有较薄的砂状铝土矿夹层,底部渐变过渡成为豆状铝土矿和隐晶质铝土矿。

下部再沉积单元:厚5～10 m,浅棕色至粉红色,主要发育在矿床的南部,由略微固结的铝土矿砾石组成。该单元也产出胶状铝土矿、隐晶质铝土矿、鲕状铝土矿和豆状铝土矿。在下部再沉积单元与下伏残留铝土矿之间存在着非常明显的不整合接触,局部因有较薄的铁壳层而更为明显。

原地铝土矿层:厚2～3 m,棕色至红色,坚硬,带有下伏母岩的残余构造。有些部位的残余铝土矿已被侵蚀殆尽。

腐泥土:厚10～20 m,粉红色至紫色,带有母岩的残余构造,呈孔隙状,主要由高岭石组成。

母岩:泥盆纪的页岩和粉砂岩,呈灰色,具有明显的层理,局部含化石。

3 几内亚铝工业现状

3.1 几内亚铝土矿资源开发状况

几内亚的铝工业重点是铝土矿的开发。几内亚铝土矿开发历史较为悠久,最早始于20世纪50年代,由美国私人矿业公司进行开采,后来欧美、俄罗斯、中国的企业相继加入,使几内亚成为世界主要铝土矿生产国之一。2022年,几内亚铝土矿产量9 225万吨。近几年,中国成为其第一大铝土矿出口国,2022年中国从几内亚进口铝土矿合计7 048万吨,出口中国铝土矿量占几内亚铝土矿总产量的76%。而中国铝土矿进口总量的56%来自于几内亚。

图1 桑加雷迪矿床主要单元及结构概要剖面图[3]

表2 2010-2022年几内亚、非洲及世界铝土矿产量[5]万吨

表3 2010-2022年几内亚主要供给目标国家铝土矿供矿量[5] 万吨

表4 2010-2022年中国铝土矿总进口量[5] 万吨

从表2～表4中可以看出:2022年全球消耗铝土矿3.76亿吨,几内亚供应铝土矿9 225万吨,占整个铝土矿供应的24.48%;其中几内亚供应中国铝土矿7 048万吨,占中国进口铝土矿的56.07%;几内亚近10年铝土矿产量增长了4倍,已成为仅次于澳大利亚的全球第二大铝土矿生产国。

3.2 几内亚主要铝土矿生产企业

目前在几内亚进行铝土矿开发的矿业公司主要有“赢联盟”、俄罗斯铝业联合公司、河南豫矿国际矿业公司、中铝集团、英国阿鲁法矿业公司、阿联酋环球铝业公司、几内亚铝土矿公司及国家电投几内亚公司等企业。

(1)赢联盟(La Societe Miniere de Boke,SMB)

由中国宏桥集团、烟台港集团、新加坡韦立、几内亚联合矿业供应公司等4家公司组成的企业联合体。赢联盟开发的矿山统称为“博法-博凯矿山”,位于博凯市附近,距河港25 km,在河港接驳水运到海港,装上远洋散装货轮运到山东烟台港,赢联盟旗下的矿山铝土矿储量为6.24亿吨,2015年9月正式投产。2019年铝土矿产量为3 396.41万吨,现已成为全球第一大铝土矿开采和出口基地。

(2)俄罗斯铝业联合公司(UC RUSAL)

俄铝在几内亚的子公司包括金迪亚铝土矿公司(CBK)和寇柏达(COBAD)铝土矿公司。其中,金迪亚铝土矿公司在几内亚开展业务历史较长。2019年俄罗斯铝业联合公司铝土矿产量560.55万吨。2001年,俄罗斯铝业联合公司与几内亚政府签署了开发迪安迪安(Dian Dian)铝土矿矿山合同,2002年获得该矿山特许经营权,2006年签署开采协议,该矿山位于博凯大区,分为3个地块,总面积856 km2,储量13亿吨,Al2O3平均含48.5%,SiO2含量1.6%。2018年投产,2019年铝土矿产量278万吨。

(3)英国阿鲁法矿业公司(Alufer Mining Limited)

阿鲁法在几内亚的法人公司为贝尔埃尔矿业公司,该公司在几内亚独立控股拉贝和贝尔埃尔两个铝土矿矿山,其中贝尔埃尔位于几内亚东北部博法省孔迪得(Koundinde)县,距大西洋出海口15 km,已于2018年8月投产,铝土矿储量1.46亿吨,年产能550万吨。

(4)几内亚铝土矿公司(La Compagnie des Bauxites de Guinee,CBG)

几内亚政府占股49%,HALCO矿业公司(美国铝业公司持股45%、力拓集团持股45%、德国DADCO矿业公司持股10%)占股51%,主要在桑加雷迪高原开发铝土矿,该矿位于博凯省东北60 km处,储量4.28亿吨,是几内亚在产的大型铝土矿矿山之一,2019年铝土矿产量1 565.61万吨。

