魏成斌

（廣東省核工業(yè)地質(zhì)調(diào)查院, 廣東 廣州 510800）

1 區(qū)域地質(zhì)背景

區(qū)內(nèi)地層零星出露有震旦紀(jì)淺海相類復(fù)理石建造的中―淺變質(zhì)巖系、寒武紀(jì)的淺海相類復(fù)理石碎屑巖建造、奧陶紀(jì)的淺海相碎屑巖建造的淺變質(zhì)巖系，主要巖性有砂巖、板巖、含炭板巖，厚度大于7000m，礦物含量4×10-6～6×10-6，是區(qū)域重要的金屬礦層之一。另推測(cè)在震旦—奧陶系褶皺基底下部，尚存在著更古老的太古—元古界基底，提供更多的礦產(chǎn)資源。區(qū)內(nèi)巖漿活動(dòng)經(jīng)歷了4期9個(gè)階段，印支－燕山早期侵入活動(dòng)達(dá)到高峰，構(gòu)成了巖體的主體，區(qū)內(nèi)出露的巖石巖性復(fù)雜多樣。此外，中基性脈巖及堿性巖類在區(qū)內(nèi)不同階段的花崗巖體內(nèi)均可見(jiàn)到。這種繁雜的高礦物含量巖體為金屬礦成礦提供了豐富的礦物源。

2 研究區(qū)地質(zhì)特征

（1）巖漿巖。研究區(qū)內(nèi)巖漿巖活動(dòng)頻繁，主要有印支期兩個(gè)階段侵入巖和燕山期兩個(gè)階段侵入巖。①印支期第二階段侵入巖（2pbηγ51-2）形成于三迭紀(jì)中三迭世（T2），主要出露于研究區(qū)北部，呈巖基產(chǎn)出，巖性以粗中粒斑狀二長(zhǎng)花崗巖為主，淺肉紅色、灰白色，斑狀，基質(zhì)半自形粒狀結(jié)構(gòu)，長(zhǎng)石斑晶粗大，粒徑一般1～2.5cm，大者可達(dá)4.5cm，斑晶含量10%～40%。②印支期第三階段侵入巖（2pmbγ51-3）形成于三迭紀(jì)晚三迭世（T3），主要出露于研究區(qū)中部，占研究區(qū)面積的60%以上，呈巖基產(chǎn)出，出露面積大，巖性以中細(xì)粒斑狀二云母花崗巖為主，局部地段出露有邊緣相中細(xì)粒少斑狀二云母花崗巖。巖石呈淺肉紅色，似斑狀，基質(zhì)半自形～它形，長(zhǎng)石斑晶小而多，窄而長(zhǎng)，常呈南北向排列，礦物含量鉀長(zhǎng)石35%～40%，斜長(zhǎng)石25%，石英2%～30%，黑云母3%～5%，白云母2%～3%。③燕山早期第一階段侵入巖（2pbγ52-1）形成于侏羅紀(jì)早侏羅世（J1），主要出露于研究區(qū)東南部，呈巖基產(chǎn)出，巖性以粗中粒斑狀黑云母花崗巖為主，巖石為灰白色帶肉紅色，鉀長(zhǎng)石呈斑晶出現(xiàn)，多不定向，大斑晶是由自形板狀微斜長(zhǎng)石組成，一般在15～20mm×8～12mm，常呈定向排列。石英多為煙灰色，呈團(tuán)粒狀，重結(jié)晶明顯。黑云母自形晶較好，大小不均勻，黑云母多呈片狀集合體產(chǎn)出。該階段與早期巖體呈侵入接觸關(guān)系。④燕山晚期中基性巖脈研究區(qū)內(nèi)主要發(fā)育基性巖脈為輝綠巖，成脈狀產(chǎn)出，走向主要為北西向、近東西向。輝綠巖為暗綠色，輝綠結(jié)構(gòu)，礦物成分由斜長(zhǎng)石、角閃石、綠泥石、石英、黑云母、輝石等組成。多期次巖體不同巖性接觸界面，有利于礦液的運(yùn)移和聚積，是成礦良好場(chǎng)所，為多數(shù)礦床定位于接觸面附近的重要條件。另多期次的巖漿活動(dòng)，創(chuàng)造了一個(gè)持續(xù)的古熱場(chǎng)，特別是燕山晚期的小侵入體和中基性脈巖發(fā)育區(qū)為成礦提供了充足的熱源，也是重要的熱源體[1]。

