TiO2 【化学组成】常含Fe、Nb、Ta、Cr、Sn等类质同像混入物。当其间富含Fe时称为铁金红石，Fe2+和Nb5+(Ta5+)可与Ti4+成异价类质同像置换。当Nb大于Ta时，称铌铁金红石；当Ta大于Nb时，称钽铁金红石。金红石的成分能够作为标型特征：碱性岩中金红石富含Nb；基性岩和岩浆碳酸盐中金红石含V；伟晶岩中金红石含Sn；而月岩中的金红石则富含Nb和Cr。 【晶体结构】四方晶系； a0=0.459 nm，c0=0.296 nm；Z=2。金红石的晶体结构表现为O2-近似成六方严密堆积，而Ti4+坐落变形八面体空地中，构成Ti—O6八面体配位。Ti4+配位数为6，O2-配位数为3。在金红石的晶体结构中Ti—O6配位八面体沿c轴共棱成链状摆放。链间由配位八面体共角顶相连(图Y-10)。金红石沿c轴延伸的柱状晶形和平行延伸方向的解理，反映链状结构的特征。   图Y-10金红石的晶体结构  (a) 离子堆积方式；(b) 晶体结构格架方式及多个晶胞叠置，［TiO6］八面体同棱联接成的链，其间示出了两种［TiO6］八面体链，一种是以晶胞体心中的Ti为中心的［TiO6］八面体链，另一种是以晶胞角顶上的Ti为中心的［TiO6］八面体链。 【形状】常见无缺的四方短柱状、长柱状或针状（图Y-11），这与其构成条件有关。当有Nb、Ta、Fe、Sn等混入物存在时，常成双锥状、短柱状晶形，如伟晶岩中所见；而当结晶速度较快，则呈现长柱状、针状晶形，如含金红石石英脉中所见。双晶依(101)成肘状双晶和三连晶以及环状六连晶;依(301)故意状双晶者罕见。集合体成细密块状。                 图Y-11金红石的柱状晶体 【物理性质】常见褐红、暗红色，含Fe者呈黑色；条痕浅褐色；金刚光泽；微通明。解理平行{110}中等。硬度6～6.5。相对密度4.2～4.3。性脆。铁金红石和铌铁金红石均为黑色，不通明。铁金红石相对密度4.4，而铌铁金红石可达5.6。 【成因及产状】金红石构成于高温条件，首要产于变质岩系的含金红石石英脉中和伟晶岩脉中。此外,在火成岩中作为副矿藏呈现,亦常呈粒状见于片麻岩中。金红石因为其化学稳定性大,在岩石风化后常转入砂矿。 【判定特征】四方柱形,膝状双晶,带红的褐色、柱面解理完全为特征。溶于磷酸冷却稀释后，参加Na2O可使溶液变成黄褐色(钛的反响)。与类似矿藏锡石和锆石的区别是：锡石具较大相对密度(6.8～7.0),而锆石具较大的硬度(7.5)。 【首要用途】为炼钛的矿藏质料。钛合金广泛应用于化工、军工和空间技术，如用于喷气发动机、飞机机体和火箭等；也用于碱工业等用的反响塔、蒸馏塔、热交换器、阀门等多种设备和部件上。人工金红石可制作优质电焊条；钛可制高档白色油膝、涂料、人工丝的减光剂、白色橡胶和高档纸张的填料。

矿山位于西非塞拉利昂首都弗里顿东南270公里，靠近莫扬巴和邦地区的谢布罗岛附近的大西洋海岸，塞拉利昂冲积砂矿生成于第三纪和更新世，可望开采利用的金红石矿床较多。目前开采的是储量最大、品位最高的奠格维靡（Mogbwemo）矿床。该矿床品位最高的表层，平均TiO2含量为2.5%。整个矿层都金红石含量TiO2大于2%。此外，还伴生有锆英石和钛铁矿，因量少，目前尚未开采利用。 该矿采矿采用0.68米3多斗采砂船。船上共有68个料斗，挖掘速度26斗∕分，挖掘深度为水平而下15.25米，并可及水平面上6.1米。挖掘能力1445吨／时，船重2700吨，安装功率4200千瓦，由岸上电厂以13.2千伏电缆供电。此外，为采矿还备有一些辅助设备，包括有：D7、D9推土机备一台；D8推土机三台；Cat－950装载机一台；Manitowoc150Terane平路机一台；两台38B移动式吊车；一部Dodge运水车；两台12吨水力吊车。 采出的矿先用一台5.74米×6.71米擦洗机进行第一次洗矿，然后再给到另外两台擦洗机进行第二次洗矿。擦洗机排出的细粒级部分送到16台德里克（Darrick）高频振动筛进行筛分，筛上＋1毫米物料作为尾矿排躲，筛下物料用砂泵通过一条由浮架支撑的直径为610毫米的管道送到水上浮动湿选厂。浮动选厂为一单独选船，与采船相距600米。 水上浮动选厂，进行第Ⅰ段湿选，第二段湿选在岸上摇床选厂进行。 送到浮动湿选厂的矿石，先经两段水力旋流器脱泥，旋流器底流粒度为－1～0.063毫米，品位为TiO22～4%，干矿量580吨／时。经20台赖克特圆锥选矿机选别后，精矿品位提高到48～51%TiO2。精矿量34.5吨∕时，用一台Zimpro高压泵，通过7.62厘米（3英寸管）运往岸上储矿场，储矿场可存摇床给矿10000吨。 岸上摇床选厂包括四台八室水力分级机，首先将第Ⅰ段湿选精矿给入该分级机分级，然后给入八台三层，斯特999型摇床，摇床精矿品位提高到含TiO270%左右，重矿物含量为95%。摇床精矿重矿物组成是金红石、假金红石、锆英石、钛铁矿、独居石、石榴石及少量石英轻矿物。 摇床精矿经过滤、干燥后送干选。过滤采用2.44米直径的卧式道尔－欧利佛（Dorr－Oliver）过滤机，干燥采用直径2.2米，长18.3米的回转窑进行，回转窑为直接加热式，炉温425℃，以标准柴油为燃料，干燥能力为25吨／时。从回转窑排出到干选厂的物料温度为150～175℃。 进入干选的矿石，先经几段卡普科（Corpco）高压（28千伏）辊式电选机，使非导体矿物（锆英石，石英、独居石和石榴石）与大部分导体矿物（金红石和钛铁矿）分离。然后再经几段筛分及感应辊式磁选机分离出金红石与钛铁矿。由于锆英石与金红石分离困难，1980年在流程中配置了八台M.D.L板式静电选矿机，即保证了产品质量，又提高了回收率。 干选厂处理矿石18.7吨／时，金红石精矿产量13.2吨／时，精矿品位为TiO2 96%，ZrO2及Fe2O3的含量小于1%。 塞拉利昂年产10万吨金红石精矿选厂生产流程见图1。图1  年产10万t金红石精选厂生产流程

1.原 理     复原锈蚀法是一种选择性除铁的办法以，首先将钛铁矿中铁的氧化物经固相复原为金属铁，然后用电解质水溶液将复原钛铁矿中的铁锈蚀并别离出去，使TiO2富集成人工金红石。这种办法是澳大利亚研讨成功的，现在澳大利亚西方钛公司已建成了年产能力达79万吨锈蚀法人工金红石的工厂。锈蚀法出产人工金红石包含氧化焙烧、复原、锈蚀、酸浸、过滤和枯燥等首要工序。锈蚀法出产人工金红石工艺流程如图1所示。        ②氧化焙烧,澳大利亚在研讨和工业化初期，复原之前进行预氧化焙烧处理，所用质料是半风化的钛铁矿(TiO2含量为54%~55%，Fe3+/Fe2+=0.6~1.2)。预氧化焙烧的意图是为了削减在固相复原进程中矿藏的烧结。钛铁矿预氧化生成高铁板钛矿和金红石：                                              4FeTiO3+O2===2Fe2TiO5+2TiO2     可是现在工业化出产中，已取消了预氧化工序。     澳大利亚的氧化焙烧是在反转窑中进行，以燃油为燃料，窑中最高温度为1030℃。在空气中进行氧化焙烧，先把钛铁矿中的Fe2+氧化为Fe3+，氧化是不完全的，一般仍含有3%~7%的FeO.将氧化矿冷却至600℃左右，即进入复原窑。[next]     ③复原，钛铁矿的复原是在反转窑中进行，选用煤作复原剂和燃料，澳大利亚运用本地廉价的次烟煤，物料经氧化后，钛铁矿中的铁得到活化，可进步复原速率和复原率，并可防烧结。复原温度操控在1180~1200℃，由于温度＞1030℃时，固体碳即生成CO，CO在第一阶段将Fe3+复原为Fe2+，第二阶段将Fe2+复原为Fe，并随同有部分TiO2被复原。要防止空气进入而引起金属铁被氧化。复原可使93％~95％的铁复原为金属铁。当温度超越1200℃时，则会发作矿藏的严峻烧结而使反转窑结圈。窑内温度是经过调理加煤速度和通风速度而操控的。其反响式如下：                                            Fe2O3·TiO2+3C===2Fe+TiO2+3CO                                      Fe2O3·TiO2+2CO===FeO·TiO2+Fe+2CO2                                             FeO·TiO2+CO===Fe+TiO2+CO2     为了削减锰杂质对复原进程的搅扰，澳大利亚在复原进程中参加一定量的硫作催化剂，使矿中的MnO优先生成硫化物，削减锰对钛铁矿复原的影响，而所生成锰的硫化物，可在这以后的酸浸进程中溶解而除掉，然后可进步产品的TiO2档次。     从复原窑卸出的复原矿，温度高达1140~1170℃，有必要将其冷却至70~80℃，方可进行筛分和磁选脱焦，别离出煤灰和余焦而取得复原钛铁矿。     ④锈蚀，锈蚀进程是一个电化学腐蚀进程，是在含1％NH4C1或水溶液的电解质溶液中进行。锈蚀是放热反响，温度可升高到80℃。复原钛铁矿颗粒内的金属铁微晶相当于原电池的阳极，颗粒表面相当于阴极。在阳极，Fe失掉电子变成Fe2+离子进入溶液：                                                   Fe一2e→Fe2+     在阴极区，溶液中的氧承受电子生成OH-离子：                                           2H2O+O2＋4e→4OH-     颗粒内溶解下来的Fe2+离子，沿着微孔分散到颗粒外表面的电解质溶液中，一起通入空气使之进一步氧化生成水合氧化铁细粒沉积：        所生成的水合氧化铁粒子特别小，依据它与复原矿的物性不同，可将它们从复原矿的母体中别离出来，取得富钛料。     ⑤酸浸，选用4%的硫酸在80℃常压下，将上述富钛料进行浸出，其间残留的一部分铁和锰等杂质溶解出来，经过滤、水洗，在反转窑中枯燥、冷却，即可取得TiO2含量为92%的人工金红石。副产品氧化铁中含有1%~2%的TiO2，钛铁矿中钛的回收率可达98.5%，每吨产品耗费锈蚀剂氯化铵11kg，耗电135KW·h.澳大利亚和我国选用各自的钛铁矿制出的人工金红石产品组成见表1。 表1             复原锈蚀法人工金红石产品组成(质量分数)单位:%成分澳大利亚我国质料钛精矿人工金红石氧化砂矿人工金红石藤县矿人工金红石ΣTiO255.0392.088.0487.05Ti2O3 10.0  FeO22.204.63  Fe2O318.80 6.358.70SiO2 0.70.840.81CaO 0.030.120.31MgO0.180.150.120.22Al2O3 0.71.290.10MnO1.432.01.171.04S 0.150.0050.009P  0.0180.019C 0.150.0280.029[next]       ⑥复原锈蚀法的长处     a.人工金红石产品粒度均匀，色彩安稳；     b.用电量和氯化铵、、硫酸的量均少，复原时首要是以煤为复原剂和燃料，并可运用廉价的褐煤，因此产品本钱较低；     c.三废简单管理，在锈蚀进程中排出的废水挨近中性(pH值为6~6.5)，赤泥经枯燥可作炼铁质料，也可进一步加工成氧化铁红，污染较少。     ⑦复原锈蚀法的缺陷:仅合适处理高档次的钛铁砂矿。     由于复原锈蚀法工艺自身的原因，所出产出的产品档次只能到达92％。后来国外RGC在工艺中进行了改善，加了一道酸浸工序，使TiO2档次从92％进步到94％，并下降了产品中铀、钍放射性元素的含量。     2.浸出法     ①原理，在国外用稀浸出法制取人工金红石有两种稍有不同的办法。其间运用较广而有代表性的是美国科美基公司选用的BCA循环浸出法。这种办法首要是钛铁矿在稀中选择性地浸出铁、钙、镁和锰等杂质而被除掉，然后使TiO2得到富集而进步了档次。其首要反响如下：                                 FeO·TiO2+2HC1===TiO2+FeCl2+H2O                                 CaO·TiO2+2HC1===TiO2+CaC12+H2O                                 MgO·TiO2+2HC1===TiO2+MgC12+H2O                                MnO·TiO2+2HC1===TiO2+MnC12+H2O     在浸出进程中TiO2有部分被溶解，当溶液的酸浓度下降时，溶解生成的TiOCl2又发作水解而分出TiO2水合物：                               FeO·TiO2+4HC1===TiOC12+FeC12+2H2O                               TiOC12+(x+1)H2O===TiO2·xH2O↓+2HC1     ②BCA循环浸出法将钛铁精矿与3%~6%的复原剂(煤、石油焦)接连参加反转窑中，在870℃左右将矿中的Fe3+复原为Fe2+，复原矿中Fe2+占总铁的80%~95%，在此进程中还添加2%的硫作催化剂，以进步TiO2回收率，出窑时应敏捷冷却至85~93℃，以防止氧化。复质料经冷却参加球形反转压煮器中，用18%~20%的再生浸出4h，浸出温度130~143℃，压力0.25MPa，转速1r/min.然后用含有18%~20%的蒸腾物注入压煮器中，以供给所必需的热，防止蒸汽加热构成浸出液变稀。浸出后，固相物经带式真空过滤机进行过滤和水洗，然后在另一个窑顶用870℃煅烧制成人工金红石。     浸出母液中的铁和其他金属氯化物，经过喷雾氧化焙烧法使这些氯化物都分化为氯化氢和相应的氧化物。其间FeCl2氧化成氧化铁红：        用洗刷水吸收分化出来的氯化氢便得到，然后将这再生的回来浸出工序运用，使构成闭路循环。BCA循环浸出法制取人工金刚石工艺流程如图2所示。        BCA法年产10万吨人工金红石的工厂，若选用TiO2含量为54%的钛铁矿，则可副主氧化铁约6.5万吨。球形热压器选用钛合金材料，酸蒸腾选用石墨设备，其他为钢衬胶设备。[next]     ③BCA循环浸出法的长处     a.以含TiO254％左右的钛铁矿为质料，可出产出TiO2含量在94％左右的人工金红石，产品具有多孔性，是氯化制取TiCl的优质质料；     b.合适处理各种类型的钛铁矿；     c.浸出速度快，除杂能力强，不仅能除铁，还可除钙、镁铝和锰等杂质，可取得高档次的人工金红石；     d.循环浸出，洗刷产品的洗刷水，吸收氯化氢生成，又可循环运用。每吨产品只需弥补150kg即可。由于母液经喷雾氧化焙烧再生，并闭路循环运用，发生的废料少，污染少。    ④BCA循环浸出法的缺陷，所用的是强腐蚀性的酸，对设备腐蚀严峻，而需求专门的防腐材料来制作设备，因此出资较大；喷雾氧化焙烧再生的能耗较高。   BCA法后来被改善可以用低档次钛铁矿为质料，出产出TiO2含量在95%~97%之间的人工金红石。改善了钛铁矿的预处理技能和从浸出母液再生的技能。     3.硫酸浸出法     ①原理,日本石原工业株式会社选用印度高档次钛铁矿(氧化砂矿，TiO2含量59.5％，矿中的铁首要是以Fe3+方式存在)，先用复原剂将Fe3+复原为Fe2+，然后运用硫酸法钛白出产排出的浓度为22%~23％的稀废硫酸进行加压浸出，使之溶解矿中的铁杂质而使TiO2富集。这种出产人工金红石的办法源于石原公司，故称石原法。石原法包含复原、加压浸出、过滤和洗刷、锻烧等工序。石原公司早已建成了年产10万吨人工金红石的工厂。稀硫酸浸出法出产人工金红石工艺流程如图3所示。        ②复原以石油焦为复原剂，在反转窑中，将矿中的Fe3+复原为Fe2+，复原温度为900~1000℃，时刻为5h,复原所得的Fe2+应占总铁的95％以上，窑内要求正压操作(19.6~39.2Pa),复质料在冷却窑中于阻隔空气的情况下，冷却至80℃出料。用磁选机别离，除掉残焦，剩余的复质料，作为下道工序浸出之用。[next]     ③加压浸出在一台80m3衬有耐酸砖的浸取罐中，参加浓度为22%~23%的稀硫酸，按固液比为1:3参加复质料，压力0.1~0.15MPa，温度为120~130℃,拌和浸取8h,使矿中的Fe2+被溶解而生成硫酸亚铁进入溶液，而TiO2留在固相中。其反响式如下：                                                FeTiO3+H2SO4===FeSO4+TiO2+H2O     在酸浸进程中，TiO2也部分被溶解而后又水解分出，参加TiO2水合胶体为晶种可扩展固液两相间的浓度差，然后可加快铁的浸出速度和添加浸出率；也有助于操控产品的粒度，削减细粒产品。由于硫酸的浸出作用比差，一次浸出物中含有部分浸出不完全的矿藏，可回来复原或浸出工序，重新处理。     ④过滤和洗刷浸出后的产品经带式过滤机进行固液别离，分出的固相物经水洗、烘干即为富钛料。分出的液相是含有FeSO4的滤液，用作制取硫酸按和氧化铁红。其反响式如下：        ⑤煅烧，煅烧可除掉富钛猜中的水分和脱硫，煅烧在另一个窑中于正压(49~68.6Pa)下进行，窑头温度为900℃左右，煅烧品经冷却包装，即为人工金红石制品。     日本石原工业株式会社所用的质料钛铁精矿和产品人工金红石的组成见表2。  表2                 石原法的质料和产品的组成(质量分数)   单位：%成分质料产品印度钛铁精矿普通人工金红石焊条用人工金红石TiO259.6296.195.9FeO9.47  Fe2O324.621.71.85Al2O31.320.460.35Cr2O30.160.150.18CaO0.090.010.01MgO0.280.070.05MnO0.480.030.03P2O50.140.170.05V2O50.20.200.21SiO20.70.500.48ZrO20.860.150.16SO3 0.030.03       石原法出产人工金红石，每吨产品需求耗费上述钛铁矿1.78吨、焦油98kg，TiO2回收率可达90%。     ⑥石原法的长处     a.石原法不但可除掉矿中的铁，还可部分除掉钙、镁、铝和锰等可溶杂质，可取得TiO2含量96%的高档次产品；     b.该法运用硫酸法钛白出产厂的废硫酸，既使产品的本钱下降，又处理了钛白出产的三废管理问题；     c.浸出的副产品FeSO4,被用来加工成硫酸铵肥料和氧化铁红。     ⑦石原法的缺陷该法稀硫酸浸出能力差，只合适于处理高质量的钛铁精矿，假如钛铁精矿档次较低，则会使工艺进程变得杂乱，并会下降产品的质量。一起三废量大，副流程杂乱。

中国地质科学院矿产综合利用研究所通过对主要矿物比磁化系数的测定，发现金红石、石榴石、绿辉石和钛铁矿均为顺磁性矿物，比磁化系数最高者为钛铁矿 江苏东海毛北矿区金红石矿是一榴辉岩型原生金红石矿，矿石中富含石榴石、绿辉石和磷灰石等。原矿中TFe14.95%、TiO25.14%，主要工业矿物为金红石、钛铁矿，其次为钛磁铁矿、赤铁矿和褐铁矿等;脉石矿物主要为石榴石、绿辉石，其次为白云母、角闪石、石英和磷灰石等，石榴石在选矿中成为影响金红石精矿品位和回收率提高的重要制约因素。 中国地质科学院矿产综合利用研究所通过对主要矿物比磁化系数的测定，发现金红石、石榴石、绿辉石和钛铁矿均为顺磁性矿物，比磁化系数最高者为钛铁矿，其次为石榴石，金红石和绿辉石几乎相同。在适当的磨矿粒度下，采用强磁选，绝大部分石榴石和钛铁矿将富集于强磁精矿中，实现与金红石和绿辉石的初步分离。金红石与绿辉石的密度差异较大，但与石榴石差异较小，采用重选工艺，金红石和绿辉石可以获得较好的分离，但金红石和石榴石分离则较难。 项目采用全粒级或部分分粒级磁选-重选-磁选-脱泥分级-浮选联合工艺，均可获得TiO2品位为90%的金红石精矿以及纯度为88%的石榴石与绿辉石精矿，三种矿物的回收率均在67%以上。全粒级与部分分粒级工艺相比，获得的石榴石和绿辉石精矿的纯度和回收率基本相同;但在TiO2品位基本相同(90%)的情况下，部分分粒级比全粒级工艺总回收率高3个百分点。 选矿初步经济分析表明，其采用“部分分粒级磁选-重选-磁选-脱泥分级-浮选“联合工艺处理本矿，按年加工处理250万吨原料，生产TiO2品位为90%的金红石精矿、纯度为88%左右的石榴石和绿辉石3种精矿计算，其年利税金额可达64642.9万元，经济效益显著。

