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钛矿(钛铁矿、金红石) 采矿、选矿、冶炼技术手册 四川省地矿局×××地质队 二○一○年七月 目 录 一、前 言 1 二、钛 矿 3 (一)钛矿概况 3 1、矿物原料特点 3 2、用途与技术经济指标 4 3、矿业简史 6 (二)钛矿资源 6 1、资源状况 6 2、地理分布 7 (1)钛磁铁矿岩矿 7 (2)金红石岩矿 8 (3)钛铁矿砂矿 9 (4)金红石砂矿 9 3、资源特点 9 (三)钛矿资源地质特征 10 1、矿床时空分布及成矿规律 10 (1)钒钛磁铁矿岩矿床 11 (2)钛铁矿砂矿床 11 (3)金红石岩矿床 12 (4)金红石砂矿床 12 (5)钛矿床在地质作用各阶段中的富集成矿规律 12 2、矿床类型 12 3、典型矿床(区) 13 (1)攀西地区钒钛磁铁矿岩矿床 13 (2)大庙岩浆晚期贯入型钒钛磁铁矿岩矿床 15 (3)海南省万宁市长安风化残坡积型钛铁矿砂矿床 17 (4)海南省万宁市保定滨海沉积型钛铁矿砂矿床 18 (5)湖北省枣阳市大阜山变质型金红石矿床 19 (6)山西省代县碾子沟岩浆型金红石矿床 19 (四)钛矿资源开发阶段 20 1、地质勘查 20 2、矿山开采 20 3、选矿与加工技术 20 (1)钒钛磁铁矿 20 (2)钛铁矿、金红石砂矿 22 4、环境保护 27 (五)钛矿资源供需形势 28 1、生产现状 28 2、生产布局 29 3、供需形势 30 4、展望 31 三、钛 铁 矿 33 (一)简介 33 (二)矿物类型 33 (三)物理性质 33 (四)化学性质 34 (五)冶炼方法 34 1、硫酸法 34 2、氯化法 34 3、方法对比 35 (五)工业应用 35 四、金 红 石 37 (一)矿物名称 37 (二)矿物概述 37 1、化学组成 37 2、鉴定特征 37 3、成因产状 37 4、著名产地 37 5、名称来源 38 (三)矿物特性 38 1、晶体形态 38 2、晶体结构 38 3、物理性质 38 (四)应用价值 38 (五)主要用途 39 (六)资源概况 40 1、粗粒金红石矿 40 2、细粒金红石矿 40 (七)人造金红石 41 五、地质勘查规范 43 (一)工作依据 43 (二)勘查类型划分、工程间距 43 (三)工业指标 44 (四)储量规模 44 六、分析测试、选矿工艺 45 (一)样品中TiO2的测定 45 1、方法提要 45 2、试剂 45 3、分析步骤 45 (二)选矿工艺 46 1、原生矿选矿工艺 46 (1)原生钒钛磁铁矿 46 (2)原生金红石矿 46 2、砂矿选矿工艺 47 (1)钛铁矿砂矿 47 (2)金红石砂矿 47 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、金红石钛磁铁矿等钛铁矿化学为FeTiO3FeO 47.36%，TiO 52.64。化学为TiOTi 60%，有时含Fe、Nb、Ta、Cr、Sn等。 二、钛 矿 一概况 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)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。由于金属钛呈银白色，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、着色力(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。 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。 表 3.5.1 钛的工业矿物 表3.5.2