技能培訓(xùn)資料之鈦鐵礦概述

1、鈦鐵礦的性質(zhì)及應(yīng)用

鈦鐵礦是鐵和鈦的氧化物礦物，成分為FeTiO3，也可寫成FeO+TiO2。理論含鈦量（以TiO2計）為52.66%，含鐵量（以FeO計）為47.34%。實際組成比較復(fù)雜，一般來說含鈦量介于50~60%，含鐵量介于40~50%，其他雜質(zhì)含量為5％左右。鈦鐵礦的品位變化較大，這主要取決于其形成條件。一般風(fēng)化年代越久，TiO2品位越高，而且風(fēng)化程度越嚴(yán)重三價鐵含量與二價鐵含量之比越大，多數(shù)情況下Fe2O3/FeO介于2.89~5.83。鈦鐵礦為三方晶系，晶體常呈板狀，集合體呈塊狀或粒狀，鋼灰色或鐵黑色，金屬光澤，莫氏硬度5~6,密度4.7~4.78g/cm3，具有弱磁性。

鈦鐵礦是生產(chǎn)海綿鈦、制取鈦白粉的主要原料，也是生產(chǎn)鈦鐵和電焊條的不可缺少的原料。在現(xiàn)代社會，鈦白粉作為一種十分重要的化工原料已與現(xiàn)代生活息息相關(guān)，可用于制造金屬鈦、高級白色油漆、涂料、人造絲的減光劑、白色橡膠和高級紙張的填料。金屬鈦及鈦合金則因其密度小、強度高、抗腐蝕、耐高溫和可塑性好等優(yōu)良性能，廣泛應(yīng)用于軍事和空間技術(shù)工業(yè)，如噴氣發(fā)動機、飛機機體和導(dǎo)彈火箭等；在化學(xué)工業(yè)中，鈦主要用于合成纖維工業(yè)、石油化學(xué)工業(yè)、肥料工業(yè)和制堿工業(yè)等用的反應(yīng)塔、熱交換器、閥門等多種設(shè)備和部件上。另外鈦還是首選的金屬醫(yī)用材料和除了貴金屬鉑、金以外最適合應(yīng)用于首飾業(yè)的金屬7。隨著鈦工業(yè)的發(fā)展，鈦的用途已由軍用轉(zhuǎn)入民用，其應(yīng)用前景是非常廣闊的。

2、鈦資源的分布

鈦是地殼中分布最廣和豐度高（6320x10-6）的元素之一，占地殼重量的0.61%,列居第9位，而鈦資源則僅次于鐵、鋁、鎂而列居第4位。如果按儲量鈦不是稀有金屬，鈦資源十分豐富，現(xiàn)在已發(fā)現(xiàn)TiO2含量大于1％的鈦礦物有140多種，但現(xiàn)階段具有利用價值的只有少數(shù)幾種礦物，主要是鈦鐵礦和金紅石，其次是白鈦礦、銳鈦礦和紅鈦鐵礦。

在自然界中，鈦鐵礦作為伴生礦物見于火成巖和變質(zhì)巖中，也可形成砂礦。主要分布于加拿大、挪威、南非、澳大利亞、美國、印度、中國、原蘇聯(lián)、斯里蘭卡、巴西、芬蘭等國。著名礦山有加拿大魁北克的埃拉德湖，挪威的Telles礦。海濱砂礦著名產(chǎn)地有印度特蘭萬科爾，美國紐約州Maclntyre礦，澳大利亞東海岸及芬蘭Otanmaki。

有關(guān)世界鈦資源儲量的統(tǒng)計和報道是多種多樣的，不同來源的數(shù)據(jù)相差懸殊，造成差別的原因主要是統(tǒng)計時包括的礦物種類的不同。因此，有關(guān)世界鈦資源的統(tǒng)計數(shù)據(jù)只具有參考價值，不是十分準(zhǔn)確的完全統(tǒng)計。根據(jù)USGS等權(quán)威機構(gòu)發(fā)表的資料，世界鈦礦地質(zhì)儲量總計為5～12x100000000t（以TiO2計），其中鈦鐵礦約占80%，金紅石（包括銳鈦礦）約占20%。所統(tǒng)計的資源儲量主要是砂礦資源，巖礦僅包括加拿大、挪威的品位特別高的鈦鐵礦富礦。鈦磁鐵礦未統(tǒng)計在內(nèi)，因為其中的鈦鐵礦與磁鐵礦緊密結(jié)合，無法選出含鈦較高的鈦礦物。

