钛矿——精选推荐

目录
一、矿物原料特点 (2)
二、用途与技术经济指标 (2)
三、矿业简史 (3)
四、资源状况 (3)
狼之家五、地理分布 (4)
六、资源特点 (5)
七、矿床时空分布及成矿规律 (5)
八、矿床类型 (7)
九、典型矿床(区) (7)
1.攀西地区钒钛磁铁矿岩矿床 (7)
2.大庙岩浆晚期贯入型钒钛磁铁矿岩矿床 (8)
3.海南省万宁市长安风化残坡积型钛铁矿砂矿床(图3.5.4) (8)
4.海南省万宁市保定滨海沉积型钛铁矿砂矿床 (9)
5.湖北省枣阳市大阜山变质型金红石矿床 (10)
6.山西省代县碾子沟岩浆型金红石矿床(图3.5.5) (10)
诚实与信任教学设计十、地质勘查 (11)
十一、矿山开采 (11)
十二、选矿与加工技术 (11)
十三、环境保护 (13)
十四、生产现状 (13)
十五、生产布局 (14)
十六、供需形势 (15)
十七、展望 (16)
钛(Titanium):元素符号Ti,原子序数22,原子量47.88,在元素周期表中位于第4周期ⅣB族。钛是地壳中分布最广和丰度高(6320×10-6)的元素之一,占地壳重量的0.61%列居第9位;而钛资源则仅次于铁、铝、镁而列居第4位,是制取钛渣、人造金红石、钛白、海绵钛、钛金属及钛材、焊条涂料的重要原料。由于金属钛呈银白,具有熔点高(1727℃)、比重轻(4.5)、机械强度高(5)、耐低温(超低温下电阻率几乎为0)、耐磨蚀、线钛塑性良好(能薄壁化使用)、不易氧化、还原性强等特点;钛的氧化物——二氧化钛(钛白),具有无毒、良好的物理化学稳定性(1000℃煅烧后不熔于任何酸和碱)、折射指数高(2.55~2.70),以及很强的白度、着力(1150~1650)、遮盖力(40~50g/m2)、耐温性、抗粉化等特征,被称为“颜料之王”。因此,钛及其氧化物、合金产品是重要的涂料、新型结构材料、防腐材料,被誉为“继铁、铝之后处于发展中第三金属”和“战略金属”,也是“很有希望的金属材料”,在航空、航天、舰船、军工、冶金、化工、机械、电力、海水淡化、交通运输、轻工、环境保护、医疗器械等领域,有着广泛的应用,并创造了巨大的经济效益和社会效益,在国民经济发展中有其重要的地位和作用。
一、矿物原料特点
钛是典型的亲石元素,常以氧化物矿物出现。地壳中含TiO2在1%以上的矿物有80余种,具有工业价值的有15种,我国主要利用的有钛铁矿、金红石和钛磁铁矿等(表3.5.1)。它们既有原生的(岩矿),也有次生的(风化残坡积及沉积砂矿)。我国各主要产地钛矿物原料基本特点概述对比如表3.5.2。
二、用途与技术经济指标
钛原料主要用来生产钛白、金属钛(海绵钛)、含钛钢以及焊条涂料。它们所占的比例,我国和国外稍有不同。钛白,我国占88%,国外占92.4%;金属钛(海绵钛),我国占10%,国外占5.3%;含钛钢及焊条涂料,我国占2.0%,国外占2.3%。
钛白不仅是性能优异的白颜料,而且是重要的化工原料。它广泛用于涂料、油墨、塑料、橡胶、造纸和化纤工业。钛白涂料,彩鲜艳,调纯正;钛白是纸张的高级填料,使纸张薄而不透明,白度高,光泽好,强度大和光滑好用。钛白用于塑料工业,是不透明的着剂;用于橡胶工业,使白和浅橡胶强度高,伸展率大,耐老化和不易褪。它也是化学纤维的最佳消光材料,使透明的化纤具永久性消光效果,并可提高韧性。此外,还用于搪瓷、电器、电子原料等等方面。
表3.5.1钛的工业矿物
表3.5.2各主要产地钛矿物原料基本特征药用植物学与生药学
钛精矿经冶炼成海绵钛后,再铸锭并制成工业纯钛和钛合金钛材。钛和钛合金钛材主要用于航空和宇航部门。与合金钢相比,钛合金可使飞机重量减轻40%。其他如人造卫星外壳、飞船蒙皮、火箭发动机壳体、导弹等等,钛合金都可大显身手。非宇航部门使用工业纯钛和钛合金主要在于发电站冷凝器、接触海水装置、化学装置和一些机械工程等方面。尤其是海水淡化加热器用钛是钛工业发展中划时代事件。兵工部门将钛主要用于舰船和兵器生产。