1、磁选实验 将金红石矿样磨至细度-74μm95%，给入磁选机进行磁选，磁场强度为0.7T。磁选成果表明，在磁场强度0.7T下，磁性产品产率为19.74%，档次为0.58%，金红石占有率为4.95%。磁选抛除了很多的磁性矿藏，非磁性产品中，金红石得到开始富集。 2、螺旋溜槽脱泥实验 金红石原矿细磨今后矿藏粒度较细，影响浮选实验的目标，所以使用螺旋溜槽进行脱泥实验。将金红石原矿5kg磨至-74μm占95%进行磁选，磁选精矿进螺旋溜槽脱去矿泥，重复三次实验。由实验成果可知，使用磁选设备对原矿进行磁选，可扔掉尾矿20%〜27%。非磁性产品使用螺旋溜槽脱泥后的产率为65.83%，回收率为90.04%。 3、浮选闭路实验 脱泥实验所得精矿进入浮选作业，以乙烯(SPA)和正辛醇(OCT)为组合捕收剂进行浮选闭路实验，浮选闭路实验流程如图所示。通过四次物料循坏，金红石产率、金属量趋于平衡，终究两次浮选目标如表所示。闭路实验的成果表明，两次成果加权均匀得到的精矿产率为4.10%，档次为70.98%，回收率为88.60%。金红石得到很好富集，金红石回收率较高。 4、浮选精矿磁选-焙烧-酸洗 浮选出的金红石精矿档次在70%左右，其间尚含有钛铁矿，少量角闪岩等杂质，少最硫和磷，需通过磁选除掉钛铁矿等杂质，焙烧酸洗除掉硫和磷，方能得到高档次的金红石。将浮选精矿磁选(湿式磁选). 由以上实验可知，通过联合工艺流程，磁选抛尾20%左右，脱泥产品进入浮选得到浮选精矿档次70.98%，作业回收率88.60%。浮选精矿经磁选-焙烧-酸洗，终究得到精矿档次89.53%，回收率74.78%。该金红石矿选用磁选-重选-浮选联合流程进行分选是可行的。

细粒金红石矿分步浮选粗选抛尾办法。本发明触及一种细粒金红石矿分步浮选粗选抛尾技能，属矿藏加工工程技能领域。本发明首要使用硫酸铝按捺金红石及不同程度活化硅酸盐矿藏的特性，使用油酸钠作捕收剂反浮选金红石，完成反浮选过程中有用脱泥；再使用钠和羧甲基纤维素与矿浆中的剩下硫酸铝的协同效果，组合按捺脉石矿藏，选用(或)作金红石活化剂，羟肟酸钠和苄基胂酸(或乙烯)为组合捕收剂正浮选金红石，即“先按捺金红石反浮选，再活化金红石正浮选”的“分步浮选”完成了细粒金红石粗选抛尾。该办法的金红石富集比高、回收率高，抛尾完全，能够大大下降金红石的选矿本钱。

我国天然金红石资源绝大部分为低档次的原生矿石，其储量占全国金红石资源总量的86%，而金红石砂矿仅为14%。因为金红石资源档次低、粒度纤细、矿石成份杂乱，因而选矿工艺流程长，多选用重选、磁选、浮选的联合工艺流程。现在，天然金红石价格偏高，缺少商场竞争能力，导致国内单一出产天然金红石的选矿加工厂商悉数停产。因而，简化工艺，下降出产成本，进步矿石归纳使用水平是开发使用我国金红石资源的要害。 某金红石矿石，档次较低，嵌布粒度细，其间＜0.0005～0.005mm占10%，0.006～0.008mm占15%，且金红石单体解离度也低。对该细粒嵌布的金红石来说，若用重选抛尾作为金红石选其他预选作业，分选功率很低，很多细粒金红石就会流失掉。依据该矿石特性，本研讨欲经过浮选工艺先抛除其间的一部分脉石矿藏，浮选所得精矿再进人下一步选矿作业，以到达下降出产成本，进步金红石选别收回率的意图。因而，浮选抛尾作为金红石选其他预选作业，其选别作用的好坏，将影响终究的选别目标。 一、原矿性质 原矿的化学成分分析成果及钛物相分析成果别离见表1和表2。 表1  原矿化学成分分析成果/%表2  原矿钛物相分析成果由分析成果可知，该金红石矿为细晶闪长岩型金红石原生矿床，含TiO 5.07%，其首要钛矿藏为金红石，含TiO 4.71%，占总量的92.90%，而钛铁矿和钛磁铁矿中TiO含量甚微，故金红石矿藏是仅有选矿意图物。 该金红石的颗粒微细，大都由次生改变构成，其嵌连联系杂乱。与绿泥石、绢云母、水白云母包裹或连生，属微细嵌布、包裹严峻的难选金红石矿。 二、浮选抛尾实验 （一）磨矿实验 磨矿的意图是使意图矿藏单体解离并得到适宜的选别粒度，磨矿细度实验流程如图1所示，实验成果见表3。图1  磨矿细度实验流程 表3  磨矿细度实验成果磨矿细度实验成果阐明，当磨矿细度由－200目94.06%添加到98.0l%时，浮选精矿档次和收回率均添加；再添加磨矿细度，目标反而有所下降。从表3可知，磨矿细度为－200目98.0l%时能获得最佳的浮选目标，其精矿档次为6.59%，收回率为67.53%。 （二）浮选抛尾实验 经过很多实验和研讨，发现选用NaCO，作调整剂(pH＝9)，六偏磷酸钠和CMC联协作按捺剂，可有效地削弱捕收剂与该矿藏中其他非意图矿藏的作用，即到达进步金红石收回率的意图。用作活化剂，用羟肟酸和乙烯联协作捕收剂，可有效地完成对金红石中TiO的捕收。用2油作起泡剂，用量为2Og/t。其浮选抛尾实验成果见表4。 表4  浮选抛尾实验成果/%从表4可知，选用上述药剂准则进行浮选，能够得到浮选粗精矿档次为15.16%、收回率为89.26%的目标，一次性抛尾到达72.27%，为后续的分选发明了有利的条件。 三、重选实验 尽管一次性抛尾的状况比较抱负，但富集比小，假如在此基础上进一步用浮选进行精选，要得到合格金红石精矿，难度是很大的。可是，经过浮选抛尾，很多的脉石矿藏被按捺在尾矿中，然后浮选精矿的组成相对简略，所以在浮选粗精矿中，金红石与脉石矿藏的密度差异就愈加显着。因而，能够选用重选来进一步进步档次。其重选流程见图2，重选实验成果见表5。图2  重选实验流程 表5  重选流程实验成果/%从表5能够看出，经过浮选抛尾得到档次为15.16%的金红石浮选粗精矿，经过重选，档次可进步到43.56%。 四、精选实验 金红石经过浮选抛尾后摇床重选即“浮选一重选”联合工艺得到档次为43.56%的粗精矿，要进一步进步档次得到合格精矿，需进行精选。在镜下调查粗精矿，还存在许多连生体，所以精选前要进行磨矿处理。磨矿能够使金红石进一步单体解离，但因为该金红石粒度太细，解离状况仍不抱负，能够合作酸浸来溶解金红石表面的污染杂质，改进浮选作用。 精选选用浮选的办法，其流程如图3所示，实验成果见表6。图3  精选实验流程 表6  精选流程实验成果/%从表6能够看出，摇床粗精矿经过磨矿、酸浸、三次精选能够得到档次为90.28%、作业收回率为85.45%的金红石精矿。 五、定论 （一）该金红石矿中金红石含TiO 4.71%，矿石首要特点是嵌布纤细，矿藏成分杂乱，绿泥石、碳酸盐矿藏是金红石的首要包裹体和载体，属难选微细粒金红石矿。 （二）经过体系的选矿实验研讨，断定选用浮选抛尾－重选－再磨酸浸－浮选的工艺流程，可获得含TiO为90.28%、收回率为47.37%的金红石精矿。 （三）预选作业选用浮选抛尾，可使意图矿藏开始富集，浮选粗精矿中的矿藏组成相对简略，意图矿藏与其他脉石矿藏在密度上的差异愈加显着，为后续的精选作业发明了有利条件，有效地进步了金红石档次。 参考文献 1、余新阳,陈禄政,等.尾矿中钛资源归纳收回的研讨[J].矿山环保,2003(6):5～7. 2、岳铁兵,曹进成,等.细粒金红石矿重选抛尾工艺研讨[J].化工矿藏与加工,2005(1):15～17. 3、张云,管永诗,等.我国金红石资源开发使用现状[J].矿产维护与使用,2000(5):27～30． 4、高利坤,张宗华,李春梅.河南方城金红石矿选矿实验研讨[J].矿产归纳使用,2003(3):3～8.

由于军事工业的需要和发展以及其他工业的需要，增加了对钛铁矿和金红石的需要量。据现有资料的不完全统计,全世界每年生产的钛精矿大约超过4500000t以上。 钛铁矿、金红石分原生矿、陆地砂矿和海滨砂矿,但不论原生矿或砂矿,都必须经过重力选矿预先富集,然后再电选,否则是极不经济的。此外，冶炼和各行业要求钛精矿中含TiO2大于48%以上。四川某厂钛铁矿先经重选，然后采用热风干燥，分级电选，所用电选机为Φ300×2000mm三鼓筒高压电选机，精矿含TiO2近乎48%。 就全世界来说，目前钛铁矿和金红石大部分是从海滨砂矿中回收，这是当前最主要的来源,现在产量在不断增加。最早是在美国佛罗里达州(Florida)的海滨砂矿中回收钛铁矿和金红石,现美国每年钛精矿的产量达400000t以上。此后,澳大利亚从海滨砂矿中回收钛矿物，产量居世界第一位，每年至少在1500000t以上。近几年统计,该国就有八家公司的生产厂矿使用电选回收钛铁矿和金红石等。西非塞拉利昂(Sierra)现在年产100000t金红石和钛铁矿精矿。此外,苏联也用电选分选砂矿的钛精矿，年产量在100000t以上，还有其他国家从海滨砂矿或陆地砂矿中回收钛矿物，年产量也不低。我国海滨矿具有相当数量的资源，目前主要集中在广东海南和广西海滨一带,每年回收一定数量,但产量不高。 海滨砂矿最突出的特点是矿物都已单体解离，因此不需要前面的破碎和磨矿这些大量的作业,一般每立方米海滨砂中含有用重矿物在1~3kg以上不等，且还有一个优点，就是细粒级(-150~200目)含量极少。这些海砂均是在海滨建立重选粗选厂得出的含有磁铁矿、钛铁矿、金红石、锆英石和独居石等这一类型的粗精矿,然后在海滨或陆地集中精选,而电选则是从其中得出合格钛精矿、铅英石和独居石等的主要选别手段。图1 广东某厂精选流程图 例如南方某精选厂的主要粗精矿就是来自海南岛，原料在海滨或陆地用重选方法预先富集,然后集中至该厂精选。入精选厂的原料中含钛矿物的TiO2为30~38%,ZrO2为6~7%,总稀土TR2O3为0.63~0.7%。矿物组成为钛铁矿、锆英石、金红石、独居石、磷钇矿、磁铁矿、褐铁矿、白钛石,并有少量锡石、黄金、钽铌矿。脉石矿物有石英、石榴子石、电气石、绿帘石、十字石和兰晶石等，所采用的流程如图1所示。 由于原料来自各个地区，性质也比较复杂，因此采用的流程也是比较复杂的，但它具备有灵活性,其分选指标如表1所示。 表1 选矿精选指标产品名称品位，%回收率，%注TiO2ZrO2TR2R3Y2O3钛铁矿金红石锆英石独居石磷钇砂原矿5085   35 60~65   6.5   55 0.65    300.0585658272681001. 金红石精矿是指金红石、板铁矿、锐钻矿、白钛石组成高钛矿物。2.原矿中TiO2是指总含量。该厂采用的电选机为Φ120×1500mm双辊电选机(20kV)。国外澳大利亚的海滨砂矿的精选主要依靠电选得到高质量的钛精砂，采用美国的Carpco型高压电选机，另外还磁选配合精选，每年得出高质量的钛精矿100000t,金红石65000t,锆英石9000t。 美国Florida以产钛精矿著名，据称采用Carpco型高压电选机和图2的工艺流程后，效果很好。图2 美国处理海滨砂矿电选原则流程图 给矿为重选粗精矿或浮选粗精矿，含重矿物达80~95%，给矿粒度为-16+400目，采用Carpco型电选机分选,矿石预先加温到93，每台设备处理能力14t/h;最大达50t/h。所得最终精矿以含钛矿物计算,达99%,回收率98%,指标比较先进。

钛铁矿、金红石砂矿选矿技能，钛铁矿、金红石砂矿：这是我国现在出产钛铁矿和金红石精矿的首要矿石类型。依据海南中兴精密陶瓷微粉总厂和海南省冶金工业总公司所属沙老、南港、清澜(铺前)、乌场(保定)4个国有钛(砂)矿的出产实践，其钛铁矿、金红石、锆石、独居石砂矿的采矿、选矿工艺流程和各种精矿的技能指标如图3.5.10。采矿的回采率>95%，贫化率 钛铁矿、金红石砂矿选矿技能，为了进步资源的利用率和经济效益，削减中矿、尾矿的积压和对环境的污染，咱们曾专题研讨了“海南岛海边砂矿难选中矿钛元素赋存状况及归纳收回途径”(第三届全国矿产资源归纳利用学术会议论文集，1990年)。该研讨、实验标明：①钛元素首要赋存在以Ti4+与Fe2+呈类质同象置换而构成的钛-铁矿系列中;其间钛铁矿(含TiO2　52%～54%)和富铁钛铁矿(含TiO2　46%)所占的份额达66.2%，其次是富钛钛铁矿(含TiO2　56%～58%)占19.2%，钛赤铁矿(含TiO2　10.7%～19.5%)占14.6%。此外，钛元素还少量地赋存在金红石、锐钛矿、白钛石和榍石中。②难选中矿属钛铁矿、锆石、独居石、金红石、锐钛矿等的混合矿藏，矿藏粒度0.2～0.08mm(属可选粒度);选用二介质作“沉浮”选矿，比重 3.3的有用重矿藏下沉产率达73.5%。③在下沉的重矿藏中，除主收钛铁矿外，可归纳收回锆石、独居石、富钛钛铁矿和金红石;其有用的选矿流程有二：其一是有用重矿藏经电磁选场强6000Oe分选出占钛铁矿矿藏份额88.1%的磁性产品(TiO243%)，再经800℃、10min的氧化焙烧，最终经场强650Oe弱磁选，在磁选产品中可取得TiO250%～51%的钛铁矿精矿产品;其二是有用重矿藏(钛铁矿粗精矿，含TiO243%～46%)经电选(2.1kV，120r/min)，在导体产品中可取得TiO251%～53%的钛铁矿精矿产品。④在经场强8000—12000 Oe磁选的尾矿中，再选用浮选，可取得合格的独居石精矿;再对其经场强>20000Oe磁选的非电磁性重矿藏尾矿中，钛铁矿、金红石砂矿选矿技能选用电选，可在非导体性产品中取得合格的锆石精矿，在导体性产品中取得合格的金红石精矿。

钛铁矿、金红石砂矿：这是我国现在出产钛铁矿和金红石精矿的首要矿石类型。依据海南中兴精密陶瓷微粉总厂和海南省冶金工业总公司所属沙老、南港、清澜 ( 铺前 )、乌场(保定) 4 个国有钛(砂)矿的出产实践，其钛铁矿、金红石、锆石、独居石砂矿的采矿、选矿工艺流程和各种精矿的技术指标如图 3.5.10。采矿的回采率> 95 %，贫化率 为了进步资源的利用率和经济效益，削减中矿、尾矿的积压和对环境的污染，广州有色金属研讨院曾专题研讨了“海南岛海边砂矿难选中矿钛元素赋存状况及归纳收回途径”(第三届全国矿产资源归纳利用学术会议论文集，1990 年)。该研讨、实验标明：①钛元素首要赋存在以 Ti4+ 与 Fe2+ 呈类质同象置换而构成的钛 - 铁矿系列中;其间钛铁矿(含 TiO252 %～54 %)和富铁钛铁矿(含 TiO246 %)所占的份额达 66.2 %，其次是富钛钛铁矿(含 TiO256 %～ 58 %)占 19.2 %，钛赤铁矿(含TiO210.7 %～ 19.5 %)占 14.6%。此外，钛元素还少量地赋存在金红石、锐钛矿、白钛石和榍石中。②难选中矿属钛铁矿、锆石、独居石、金红石、锐钛矿等的混合矿藏，矿藏粒度 0.2 ～ 0.08mm(属可选粒度);选用二介质作“沉浮”选矿，比重3.3 的有用重矿藏下沉产率达73.5 %。③在下沉的重矿藏中，除主收钛铁矿外，可归纳收回锆石、独居石、富钛钛铁矿和金红石;其有用的选矿流程有二：其一是有用重矿藏经电磁选场强 6000Oe分选出占钛铁矿矿藏份额 88.1 %的磁性产品( TiO243 %)，再经 800 ℃、 10min 的氧化焙烧，最终经场强 650 Oe弱磁选，在磁选产品中可取得 TiO250% ～ 51 %的钛铁矿精矿产品;其二是有用重矿藏(钛铁矿粗精矿，含 TiO243% ～ 46 %)经电选( 2.1kV， 120r / min )，在导体产品中可取得 TiO2 51% ～ 53 %的钛铁矿精矿产品。④在经场强 8000 — 12000 Oe磁选的尾矿中，再选用浮选，可取得合格的独居石精矿;再对其经场强> 20000 Oe磁选的非电磁性重矿藏尾矿中，选用电选，可在非导体性产品中取得合格的锆石精矿，在导体性产品中取得合格的金红石精矿。

根据委托方要求，本次试验的目的在于：通过对提供的试验样品进行多元素分析、岩矿鉴定，查明其矿物组成，确定可开发利用的石墨固定碳、金红石具体含量。在此基础上，进行多方案可选性试验，确定石墨碳、金红石产品指标，提供石墨产品的精矿品位及其回收率，结合市场价格及所采用工艺大体生产成本，进行经济分析，为该石墨（金红石）矿是否具有可开采价值，提供指导性意见。     1、陕西洋相翁子沟石墨（金红石）矿主要有用碳质物为石墨，主要工业钛矿物为金红石，石墨的特征是矿物粒度细小，但固体嵌晶包体极少，成分纯净，石墨质量相对较好。     2、本次试验的重点是确定翁子沟石墨（金红石）矿中的石墨资源开发价值，因此针对样品的矿石特点，进行了多方案对比试验，并借鉴国内外石墨选矿的先进工艺，最终采用一段粗磨、二段再磨、一次粗选、一次扫选、八次精选工艺流程。    经过连续20天的试验，获得石墨精矿含固定碳87.05%，回收率79.11%；尾矿综合回收金红石，富集后TiO2可达9.39%，回收率44.62%。初步结论为：翁子沟石墨（金红石）矿中石墨是可选的，金红石回收试验也有一定效果；如果进行闭路试验以及优化试验条件，石墨精矿的产品品位和回收率，将会进一步提高；金红石的回收亦将获得更加理想的指标。因此，该矿具有可以开采的经济价值。    陕西洋县翁子沟石墨（金红石）矿，按照日处理500吨矿石的小型选矿厂设计，经过初步估算，每年净利润可达132.75万元。    综上所述，可以确定陕西洋县翁子沟石墨（金红石）矿，具有可以开发的经济价值。    由于试验时间要求紧，有一些工艺条件没有进行详细研究。如果进行闭路试验以及优化试验条件，石墨精矿的精矿品位和回收率，将会进一步提高；金红石的回收亦将获得更加理想的指标。