（2）斷裂構(gòu)造。區(qū)內(nèi)是一個(gè)復(fù)雜斷裂構(gòu)造系統(tǒng)，具有多向性、規(guī)模大、活動(dòng)頻繁、性質(zhì)多變和等間距分布的特點(diǎn)，北東向構(gòu)造系在區(qū)內(nèi)廣泛發(fā)育，為區(qū)內(nèi)主要的控礦構(gòu)造，走向北東為主。代表有北東向成公坳硅化斷裂帶、黃羅洞硅化斷裂帶和北北東向水石斷裂帶等斷裂帶，構(gòu)成了的主要構(gòu)造骨架。

成公坳硅化斷裂帶呈左斜右側(cè)幕展布。研究區(qū)段是成公坳斷裂帶中部，出露長(zhǎng)約3km，寬2m～20m，膨脹部位最寬可達(dá)60多米，走向42°～45°，傾向北西，傾角60°～76°，構(gòu)造帶由角礫狀、塊狀熱液石英巖、蝕變碎裂巖、硅化碎裂花崗巖、糜棱巖、構(gòu)造角礫巖等組成。圍巖蝕變以硅化、綠泥石化、絹云母化、赤鐵礦化、白云母化等為主。

表2 無(wú)降溫制度分解率的變化

表3 降溫制度下分解率的變化

圖2 降溫制度下分解率的變化

2 分析與結(jié)論

通過(guò)以上兩個(gè)試驗(yàn)可以看出，除卻自然降溫，在基本無(wú)降溫制度下，鋁酸鈉溶液經(jīng)過(guò)15個(gè)分解槽分解以后，分解率約為43.1%，而在通過(guò)投用寬流道板式以后，首末槽溫差達(dá)到10.8℃，分解率漲至49%，可以看出末溫低，有利于分解。

當(dāng)分解初溫一定時(shí)，分解的前一段時(shí)間從1#槽至6#槽，分解率由29.2%提高至38.1%，后期則由38.6%提高至43.1%?？梢钥闯龇纸馇捌诜纸饴侍岣咻^大，前期分解速度快。

圖1與圖2進(jìn)行比對(duì)，同樣在4#分解槽，使用寬流道板式降溫后分解率可以達(dá)到38.8%，未使用寬流道板式降溫分解率則為35.7%，可以看出分解率和分解速度隨著鋁酸鈉溶液溫度的升高而降低，從而具有較高的分解率和分解速度。

合理的降溫制度應(yīng)該是分解初期較快的降溫，分解后期放慢，這樣既能提高鋁酸鈉溶液的分解率，又不會(huì)很明顯的影響氧化鋁產(chǎn)品質(zhì)量。

3 展望

以年產(chǎn)100萬(wàn)噸氧化鋁企業(yè)來(lái)說(shuō)，通過(guò)降溫制度來(lái)提高分解率，分解率每提高1%，年產(chǎn)量提高2萬(wàn)噸左右，具有極高的生產(chǎn)效益，合理控制鋁酸鈉溶液的降溫制度可以極大的提高企業(yè)經(jīng)營(yíng)利潤(rùn)。某企業(yè)通過(guò)優(yōu)化中間降溫制度，在鋁酸鈉溶液分解的前段（3#槽）增加寬流道板式一臺(tái)，中間降溫達(dá)12℃，分解率已提至50%左右。

[1]洪利明，劉曉作，等．鋁酸鈉溶液種分過(guò)程降溫制度的研究[J]，有色金屬（冶煉部分），2010（2）：31-34．

[2]畢詩(shī)文，氧化鋁生產(chǎn)工藝[M]，化學(xué)工業(yè)出版社，2005，162-178．