(5)中铝集团(CHINALCO)

2016年10月31日,中铝集团与几内亚政府、几内亚国家矿业公司就博法区块开发合作签署合作框架协议。博法区块铝土矿保有可开发资源量约17.5亿吨,设计规模为年产优质铝土矿1 200万吨,可持续开采长达60年。2018年6月8日,中铝集团与几内亚政府在科纳克里签署博法区块矿业协议,同年10月28日正式开工。2019年10月6日,该区块启动现场采矿作业。2020年4月6日投产运营,远期产能1 200万吨/年。

(6)中国河南豫矿国际矿业公司(Henan International Mining Dev Co., Ltd.)

河南豫矿国际2007年获得几内亚西部558 km2的博凯省的区域探矿权,经勘查,该区块铝土矿储量达15亿吨。2010年10月获得采矿证,2019年铝土矿产量为744万吨。

(7)几内亚氧化铝公司(GAC)

阿联酋环球铝业公司在几内亚的分公司,2016年启动GAC铝土矿矿山,设计年产能为1 200万吨。

(8)国家电投集团国际投资开发(几内亚)有限公司(SPIC)

国家电投集团国际投资开发(几内亚)有限公司是国家电投在几内亚实施项目的实体公司;矿山项目一期工程为开发博法南矿段750万吨/年铝土矿,2021年6月第一艘载有国电投铝土矿的运输船运抵京唐港。

几内亚各主要矿权公司的股比、权益量及产量见表5。

从表5可以看出:几内亚铝土矿矿权主要分布在世界大型矿山企业手中;现有主要矿权公司的权益资源量达到160亿吨。

3.3 铝土矿各矿区品位

几内亚的主要矿区的矿石供给品位见表6。

几内亚的铝土矿为三水铝石型铝土矿,部分含有一定量的一水软铝石;从表6中可以看出:现开采铝土矿石的氧化铝含量39%～50%,可反应硅一般低于2%;三水铝石易于低温拜耳法工艺处理;若含有一水软铝石较高,或含铝针铁矿较高的矿石,可考虑高温拜耳法工艺[8];几内亚铝土矿含有有机物,工艺需要考虑或预留有机物的处理方案[9]。

表5 几内亚主要铝土矿业公司及矿山[6] 亿吨

表6 几内亚主要铝土矿出矿品位[7] %

3.4 氧化铝厂

几内亚的氧化铝冶炼环节比较薄弱。俄罗斯铝业联合公司旗下的弗里几亚(Frigia)氧化铝厂是几内亚唯一一家氧化铝厂。弗里亚氧化铝公司于1957年由国外联合投资公司投资兴建,为铝土矿-氧化铝一体化企业,氧化铝年设计能力为70万吨。现为俄罗斯铝业集团独资企业,2012年因劳资冲突停工,2018年恢复运营。工厂采用低温拜耳法工艺生产,溶出温度107℃,溶出罐为常压容器,间接加热,弗里几亚氧化铝厂是全世界仅有用此低温溶出工艺两家工厂之一[10],工厂年产能及耗矿量见表7。

表7 弗里几亚氧化铝产量及铝土矿消耗量[5]万吨/年

表8 弗里几亚氧化铝厂吨铝生产指标[7] t /Al2O3

弗里几亚氧化铝厂由于建厂早,工厂生产装备比较落后,从表8可以看出拜耳法循环能耗达7.1 GJ/t氧化铝,总能耗达12.9 GJ/t氧化铝;2018年复产后,由于受政治、经济等因素影响,目前仍不能满负荷生产。

几内亚无电解铝及铝加工企业。

4 讨 论

几内亚的铝工业严重依赖铝土矿生产和出口;现矿石开采量世界第二,仅次于澳大利亚,其矿石产量近10年增加4倍;目前几内亚在产矿山8处,在建矿山3处,还有多处勘查、勘探矿区;随着矿石开采量的不断增加,几内亚的矿石产量将超过澳大利亚,成为世界最大铝土矿供应国。

几内亚现有1家氧化铝厂,采用低温拜耳法常压溶出,由于政治经济因素的影响,2018年复产后,至今不能满产。几内亚没有电解铝及铝加工企业。

几内亚政府正积极致力对铝土矿资源的进一步开发,推进铝工业向下游产业链延伸,以优化几内亚的铝工业发展;随着各矿权公司对基础设施的投入,几内亚的铝工业,尤其是铝工业下游产业链,将得到进一步的发展;同时,随着几内亚丰富的水电资源得到有效开发利用和一带一路政策的进一步落实,几内亚的铝工业在未来世界铝工业中将扮演越来越重要的角色。