根据委托方要求，本次试验的目的在于：通过对提供的试验样品进行多元素分析、岩矿鉴定，查明其矿物组成，确定可开发利用的石墨固定碳、金红石具体含量。在此基础上，进行多方案可选性试验，确定石墨碳、金红石产品指标，提供石墨产品的精矿品位及其回收率，结合市场价格及所采用工艺大体生产成本，进行经济分析，为该石墨(金红石)矿是否具有可开采价值，提供指导性意见。 1、陕西洋相翁子沟石墨(金红石)矿主要有用碳质物为石墨，主要工业钛矿物为金红石，石墨的特征是矿物粒度细小，但固体嵌晶包体极少，成分纯净，石墨质量相对较好。 2、本次试验的重点是确定翁子沟石墨(金红石)矿中的石墨资源开发价值，因此针对样品的矿石特点，进行了多方案对比试验，并借鉴国内外石墨选矿的先进工艺，最终采用一段粗磨、二段再磨、一次粗选、一次扫选、八次精选工艺流程。 经过连续20天的试验，获得石墨精矿含固定碳87.05%，回收率79.11%;尾矿综合回收金红石，富集后TiO2可达9.39%，回收率44.62%。初步结论为：翁子沟石墨(金红石)矿中石墨是可选的，金红石回收试验也有一定效果;如果进行闭路试验以及优化试验条件，石墨精矿的产品品位和回收率，将会进一步提高;金红石的回收亦将获得更加理想的指标。因此，该矿具有可以开采的经济价值。 陕西洋县翁子沟石墨(金红石)矿，按照日处理500吨矿石的小型选矿厂设计，经过初步估算，每年净利润可达132.75万元。 综上所述，可以确定陕西洋县翁子沟石墨(金红石)矿，具有可以开发的经济价值。 由于试验时间要求紧，有一些工艺条件没有进行详细研究。如果进行闭路试验以及优化试验条件，石墨精矿的精矿品位和回收率，将会进一步提高;金红石的回收亦将获得更加理想的指标。

在某些原生金红石矿中,石榴石是首要的伴生脉石矿藏。选矿中,石榴石往往成为影响金红石进步档次的重要限制要素,多年来,有关金红石与石榴石别离的作业,一向为国内外所注重。金红石与石榴石的比重分别为4.16和4.034,十分挨近,所以,重选办法不能使两矿藏别离。尽管金红石具弱磁性,石榴石其中等磁性,但由于金红石晶格中存在铁的类质同象,部分金红石颗粒中含钦铁矿与角闪石的包裹体以及金红石表面被铁污染等原因,实践矿石中部分金红石磁性增强,这些要素增加了磁选别离的困难。因而,研讨选用浮选办法进行别离十分必要。金红石与石榴石浮选别离的作业,多从研讨浮选药剂人手。研讨标明氧化循环油、油酸盐和苄基胂酸均可作为金红石的捕收剂,但这些捕收剂不具备使金红石与石榴石有用别离的选择性,完成有用别离有必要凭借毒性较大的抑制剂一钠。明显,浮选进程的进行,往往带来对环境的污染。本文研讨了无毒捕收剂ZN108对金红石、石榴石的浮选功能以及在ZN108效果下,几种抑制剂的影响。经过研讨,确立了使金红石和石榴石在无污染情况下完成别离的新药剂准则,并探讨了相关的效果机理。

用TiCl4制造钛白的研究工作开展得比较早，曾出现过三种方法，即液相水解法、气相水解法、气相氧化法。    液相水解法的工艺与传统的硫酸法相似。主要工艺过程为：TiCl4主要采用稀释法或中和法水解制备晶种→TiC14液相水解→制成偏钛酸H2Ti03→锻烧→制成金红石型钛白。在水解过程中产生大量的稀HCl难以循环利用。    气相水解法是TiC14蒸气与水蒸气在400℃温度下进行水解反应，制成颜料用的钛白，副产品为HCI.该法同样存在HCI利用问题，另外在高温下HC1的腐蚀性较为严重，耐腐蚀性的材料难以解决。这样该法必然存在着对产品的污染，因此该法没有形成工业化。    TiCl4气相氧化法同样经历了严峻的考验，闯过工艺、设备材料关，其工业化的进程比普通化工要慢一些。经过多个资深公司的开发使工艺成熟，并实现生产装置简单，生产能力大，自动化程度高，产品质量优良的特点，使之得到快速发展。

李志伟等对河南某钒矿石进行了湿法提取五氧化二钒的实验研讨，选用强酸浸出—溶液萃取—硫酸反萃—沉钒—煅烧制钒工艺，在氧化剂用量1%，磨矿细度65%－0.074mm，浸出温度90℃，液固比1∶1，硫酸用量30%，浸出时刻10h的条件下，钒的浸出率达到了92.50%；浸出液用P－204，P－507 ,TBP和磺化火油溶液萃取，硫酸溶液反萃取，再经氧化、沉积、热解，可得到纯度98.56%的钒，钒的归纳收回率大于85%。 高玉德等对湖南某白钨矿进行了选矿实验研讨。选用优先浮硫—白钨常温粗选—钨粗精矿加温精选的工艺流程及碳酸钠—水玻璃-F9组合药剂准则，对含钨0.39%，白钨矿中钨的散布率85%左右的原矿，取得了钨精矿档次67.35%，收回率80.09%的选矿技术目标。 张爱萍对某高硫白钨矿石进行了浮选实验研讨。成果表明，在磨矿细度70%～75%－0.074mm的条件下，预先浮选脱硫，再常温浮选白钨，得到了白钨精矿档次62.87%，收回率84.33%的抱负目标。 刘玫华针对某低档次锡矿石的特色，选用螺旋溜槽、跳汰和摇床3种不同的重选办法进行了抛尾实验研讨。成果表明，摇床抛尾是对该矿进行预选处理的有用办法，锡粗精矿的档次从0.37%提高到3%，收回率72.37%，抛掉的尾矿产率60%，锡在尾矿中的丢失仅15.89%，这为后续的锡收回作业供给了有利条件。 孙阳等对陕西商南某锑矿石进行选矿实验研讨后发现选用糊精可有用地按捺矿石中的黄铁矿，选用乙硫氮、丁黄药和丁基铵黑药按必定份额混合的捕收剂，可使黄铁矿与锑矿藏得到很好明别离；通过粗精矿再磨，可使粗精矿中的锑矿藏连生体尽量单体解离，然后提高了分选技术目标。   蔡震雷等对包钢选矿厂强磁选粗精矿经磁化焙烧一弱磁选所得尾矿进行稀土选矿实验研讨。成果表明，经预先脱碳，并经混合浮选得到混合浮选精矿，再通过1次粗选、3次精选、1次扫选，终究获得了REO档次64.4 1%，收回率18.13%的稀土精矿产品。 于秀兰等研讨了包钢选矿厂尾矿经A1cl3或MgO脱氟后进行加碳氯化提取稀土的反响原理和工艺，调查了碳热氯化反响时刻和脱氟剂对稀土提取率的影响。成果袁明，在700℃下碳热氯化2h．以Alcl3作脱氟剂时，稀土提取率可达77%；以Mg0作脱氟剂时，稀土提取率可达84%。 为了有用地削减矿泥对金红石浮选的影响，高利坤等对某难选金红石矿进行了反浮选实验研讨。成果表明，选用硫酸铝按捺金红石，用油酸钠反浮选，能够扔掉必定量的泡沫产品，其间的金红石档次0.39%，－0.010mm粒级脱除率74.79%率，为金红石的正浮选发明了有利条件；脱泥20对金红石进行正浮选，经1次粗选即可得到档次20.30%，收回率83.88%的金红石粗精矿。

一、前语 金红石是提炼金属钛的重要矿藏质料，也是出产金红石型钛的最佳质料以及高级电焊条有必要的质料之一。我国的钛资源十分丰厚，位居世界第一，约占世界钛储量的48﹪，现探明的储量达9亿吨，但可经济使用的钛铁矿约1亿吨，金红石矿为数千万吨。金红石资源含钛量占钛资源总量的2.01％，其间金红石岩矿占1.52％，金红石砂矿占0.49％。因而国内天然金红石资源是十分名贵的，近年来金红石矿的地质勘查作业正在向纵深展开，并获得了令人振奋的可喜成绩。 综观世界经济，钛材在航空、建筑、轿车、日子休闲、医疗、化工、海洋开发等范畴的强势需求，使世界钛材商场日趋火旺，国内钛材的需求量也在添加，添加幅度到达了两位数。但我国天然金红石资源绝大部分为等级低次的原生矿石，其储量占全国金红石资源总量的86％，而金红石砂矿仅为14％。因为金红石资源档次低、粒度纤细、矿石成分杂乱，因而选矿工艺流程长，多选用重选、磁选、浮选的联合工艺流程。某些矿区为了除掉微量的S、P、Fe等杂质还需求焙烧或酸洗，所以加工本钱高。因而处理我国天然金红石的开发使用问题的要害是进一步加强地质探矿作业的科学研讨（找大矿、找好矿）和选矿技能上的打破。 二、金红石资源散布概略 金红石资源散布与其成矿地质布景、控矿要素、成矿地质条件有着亲近的联系。从鄂、豫、苏、晋、鲁诸省已发现的金红石矿床、矿化点相关资料的研讨中，可找出金红石矿床的成矿机理。 （一）金红石矿床的区域成矿地质布景、控矿要素、成矿地质条件 1、区域成矿地质布景 我国金红石成矿的大地结构单元首要为秦岭造山系东段，次为中朝准地台、扬子准地台及华南造山带。与成矿有关的地层首要为前寒武系及泥盆系的区域蜕变岩。与成矿有关的首要结构为深大开裂。与成矿有关岩浆岩首要为基性岩、次为超基性岩和蚀变岩等。金红石矿首要散布在太行—恒山成矿带、东秦岭成矿带、辽东—鲁东成矿带、宁南—会东成矿带、东南沿海成矿带。 2、控矿要素 ⑴地层 堆积蜕变型金红石矿床首要产于秦岭褶皱带，其矿床产出层位有元古宇和古生界。榴辉岩型金红石矿床首要产于秦岭褶皱带东部的超高压、高压蜕变带以及郯庐开裂的东延部分，富矿层位为中古元古界。热液蚀变型金红石矿床首要产于秦岭褶皱带东段，富矿层位为古生界，寒武纪—奥陶系。蜕变蚀变岩型金红石矿床产于华北准地台山西台背斜恒山褶皱带蜕变蚀变岩带内，富矿层位为太古界恒山群陈旧蜕变岩系。各年代的地层均遭受不同程度区域蜕变作用，金红石矿床则赋存在各种不同的蜕变岩系中。 ⑵结构 ①大地结构环境控矿 我国金红石矿床首要散布在秦岭结构带东段，次为中朝准地台，扬子准地台及华南造山带。 ②褶皱 依据典型矿床地质特征分析首要金红石矿床均赋存在结构的有利部位，褶皱结构的轴部及两翼的有利结构部位是成矿的有利部位。 3、成矿地质条件 ⑴区域蜕变作用 区域蜕变作用是金红石成矿的必要条件，我国典型金红石矿床，首要赋存在区域蜕变作用为主的中深部蜕变岩中，以中高压和中低压蜕变条件为特征。 ⑵岩浆作用 岩浆作用与金红石构成的联系，首要表现在两个方面，其一是岩浆分异作用使钛铁富集构成高钛岩浆；其二是岩浆结晶作用构成金红石矿床。 ⑶热液作用 热液作用与成矿的联系首要表现在高钛物质在蜕变作用过程中重熔构成高钛热液，高钛热液在结构区域动力作用下运移至恰当部位结晶构成热液型金红石矿床；另一种则表现在使富含钛铁矿的岩石发作热液蚀变，构成蚀变岩型金红石矿床，蜕变作用使金红石颗粒变粗，并进一步富集成具有较好工业价值的矿床。 ⑷风化作用 风化作用使原生金红石矿床矿石结构松懈，部分脉石矿藏改变，使矿床选采才干进步，并进步其经济价值，而成为新式的风化矿床。 ⑸堆积作用 原生金红石矿体经风化、剥蚀，成矿藏质经地表径流转移、堆积，使金红石进一步富集而构成现代堆积型金红石矿床。 （二）金红石资源散布 依据金红石矿床的成矿布景、控矿要素、成矿地质条件，金红石首要产于蜕变岩系的含金红石石英脉中和伟晶岩脉中。此外，在火成岩中作为副矿藏呈现，亦常呈粒状见于片麻岩中。也以碎屑或砂矿方式散布于堆积岩或堆积物中。 我国金红石岩矿首要散布在湖北省枣阳的大阜山；山西省代县的碾子沟；河南省新县的杨冲等省。其间湖北省金红石储量534.43万吨占全国750.86万吨的71.20％，山西省154.79万吨占20.60％，陕西省44.40万吨占5.90％。金红石砂矿首要散布在河南省西峡县的八庙子沟；山东省莱西县的刘家庄和诸城市的上崔家沟；湖北省枣阳的大阜山；湖南省湘阴的望湘、岳阳的新墙河、华阳的三朗堰；安徽省潜山的黄埔古井；海南省万宁县的保定。其间河南省金红石砂矿218.45万吨占全国256.86万吨的85％，山东省17.68万吨占6.9％，湖北省9.24万吨占3.60％，湖南省6.99万吨占2.70％，安徽省占1.15％，海南省占0.58％。 国外金红石首要产地在美国加利福尼亚州、南达科他州、阿肯色州、佐治亚州格雷夫斯山脉；安大略省萨德伯里；挪威；瑞典；德国；澳大利亚昆士兰、新南威尔士；发光金红石在瑞士和巴西都有发现。 三、金红石矿石特征及选矿工艺 （一）矿石特征 1、原生金红石岩矿 矿石以含金红石、石榴子石的角闪岩为主，次为含金红石和石墨石英云母片岩、含金红石的磷块岩等；矿石含金红石2.29～2.42％，高者达4.89～6.43％，或伴有磷灰石、钛铁矿、锆石等可归纳使用。 2、金红石砂矿 残缺积型、沿海型、冲积型金红石砂矿的矿藏组分与钛铁矿砂矿相似。矿石质量首要取决于金红石的含量及粒度。金红石含量各矿区纷歧，一般为1.10～3.87％kg／m3，高者达4.70～8.37％kg／m3。常伴有钛铁矿、锆石、磷灰石。 （二）选矿工艺 1、原生金红石岩矿 原生金红石矿是我国金红石矿的首要类型，现在国内的开发仍然处于起步阶段。其首要原因是我国金红石矿档次低，粒度细，矿藏组成及嵌布联系杂乱，金红石矿藏与一些首要伴生的有用矿藏的可选性不同小，选矿工艺杂乱，建厂出资大，经济效益低下。代县金红石精矿产品质量优秀，但金红石的收回率缺乏50％。近年来，我国多家研讨单位相继对原生金红石矿做了很多的研讨作业，探究合理的选矿工艺。 ⑴山西代县碾子沟金红石矿 ① 矿石性质 碾子沟金红石矿床为蚀变岩原生矿，矿石中首要金属矿藏为金红石、钛铁矿和磁铁矿。脉石矿藏首要为透闪石、滑石、普通角闪石，其次有阳起石、绿泥石、黑云母、石英等，还有少数的兰晶石和磷灰石等。矿石的结构结构比较简单，金红石呈半自形粒状结构和告知剩余结构及少数自形柱状结构。其间，半自形粒状结构金红石散布最广，金红石边际略被脉石矿藏告知，金红石粒度较粗，一般在0.5～1.0mm。告知剩余结构中的金红石大部分被脉石矿藏告知。自形柱状结构则为少数细粒（0.05～0.1mm）金红石被包裹于滑石、透闪石中，其晶形完好且呈柱状。与国内同类型矿床比较，该矿矿石档次较低，但其金红石天然颗粒粒度较粗，可选性杰出，金红石纯度高，杂质少。 ②选矿工艺 代县现在已建的选厂的选矿工艺：重—磁—酸洗联合流程。获得的精矿档次可达90％以上，但选矿收回率低，缺乏50％。湖北省地质实验研讨所、长沙矿冶研讨院及化学工业部化学矿产地质研讨院曾对代县碾子沟金红石矿做过可选性实验，实验效果标明，代县金红石矿的金红石粒度较粗，选用开路磨矿，既能确保金红石不易发生过火破坏，又能到达使金红石单体解离较彻底的意图。该矿石适合选用重选。 ⑵四川会东新山金红石矿 ①矿石性质 金红石矿的首要钛矿藏为金红石、锐钛矿、钛铁矿等。脉石矿藏首要为绢云母、绿泥石、石英、黑云母等。其金红石档次较高，到达3～4.5％，但矿藏组分杂乱，浸染粒度极纤细，金红石在矿石中散布极不均匀，被绢云母、绿泥石包裹，与褐铁矿化、碳酸盐化、硅化的矿石中氧化铁、碳酸盐呈包裹连生联系，归于较难选的矿石。陕西健康镇红石矿与此矿相似。 ②选矿工艺 昆明理工大学选用不同的工艺流程对此矿石进行了选矿实验研讨，针对金红石粒度细的特性，选用了多段磨矿，并用助磨剂按捺或削减颗粒的聚会，然后改进磨矿作用和下降能耗，选用高梯度磁选机、离波摇床、超高压悬浮电选机等处理微细粒矿石，获得了抱负的别离作用。原矿档次4.20％，选用重—磁—浮—电的流程，精矿档次83.73％，收回率达40.19％。 ⑶湖北枣阳金红石矿 ①矿石性质 枣阳金红石矿属富含金红石的蜕变基性岩原生矿，有用矿藏首要为金红石，伴生有少数钛铁矿、磁铁矿、榍石、白铁矿、黄铁矿、磷灰石等。脉石矿藏首要为柘榴子石、角闪石，其次为黝帘石、绿泥石、云母、长石、石英等。金红石嵌布粒度细，散布不均匀，一般粒度0.03～0.10mm，最大可达0.788～0.95mm，最小0.015mm。有用矿藏与脉石矿藏密度差小，其次序由大到小为钛铁矿、金红石、柘榴子石、角闪石、黝帘石。部分金红石内有钛铁矿包裹体，钛在脉石矿藏中高度涣散，钛含量占钛总量的15～20％。矿石中含有绿泥石和云母等易引起二次泥化的矿藏。 ②选矿工艺 从1966年开端，就有研讨院对此矿石进行选矿实验研讨，效果标明，浮—磁选流程更适合处理该类矿石。 湖北省地质实验室研讨所，选用苄基胂酸为捕收剂，别离以钠＋硫酸和＋钠为调整剂，对该矿石进行了全浮选实验，效果标明，选用这两种试剂系列，均获得较好的浮选效果。 ⑷陕西商南金红石矿 ①矿石性质 矿石中首要金属矿藏有金红石、钛赤铁矿、钛铁矿、榍石、方铅矿、硫铁矿、磁黄铁矿、黄铁矿、褐铁矿等。脉石矿藏首要为角闪石、黑云母、长石、方解石、绿泥石、透闪石、磷灰石及少数的绿帘石等。金红石粒度0.03～0.15mm为主，占80.10％。金红石单矿藏中含二氧化钛97.83％。 ② 选矿工艺  陕西地矿局西安测试中心、西北有色金属地质研讨所、武汉钢铁学院和昆明理工大学别离对该矿石进行了选矿工艺研讨，效果标明：精矿收回率遍及不高，原因首要是因为矿床的矿石矿藏组合杂乱，金红石含量低，硫、磷矿藏等有害杂质偏高，使选矿流程杂乱，加之金红石粒度细，有点还呈连生体或嵌裹在其它矿藏晶体之中，使其在选矿流程中难以别离，损失于磁性物和尾矿中。 金红石的可选功能首要受其粒度的影响，磨矿细度是影响金红石选其他重要要素，阶段磨矿、擦拭磨矿、添加助磨剂等手法均可有用进步选别作用，依据原生金红石矿矿藏组分及嵌布联系杂乱的特色，金红石矿的选别有必要选用重选、磁选、浮选、电选、酸洗等组成的联合选矿工艺，才干获得高质量的金红石精矿。而且依据原矿档次低的特色，应将选矿工艺分为粗选和精选两阶段进行，挑选高效无毒的组合捕收剂和调整剂。选用浮选法处理原生金红石矿石是往后研讨的主攻方向。 ⑸江苏等地金红石矿 近年来，在我国发现了不少大型榴辉石型原生金红石矿床。如江苏省新沂市和东海县一带、安徽省大别山南部潜山和太湖一带、山东诸城市上崔家沟、湖北罗田县褐营山县等。 ①矿石性质 该类矿石矿藏组成首要为石榴子石、绿辉石、金红石、其它还有角闪石、绿泥石、磷灰石、石英、帘石、粘土、云母和铁质等。此类型金红石矿床具有储量巨大、档次较高、埋藏浅、易挖掘等特色。石榴子石是首要的伴生脉石矿藏，在选矿中往往成为影响金红石精矿档次进步的重要限制要素。多年来，有关金红石与石榴子石别离的作业，一向为国内外所注重。 ② 选矿工艺 北京有色冶金规划研讨总院对东海县榴辉岩型金红石矿选用重—磁—再磨—浮—重选联合工艺进行了实验研讨。效果显现，归纳收回石榴子石时，金红石精矿档次90％以上，收回率52.30％；未收回石榴子石时，金红石精矿档次90％以上，收回率62.13％。归纳收回石榴子石的效益明显进步。 国家建材局地质研讨所选用浮选法对金红石与石榴子石进行了别离实验。效果显现，氧化循环油、油酸盐和苄基胂酸均可作为金红石的捕收剂，但均不具有使金红石与石榴子石有用别离的挑选性。以FL108作为捕收剂，六偏磷酸钠作为按捺剂，可以完结金红石与石榴子石有用别离。 铜陵有色规划研讨院选用重选—强磁选联合工艺，对某榴辉石岩金红石矿（TiO26.82%）进行了选矿实验。其效果：金红石精矿89.94％，收回率45.66％；石榴子石精矿85～90％，收回率70％左右。该工艺可有用地归纳收回该类矿石中的有用矿藏。 2、金红石砂矿 ⑴河南方城金红石矿，矿区内有原生矿、风化壳砂矿和冲积型砂矿3种类型。现在首要勘查目标为风化壳砂矿。 ①矿石性质 风化壳砂矿首要含钛矿藏为金红石，其次有蚀变钛铁矿、钛铁矿、钛磁性铁矿、榍石。脉石矿藏首要有角闪石、石英、白云石、绿帘石、绿泥石等。金红石嵌布粒度较细，属细粒、微细粒不均匀嵌布，粒度区间较大（0.01～0.20mm），一般多在0.037—0.074mm较多。金红石以自形晶或半自形晶粒状嵌布在脉石矿藏粒间，部分以包裹体方式散布在脉石中。金红石与铁矿藏间联系十分亲近，它们相互交叉，相互包裹。一起存在很多的泥质矿藏。 ②选矿工艺 昆明理工大学等4个单位对河南方城金红石矿进行了选矿实验研讨，其效果：选用磁—重—酸洗—电选的联合工艺，原矿档次2.21％，精矿档次92.02％（Ⅰ）、80.05％（Ⅱ），收回率65.78％（Ⅰ）、10.87（Ⅱ）。 江西石城钽铌矿对方城风化壳中金红石可选性的实验研讨选用的工艺为磁—重—酸洗的联合工艺，原矿档次3.59％，精矿档次92.04％，收回率71.02％。 东北大学选用擦拭磨矿—重选抛尾—浮选—磁选—酸洗的联合工艺对该矿进行了实验研讨，原矿档次2.20％，精矿档次90.80％，收回率62.13％。 ⑵海南的滨砂型钛铁矿 海边砂矿中多伴生有钛铁矿、锆英石和独居石。因而在选矿收回金红石时有必要归纳收回相应的有用矿藏。 将采出的海边砂先用螺旋选矿机分出泥质物和硅质物等轻产品抛弃，重产品用磁选收回钛铁矿精矿，非磁产品再经摇床高压静电选和强磁选别离收回锆英石、金红石和独居石、用该工艺处理海南的滨砂型钛铁矿获得杰出作用，并建成年产5000吨钛铁矿精矿的出产厂。所出产的金红石含二氧化钛85％、钛铁矿含二氧化钛48％～50％，锆英石含ZrO263～65％，独居石产品也契合质量要求。 四、金红石资源勘查、选矿工业现状分析及远景展望 （一）金红石资源勘查现状 我国钛资源量大，就现在出产才干及添加趋势而言，可挖掘上百年。但钒钛磁铁矿中的钛收回受铁矿采选才干的限制，且其选冶使用较晚，精矿档次稍低，加之钛工业方面水平低，我国高级钛首要靠进口。因而，全面分析研讨我国金红石矿的构成条件，对其资源远景做出比较切当的点评猜测，赶快找到一批可供使用的金红石矿床，极力补偿国内缺乏，以便决议我国金红石天然资源是否可以满意国内需求仍是长时间依托进口，并全力展开人工金红石乃燃眉之急。 据我国地质科学院2006年度科学效果汇报会暨十大科技展开评选会的音讯。我国地质科学家经过两年的查询研讨，在内蒙古正蓝旗羊蹄子山区域发现了两条国内稀有的高级次金红石富矿带，而且在其间一条矿带上部，一起发现了厚达50米～60米的金红石贫矿带。北部磨山石的矿带以金红石为主，伴生钛铁矿。整个矿体长约1.1公里，厚2.5～11.2米。主矿石的二氧化钛为5.00％～15.46%，均匀档次为8.64%，比我国已探明的金红石原生矿档次高3～5倍，而在这个富矿体的上部60米厚度空间内还存在很多的金红石贫矿带，均匀档次为2.36%。在它的南部（羊蹄子山），相同存在一条档次在4.29％～10.2%的金红石原生矿富矿。专家称，开端预算，该区域的金红石资源量超越20万吨，到达了大型。矿床成因与现在世界上已知的钛矿床有本质区别。 这是我国经过科学技能研讨，发现的世界首例新成因类型的大型富钛矿床，与现在世界上已知的9类钛矿床的成因类型有本质区别。 新类型矿床，经过体系点评，是金红石矿获得找矿重大打破的典型典范。现有资料标明，该矿金红石矿资源量即高级钛将超越20万吨，远景资源量高于50万吨。 2007年2月12日，江苏省地质查询研讨院施行完结的“江苏省新沂市小焦金红石矿详查”项目，共圈出8个金红石矿体，预算求得331+332+333金红石矿石2912.57万吨，金红石资源量81.98万吨，石榴子石1165.02万吨，绿辉石873.77万吨。主矿体地表操控长1480米，均匀厚度25.20米，资源量达68.30万吨，占矿区331＋332＋333资源总量的83.31％，均匀档次达2.88％，均高于国内其他首要金红石矿产。此外，在主矿体内以金红石TiO2含量3.5%为下限圈出一高级次矿体，其331+332+333资源量为24.87万吨，超越大型矿床标准(20万吨)，均匀档次高达3.85%。这是我国稀有的档次最高、厚度最大的金红石矿床，该矿有望成为我国最大的金红石资源直销基地。 上述两矿的开发使用关于我国改变高级金红石钛首要依托进口将起到重要作用。 （二）选矿工业现状分析 国内金红石选矿自80年代开端，相继在湖北省枣阳、山西省代县、河南省西陕先后建成金红石选矿数家，选矿规划日处理在25～300t，到1998年末悉数停产，其首要原因： 1、金红石选厂规划太小、本钱过高。 2、选矿工艺落后，设备陈旧。 3、金红石矿归纳使用率低。 4、金红石矿分选技能难度大。 我国尽管是钛矿资源大国，但不是出产强国，钛矿产业并未随钛白工业的鼓起而同步展开。 我国金红石的开发使用尚处于初级阶段，年产值很低，大约2500t/a左右，且90%来自砂矿。金红石砂精矿的首要产地为广东、广西和海南，均系钛铁砂精矿出产的收回产品。我国的原生金红石矿因为矿石结构细密，粒度细，可选性差至今未被大规划开发使用，年产值仅几百吨。原生金红石的出产矿山现在仅湖北枣阳大阜山一处，该矿已于1990年建成，是我国第一座大型金红石矿山并正式投产，金红石的选矿工艺也获得了必定展开，现已建成年产1200t的金红石选矿厂，完结了采、选、加工一条龙。该矿出产的金红石精矿首要用于出产高级焊条。此外山西代县的金红石矿因为矿石可选性好，其精矿档次可达93.06%，且可归纳收回尾矿中的透闪石，每出产1t金红石可得副产品透闪石35t左右，大大下降了金红石的出产本钱，该矿已于1986年挖掘，但现在没有构成规划出产。 从世界首要钛矿藏出产情况看，国外天然金红石资源面对干涸，高级次钛矿藏首要转向人工金红石的出产；我国天然金红石资源尽管丰厚，但与国外比较，大部分属原生矿，原矿档次低、嵌布粒度细，矿石性质杂乱，因而不能选用国外遍及使用的重选、电选和磁选联合工艺流程。致使选矿难以打破，天然金红石资源得不到有用开发使用。 我国很多的金红石资源现在得不到使用，其底子原因是选矿工艺不过关。因而，我国对金红石的需求首要依托进口，所以处理我国天然金红石的开发使用问题的要害是选矿技能的打破。浮选工艺是处理我国细粒金红石矿选别难的要害作业，处理细粒金红石的浮选问题对我国金红石开发使用具有重要意义。在浮选工艺中，捕收剂又决议着矿藏的可浮性，因而占有无足轻重的位置。 （三）远景展望 钛及其氧化物、合金产品是重要的涂料、新式结构材料和防腐材料，被誉为继铁、铝之后处于展开中的“第三金属”和“战略金属”，在航空、航天、舰船、军工、化工、环保等范畴具有广泛用处。 国外共有24个国家出产钛，其间金红石型钛占80%以上，首要出产国为美国、西德、日本、英国和法国。美国是世界最大的钛白出产国，其间氯法钛白占88%。国外首要钛白出产公司有8家，具有世界总产值的82%。钛白的首要消费国是美国、西德、法国和日本。我国钛白工业基础薄弱，工业开发较晚，至今仍以硫法工艺为主，近几年氯法工艺虽有了较敏捷的展开，但仍处于开发实验阶段。国内钛年产值约为5万～6万t，共有100多个钛出产厂，散布在河南、河北、江苏、广西等24个省区内，其间出产规划最大的三家为镇江钛总厂、南京油脂化工厂和上海钛厂。我国钛消费量较安稳，年均消费量为7万～8万t，消费量最大的是涂料工业，其次为非颜料及珐琅、电焊条等职业。我国钛白工业出产水平尚处于国外的初期阶段，不只产值低且在产品的质量、种类和消费水平方面均与国外存着较大的距离。国内钛白商场的特色是等级低钛供需根本平衡或供略大于求，高级金红石钛直销紧缺，缺乏部分首要依托进口或用人工金红石替代。 回眸“十五”，我国钛工业展开“雄关漫道真如铁”。展望“十一五”，我国钛工业展开“当今跨步从头越”。 2006年，海绵钛的产值到达18037t，比2005年添加89.6%，实践供应量到达16634t；我国钛加工材的产值到达12807.6t，比2005年添加了28.5%，钛加工材的需求量到达13985t，比2005年添加了14.6%。我国第一次具有了产能14000t／a，实践出产10204t海绵钛的世界级大厂；第一次具有了钛锭产能12000t／a，实践出产6000t钛锭的世界级钛加工材大厂。 2007年上半年，我国钛工业更是日新月异，展开敏捷。海绵钛出产值达20098吨，比2006年同期添加203.5%，估计2007年全年产值将达40000吨。钛粉产值达723吨，比2006年同期添加24.7%。钛加工材产值达11311吨，比2006年同期添加84.5%，估计全年产值将打破20000吨。2007年上半年我国初次成为海绵钛和钛加工材的净出口国。海绵钛出口2651吨，进口501吨，净出口2150吨，估计2007年全年出口海绵钛将超越5000吨。钛加工材出口3744吨，进口2127吨，净出口1617吨，估计2007年全年钛加工材的出口量将超越7000吨。 因而，估计到2010年曾经，我国钛加工材的出产值和需求量都将会以两位数的添加速度敏捷生长。 钛是继铁、铝之后，被誉为正在兴起的“第三金属”，它就是一座待深化开发的世界级瑰宝。我国钛业出产要到达必定的经济规划，有必要优化出产技能，进步经济技能指标，下降出产本钱，展开新法冶炼钛研讨。一起，向世界同行学习，拓宽本身视界，拉近与国外先进加工配备和技能的距离。 钛是继铁、铝之后，被誉为正在兴起的“第三金属”，它就是一座待深化开发的世界级瑰宝。我国钛业出产要到达必定的经济规划，有必要优化出产技能，进步经济技能指标，下降出产本钱，展开新法冶炼钛研讨。一起，向世界同行学习，拓宽本身视界，拉近与国外先进加工配备和技能的距离。

