我国矿产资源中,伴生矿产所占比重较大,综合利用价值较高。近年来,随着我国工业化、城镇化的加速发展,资源需求持续增长,资源供需缺口不断增大,发展循环经济,实现资源综合利用成为必然趋势。铝土矿是我国重要的大宗矿产之一,其伴生资源丰富。本论文以地质学、数学和循环经济学为理论依据,对山西铝土矿分布规律、矿体结构、矿石特征、伴生矿产资源类型与分布规律和开发利用现状深入研究,并对山西铝土矿开发利用提出了开发建议。山西铝土矿自北向南分布在河东、宁武—静乐、五台天和、阳泉、霍西、沁源、晋城和豫西成矿盆地中。论文基于含铝岩系层序地层、矿床地质以及数理统计等研究,揭示了矿体-矿石特征和矿体参数,建立了吨位-品位模型。矿体主体呈层状、似层状和透镜状产出。矿石结构以隐晶质结构、碎屑结构和豆鲕粒结构为主。矿石主要组成矿物包括硬水铝石、高岭石、伊利石、锐钛矿、赤铁矿等。含铝岩系层序特征研究揭示出山西铝土矿中共生有丰富的粘土矿、铁矾土和铁矿。粘土矿与铝土矿通常赋存于含铝岩系上部,铁矾土和铁矿通常赋存于含铝岩系底部。基于典型矿床元素地球化学特征分析和大量数理统计工作,论文探索了铝(粘)土矿中Fe、Ti、Ga、V、Li、Sc、Nb、REE等元素分布规律和可能的开发利用价值。其中,元素Ga、Li、Fe、Co和Ni在粘土矿中相对富集,而Nb、Zr、Ti、REE、Th和U在铝土矿中更富集。含铝岩系中Fe、Ti、Ga和REE均达到伴生矿床工业回收指标要求,具有可观的利用前景。论文基于本次研究成果,结合山西铝土矿资源特点和开发利用现状,总结出山西铝土矿开采利用中主要存在的问题包括基础储量比例低、共伴生资源综合利用程度低、采富弃贫现象突出、缺乏统一规划和勘探深度浅;对要做好山西铝土矿综合开采利用,提出以下建议:加强宏观调控和企业管理力度,保障资源基础储量,增强资源综合利用,加快科技开发研究。