高泰克斯金属钛除主要用于生产工业纯钛和钛合金外,另一用途是为钢铁工业生产钛铁合金和含钛钢。钛在钢中作为添加元素,可以改变钢的性能。使钢在同样回火温度下,具有更高的强度和硬度,或同样硬度要求下,回火到更高的温度。目前,我国含钛钢有高强度低合金钢、结构钢、不锈钢、耐热合金、超高强度钢和磁钢等钢种系列,广泛用于汽车、船舶和石油钻探等方面,已发展成为仅次于锰钢的第二大钢系。
主要含钛矿物金红石还是优质电焊条涂层不可缺少的原料。
表3.5.3列出了钛铁矿和金红石用于上述不同用途的技术经济指标要求。
表3.5.3钛铁矿和金红石技术经济指标及主要用途
三、矿业简史
1789年,英国业余矿物学家格雷戈尔(William Gregor)神甫在其教区哥纳瓦尔州的默纳金山谷里的黑磁性砂石(钛铁矿)中发现一种新的元素(钛),当时命名为“默纳金尼特”(Menaccanite)。
1795年,德国化学家克拉普罗特(M.H.Klaproth)在对岩石矿物作系统分析检验时发现一种新的金属氧化物,即是现在的金红石(TiO2)亦含有此新元素,他把此新元素以希腊神话中天地之子Titans(泰坦神)命名为钛(Titanium)。“钛”亦即是格雷戈尔所称的“默纳金尼特”。心有林希
我国钛矿资源的地质勘查,主要是新中国成立后的50年代至60年代进行的,并相继投入开发;我国钛矿资源的深加工利用(生产钛白、焊条涂料、海绵钛、钛金属、钛材等),则是从1954年由北京有金属研究院研制海绵钛开始,1958年沈阳有金属加工厂建成海绵钛及钛材加工车间投产,60年代末开始形成钛工业体系(生产海绵钛、钛加工材等多种产品),至1997年,我国钛工业已形成矿山-冶炼-加工和科研-设计-生产-应用两个相互关联、比较完整的体系。我国是世界上钛精矿、锻轧钛、钛制品、钛氧化物和锐钛型钛白颜料的出口国之一。
四、资源状况
截至1995年底,世界金红石(包括锐钛矿)储量和储量基础分别为3330万t和16440万t,资源总量约2.3亿t(TiO2含量,下同),主要集中在南非、印度、斯里兰卡、澳大利亚。世界钛铁矿(TiO2)储量和储量基础分别为2.743亿t和4.353亿t,资源总量约10亿t;主要集中在南非、挪威、澳大利亚、加
拿大和印度。
截至1996年底我国保有原生钛(磁)铁矿(折TiO2)储量35704.09万t(其中A+B+C 级23191.50万t);钛铁矿(砂矿)矿物储量3803.19万t(其中A+B+C级2147.17万t);金红石矿物储量256.86万t(其中A+B+C级73.73万t);金红石TiO2储量750.86万t(其中A+B+C级242.43万t)。
若将我国1996年保有钛铁矿砂矿的A+B+C级矿物储量2147.17万t按含TiO2 48%折算,则其TiO2储量为1030.64万t,仅占同年世界钛铁矿(TiO2)27000万t的3.83%;若再将其与原生钛磁铁矿岩矿(TiO2)的A+B+C级储量(23 191.50万t)中目前可利用的约占50%以粒状钛铁矿产出的(TiO2)储量11595.75万t相加,其TiO2总储量为12626.4万t,则占同年世界钛铁矿(TiO2)储量27000万t的47.76%,从这个意义上说,我国可称为世界钛铁矿资源最丰富的国家。
若将我国1996年保有金红石矿物的A+B+C级储量73.73万t按含TiO2 94%折算成TiO2储量为69.31万t,再加上同年金红石(TiO2)的A+B+C级储量242.43万t,合计为311.74万t,则占同年世界金红石(TiO2)储量3330万t的9.36%,由此可见我国金红石资源并不丰富。
五、地理分布