一、导言 金红石是自然界中含钛最高的矿藏，是提取金属钛、制作钛和具有光催化特性二氧化钛材料的首要原料[1]。榴辉岩型原生金红石矿中，石榴石是首要的伴生脉石矿藏并成为金红石选矿提纯的重要限制要素。多年来，有关金红石与石榴石别离的作业，一向为国内外所注重[2，3]。 重选办法不能完成金红石与石榴石的别离，因两者有附近的密度（别离为4.16g/cm3和4.03g/cm3）；磁选别离也存在较大困难，因为虽然金红石具弱磁性，石榴石具中等磁性，但金红石晶格中存在铁的类质同象和颗粒表面铁污染等原因导致其磁性增强致使与石榴石挨近。因而，研讨选用浮选办法完成二者的别离十分必要和要害。 以往有关浮选别离金红石与石榴石的研讨标明，以氧化循环油、油酸盐和苄基胂酸等为捕收剂，钠为调整剂进行浮选，可完成金红石与石榴石的别离[3]。但苄基胂酸和钠均属毒性大的药剂，因而考虑环境影响要素，这一技能难以在实践上推行运用。 本文研讨了以无毒的烷胺双甲基磷酸（ATF1024，结构含P=O和P－O键）为捕收剂，六偏磷酸钠[(NaPO3)6]为调整剂浮选别离金红石与石榴石的技能，并对(NaPO3)6按捺石榴石的效果机理进行了测验和分析评论。 二、试验研讨办法 选用金红石与石榴石单矿藏浮选和模仿混合矿浮选两种办法研讨浮选别离技能。浮选在XFGC－80型浮选机（容积50ml）上进行，每次用矿样lg，浮选温度25°C，浮选时刻2.5min。试验用ATF1024和(NaPO3)6均为化学纯试剂，浮选用水为蒸馏水。 试验用金红石和石榴石（铁铝石榴石）单矿藏别离从实践矿石（湖北某金红石矿石）中以非浮选办法提取。单矿藏经瓷球磨机磨细，在蒸馏水中水筛得到0.1mm~0.045mm产品供浮选试验所用。金红石和石榴石单矿藏经判定，纯度均在95%以上，契合试验要求。 选用红外光谱（IR）和X光电子能谱(XPS)测验手法对（NaPO3)6与金红石和石榴石的效果性质进行研讨，并据此分析（NaPO3)6对石榴石的按捺效果机理。红外光谱（IR）选用德国Bruker公司出产的傅立叶红外光谱仪测定，X光电子能谱（XPS）用英国出产的KRATOS－XSAM800型多功能表面分析仪测定。 三、浮选试验及成果分析 （就）金红石与石榴石单矿藏的浮选行为 ATF1024作捕收剂条件下，ATF1024用量和系统pH值对金红石和石榴石单矿藏浮选行为的影响别离示于图1和图2。成果标明，ATF1024对金红石的捕收效果很强，对石榴石也有必定的捕收效果，在pH=6，ATF1024用量40mg/Ll，金红石和石榴石的浮游率别离达饱满值93.44%和72.47%。图1  ATF1024用量对矿藏浮选的影响图2  pH值对矿藏浮选的影响 浮选成果还标明，虽然金红石与石榴石存在必定的可浮性差异，但这种差异不足以用来完成两矿藏的别离。有用别离还必须凭借适宜的按捺剂。 （二）(NaPO3)6作调整剂时金红石与石榴石的浮选 在ATF1024浮选系统中，参加不同用量(NaPO3)6对两矿藏浮选效果的影响示于图3。图3  参加(NaPO)对金红石和石榴石浮选的影响 从图3看出，(NaPO3)6对石榴石的按捺效果激烈，对金红石效果较弱。显着，(NaPO3)6能够作为金红石与石榴石浮选别离的调整剂，并在ATF1024作捕收剂条件下完成两矿藏的别离。 （三）人工混合矿的浮选别离 试验用人工混合矿样1g，其间含金红石、石榴石单矿藏各0.5g。按金红石的纯度进行核算，原矿含TiO248.32%。依照单矿藏断定的试验条件和药剂用量浮选人工混合矿，其流程和成果别离示于表1和图4。 表1  人工混合矿浮选试验成果图4  金红石和石榴石混合矿浮选流程 从表1看出，以ATF1024作捕收剂，(NaPO3)6作按捺剂，可从含TiO248.32%的原矿中别离得到含TiO286.52﹪的金红石精矿，收回率77.48﹪，浮选别离金红石与石榴石效果显着。 四、六偏磷酸钠的效果机理 （一）(NaPO3)6在金红石表面的吸附行为和性质 金红石与(NaPO3)6效果及相关的红外光谱如图5所示。比照能够为，金红石与(NaPO3)6效果后的红外谱图（图5c）上1023cm－1方位的新吸收峰很显着就是(NaPO3)6P－O－P的吸收峰（图5b，1015cm－1处），这标明(NaPO)已在金红石表面吸附。图5  (NaPO3)6与金红石效果的红外光谱 金红石与(NaPO3)6效果前后表面XPS检测成果（图6）也证明了(NaPO3)6的吸附（效果后XPS谱133.30eV处呈现了磷原子的谱峰）。别的，从图6还可看出，(NaPO3)6效果前后，金红石表面Ti2P3/2的结合能位移为0.15eV，位移值较小（仪器差错±0.4eV)，这阐明Ti的化学环境在(NaPO3)6效果前后没有发生改动，显着(NaPO3)6的吸附属物理吸附。图6  金红石与(NaPO3)6效果前后XPS 因为(NaPO3)6在金红石表面呈现弱结合特征，即(NaPO3)6是以极弱的效果附着在金红石表面的，因而当浮选系统里存在与金红石表面结合力更强的捕收剂与之竞赛时，(NaPO3)6往往难以阻止后者的效果，即使是已吸附(NaPO3)6的部位仍然会让位给捕收剂并使捕收剂结实吸附。因而这成为金红石不受(NaPO3)6按捺的内涵机制。 （二）(NaPO3)6与石榴石的效果性质和按捺机理 1、(NaPO3)6与石榴石表面的效果性质石榴石的分子式可表示为X3Y2(SiO4)3，其间X、 Y别离代表二价和三价阳离子。在本文评论的铁铝石榴石中，X首要是Fe2＋ 和Ca2＋，Y首要是Al3＋。石榴石晶体中存在两种化学键，别离是[SiO4]四面体内部的Si－O键和四面体之间金属离子与氧之间的化学键，其间后者在矿藏破碎时简单开裂[4]。因而，石榴石开裂面上露出出来的阳离子活性质点首要是Al3＋、Fe2＋和Ca2＋。 图7为石榴石与(NaPO3)6效果前后表面XPS谱图。比照图7a和图7b看出，经(NaPO3)6效果后的石榴石在XPS谱132eV~140eV处呈现了磷原子的谱峰，而在未经(NaPO3)6效果的石榴石XPS谱相同方位处并未呈现，这阐明(NaPO3)6已在石榴石表面吸附。(NaPO3)6效果后，石榴石表面Ca2P3/2结合能比效果前向低能方向位移0.leV，Al2P结合能比效果前向高能方向位移0.leV，位移值均小于仪器差错值，显着，Ca和Al的化学环境在(NaPO3)6效果前后没有改动。而Fe2P3/2的结合能则由效果前的710.20eV移至710.65eV，升高0.45eV，阐明Fe的化学环境发生了改动，即(NaPO3)6与Fe2＋发生了化学键合。图7  石榴石与(NaPO3)6效果前后XPS谱图 2、(NaPO3)6对石榴石表面金属离子的溶出 (NaPO3)6是一种鳌合剂，对合适的金属离子（如Ca2＋等）具有强鳌合效果以致使离子从矿藏表面溶出[5，6]，这可导致表面金属离子质量浓度改动并改动包含浮选特性在内的表面功能。 用XPS谱峰强度积分办法测定了石榴石在与(NaPO3)6效果前后表面原子浓度，并据此核算出各原子质量浓度比值列于表2。矿藏表面Si与Al、Fe和Ca质量浓度的比值改动将直接反映这几个金属离子的改动状况。从表2看出，(NaPO3)6效果后，石榴石表面Si/Al值和Si/Fe值别离为1.659和3.782，与效果前的1.695和3.525比较，改动不大，但Si/Ca值由效果前13.202增加到16.130，则改动较大。这标明，石榴石经(NaPO3)6效果后表面Ca的质量浓度比效果前大大削减，显着(NaPO3)6选择性溶解了石榴石表面的Ca2＋。 表2  (NaPO3)6效果前后石榴石表面各原子浓度比值（XPS法求得）因为Ca2＋是石榴石表面与捕收剂ATF1024效果的首要活性质点，因而，Ca2＋的溶出与质量浓度的削减将大大削弱ATF1024在石榴石表面的效果与吸附，因而不利于石榴石的浮选。 3、(NaPO3)6对石榴石浮选的按捺机理 经过上述研讨，可得出在浮选过程中(NaPO3)6按捺石榴石的内涵机理：其一，(NaPO3)6经过与石榴石表面Fe2＋化学键合而结实吸附在石榴石表面，这导致表面激烈亲水，下降浮选活性并阻止捕收剂与之效果；其二，(NaPO3)6经过与石榴石表面Ca2＋螯合导致Ca2＋的选择性溶解。Ca2＋的溶出与浓度的削减又使捕收剂在石榴石表面的效果被削弱。 五、定论 烷胺双甲基磷酸（ATF1024）是金红石的杰出捕收剂，六偏磷酸钠[(NaPO3)6]可激烈按捺石榴石的浮选。以ATF1024作捕收剂，(NaPO3)6作调整剂，能够完成金红石与石榴石的浮选别离。浮选人工混合矿的成果与单矿藏试验根本共同。 (NaPO3)6在金红石表面仅发生不阻碍捕收剂效果的少数物理吸附，对金红石无按捺效果；(NaPO3)6与石榴石表面Fe2＋发生了化学键合，然后导致其结实吸附而亲水。(NaPO3)6还选择性溶解了石榴石表面Ca2＋，然后削减了矿藏表面与捕收剂效果的阳离子活性质点。两层效果的成果使石榴石遭到(NaPO3)6的激烈按捺。 参考文献：[1] 孙彤，翟玉春，马培华.负载型 Ca 掺杂 TiO2 材料的制备及其光催化功能[J]. 辽宁工程技能大学学报,2006,25(2):261-263[2]  C.Clericu.  从榴辉岩中收回金红石 [J] .国外金属矿选矿,1980,(3):31-38 [3] 崔林，刘均彪.金红石和石榴石浮选别离的研讨[J].化工矿山技能,1986,(5):32-35[4] 马鸿文.工业矿藏与岩石[M].北京:地质出版社,2002[5] Li Changgen，Lu Yongxin. The mechanism of the interaction between phosphate modifiers and minerals[J].International Journal of Mineral Processing,1983(l0):219-235.[6] Hao Ding, Hai lin，Yanxi Deng．Depressing effect of sodium hexametaphosphate on apatite in flotation of Rutile[J], Journal of University of Science and Technology Beijing,2007,14(3):200-203. 作者单位 中国地质大学材料科学与工程学院（丁浩、邓雁希、杜高翔） 辽宁工程技能大学资源与环境工程学院（任瑞晨）