我國的鈦鐵礦資源十分豐富，遍布20個省區(qū)，主要產(chǎn)地為四川、河北、海南、湖北、廣東、廣西、山西、山東、陜西、河南等省。鈦鐵礦占我國鈦資源總儲量的98%，金紅石僅占2%。我國鈦礦床的礦石工業(yè)類型比較齊全，既有原生礦也有次生礦，原生釩鈦磁鐵礦為我國的主要工業(yè)類型。在鈦鐵礦型鈦資源中，原生礦占97%，砂礦占3%。3、鈦的礦床及主要鈦礦物性質(zhì)

鈦的礦床類型按成因可分為巖漿礦床、外生礦床和變質(zhì)礦床三大類，其中巖漿礦床是含鈦鐵礦的主要礦床。在礦床中鈦鐵礦經(jīng)常同磁鐵礦等一起共生，往往形成大型的鈦、鐵和釩的綜合礦床，此礦床中若鈦鐵礦的結(jié)晶粒度較粗，并能通過選礦的方法把它和磁鐵礦分開，則此類礦床對于開采鈦資源來說有很大的意義。我國攀西地區(qū)的大型釩鈦磁鐵礦床就是屬于此類。外生礦床也是鈦鐵礦和金紅石的重要來源之一，特別對于金紅石的意義更大一些。變質(zhì)礦床是當(dāng)今鈦的粘土巖、浸入巖和噴出巖在發(fā)生變質(zhì)時，由于集合結(jié)晶作用等可能形成金紅石礦物和鈦鐵礦礦物等。4、主要礦物的性質(zhì)

1）鈦鐵礦：三方晶系，晶體呈厚板狀，但少見，常見呈致密塊狀和不規(guī)則粒狀產(chǎn)出，鋼灰色至鐵黑色，含赤鐵礦者條痕帶褐色，具有金屬光澤，弱磁性和弱導(dǎo)電性，性脆，一般與磁鐵礦、赤鐵礦共生。

2）金紅石：四方晶系，晶形常為四方柱狀，雙品常見，以膝狀雙晶多見，有時并成三連晶，顏色有白色、桔紅、鮮紅至黑色，但常呈紅褐或黑色，一般隨含鐵量的增加而加深，條痕黃至黃褐色，具有金剛光澤至半金屬光澤，性脆，無磁性，導(dǎo)電性良好。

3）鈣鐵礦：六方品系，顏色由棕色到黑色，一般在其中常含有不多的鐵、鋁、鉻等雜質(zhì)，非磁性礦物。

4）榍石：單斜品系，島狀結(jié)構(gòu)硅酸鹽礦物，常含釔和鈰，晶體呈黃、綠、棕色，透明到半透明，金剛光澤，柱面解理清楚，無磁性。

5、我國鈦資源的特點

1）資源豐富、儲量大、分布廣。我國鈦資源儲量在世界上處于首位，廣泛分布在我國20多個省區(qū)，釩鈦磁鐵礦相對集中在四川攀西地區(qū)和河北承德地區(qū)。鈦鐵礦砂礦主要集中在海南、廣東、廣西和云南省。金紅石礦主要分布在湖北、山西、河南和陜西等省。

2）原生礦多，砂礦少。在我國已探明的鈦資源中，鈦鐵礦原生礦占97%，砂礦占3%；金紅石礦資源絕大部分為低品位的原生礦，其儲量占全國金紅石資源的86%，金紅石砂礦占14%。

3）鈦鐵礦多，金紅石礦少。鈦鐵礦型資源極其豐富，主要分布在四川、廣東、廣西、海南、云南和河北等省區(qū)，儲量占到國內(nèi)總量的98%。而金紅石資源則嚴(yán)重不足，僅占2%。原生釩鈦磁鐵礦是我國的主要鈦工業(yè)類型，占全國鈦資源的90％以上。

4）貧礦多，富礦少。與國外相比，我國鈦礦品位普偏低。鈦鐵礦平均品位一般為5%~10%；金紅石平均品位一般為1%~5%，多在1%~2％左右。5）無單一鈦礦，均為多金屬共生礦，伴生有多種可供綜合利用的礦物組分。我國至今尚未發(fā)現(xiàn)單一的鈦礦礦床，均為多金屬共生礦。釩鈦磁鐵礦除含有巨大儲量的鐵、鈦、釩以外，尚含有鈷、鎳、銅、鉻、鎵、錳、鈮、鉬、鏡、硒、蹄、硫等極其豐富的伴生有益元素，有相當(dāng)?shù)木C合利用價值。但該類礦分選難度大，回收率低，生產(chǎn)成本高，資源綜合利用率太