我国探明的钛资源分布在21个省(自治区、直辖市)共108个矿区(图3.5.1及表3.5.4)。主要产区为四川,次有河北、海南、广东、湖北、广西、云南、陕西、山西等省(区)。
钛磁铁矿岩矿:主要矿床分布在四川省的攀枝花和红格,米易的白马,西昌的太和;河北省承德的大庙、黑山,丰宁的招兵沟,崇礼的南天门;山西省左权的桐峪;陕西省洋县的毕机沟;新疆的尾亚;河南省舞阳的赵案庄;广东省兴宁的霞岚;黑龙江省的呼玛;北京市昌平的上庄和怀柔的新地。其中四川省表内储量(TiO2 44256.32万t)占全国同类储量(TiO2 46522.83万t)的95.1%,河北省(TiO2 1544.46万t)占3.3%,陕西省占0.46%,山西省占0.35%。
(1)金红石岩矿主要矿床分布在湖北省枣阳的大阜山;山西省代县的碾子沟;河南省新县的杨冲;山东省莱西县的刘家庄。其中湖北省金红石(TiO2)表内储量(534.43万t)占全国同类储量(750.86万t)的71.2%,山西省(154.79万t)占20.6%,陕西省(44.4万t)
占5.9%。
图3.5.1中国钛矿分布图
表3.5.4中国钛矿床一览表
(2)钛铁矿砂矿主要矿床分布在海南省万宁的保定、长安、兴隆,琼海的沙老、南港,陵水的乌石-港坡、万洲坡,文昌的辅前;广西壮族自治区藤县的东胜、三吉壤;广东省化州的平定;云南省保山的板桥;江西省定南的车步、赤水;湖南省岳阳的新墙河、华容的三郎堰;陕西省安康的月河恒口、大
同。其中海南省钛铁矿矿物表内储量(1335.63万t),占全国同类储量(3811.68万t)的35%,云南省(1088.30万t)占28.6%,广东省(616.04万t)占16.2%,广西壮族自治区(521.70万t)占13.7%,江西省(117.95万t)占3.1%。金属材料
(3)金红石砂矿主要分布在河南省西峡县的八庙子沟;山东省莱西县的刘家庄和储城市的上崔家沟;湖北省枣阳的大阜山;湖南省湘阴的望湘、岳阳的新墙河、华容的三郎堰;安徽省潜山的黄铺古井;海南省万宁县的保定。其中河南省金红石砂矿表内储量(218.45万t)占全国同类储量(256.86万t)的85%,山东省(17.68万t)占6.9%,湖北省(9.24万t)占3.6%,湖南省(6.99万t)占2.7%,安徽省占1.15%,海南省占0.58%。
六、资源特点
从矿石工业类型上看,我国钛资源主要是原生钒钛磁铁矿岩矿,TiO2储量46522.82万t,占全国钛资源TiO2总量49344.74万t的94.28%;其次是外生钛铁矿砂矿(TiO2储量1829.61万t)占3.71%;第三是金红石岩矿(其TiO2储量750.86万t)占1.52%;第四是金红石砂矿(其TiO2储量241.45万t)占0.49%。各不同矿石工业类型的资源特点概述对比如表3.5.5。表3.5.5各工业类型钛矿石的资源特点表
从地区来看,我国钛资源分布相当集中。钒钛磁铁矿集中于四川攀西地区与河北北部;钛铁矿砂矿集中于两广及海南岛,尤以海南岛为多。
七、矿床时空分布及成矿规律
钒钛磁铁矿岩矿床:在成矿时空分布上,矿床主要受扬子地台西缘的盐源-丽江台缘拗陷、康滇地轴中段(攀西地区)近南北向深大断裂,以及沿其深大断裂于加里东期—海西晚期侵位于上震旦统灯影组白云质灰岩中的基性岩(辉长岩、橄长岩、橄榄辉长岩)和基性超基性岩(辉长岩、辉石岩、橄榄岩)的控制,矿体呈似层状、带状赋存在岩体内(尤其在岩体的下部),属岩浆晚期分异型矿床。其次,矿床受华北地台北缘东西向深大断裂,以及沿其深大断裂于海西晚期侵位于前震旦系片麻岩、大理岩中的含矿基性杂岩体(辉长岩、苏长岩、斜长岩)的控制,矿体呈大小不等的脉状、透镜状、囊状,赋存在含矿母岩的接触带及其附

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