国外金红石资源大部分为海边砂矿，其粒度粗，解离度高，一般不需要磨矿和浮选作业，因而国外对金红石浮选工艺研讨较少。而我国金红石资源特色是砂矿份额小，嵌布粒度较细，开发运用的关键是处理细粒金红石浮选问题。现在国内金红石的选矿，依据矿石性质不同常选用重选（摇床、螺旋选矿等）抛尾、重选精矿选等工艺。有些矿石还在重选抛尾前磁选，有些对粗精矿进行酸洗，有些在浮选后进行电选。酸洗的效果是洗去金红石边际的铁质矿藏和脉石矿藏，使连生的金红石解离，使金红石与脉石矿藏的物性差异充沛显示出来；电选能够进一步进步浮选精矿的档次。金红石浮选存在的问题，促进了人们对金红石浮选的理论和实践研讨，但由于金红石与脉石硅酸盐矿藏的晶体结构附近，导致现在金红石浮选技能不过关，没有找到有用的金红石捕收剂。     油酸、烷基硫酸盐、烷基磺酸盐、肿酸、等均可作为浮选金红石的捕收剂，但这些药剂一般无法完成金红石和脉石矿藏的有用别离，完成有用别离有必要凭借适合的调整剂。依据意大利Marabili等人提出的挑选络合捕收剂的核算办法，极性基键合基团的键合原子多为O、N等，非极性基部分带有环的有机药剂可对金红石具有杰出的捕收效果。针对此特色，在实验研讨中曾挑选了TPRO、水杨羟肟酸、N-甲酰羟胺、钽试剂、1-亚硝基-2-酚（钴试剂）及-3，5-二磺酸钠（试钛灵）等一系列药剂进行了金红石单矿藏浮选的开始实验。本研讨挑选其间效果最佳的TPRO和水杨羟肟酸进行了较为具体的金红石、石英的单矿藏浮选和混合矿浮选实验，并进行了紫外、红外光谱检测，以期对其效果机理进行研讨。而实验成果标明TPRO在浮选金红石单矿藏时有极高的回收率，浮选金红石和石英的混合矿也有杰出的挑选性，这为TPRO在金红石实践矿石浮选中的运用供给了依据。     一、矿样与实验办法     （一）实验物料及试剂     所用纯矿藏为金红石和石英，其间金红石为来自澳大利亚的重选精矿矿砂（+0.100mm），化学分析和X荧光分析标明试样契合纯矿藏条件。纯矿藏经破碎、瓷球磨干磨和筛分，化学分析标明其纯度均在98%以上，用于浮选实验一切纯矿藏的粒度均为-0.074+0.037mm。金红石纯矿藏元素分析成果见表1。 表1  金红石纯矿藏的元素分析成果（质量分数）/% Ti02VZrFeNbMnWMoSn轻元素94.701.300.620.500.380.070.040.010.022.34     实验所用捕收剂为水杨羟肟酸和新式药剂TPRO。水杨羟肟酸一种典型的鳌合捕收剂。TPRO是一种酚类衍生物，分子中含有两个羟基，能够经过两个酚羟基上的氧原子进行键合，在本实验中被初次用作钛矿藏的捕收剂。所用pH调整剂为NaOH和HCl，浮选起泡剂为MIBC，一切实验在室温条件下进行。表2为实验所用化学试剂的纯度等级和生产供应商。 表2  实验所用的首要试剂试剂纯度供应商（MIBC）99%上海晶纯试剂TPROCR上海晶纯试剂水杨经肪酸≥98%衢州未来试剂Pb（N03）2AR天津大茂试剂NaOHAR天津大茂试剂HClAR天津大茂试剂     （二）实验仪器与办法     1、纯矿藏浮选实验     选用XFD-76型40mL挂槽浮选机，叶轮直径25mm，转速1700r/min，每次实验的矿藏用量单矿藏为2g，混合矿为4g。实验时，先将40mL矿浆拌和2min，然后依据需要按如下次序加药：pH调整剂、活化剂、捕收剂MIBC。其间捕收剂的拌和时刻为3min，MIBC 30s，其它均为2min，单矿藏浮选刮泡3min，混合矿浮选刮泡1.5min。泡沫和槽内产品别离过滤、烘干、称重，核算矿藏回收率。混合矿浮选精矿用X荧光分析其化学成分。     2、紫外光谱测定     选用差减法测定金红石矿藏对捕收剂TPRO的吸附量。将2g金红石单矿藏案依照浮选实验的操作参加到XFD-76型挂槽浮选机，拌和2min后，参加pH调整剂和捕收剂，但不参加起泡剂，浮选2min，参加调整剂和捕收剂后的拌和时刻与浮选实验相同。浮选后的矿浆用冷冻离心15min，取上层弄清液测定吸光度。由文献可知，TPRO的最大吸附波长为279 nm。实验所用紫外光谱仪为北京普析TU-1810型紫外－可见光分光光度计。     3、红外光谱测定     将单矿藏样用玛瑙研钵研磨至-5μm，在室温条件下，必定pH值的蒸馏水溶液中，参加必定量的矿藏与药剂，充沛拌和，使矿藏与药剂充沛效果，固液别离后天然枯燥。将药剂与矿藏效果后的矿样、－5μm的单矿藏样和药剂粉末样一同运用漫反射法测定药剂与金红石矿藏效果前后的红外光谱。实验所用红外光谱仪为美国热电（Nicolet）670型FT－IR光谱仪。     二、实验成果与评论     （一）TPRO浮选单矿藏和混合矿的实验     图1是TPRO的用量为2×10-4mol/L时，单矿藏的回收率与pH的联系曲线。由图1可见，金红石在pH=6.5～9.5的规模内回收率大于91%，且逐步升高至94.5%；在整个pH规模内石英根本不浮选。     图2是pH=8时单矿藏的回收率与TPRO用量的联系曲线。由图2可见，pH =8时，两种矿藏的回收率均跟着TPRO用量的添加而进步。在TPRO的用量小于1×10-4mol/L时，金红石的回收率已到达60%，而石英根本不浮选；TPRO的用量为1.2×10-3mol/L时，金红石的回收率到达97.5%，而石英的回收率只要40%。这标明在pH=5～10的弱酸性、中性及弱碱性的较大规模内，用TPRO作捕收剂时，金红石与石英的可浮性有显着的差异。据此能够估测，在pH=8的弱碱性条件和适合的TPRO用量条件下，彻底有或许完成金红石与石英的有用别离。     图3是TPRO用量为4×10-4mol/L时金红石与石英的混合矿浮选与pH的联系曲线。由图3可见，在pH=5.5和pH=8～9.5，混合矿浮选精矿中金红石的档次大于80%，回收率大于92%；在pH==5～9.5的较大规模内，浮选精矿中金红石的回收率跟着pH值的升高而逐步进步且一向大于92%，在pH=6～9.5时，精矿中金红石的回收率乃至大于97%。这证明了TPRO作捕收剂时，运用两种矿藏的可浮性显着差异，能够完成它们的有用别离。    （二）水杨羟肟酸（SHA）浮选单矿藏的实验     图4是SHA浓度为5×10-4mol/L时，金红石和石英单矿藏浮选回收率与pH值的联系曲线。图5是pH=5时，金红石单矿藏浮选回收率与SHA浓度的联系曲线。由图4和图5可知，SHA对两种矿藏捕收才能均较差，且其可浮性根本没有差异。能够估测，独自运用SHA作捕收剂，很难完成金红石与脉石的有用别离。    （三）Pb2+活化下SHA对混合矿浮选实验    图6是Pb（NO3）2用量为1×10-4mol/L，SHA用量为5×10-4mol/L时，SHA浮选混合精矿中金红石的回收率和档次与pH的联系曲线。由图6可见，pH=5～8的规模内，混合矿浮选精矿中金红石的档次到达80%，在pH=7时到达88%；而在pH=6～8的规模内，紧精矿中金红石的回收率挨近80%时，在pH≈6.5时才挨近90%。     （四）TPRO和SHA对金红石捕收才能的比较    图7和图8是TPRO用量为4×10-4mol/L，SHA用量为5×10-4mol/L，Pb（N03 )2用量为1×10-4mol/L时不同pH条件下TPRO与SHA对金红石单矿藏及混合矿浮选效果的影响。由图7和图8可见，TPRO的用量为2×10-4mol/L时，金红石在pH=6.5～9.5的规模内回收率大于91%且逐步升高至94.5%；无Pb2+活化时SHA浮选金红石单矿藏的回收率在整个pH规模内均小于40%，即便在1×10-4mol/L Pb2+的活化条件下，SHA浮选金红石单矿藏也仅在pH≈6.5的极窄的规模内回收率才到达90%。    关于混合矿的浮选，TPRO用量为4×10-4mol/L时，在pH=5～9.5的较大规模内，浮选精矿中金红石的回收率跟着pH值的升高而逐步进步，且一向大于92%，精矿档次一向挨近80%；在pH=5～9.5时，精矿中金红石的回收率乃至大于97%。在SHA用量为5×10-4mol/L，活化剂Pb2+用量为1×10-4mol/L时，仅在pH=6～8的较小规模内，精矿中金红石的回收率挨近80%，且仅在pH≈6.5时才挨近90%。     与SHA比较较，用TPRO作捕收剂时，运用金红石和石英可浮性的显着差异，无需任何活化剂，就能够完成它们的有用别离。     （五）吸附量的测定     图9为TPRO的用量为2×10-4mol/L时，金红石矿藏吸附TPRO的吸附量随pH值的改变。由图9可见，pH=4～9的规模内，TPRO的吸附百分数均大于20%；在pH=6～8的规模内，捕收剂的吸附百分数大于30%；在挨近中性时，吸附量达最大。    由图1和图2可知，在TPRO的用量为2×10-4mol/L时，金红石在pH=6.5～9.5的规模有很好的可浮性，回收率大于91%，而石英简直无法浮选。这标明TPRO是因在金红石矿藏表面发生了显着的吸附，然后对金红石的效强的捕收功能，浮选实验现象与吸附量测定成果根本符合。为断定TPRO在金红石矿藏表面的吸附特性及吸附产品的结构，进一步进行了红外检测。    （六）矿藏-水溶液介面反应物性质的测定     图10为TPRO、金红石纯矿藏以及金红石与TPRO效果后的红外光谱图。TPRO的首要吸附峰为3349cm-1，应为环上的羟基（-OH）的弹性振荡或分子内氢键缔合的振荡；1213、1189cm-1均为羟基（-OH）弹性振荡；1343、1367cm-1均为羟基（-OH）的曲折振荡。TPRO与金红石效果后的红外光谱中，3349cm-1处的吸收峰移动到了3279cm-1，而羟基（-OH）在1213、1189、1343、1367cm-1等处的吸收峰均消失了，能够揣度金红石矿藏表面与TPRO环上的羟基发生了化学键合效果。     Paula等和Ivana等研讨以为，羟基的键合原子－0－与Ti（Ⅳ）有激烈的效果，Ti（Ⅳ）能替代羟基(-OH）上的质子，构成内络化合物。TPRO与金红石矿藏表面Ti（Ⅳ）或许生成的效果产品见图11。两个相邻的羟基（-OH）失掉质子后能够与表面的Ti（Ⅳ）经过螯合效果构成安稳的五元环螯合物（如图11（a)），或与表面的Ti（Ⅳ）构成桥联结构（如图11（b））。依据螯合环的结构特性，与桥联型的七元环产品比较，五元环的结构更为安稳，也是更为或许的表面效果产品。在浮选矿浆中，金红石表面暴露的Ti（Ⅳ），应该是与TPRO分子中的两个羟基的－0－原子构成了类似于图11（a)中的五元环安稳鳌合物，然后具有了激烈的挑选性捕收效果。     三、结语     （一）在最佳的浮选条件下，金红石单矿藏的浮选回收率能够到达97.5%。在pH=8～9.5，TPRO用量为4×10-4mol/L时，混合矿浮选精矿中金红石的档次大于80%，回收率大于92%；在pH=6～10时，精矿中金回收率大于97%。而用SHA作捕收剂时，即便在最佳的用量和最佳的Pb（N03）2活化条件下，混合矿中金红石的档次和回收率均小于90%。与SHA比较，TPRO是一种高效的、挑选性较高的新式金红石捕收剂，且无需活化，并有或许得到实践的运用。     （二）吸附量测定成果与浮选成果根本符合，跟着TPRO吸附量的增大金红石的浮选回收率逐步进步。     （三）红外研讨标明，TPRO对金红石具有捕收功能是因为TPRO与金红石表面的Ti（Ⅳ）发生了化学吸附，进一步的分析能够估测TPRO经过两个羟基上电负性较大的0原子与Ti（Ⅳ）构成了螯合物，其或许的产品为安稳的五元环螯合物。

钛合金具有高强度、低密度、优良的耐蚀性和良好的韧性，因而使其成为海洋钻探系统用设备如立管、钻管及锥形应力接头等的最好选择。在更多情况下，钛和钢的复合应用对海上钻探系统成本的降低和效益的提高具有很大的贡献。　　在过去几年中，钛合金构件在海上石油钻探系统上的应用显著增加。钛合金使得钻井设备可以进入更深的水里和井里，包括温度更高和更具腐蚀性的环境中。以Ti-6Al-4V为基的钛合金，具有物理、机械和腐蚀等最佳的综合性能，对于海上钻探构件而言具有更大的吸引力。这些特点主要包括：　　1、高的压缩和拉伸强度；　　2、低密度与高强度结合，可使构件更轻； 　　3、良好的韧性和低的弹性模量，意味着弯曲应力较低，弯曲疲劳寿命高；　　4、在空气及海水中具有高的疲劳寿命；　　5、能耐高达300℃的含盐与酸性的油井流体的腐蚀；　　6、在300℃下，基体及焊缝耐海水腐蚀；　　7、优越的抗冲刷腐蚀性能；⑧良好的塑性和断裂韧性以及高的耐久性和损伤容限。　　为了得到海洋开发系统不同应用部件的最佳性能，在Ti-6Al—4V合金的基础上进行了成分调整。如Grade 5合金(Ti-6Al-4V)最适合于做钻管。这是由于钻管对屈服强度和疲劳强度的要求较高，而其它两种低间隙元素合金，如Grade 29，Grade 23则适合于对断裂韧性要求较高的立管。当构件的服役温度超过75℃～80℃时，为了防止间隙腐蚀和应力腐蚀的发生或为了满足NACEMR-01-75标准的要求，通常要选择更加耐蚀的含钌的Grade 29合金(Ti—6Al—4V—Ru，ELI，≤0．13％)，这些合金均可用传统的焊接方法焊接。　　Ti—6Al—4V基合金在海上钻探系统应用的主要有以下几种构件。　　(1)海上钻井立管钻井立管使用钛合金，除了减重外，还具有较好的损伤容限、易于用传统技术进行检查等优点。首次在海上大量使用钛合金钻井立管的是北海油田。在其高压立管中使用了30根599 mm(内径)X25 mm(壁厚)X14.6m(长)的Grade 23合金管材。采用钛合金立管的优点有　　1)可将立管的牵引力从9.8 MN降至3.7 MN，因此，减小了张紧轮的尺寸；　　2)可减少立管底部的活动连接，从而使其在钻井平台结构中易于手工操作；　　3)减少了平台系统承载的质量；　　4)不需要使用表面涂层。尽管钛合金立管的成本较不锈钢的要高，但使用后其整个系统的成本却比原来降低了40％。　　虽然钛在立管上的使用取得很大成功，但全钛立管的市场却非常有限。由于经济原因，实际上多使用的将会是不锈钢／钛或复合材料／钛的立管。　　(2)钻管 在短距离钻井中(曲率半径在18m以内)，传统的不锈钢管过早地出现转动疲劳和物理磨损，因而RTI开发了由Grade5合金与标准Cr-Mo钢接头连接而成的钻管。这样设计避免了工具卡死和磨损并保证了其韧性和疲劳寿命。1999年，美国已用外径为73 mm的钛合金管成功地钻成了10口曲率半径18m的油井。近来，又用外径为63.5 mm的钛合金钻管钻成了曲率半径为12m～15m的油井。另外，钛合金的无磁性也是吸引人之处，使得油井勘探不受磁性的影响。在长距离钻井中，采用钢管，其钻井深度在垂直方向只到6.1km，水平方向为7.1km-9.1 km，而采用钛管材后，其垂直方向可达9.1km。大直径钛管的使用，使得钻具吊起所需的力减少了约30％，扭矩减少了30％～40％，并克服了液压传动装置的限制。　　(3)钛锥形应力接头 金属锥形应力接头相对于橡胶／铜等柔性接头而言，设计紧凑，易于检查，气密性好，可在高温下使用等，钛的锥形应力接头，其长度只有钢的1／3，成本与钢的相差无几，甚至更低。RTI已设计和制造了Grade 23和Grade 29合金应力接头，并安装在墨西哥湾和北海的钻井平台上，由于相对较低的成本和成功应用实例，钛制应力接头市场呈现出持续增长的势头。

经江西省有色地质矿产勘查开发院勘察，在黎川县德胜镇茅店村大坪发现中型以上规模的钽铌矿矿藏二处，钽铌矿矿石量超过300万吨，钽铌储量达1200吨，Ta2O5平均矿品位为0.0229%,其中1号矿体品位为0.0442%，5号体品位为0.0581%。钽铌具有容点高、密度大、强度高、抗变形、抗腐蚀，导热等优良特性，广泛用于电子、宇航、机械和军事工业等尖端技术中，在外科医学治疗上也有特殊用途。目前钽铌矿产品在国内，国际市场上供不应求，将来也不会出现过剩现象。勘察工作成果表明，大坪钽铌矿资源量大，潜在经济价值数亿元，具有高回报率的开发前景。 建设内容及规模：建设日处理原矿1000吨，年处理30万吨的综合开采、加工配套设施，含厂房、采矿场、选矿厂、尾矿库、化验室及设备等。开采加工的产品销往国内、国际市场。 建设条件：黎川县德胜镇是在原省属江西德胜企业集团基础上新成立的镇。该地区工业基础雄厚，劳动力资源富足且具有较高素质。矿区东侧3公里有省际公路黎(川)泰(宁)油路，距京福高速公路出口23公里，水电充足，通讯畅通。 投资金额：总投资约3000万元

常见的含钛矿藏有钛铁矿、金红石、钙钛矿和榍石。它们的可浮性如下。 钛铁矿(FeTiO3)和金红石(TiO2)用羧酸及胺类捕收剂都能浮游。但用羧酸类捕收时，脉石矿藏不易浮游，故羧酸类用得较多。工业上常用的详细药剂有油酸、塔尔油和环烷酸及其皂。并且常用火油为辅佐捕收剂。钛铁矿和金红石浮选之前，先用硫酸洗刷矿藏表面，能够进步它们的可浮性，下降捕收剂的用量。 用羧酸捕收钛铁矿和金红石时，pH=6～8，两种矿藏都浮游得比较好。在pH 钠和能够阻止十三酸和油酸钠在钛铁矿的表面固着，下降它们在钛铁矿表面的固着量，因而能按捺钛铁矿，硅酸钠关于钛铁矿也有必定的按捺作用。 钛铁矿浮选的回收率与调整时矿粒的絮凝和涣散状况有关。假如作调整槽传动轴的净功耗与调整时刻的联系曲线，可按其功耗的大小将调整时刻分红五个阶段，即感应阶段、絮凝阶段、絮凝高峰阶段、絮凝损坏阶段和涣散阶段。 矿浆开端絮凝时(絮凝阶段)，净功耗、钛铁矿回收率和脉石回收率都上升;抵达絮凝高峰阶段，矿浆充沛絮凝，净功耗、钛铁矿回收率和脉石回收率都达到了极点;抵达絮凝损坏阶段，钛铁矿的回收率不变，精矿档次添加，净功耗和絮凝程度下降;抵达涣散阶段，精矿档次下降，回收率最小。 升高矿浆温度，捕收剂膜的疏水性增大，钛铁矿的回收率添加而精矿档次下降。充气对钛、锆矿藏有显着的影响。充空气60～120S，金红石和钛铁矿的回收率都上升而锆英石的回收率下降。若只充入氮气，则两种钛矿藏遭到按捺而锆英石能照旧浮游。 钙钛矿(CaTiO3)能够先用硫酸处理，经冲刷后用油酸或其他脂肪酸浮游。苏打和水玻璃能够按捺它，而铬酸盐和重铬酸盐能够活化它。当矿石中方解石多时，会使酸洗的耗酸量增大。为了削减酸的用量，在浮钙钛矿之前能够先浮方解石。 榍石CaTiSiO5能够用火油乳化的油酸捕收，能够被水玻璃按捺。其可浮性较其他含钛矿藏差，更比磷灰石等碱土金属盐类矿藏差，假如伴生的磷灰石多能够先浮磷灰石。 A钛锆矿的选别办法及实例 钛铅矿的选别办法钛铁矿、金红石和锆英石常常伴生，密度都在4.0～4.7g/cm3之间，用重选法选别时，它们一起进入重砂中。它们的可浮性也很挨近，用乳化油酸浮选时，它们一起进入混合精矿中。它们的混合精矿准则上有两种别离办法： (1)先用磁选法分出钛铁矿(磁选也能够放在浮选之后)，其非磁性部分用钠按捺锆英石，用乳化油酸在pH=3.8～4.6的介质中浮选金红石。 (2)用硫酸按捺金红石，用乳化油酸或阳离子捕收剂浮选锆英石。 B某钛锆矿浮选实例   该矿矿石为石英砂矿床，80%～95%的钛铁矿及金红石小于0.15mm，100%的铅英石小于0.15mm。先用摇床选别得到它们的混合精矿。

一、概略 乌场钛矿坐落我国海南岛境内，是我国海边砂矿首要的出产厂矿之一。该矿所挖掘的矿区，储量大，挖掘条件较好。采选厂工艺技能水平及配备在我国海边砂矿出产厂矿中居领先地位；精选厂工艺流程和设备也比较完善，归纳收回作用较好。 该矿于1958年开端地质普查作业，1959年完结地质勘探，一起开端了土法挖掘。从1965年开端筹建公营矿山，至l950年末建成了精选厂；1971年精选厂扩建；1967平建成了水采一跳汰工艺的采选厂，未能正式投产使用；且78年开端选用推上机合作水挖掘，10.10厘米（4英寸）砂泵运送，摇床选别出产。1982年正式开端选用干采，干运及以圆锥选矿机为主体选别设备的移动式采选联合设备进行出产至今。 二、地质概略及矿石性质 乌场钛矿现在挖掘矿区属保定矿区，矿床坐落大塘岭至牛庙岭之间，是一个滨海岸线散布的含钛铁矿及锆英石为主并伴生有多种有价矿藏的归纳性海边砂矿矿床。矿区火成岩出露较少，属海边地貌，笫四纪地质以海相沉积为主。矿体全长18公里，均匀宽度230米，海平面以上矿体均匀厚度9.5米。矿体出露地表，呈砂堤状，无覆盖层。矿石粒度均匀松懈，含泥量少，挖掘条件较好。 矿石中有用矿藏以钛铁矿及锆英石为主，两者赋存量份额为钛铁矿∶锆英石10～19∶1。除首要有用矿藏外，还伴生有独居石、金红石、锡石、磁铁矿及微量黄金等多种有价矿藏可归纳收回。脉石矿藏以石英为主，其他为少数长石、云母，其总量占原矿总矿藏量的97%左右。因为矿石粒度均匀，无卵石，粗粒及细泥含量均较少，有用矿藏绝大部分呈单体存在，并且有用矿藏与脉石矿藏间有显着的密度差，故可选性较好。该矿区的原矿多项分析、筛分分析及矿藏量分析别离见表1、表2、表3。表1  原矿多项分析成果表项目称号SiO2Fe2O3Al2O3CaOMgOVP2O5MnTR2O3TiO2ZrO2Ta2O5Nb2O3含量，%81.061.142.201.131.070.00320.1990.0390.0361.010.0880.00160.0033 表2  原矿筛分分析表粒度mm分量，%档次，%占有率，%单个累积TiO2ZrO2TiO2ZrO2单个累积单个累积1.002.650.0730.00650.130.160.87.269.910.0720.00590.490.670.390.550.6313.5523.460.0440.00630.561.230.771.320.511.5435.000.0580.00630.631.860.661.980.416.1351.130.0840.00611.283.140.892.870.320.7471.870.120.00762.345.481.424.290.217.6289.490.440.0117.3012.781.756.040.167.1696.654.400.1429.6742.459.0515.090.102.6999.3419.902.0650.4292.8750.0465.130.080.3899.7217.839.346.3899.2532.0097.19－0.080.281002.831.110.751002.81100算计1001.0620.11100表3  原矿矿藏量分析表矿藏称号含量，%矿藏称号含量，%钛铁矿1.5028磁铁矿0.0338锐钛矿金红石0.0231褐铁矿0.0189白钛矿0.0514铁铝榴石0.0290榍石0.0318钙铝榴石0.0086锆英石0.1253尖晶石0.0118独居石0.0314绿帘石  十字石0.0360钍石0.003黄玉  蓝晶石0.0063磷钇矿0.008角闪石、电气石0.7739锡石0.0004石英、长石、方解石97.1200赤铁矿0.1946算计100.00 三、采选工艺流程及技能经济目标 （一）采选厂 乌场钛矿采选厂是选用一整套移动式采选联合设备进行出产的。全套设备于1981年建成，1982年投产。整套设备由采运体系、储矿给矿缓冲体系及移动选厂三个部份组成。 采矿选用69－4型斗轮式挖掘机进行干采，采矿工艺简略，作业接连，回采率高，操控便利，出产成本低。采矿方法选用前端式作业面法，采掘面宽度为15米，出产才能100吨／时，斗轮直径1.6米，9个挖斗，每个斗容积为11升，斗轮挖掘机总装机功率为33千瓦，总重13吨。采矿单位电耗为0.25千瓦·时∕吨·原矿，约为水采的 。 采出矿经斗轮挖掘机排料皮带运送机给到两台长45米的移动式皮带运送机进行接连运送。斗轮机与两台45米皮带运送机合作，每个采矿周期采幅可选宽15米，长200米。在此周期内，矿仓及选厂无需移动。依挖掘厚度而异，每周期可采矿景约2850米。 移动式矿仓由进料皮带运送机、矿仓、圆盘给矿机及履带式移动设备等组成。45米皮带运送机米矿，经矿仓入料皮带运送机给入容积为55米3矿仓，其缓冲才能为55分钟。在矿仓底部装有φ2米圆盘给矿机一台，用于操控给矿量。矿仓至移动选厂的排矿皮带运送机上装有DZB－2A型电子皮带秤进行矿量的检测及记载。 矿仓排矿送到移动选厂进跋涉别。移动选厂为电机驱动履带式自行移动。选厂底盘面积为宽5米，长8米。总高度11米，总分量约26吨，行走速度0.9公里／时。定位作业时，有四个辅佐支撑脚固定。移动选厂分上，下两层，基层为一高两米的作业间，内装驾驶台，砂泵、电器操控等设备；上层为一露天渠道，装有斜面冲击筛、圆锥选矿机、螺旋溜槽及矿浆浓度测定仪等设备。圆锥选矿机本机附有四层操作渠道，螺旋溜槽设有两层作业渠道。 干矿当选厂，首要加水构成高浓度矿浆，矿浆浓度为70%～72%。矿浆自流到一台五联500×1000毫米的斜面冲击筛进行筛分，＋1.2毫米筛上产品包含粗砂、贝壳及杂草等异物作尾矿丢掉，－1.2毫米筛下产品由一台6.35厘米（2英寸）PS砂泵扬送至圆锥选矿机进行粗选。在圆锥选矿机给矿管上装有QN－I型浓度计，进行浓度检测及记载。原矿经圆锥选矿机粗选丢掉尾矿，选用砂泵扬送到采空区复砂堤；中矿回来至本机二段选别再选；精矿送至螺旋溜槽进行精选。螺旋溜槽精选分两段进行。一段精选螺旋溜槽精矿给二段螺旋溜槽精选；中矿回来至圆锥选矿机再选，尾矿抛弃。二段精选螺旋溜槽精矿为采选厂终究精矿；中矿回来至本段螺旋溜槽给矿再选；尾矿返至一段精选螺旋溜槽再选。采选厂全景、移动选厂表面、设备联络图及圆锥选矿机内部流程图别离见图1、图2、图3，图4，所用设备见表4。图1  采选厂全景图图2  移动选厂外观图图4  圆锥选矿机内部流程图 表4  采选新工艺设备表序号设备称号规格型号单位数量功率kW1斗轮挖掘机69  4台1252移动式皮带运送机L45m，B0.5m台27.53皮带运送机L20m，B0.5m台17.04移动矿仓55m台15圆盘给矿机φ2m台1136皮带运送机L15m，B0.5m台14.57电子皮带秤DZCB－2A台18造浆斗台19斜面冲击筛560×1000mm个12.910原矿砂泵－PS台122.911浓度计QN－1台112圆锥选矿机2米7层台113扇形溜槽940×290mm台1214圆锥精矿泵－PS台113.015圆锥中矿泵－PS台122.016圆锥尾矿泵－PS台122.017螺旋溜槽分浆斗个118一次精选螺旋溜槽φ900  4节4头台319砂泵1PN台13.020二次精选螺旋溜槽φ900  4头4节台1    移动选矿厂工业实验、试出产及1982～1986年出产技能目标见表5。采选厂电耗：1.79～3.52千瓦·时／吨·原矿；水耗：1.5～2.0吨∕吨·原矿。 表5  移动选矿厂出产技能目标表时期精矿 产率，%档次，%收回率，%原矿精矿尾矿精矿尾矿TiO2ZrO2TiO2ZrO2TiO2ZrO2TiO2ZrO2TiO2ZrO2工业 实验1.6500.730.07837.204.170.0120.009584.2088.2615.8011.74试出产1.3191.010.12333.603.850.1840.013382.2177.2817.7922.721982年1.03－－33.25－－－71.79－－－1983年1.11－－34.72－－－68.17－－－1984年1.24－－36.11－－－73.15－－－1985年1.47－－37.55－－－78.13－―－1986年1.46－－37.18－－－76.00－－－     （二）精选厂     乌场钛矿精选厂是我国规划较大，工艺流程比较完善的海边砂矿精选厂之一。该厂除出产钛精矿外还归纳收回锆英石、独居石、金红石，锡石等多种副产品。该厂因为粗精矿自给率比较高，故经济效益较好；对缺乏部分粗精矿靠收买土法出产产品弥补。     该厂精选工艺流程，选用预先摇床重选丢尾，磁选收回钛铁矿，然后电选分组，再用强磁选、电选，浮选及重选等联合工艺进行别离及提纯，归纳收回锆英石、独居石、金红石、锡石及残存的钛铁矿。该厂精选流程见图5。精选厂技能目标见表6。图5  乌场钛矿精矿厂工艺流程 表6  乌场钛矿精选厂技能目标产品钛铁矿，%锆英石，%金红石，%生居石，%项目档次TiO2收回率档次（ZrHf）O2收回率档次TiO2收回率档次TR2O3＋TRO2收回率1982年50.2588.6565.3146.087.95－61.92－1983年50.3181.1965.2147.089.65－61.77－1984年50.2681.9865.1047.590.14－61.10－1985年50.4681.9265.0449.590.21－61.10－1986年50.4081.7065.1551.090.05－60.90－

一、钛锆资源和产值     1.钛资源及产值     全世界已探明钛资源储量为7.1亿吨（按钛计、下同），其间钛铁矿储量为5.6亿吨,金红石储量为1.7亿吨，钛工业储量为2.7亿吨。世界钛资源按矿床类型及矿藏品种的赋存情况见表1，国外钛资源储量见表2，产值见表3。 表1 钛资源赋存情况表  矿藏别储量，%砂矿床，%脉矿床，%钛铁矿 金红石 算计92.8 7.2 100.041.4 100 45.658.6 — 54.4   表2 1980年国外钛矿储量，万t钛（括号内为所占%）  洲别国别钛铁矿金红石储量资源算计储量资源算计北美加拿大 哥斯达黎加 美国 墨西哥 算计4459(22%) — 1547(7.7%) — 60063367 91 7189 — 106477826(14%) 91 7189 — 16653— — 91 — 9118.2 — 692 264 97418.2 — 783(5%) 264 1065南美阿根廷 巴西 乌拉圭 算计— 91 — 9191 182 182 45591 273 182 546— 5460(74%) — 5460— 3640 ﹤5 3640— 9100(59%) ﹤5 9100欧洲芬兰 挪威 苏联 意大利 算计273 3640(18%) 364(1.8%) — 427791 455 1456 — 2002364 4095(7.5%) 1820 — 6279— — 146 246(3.3%) 392— — 136.0 409.5 546— — 282 655 938非洲莫桑比克 塞内加尔 南非 坦桑尼亚 埃及 上沃尔特 塞拉利昂算计①— — 3003(15%) — 91 — — — 30941183 182 10647 364 819 364 — — 136501183 182 13650(25%) 364 910 364 — — 16744— — 291 — — — 164 — 455109 9.1 27.3 — — — 1456 ﹤5 1601109 9.1 318.3 — — — 1620(10.6%) ﹤5 2056亚洲印度 印度尼西亚 马来西亚 斯里兰卡 算计①4550(22.7%) — — 91 46417280 91 91 91 764411830(21.7%) 91 91 182 12285455(6.1%) — — 18 4731092 — — 9.1 11011547(10%) — — 27.1 1574大洋洲澳大利亚 新西兰 算计1638(8.1%) — 1638819 637 14562457(4.5%) 637 3094546(7.4%) — 546145.6 — 145.6692(4.5%) — 692世界算计1974735854556017417800815425钛矿和金红石总储量储量  27164        资源量  43862        资源总量  71026钍铁矿和金红石总储量(按TiO2计)储量  45364        资源量  73250        资源总量  118613       ①算计中包含其他地区的91万t储量。[next] 表3  世界钛精矿产量表，万tTiO2计  国别金红石钛铁矿算计产值%产值%产值%加拿大 美国 巴西 南非 塞拉利昂 芬兰 挪威 印度 斯里兰卡 马来西亚 澳大利亚 其他 世界算计— — 0.0125 3.8810 5.1840 — — 0.8710 1.3300 — 26.7085 2.873 40.86— — 0.03 9.50 12.69 — — 2.13 3.26 — 65.36 7.03 100.0033.39 34.95 0.76 31.50 — 5.85 36.89 8.42 3.71 10.26 65.43 22.08 253.2413.39 13.80 0.30 12.44 — 2.31 14.57 3.32 1.46 4.05 25.84 8.72 100.0033.39 34.95 0.77 35.38 5.18 5.85 36.89 9.29 5.04 10.26 92.14 24.95 294.0911.35 11.89 0.26 12.03 1.76 1.99 12.54 3.16 1.71 3.49 31.33 8.49 100.00     2.锆资源及产值     世界锆储量首要赋存于海边砂矿矿床中，只要少部分赋存于残积砂矿和原生矿中,工业价值不大。锆资源中首要矿藏是锆英石及斜锆矿，它们多与钛铁矿、独居石、金红石、磷钇矿、锡石等矿藏共生,呈归纳性砂矿床产出。澳大利亚锆资源及产值均居首位，其次为美国、南非等国，国外锆资源见表4、产值见表5。 表4  世界各国锆英石资源即，kt锆  国名储量其他资源总计美国 加拿大 巴西 苏联 马尔加什 南非 塞拉利昂 印度 马来西亚和泰国 斯里兰卡 澳大利亚 总计3628 — 907 2721 91 5442 454 3628 91 907 7256 251252721 907 227 1814 91 2721 1361 1814 91 454 2721 149226349 907 1134 4535 182 8163 1815 5442 182 1361 9977 40047   表5  世界首要锆英石出产国产值表，t  国别1979198019811982澳大利亚 南非 美国 其他 算计447000 86000 80000 8000 621000459000 103000 80000 8000 650000420000 110000 90000 10000 630000420000 130000 90000 10000 650000     二、钛锆精矿质量标准[next]     钛铅精矿质量因资源而异，尚无世界通用标准,故各出产国所属公司或供应商均依据其资源特色及用户要求拟定各自标准。我国钛精矿国家标准见表6，锆精矿标准见表7。 表6  我国钛精矿国家标准  类别用处等级化学成份，%粒度 mmTiO2杂质含量PSCaO+MgOFe2O3砂矿钛铁矿 精矿人工金红石钛铁合金高钛渣一级品①一类 二类52 500.030 0.025— —0.5 0.5— — 二级品 三级品 四级品 五级品50 49 49 480.030 0.040 0.050 0.070— — — —0.5 0.6 0.6 0.1— — — ——钛白等用一级品②一类 二类50 50-0.020 0.020— —— —10 13 二级品一类 二类49 490.020 0.025— —— —10 13 天然红精金石矿电焊条钛金属及化合物一级品 二级品 三级品 四级品93 90 87 850.020 0.030 0.040 0.0500.02 0.03 0.04 0.05— — —  0.5 0.8 1.0 1.2砂矿 -0.18  100% 脉矿 -0.25  100%       ①TiO2﹥57%，CaO+MgO﹤0.6%，P﹤0.045%作为一级品；       ②TiO2﹥52%,Fe2O3﹤10%,P﹤0.025%作为一级品 表7  我国锆英石精矿国家标准  等级化学成份，%粒度 mm(Zr,Hf)O2杂质含量TiO2P2O5Fe2O3Al2O3SiO2特级品 一级品 二级品 三级品 四级品 五级品65.50 65.00 65.00 63.00 60.00 55.000.3 0.5 1.0 2.5 3.5 8.00.20 0.25 0.35 0.50 0.80 1.500.10 0.25 0.30 0.50 0.80 1.500.8 0.8 0.8 1.0 1.2 1.534 34 34 33 32 31-0.4 -0.4 -0.4 -0.4 -0.4 -0.4     三、钛锆矿的选矿办法     钛锆矿的选矿所选用的选矿办法及工艺流程取决于矿床类型、矿石性质及矿藏组成等要素。鉴于钛原生矿（脉矿）矿石性质比较附近，意图矿藏品种比较简略,所选用的选矿办法及工艺流程共性较强；而钛砂矿和锆砂矿矿床中的钛、锆矿藏多与独居石、磷钇矿、锡石及贵金属等共生，呈归纳性砂矿床产出，所以,钛、锆砂矿的选矿从粗选至精选多归入一起的选矿工艺流程中进行。基此在本节中对钛、锆矿的选矿分为钛原生矿(脉矿)选矿及钛、锆砂矿选矿两部分叙说。     1.钛原生矿（脉矿）的选矿     现在工业上运用的钛原生矿（脉矿）均系含钛的复合铁矿。为运用其间的钛资源，依矿石性质而异,整个选矿进程可分预选、选铁及选钛三个阶段。其间选钛部分又可分为粗选及精选两个阶段进行。[next]     （1）预选     有的钛脉矿矿石，在破碎到必定程度的粗粒状态下即有适当数量的脉石到达根本单体解离,这些粗粒单体脉石可选用预选作业将其丢掉,到达添加选厂处理才能及进步当选档次的意图。预选作业可依据矿石性质在磨矿作业前的粗、中、细碎作业的适合阶段进行。预选常用办法为磁选及重选两种。     （2）选铁     含钛复合铁矿,现在工业上运用的首要意图是取得供炼铁用的铁精矿；关于含钒高的矿石则是取得供炼铁及提钒的钒铁精矿。选铁选用简略有用的磁选法进行。当选矿石经破碎（或先经预选）及磨矿,使其到达可选的单体解离度后,选用鼓式、带式弱磁场湿式磁选机选出铁精矿或钒铁精矿,磁选尾矿即为归纳收回钛的质料。     有的矿石铁、钛矿藏嵌布细密，选用单一选矿办法难以取得独自的精矿，则只经重选丢掉尾矿,将所取得的铁、钛混合精矿，直接进行焙烧及熔炼，出产出高纯生铁及钛渣产品。     （3）选钛     钛脉矿中钛的收回是在选出铁精矿后的磁选尾矿中进行。选钛选用的办法有重选、磁选、电选及浮选法,依矿石性质而异,选用适合的选矿办法组成不同的工艺流程进行选别。现在工业上所选用的选矿工艺流程有以下几品种型：     重选—电选工艺流程     重选—电选工艺流程特色是选用重选法粗选，电选法精选。重选选用的设备首要是螺旋选矿机(包含螺旋溜)，其次为摇床。选用圆锥选矿机重选，现在已进行到工业实验阶段，但至今没有正式用于出产。在重选粗选阶段意图是丢掉低密度脉石，取得供电选用的粗精矿。     电选选用的设备为辊式电选机，其意图是将重选粗精矿进一步富集,使产品到达终究精矿标准。关于含硫矿石，在粗、精选工艺之间一般选用浮选法作为脱除硫化矿的辅佐工艺。     重选—磁选—浮选工艺流程     重选—磁选—浮选工艺流程特色是对进入钛选其他原矿，首要分级，粗粒级选用重选粗选，磁选精选,细粒级选用浮选。重选选用摇床，磁选选用干式磁选机进行。浮选给矿粒度一般为-0.074毫米,所用浮选剂有硫酸、、油酸、柴油及等。     单—浮选工艺流程     单—浮选法是选别细粒嵌布钛脉矿比较有用的选矿办法。单一浮选工艺简略，操作办理便利,但由于药剂耗费会添加本钱，一起存在尾矿排放所带来的环境保护问题，所以现在工业运用尚不广泛。     钛浮选选用的浮选剂有硫酸、塔尔油、柴油及乳化剂Etoxolp-19等。为进步浮选作用，对当选矿与浮选剂在浮选前进行高浓度长期拌和具有必定作用。     2.钛锆砂矿的选矿     钛锆砂矿首要矿床类型为海边砂矿,其次为内陆砂矿。钛锆砂矿是原生矿在天然条件下经风化、破碎、富集生成。具有易采、易选、出产本钱低，产品质量好及伴生矿藏品种多，归纳收回价值大等长处,是比较抱负的矿产资源之一。钛铅砂矿是现在世界上钛铁矿、金红石、锆英石及独居石等矿产品的首要来历。     钛、锆砂矿除少数矿体上部有覆盖层需经剥离外,一般不需剥离即可选用千采或船采机械进行挖掘。干采机械有:推土机、铲运机、装载机及斗轮挖掘机等；船采所用采船有链斗式、搅吸式及斗轮式三种。采出矿石经皮带运输机或砂泵管道运送至粗选厂。钛、锆砂矿选厂分粗选及精选两个阶段进行。     （1）粗选     送至粗选厂的矿石，首要通过除渣、筛分、分级、脱泥及浓缩等必要的预备作业,然后给入粗选流程进行选别。     粗选的意图是将当选矿石按矿藏密度不同进行别离，丢掉低密度脉石矿藏尾矿，取得重矿藏含量达90%左右的重矿藏混合精矿，作为精选厂给料。     粗选厂一般与采矿作业纳为一体，组成采选厂。为习惯砂矿床特征，一般粗选厂均建为移动式,移动方法有水上浮船及陆地轨迹、履带、托板及定时拆迁等方法。     钛、锆砂矿粗选一般选用处理量大，收回率高又便于移动式选厂运用的设备,较遍及的是圆锥选矿机及螺旋选矿机,少数选用摇床。上述设备有单一运用的，也有合作运用的：单一圆锥选矿机首要用于规划大或原矿中重矿藏含量高的粗选厂；大都厂选用以圆锥选矿机粗选，螺旋选矿机再精选；一些规划较小的选矿厂,往往选用单一的螺旋选矿机粗选。[next]     （2）精选     钛、锆砂矿多系含有几种有价矿藏的归纳性矿床,精选的意图是将粗精矿中有收回价值的矿藏进行有用的别离及提纯，到达各自的精矿质量要求，使之成为产品精矿。     精选厂一般建成固定式。粗精矿选用轿车、火车或管道运送等方法运输到精选厂处理。精选作业分为湿式及干式两个阶段,以干法作业为主。依据粗精矿的性质，在精选工艺的前段一般选用部分湿法作业。有时在精选进程中还存在干法、湿法替换的进程，不过从能源耗费及简化工艺流程视点考虑,在或许条件下力求削减这一进程。     精选厂的湿法作业品种有:选用摇床或螺旋选矿机重选,进一步丢掉残存在粗精矿中的密度小的脉石矿藏,关于含盐份的粗精矿，一起具有清洗盐份的作用；选用湿式磁选法预先选出部分易选钛精矿,削减干选当选矿量；在粗精矿中参加、、稀、焦亚等某种药剂进行高浓度拌和,到达铲除矿藏表面污染，进步精选作用的意图；选用浮选法进行锆英石、独居石产品的精选。     干式精选是按产品中各矿藏间的磁性、导电性、密度等差异进行分选。依粗精矿组成及性质而异,干选工艺流程的结构改变较大。关于矿藏组成比较复杂，归纳收回矿藏品种较多的粗精矿的干选，流程比较复杂,作业较多，流程结构改变也较大；关于矿藏组成简略的粗精矿，干选流程则很简略。     磁选是选用不同类型及场强的磁选机，比照磁化系数不同的矿藏间的分选，常用的磁选设备有：盘式(单盘、双盘、三盘)、穿插带式、辊式、对极式等磁选机，在干选流程中一般是首要选用弱磁选分选出强磁性矿藏——磁铁矿,然后选用中磁场选出大部分磁性较强又比较易选的钛铁矿产品。强磁选则用于部分磁性较弱的钛铁矿及独居石与非磁性矿藏锆英石、金红石、白钛石等的别离。     电选是运用粗精矿中矿藏间导电性的差异进行分选。所用电选机有辊式、板式、筛板式三种。电选在粗精矿干选流程中常用于导体与非导体矿藏间的分组；金红石与锆英石的别离；难选钛铁矿及锆英石、独居石等矿藏的精选。     在出产实践中，有时采纳改变磁场及电场强度等操作条件，使电、磁选作业替换进行,以增进分选作用。

一般以为，岩矿和砂矿到达下列含量，才具有工业挖掘价值：岩矿的钛铁矿TiO2含量在10%~40%之间，或金红石TiO2含量在3%以上；砂矿含钛铁矿在15kg/m3以上，或金红石在2kg/3以上；某些伴生有多种有价值成分的共生矿，即便TiO2档次低一些，也可归纳考虑加以挖掘。     钛铁矿一般都稠浊有不少废砂石和复合其他矿藏，其TiO2档次较低。选矿就是依据这些矿藏不同的组成和不同的物理化学性质，选用不同的选矿办法，将钛铁矿与它们别离，以进步TiO2档次。因为钛铁矿常与许多矿藏伴生在一起，只用单一的选矿手法，很难选得TiO2档次高而杂质少的钛铁精矿。要进步TiO2档次，有必要依据不同的矿种，选用分段办法重复地选用不同的选矿办法组合加以选别，才干到达抱负的作用。     一、岩矿的选矿     岩矿主要是含钛复合铁矿，其结构细密，难采难选。一般选矿流程可分为以下几个阶段。     1.预 选      将挖掘得的岩矿，选丢掉部分尾砂，以进步选矿才能，进步当选档次和降低本钱，预选常用磁滑轮磁选、重介质旋流器及粗粒跳等法。     2.选 铁     经过选别含钛复合铁矿选铁，可以获得供炼铁用的铁精矿或钒铁精矿，而且可使大部分铁与钛别离。选铁常用磁选法。     3.选 钛     将选铁后的尾矿，经过多段破碎和筛分，依据各种矿源成分不同，选用重选、磁选、电选和少、浮选等各种办法，进步钛矿的TiO2档次。     二、砂矿的选矿     因为钛铁矿的物理化学性质安稳，相对密度较大，在多雨区域可以在冲刷、转移、水力分选的过程中堆积下来，富集在地表与河槽中，或被洪水冲至河流出口处、近海处堆积下来。所以钛铁矿广泛地产于海边砂矿、河槽砂矿、冲积砂矿、残坡砂矿和低谷砂矿中。     在河槽上的，常运用链斗式或搅吸式或斗轮式运送器将砂矿送至采矿船再处理。     在沙滩上的，常运用推土机、铲运机、装载机、斗轮挖掘机经皮带运输机或砂泵管道送到粗选厂。     采得的砂矿先经除渣、筛分、分级、脱泥和浓缩后进行粗选。云南矿还经湿辗。     粗选是依据矿藏的密度不同进行别离，丢掉密度小的脉石尾矿，获取密度大的重矿藏约90%，常用圆锥选矿机和螺旋选矿机，粗选厂都是移动式的，常与采矿结合在一起。     精选是选进行湿法的重选、湿法磁选和浮选，再进行干法的磁选、电选和重力别离等。[next]     三、常用的选矿办法     1.用手选矿的原理是依据不同矿藏的外形特征如顔色、光泽、粒度和晶型等不同，用目测手拣的办法将稠浊的杂质别离，开始将石英等脉石除掉，这是一种原始而简略的选矿办法以。适用于钛铁矿的粗选。     2.重力选 重力选亦属粗选，用于粗选的筛分。因为钛铁矿和其他杂质矿藏相对密度不同，在一种运动着的介质中，沉降速度的不同，使矿粒和杂质别离。含钛矿藏的相对密度大于4，选用重力选法可将大部分相对密度小于3的长石、石英等脉石矿藏除掉。钛铁矿的密度比少土大，选用流水冲刷，相对密度小的沙土就随水而流走，最终选分出密度较大的钛铁矿砂。可是经过重力选后的钛铁矿仍含有与钛铁矿相对密度附近的锆英石、独居石、金红石、白钛石、锡石、磁铁矿和铬铁矿等矿藏及一些脉石。大规模的重力选，可选用溜槽、筛选机、螺旋选矿机和摇床等。如选用洗矿、筛分和脱泥后再进行重力选，则可用螺旋机。筛分介质通常是水和空气。     3.浮  选     浮选是运用各种矿藏表面的化学或物理性质的不同，参加某些能发泡的浮选药剂，使其发生许多泡沫，因为不同矿藏在空气和水的界面上的浸湿度不同，发生有挑选的吸附，某种成分便随泡沫浮起而漂出，其他成分则沉积下来，而得以别离。在钛铁矿砂浮洗时，常用的浮选剂有硫酸化皂、邃古油、十二酸钠、水玻璃、、钠和烷基磺酸钠等。浮选设备有成套的标准设备。该法作用虽好。但本钱高，浮选剂的挑选和分配较杂乱，废水排放较难处理。     4.磁 选     磁选归于钛铁矿的精选。它是运用各种矿藏导磁率的不同，使它们经过一个磁场，因为对磁场的反响不同，导磁率高的被磁盘吸起，再失磁就掉下，集料漏斗将其搜集，导磁率低的不被吸起，留在原下或随转动着的皮带，作为尾矿带出去而得以别离。钛铁矿是能被磁铁招引而自身不能吸铁，可磁化又可去磁的顺磁性矿藏，其磁性属中性和弱磁性。矿藏的磁性由强到弱改变的次序是：磁铁矿＞钛铁矿＞赤铁矿＞石榴石＞黑云母＞独居石。而锆英石和金红石为非磁性矿藏。将粗矿经过单盘式或三盘式的干式磁选机，弱磁性的石榴石、独居石和非磁性的锆英石、金红石和脉石等就经过皮带别离出去。从钛铁矿选矿的实例得知，经几回磁选的钛铁矿砂其矿藏组成仍十分杂乱，仍含有较多的非钛矿藏。磁场的强度、电流巨细和温度凹凸对磁选的作用影响较大。此法对钛铁矿的选矿用得许多，为了确保矿的纯度，尽可能地除掉非钛矿藏，以利于出产的顺利进行。常常是将购进来的杂矿，在雷蒙磨磨矿前，先经一次磁选再进行破坏。     5.电 选电选也归于钛铁矿的精选，在选用其他办法达平到分选要求时而运用。选用这种静电选，一般能得到较好的作用。电选是依据矿藏在高压电场内电性的不同，而将不同矿藏进行选分的一种分法。运用两种矿藏的整流性不同，或它们的分选电位差值 超越3800V时，用静电选矿机选分。常用的有静电进矿机和电晕选矿机等。北海选矿厂精选工艺流程如下图所示。

CaTiO3 许多超导体及铁电体等往往具有钙钛矿型结构或其衍生结构，而超导体、铁电体在工业上特别是信息功能材料领域内有广泛的应用，因此，此处简单介绍钙钛矿的特征。 【化学组成】可有Na、K、Ce、Fe、Nb、Ta、Nd、La元素作为类质同像混入物。 【晶体结构】900°C以上为等轴晶系；a0=0.385 nm；Z=1。在600°C以下转变为斜方晶系；a0=0.537 nm,b0=0.764 nm,c0=0.544 nm；Z=4。在高温变体结构中,Ca2+位于立方晶胞的中心,为12个O2-包围成配位立方体八面体,配位数为12；Ti4位于立方晶胞的角顶,为6个O2-包围成配位八面体,配位数为6。［TiO6］八面体以共角顶的方式相联。整个结构也可以视为O2-和Ca2+共同组成六方最紧密堆积，Ti4+则充填于其八面体空隙中(图Y-9)。     图Y-9钙钛矿的晶体结构  (引自潘兆橹等，1993) 【形态】呈立方体晶形。在立方体晶面上常具平行晶棱的条纹,系高温变体转变为低温变体时产生聚片双晶的结果。 【物理性质】褐至灰黑色；条痕白至灰黄色；金刚光泽。解理不完全；参差状断口。硬度5.5～6。相对密度3.97～4.04(含Ce和Nb者较大)。 【成因及产状】常成副矿物见于碱性岩中,有时在蚀变的辉石岩中可以富集,主要与钛磁铁矿共生。 【鉴定特征】立方晶形及其晶面上的聚片双晶纹。 【主要用途】富集时可作为提炼钛、稀土和铌的矿物原料。

该矿挖掘的为纤维石膏矿。矿石性脆，易成为矿，其巩固性系数平行纤维石膏ƒ＝1.5。运用沿倾向推动的长壁选别充填采矿法，如图1所示。工作面挖掘高度为2m左右，盘区全长400～500m，分红6个小区，每个小区工作面长60～80m，在6个小区中轮番进行割岩机掏槽、凿岩爆炸、充填、装岩、运送等工序。掏槽及工作面炮孔的安置都要避开纤维石膏，在较软的夹石层内选用割岩机掏槽，夹石层较硬则选用爆炸法掏槽。爆炸下的矿石人工手选出纤维石膏及部分低档次石膏，在工作面装车。在小绞车道装置JD11.4kW的调度绞车，区段运送巷道中选用3～7t架线式电机车运送。通过小绞车道及区段运送巷道，再经上山卷扬机道及首要运送巷道运出，夹石及部分低档次石膏作充填料充填于采空区。纤维石膏质软易变成粉矿而损耗，运搬时不能选用溜井，不能通过漏斗口放矿，并应尽量削减倒运次数。       采矿办法技能经济指标（1987年）如下：          矿块生产能力（t/d）         工作面工效（吨/工班）         采准比（m/kt）         矿石损失率（%）         矿石贫化率（%）         首要材料耗费：           （kg/t）           （个/吨）           （m/t）           合金片（g/kt）           钎子钢（kg/t）           坑木（m3/kt）             150～220              1.08              17.5              20              3～5                0.37              1.48              1.94              0.86              0.01              2.64  图1  应城石膏矿长壁选别充填采矿法 1—卷扬机房；2—首要运送巷道；3—上山卷扬机道；4—小绞车道； 5—区段运送巷道；6—充填区；7—切开巷道；8—通风巷道；9—风门

钒钛磁铁矿：这是我国钛铁矿岩矿床的首要矿石类型。依据攀枝花矿山公司的选矿研讨和出产实践，其钛铁矿精矿的选矿是在对钒钛磁铁矿石经一段磨矿(-0.4mm)，一粗、一精、一扫的磁选流程磁选出磁铁矿精矿(Fe51%～52%，TiO212.6%～13.4%，V2O50.5%～0.6%)之后的磁尾(矿)进行。 钒钛磁铁矿石以Fe与Ti方式细密共生赋存在钛磁铁矿中的TiO2(约占攀西区域TiO2总储量的53%)，因为赋存状况、粒度，以及在高炉冶炼绝大部分没有被复原而以TiO2方式进入炉渣的化学反应特性等要素，现在还难以用机械选矿办法收回使用。 可是，跟着攀枝花钢铁研讨所和北京钢铁研讨总院对钛磁铁矿的铁、钛、钒归纳收回而对冶炼工艺和技能的改善与进步，现已基本上打通流程，取得了活跃的效果。此外，还展开了复原磨选制取铁粉和归纳收回钒钛的实验。其流程是： 钒钛铁精矿—铁粉燧道窑 碳复原—V2O5 破碎磨矿— 富钒钛料—湿法别离—TiO2 重磁选别离 钛铁矿、金红石砂矿：这是我国现在出产钛铁矿和金红石精矿的首要矿石类型。依据海南中兴精密陶瓷微粉总厂和海南省冶金工业总公司所属沙老、南港、清澜(铺前)、乌场(保定)4个国有钛(砂)矿的出产实践，其钛铁矿、金红石、锆石、独居石砂矿的采矿、选矿工艺流程和各种精矿的技能指标如图3.5.10。采矿的回采率>95%，贫化率 为了进步资源的使用率和经济效益，削减中矿、尾矿的积压和对环境的污染，广州有色金属研讨院曾专题研讨了“海南岛海边砂矿难选中矿钛元素赋存状况及归纳收回途径”(第三届全国矿产资源归纳使用学术会议论文集，1990年)。该研讨、实验标明： ①钛元素首要赋存在以Ti4+与Fe2+呈类质同象置换而构成的钛-铁矿系列中;其间钛铁矿(含TiO252%～54%)和富铁钛铁矿(含TiO246%)所占的份额达66.2%，其次是富钛钛铁矿(含TiO256%～58%)占19.2%，钛赤铁矿(含TiO210.7%～19.5%)占14.6%。此外，钛元素还少量地赋存在金红石、锐钛矿、白钛石和榍石中。 ②难选中矿属钛铁矿、锆石、独居石、金红石、锐钛矿等的混合矿藏，矿藏粒度0.2～0.08mm(属可选粒度);选用二介质作“沉浮”选矿，比重 3.3的有用重矿藏下沉产率达73.5%。 ③在下沉的重矿藏中，除主收钛铁矿外，可归纳收回锆石、独居石、富钛钛铁矿和金红石;其有用的选矿流程有二：其一是有用重矿藏经电磁选场强6000Oe分选出占钛铁矿矿藏份额88.1%的磁性产品(TiO243%)，再经800℃、10min的氧化焙烧，最终经场强650Oe弱磁选，在磁选产品中可取得TiO250%～51%的钛铁矿精矿产品;其二是有用重矿藏(钛铁矿粗精矿，含TiO243%～46%)经电选(2.1kV，120r/min)，在导体产品中可取得TiO251%～53%的钛铁矿精矿产品。 ④在经场强8000—12000Oe磁选的尾矿中，再选用浮选，可取得合格的独居石精矿;再对其经场强>20000Oe磁选的非电磁性重矿藏尾矿中，选用电选，可在非导体性产品中取得合格的锆石精矿，在导体性产品中取得合格的金红石精矿。 国内外钛矿资源的90%以上用于出产钛白，钛白的出产工艺流程，首要有先进的氯化法、法和传统的硫酸法。

离子型稀土第一代提取工艺，可简述为"异地提取工艺"，或归结为"池浸工艺"。其主要工艺过程为：表土剥离→开挖含矿山体、搬运矿石→浸矿池→将按一定比例（浓度要求）配置的电解质溶液作为"洗提剂"或"浸矿剂"，加入浸矿池，溶液对池中含"离子相"稀土矿石进行"渗滤洗提"或"淋洗"→溶液中活泼离子与稀土离子交换，"离子相"稀土从含矿载体矿物中交换出来，成为新状态稀土；加入"顶水"，获含稀土母液；母液经管道或输液沟流入集液池或母液池，然后进入沉淀池；浸矿后废渣从浸矿池中清出，异地排放→在沉淀池中加入沉淀剂、除杂剂，使稀土母液中稀土除杂、沉淀，获混合稀土；池中上清液经处理后，返回浸矿池，作"洗提剂"循环使用→混合稀土经灼烧，获纯度≥92%的混合稀土氧化物。由上可见，本工艺过程中的技术关键词是："表土剥离"、"开挖含矿山体"、"矿石搬运"、"浸矿池"、"洗提剂"、"异地渗滤洗提"、"离子交换"、"含稀土母液"、"尾砂异地排放"、"母液池"、"沉淀池"、"沉淀剂、除杂剂"、"沉淀、除杂"、"混合稀土"、"上清液返回"、"灼烧"、"REO≥92%混合稀土氧化物"。 　　"池浸工艺"与传统的生产工艺相比较，其第一、二、三道工序过程相似于矿产资源开采中传统的采矿专业的各作业工序；第三、四、五道工序过程相似于传统选矿专业和湿法冶金专业相结合的各作业工序；自第五道工序过程以后的各工序，属于传统湿法冶金专业的各作业工序。其中，第三道工序中的"浸矿池"，起着联系传统采矿、选矿专业作业的作用，类似于矿山选厂的"原矿仑"；而第五道工序中的"沉淀池"，却起着联系传统选矿、湿法冶金专业作业的作用，类似于湿法冶金企业的"原料仑"。 　　由此，相似于传统选矿专业的主要选别过程，是在"浸矿池"中完成，而且作为本工艺的中间制品，在此获得含稀土的母液；而属于传统湿法冶金专业的典型湿法冶金过程，则主要在"沉淀池"中进行，并由此获得"稀土精矿"的初级产品"混合稀土"；再经灼烧处理后即可获得"稀土精矿"终级产品REO≥92%的混合稀土氧化物。 　　进而言之，上述作业过程中，先后在三个典型的作业过程中，分别获得了"中间制品"、"初级产品"和"终级产品"。亦即，在"浸矿池"中，通过离子交换，制得含稀土的母液；在"沉淀池"中，通过沉淀，制得混合稀土；在"灼烧"中，制得混合稀土氧化物。因此，为了确保离子型稀土的产品质量，主要应从这三个关键性作业过程中把好技术关。 　　在此工艺中，所获得的"稀土精矿"产品，已不再是传统概念中的"稀土精矿"矿产品，而是纯度相对较高的"混合稀土氧化物"产品。严格地说，离子型稀土矿山获得的终级产品，已不再从属于"矿产品"，而是湿法冶金范畴的产品。显然，其产品档次，比传统矿山开采的产品，已大大地提高了一步。 　　以上工艺流程结构，是稀土矿产资源开发利用中一种崭新的工艺。它彻底打破了稀土资源开发的传统工艺，而将多种专业和工艺集于一体，在矿山就直接制得纯度较高的混合稀土氧化物产品。应用这种生产工艺，而生产的产品质量指标，是此前稀土生产工艺难以达到的。可见，以这种产品作为原料，对于稀土冶炼的进一步深加工是十分有利的。 　　然而，世间任何事物往往都具有"两重性"。离子型稀土拥有非常突出的优势的一面，同时又由于它的赋存特征和工艺特征，而决定了它不令人满意的另一面。伴随着"池浸工艺"工业化生产后，导致出现一些非常尖锐和突出的问题：一是对生态环境破坏大。由于离子型稀土广泛赋存于地表浅层，展布面积大，再加上"池浸工艺"本身要求，该生产工艺实际上是一个"搬山运动"。据统计，每生产一吨混合稀土氧化物，约需消耗1,201～2,001吨矿石，同时还将伴随产生尾砂1,200～2,000吨，砂化面积约1亩。二是资源利用率低，资源浪费大。为便于矿石的采、运以及尾砂的排放，降低成本，节省投资，许多矿山的"浸矿池"建在山坡矿体的中下部，"浸矿池"以下的含矿矿体，被所建生产系统"压矿"，尤其是如若被尾砂覆盖后，则更难于开采。据资料，该工艺表内资源利用率一般不达50%，低者仅25～30%左右。

开采稀土在中国将只允许国企。继国家出台策限制稀土 产量 、出口配额之后，据知情人士透露，工信部和发改委日前已经选定几家国有骨干企业对中国具有战略意义的稀土资源进行整合，防止过度开采。　“起草的报告已于近日递交给国务院审批。一旦获批，国土资源部将对这几张企业颁发执照进行配矿，”　　民营企业只能通过参股这几家国企来参与稀土资源开采利用。作为中重稀土散布较多的南方地区将成为此次布局的重点。　　中国是世界上最大的稀土供应国，占全世界稀土供应的97％。稀土目前作为一项不可替代资源被广泛运用于众多高科技 行业 ，包括风力涡轮机、混合动力车、导弹和手机。　但资料显示，在1979年到2009年间，稀土平均 价格 几经波动，却仅上涨21.4％。2009年的 价格 为每公斤8.5美元。而与此形成对比的是，稀土在过去十年间的需求已经从4万吨提高到了12万吨。“由于过度开采，同时缺乏适当的管理来保护这些稀有资源，稀土 价格 已经被严重低估了。正因如此，国家对这些资源进行整合是非常关键的，将会惠及整个 行业 ，”　　国土资源部在2010年3月下发通知，要求稀土矿开采总量2010年的控制指标为89,200吨，比2009年提高了8.36％. 同时强调，未来将会继续控制稀土的 产量 以保证其不被过度开采。国土资源部在2010年4月下发通知，除符合多项条件的矿山企业外，2011年6月30日前暂停受理稀土勘查、开采登记申请，以保护稀土资源。　　据不愿透露姓名的分析师和 行业 内数据显示，包钢稀土将会主要控制北部地区，尤其是内蒙古地区的轻稀土资源；而五矿和中铝将有望取得江西中重稀土资源的控制权；江西铜业和中色股份则有可能入主四川和广东省的重稀土资源的开采。　　来自美国地质调查局的数据显示，2008年中国稀土基础储量为8,900万吨REO（稀土氧化物），占世界总储备的59.3％.　　而一些发达国家，如美国，其存有世界稀土资源的15％，却几乎完全依赖于中国出口，而对其自有资源却少有开发。分析师表示国外需求的激增部分导致了对我国稀土资源的过度开采。　　而中国对于出口配额的限制却招致了西方国家的不满。世界贸易组织在周一发布的一份报告中对中国对部分原材料限制出口进行了批评，但中国专家表示中国的行为并没有违反WTO有关规定。在WTO的框架下，WTO的成员国是可以采取一定的措施，去有效地防止自己国家的资源枯竭.更多有关开采稀土的内容请查阅上海 有色 网

（一）钒钛烧结矿的化学成分    钒钛烧结矿除含TiO2和V2O5外，其他化学成分与普通烧结矿比较也有较大差异，依据TiO2含量凹凸，钒钛烧结矿可分为高钛型(攀钢)、中钛型(承钢)和低钛型(马钢)。    与普通烧结矿的化学成分比较，钒钛烧结矿具有“三低”、“三高”的特色。即烧结矿含铁低、FeO和SiO2含量低,TiO2、MgO、Al2O3含量高。   （二）钒钛烧结矿的矿藏组成    钒钛烧结矿的物相组成首要有：钛赤铁矿、钛磁铁矿、铁酸钙、钛榴石、钙钛矿、钛辉石、玻璃质等。    1.钒钛烧结矿的矿藏特色    钛赤铁矿是烧结矿中的首要含铁物相，一般可占烧结矿总量的40%～50%,是赤铁矿-钛铁矿固熔体，属六方晶系，反射光下呈灰白色，强非均质性，不透明，反射率25%,以Fe2O3为晶格，除Ti外，还固溶Mg、Al、Mn等元素。钒钛烧结矿中的钛赤铁矿以粒状、斑状结构为主，少量呈他型和自型柱状。一般出现在孔洞周围或钛磁铁矿晶粒周围构成包边或花边结构。钛赤铁矿的很多存在及其连晶效果，使烧结矿具有杰出的复原性和机械强度。    钛磁铁矿不同于普通烧结矿的磁性矿藏，是磁铁矿-钛铁晶石固溶体，是烧结矿中的首要含铁矿藏，其含量在25%～35%之间，是以Fe3O4为晶格的固熔体，其固溶有Ti、Mg、Mn、V、Al的氧化物。在反光下呈灰白色带褐彩、均质性、反射率为18%～22%,内反射不透明、强磁性、表面可被腐蚀、呈暗褐色。首要呈自形粒状和不规则他形柱状方法。也有从硅酸盐相中分出的自形、半自形八面体(多边形断面)及细微树枝状骸晶，部分钛磁铁矿常被赤铁矿色边。    铁酸钙首要存在于熔剂性钒钛烧结矿中，并随烧结碱度添加而添加，一般占烧结矿总量的3%～20%,在反光下为灰色带蓝彩，非均质性，反射率为16%。首要呈板粒状和针状，多与钛磁铁矿构成熔蚀结构和柱状交错结构。在剩余石灰颗粒边际构成很多的铁酸钙晶体。它具有好的复原性和高的抗压强度。    钛榴石在钒钛烧结矿中属硅酸盐相，一般占烧结矿总量的3%～15%,在熔剂性钒钛烧结矿中常可见到。首要呈粒状、浑圆状和树枝状集合体，单个区域钛榴石连成片。反射光下呈灰色，无内反色，反射率低(12%～13%).透射光下呈黄色、黄褐色，无解理，无双晶纹，属晚结晶的硅酸盐物相，对烧结矿起必定的粘结效果。从化学成分看，钒钛烧结矿中的钛榴石与天然钛榴石挨近。   钙钛矿是熔剂性钒钛烧结矿首要含钛矿藏，一般占烧结矿总量的2%～10%,属甲等轴晶系，反光下为灰白色，反射率为15%～16%,略低于钛磁铁矿固溶体，均质到非均质，内反射色为黄褐色，在透射光下，呈褐、黄、紫、红棕等多种色彩。干与色一级，有时出现反常干与色。钙钛矿在烧结矿中首要呈粒状、纺锤状、骨架状、树枝集合体，涣散于渣相或钛赤铁矿褐钛磁铁矿之间。其熔点很高(1970℃),结晶才能强，是晶出最早的物相。硬度高于钛磁铁矿。    钛辉石属斜方晶系，多呈短柱状，有时块状集合体存在，充填于钙钛矿、钛磁铁矿、钛赤铁矿之间，是钒钛烧结矿硅酸盐粘结相之一。在反射光下为深灰色，反射率稍高于玻璃相，透光下呈黄绿～浅红紫色，有用多色性。[next]    2.影响钒钛烧结矿矿藏组成的要素    烧结矿的矿藏组成，跟着烧结质料、烧结工艺条件等的改变有所区别。    (1)碱度的影响。不同碱度对钒钛烧结矿矿藏组成的影响见图.天然碱度钒钛烧结矿首要矿藏为钛磁铁矿、钛赤铁矿、铁橄榄石和玻璃隐晶质，钛赤铁矿和钛磁铁矿多为自形或半自形粗晶、晶体紧密结合为连晶，是天然碱度钒钛烧结矿的首要连接方法。其次是橄榄石和玻璃质，将连晶粘结，构成细孔均匀的海绵状结构，气孔一般为1～2mm.烧结矿结构细密、强度好、转鼓指数高、制品率高。但因很多磁铁矿被氧化，需求较长时刻，故笔直烧结速度低。    碱度1.0～2.0的熔剂性钒钛烧结矿，其首要矿藏为钛磁铁矿、钛赤铁矿、钙铁橄榄石、钛榴石、钙钛矿、铁酸钙、钛辉石和玻璃质。    碱度大于3.0的烧结矿，钛赤铁矿固熔体削减而钛磁铁矿固溶体添加，烧结矿外观发黑、光泽暗、铁酸钙显着添加。    (2)燃料用量对矿藏组成影响。钒钛烧结矿的矿藏组成随燃料用量的增减而改变，当燃料用量偏低时，烧结矿中钛赤铁矿含量高而玻璃质少，粘结相缺乏，烧结矿强度差。跟着燃料添加，复原气氛增强，烧结温度升高，烧结矿中钛磁铁矿和浮氏体显着添加，硅酸盐粘结相和铁酸钙添加，但钛赤铁矿很多削减，削弱钛赤铁矿连晶效果。当燃料超越必定量时，烧结矿中钛赤铁矿进一步下降，铁酸钙含量也低，而钙钛矿含量显着添加，此刻硅酸相无甚改变。因而，进步含碳量对进步钒钛烧结矿强度并晦气。    (3)TiO2含量对矿藏组成的影响。跟着烧结矿中TiO2含量的添加，钙钛矿量添加，铁酸钙量削减，一起钛辉石添加，玻璃质削减。[next]   （三）钒钛烧结矿的冶金功能    1.钒钛烧结矿的转鼓强度    钒钛烧结矿的转鼓强度一般较普通烧结矿低。其原因首要是:(1)烧结矿中SiO2含量低，构成的硅酸盐粘结相少;(2)因为TiO2含量较高，烧结过程中与CaO易构成性脆的钙钛矿;(3)烧结液相量少，粘结才能差。别的，因为矿藏特性所决议，此种烧结矿还具有耐磨不耐摔的特色。    添加配碳量虽可改进钒钛矿的转鼓强度，但当配碳量超越必定配比时，强度反而下降。配碳量的添加可促进烧结液相量增多，有利于转鼓强度的进步，但一起因为配碳量的添加导致复原气氛加强，铁酸盐削减，钙钛矿量添加，因而，应操控恰当的配碳。    2.烧结矿储存功能    钒钛烧结矿有较好的储存功能，其储存天然粉化率比普通烧结矿低得多。原因在于烧结矿冷却过程中，当温度下降到675℃时普通烧结矿中的正硅酸钙(2CaO•SiO2)发作相变(由β-2CaO•SiO2向γ-2CaO改变），体积发作急剧胀大(添加10%),引起烧结矿粉化；而钒钛烧结矿在烧结过程中无2CaO•SiO2生成，因烧结矿中SiO2含量低，即便烧结碱度达1.70,其CaO含量也仅为9.5%～9.1%,且部分CaO与TiO2构成钙钛矿(CaO•TiO2),故游离CaO很少。    3.钒钛烧结矿的复原功能    钒钛烧结矿因为氧化度高、FeO含量低，其复原功能较普通烧结矿好。影响钒钛烧结矿复原性的要素首要有碱度、FeO含量等。    (1)碱度的影响。碱度对钒钛烧结矿复原性的影响规则与普通烧结矿类似，随烧结矿碱度的进步，复原度显着上升。    (2)FeO含量的影响。钒钛烧结矿中FeO首要以钛磁铁矿和钙铁橄榄石方法存在，其复原性较差，但与普通烧结矿比较，其含量较低，比较之下复原性仍较好。跟着FeO含量的添加，钒钛烧结矿复原度呈直线下降，因而，钒钛磁铁精矿烧结时，应操控适合的FeO含量，在确保钒钛烧结矿强度的条件下，使之具有杰出的复原性。    (3)TiO2含量的影响。随钒钛矿中TiO2含量的添加，烧结矿的复原度下降。一般以为因为TiO2含量的添加，势必会导致烧结矿中含铁物相(如钛赤铁矿、铁酸钙盐等)削减，而脉石矿藏(如钙钛矿、钛辉石等)添加，而晦气于复原气体的分散。    4.钒钛烧结矿的低温复原粉化功能    一般以为，烧结矿低温(400～500℃)复原粉化的发生，首要是因为赤铁矿复原为磁铁矿的过程中，晶形的改变所造成的。钛赤铁矿有各种晶型，如粒状、斑状、树枝状、叶片状、骸晶状等。关于不同晶型，其复原粉化功能不同，其间以骸晶状菱形钛赤铁矿复原粉化最为严峻。    钒钛烧结矿的低温复原粉化率RDI-3.15比普通烧结矿高得多。攀钢烧结矿的RDI-3.15一般大于55%～60%,且当普通烧结矿中参加部分钒钛物料时，烧结矿的复原粉化率也会显着上升。    钒钛烧结矿低温复原粉化率高的原因是:(1)烧结矿中含有很多的钛赤铁矿(40%～50%),其间约50%以骸晶状菱形赤铁矿存在，别的还有部分钛赤铁矿以网格状占有于钛铁矿的方位上。复原时，因为晶型改变而引起胀大粉化。(2)烧结矿中SiO2含量低，起粘结效果的硅酸盐相少，加之不起粘结效果的钙钛矿的存在，它不只自身性脆，并且还阻碍钛赤铁矿和钛磁铁矿间的连晶效果，抗胀大粉化的才能下降.(3)钒钛烧结矿的物相组成较普通烧结矿的物相组成杂乱，其不同的热胀大性引起的内应力，在低温复原阶段会导致很多微裂纹的构成，然后也下降了烧结矿强度。    虽然钒钛烧结矿低温复原粉化现象较为严峻，但实践生产中，没有因烧结矿的低温复原粉化率高而引起高炉上部块状带透气恶化而成为约束冶炼强化的环节。对小高炉冶炼钒钛烧结矿的解剖查询，所测得的烧结矿粒度组成也未发现反常。    进步烧结矿中FeO含量，能够削减再生赤铁矿的数量，下下降温复原粉化率，但FeO过高会引起烧结矿复原性的恶化。为此，攀钢在制品烧结矿上喷洒卤化物水溶液，使烧结矿低温复原粉化现象得到大幅度改进。    5.钒钛烧结矿的软熔滴落功能    烧结矿的矿藏组成决议了其软熔滴落功能，因为钒钛烧结矿高熔点矿藏多，致使其软化温度高，一起又因高熔点矿藏熔点不同大，因而其熔滴温度区间宽，且滴落过程中渣铁分离差，渣中带铁多。影响钒钛烧结矿软熔滴落功能的首要要素有烧结矿的碱度、TiO2含量等。    碱度对钒钛烧结矿软熔滴落功能的影响研讨。随碱度进步，烧结矿软化开端温度(Ta)、软化终了温度(Ts)(熔化开端温度)、开端熔滴温度(Tm)上升，软化温度区间(ΔTs-a)和熔滴温度区间(Tc)变窄，压差陡升，温度(TΔp)上升，最高压差(ΔPmax)减小，熔滴带厚度(H)变薄。    TiO2含量对钒钛烧结矿软熔滴落功能的影响的的研讨。随烧结矿中TiO2含量添加，开端滴落温度下降，压差陡升温度下降，最高压差减小，软熔温度区间变宽，滴落时刻延伸。