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1、http:/ 26 个矿床或矿段, 南北长250km , 东西宽20 50km。含钒钛磁铁矿岩体沿安宁河、攀枝花两条深断裂呈断续带状分布。矿体多呈层状、似层状或透镜状赋存在基性、超基性岩体的中、下部。矿石类型为钒钛磁铁矿, 矿石中除含有钒、铁外, 还共生有Co、N i、Cr、Ga、Sc、Se、Te 等10 多种有益元素, 主要工业矿物为钛磁铁矿、钛铁矿、磁黄铁矿、黄铁矿等, 脉石矿物以普通辉石和斜长石为主。矿石中T iO 2 含量为5% 12%。T iO 2 主要赋存在钛磁铁矿和粒状钛铁矿中, 其含量平均各约占50%。与碱性杂岩有关的矿床一般为含T i、N b、Zr、TR、P 等的综合矿床,
2、主要含钛矿物为钙钛矿、钛铁矿、锐钛矿、磁铁矿、板钛矿、榍石、铈钙钛矿等。 国内钛资源评价(1) 我国的钛资源在世界占据一定地位, 但不同的资源类型储量分布极不平衡。钛铁矿占国内钛资源总量的98% , 金红石资源相对比较贫乏。(2) 在空间分布上, 我国的钛储量相对趋于集中, 钒钛磁铁矿主要分布在四川、河北两省；钛铁砂矿主要分布在海南和广东、广西省; 金红石则主要集中在湖北、山西和河南省。(3) 钛矿的矿石类型以原生矿石为主。在钛铁矿资源中占97% ，金红石资源中原生矿石占86% ，砂矿储量相对较少。我国钛矿石品位普遍偏低。(4) 我国的钒钛磁铁矿主要为与基性2超基性岩有关的岩浆矿床，原生金红石
3、矿床多产于前寒武纪古老变质岩系中, 砂矿床则以残坡积风化壳类型为主。 二 钛的性能与功能被称之为“全能金属”或即将成为“第三金属”的钛，对人类的作用日益增大。世界各国加快对钛矿的加工技术及钛的利用研究。钛具有以下十大性能：1 密度小,比强度高金属钛的密度为4.51g/cm3,高于铝而低于钢、铜、镍，但比强度高于铝合金和高强合金钢。2.弹性模量低钛的弹性模量在常温时为106.4GMPa,为钢的57%。3 导热系数小金属钛的导热系数小，是低碳钢的五分之一，铜的二十五分之一。4 抗拉强度与其屈服强度接近钛的这一性能说明了其屈强比（抗拉强度/屈服强度）高，表示了金属钛材料在成形时塑性变形差。由于钛的屈
4、服极限与弹性模量的比值大，使钛成型时的回弹能力大。5 无磁性、无毒钛是无磁性金属，在很大的磁场中也不会被磁化，无毒且与人体组织及血液有好的相溶性，所以被医疗界采用。6 抗阻尼性能强金属钛受到机械振动、电振动后，与钢、铜金属相比，其自身振动衰减时间最长。利用钛的这一性能可作音叉、医学上的超声粉碎机振动元件和高级音响扬声器的振动薄膜等。7 耐热性能好新型钛合金可在600或更高的温度下长期使用。8 耐低温性能好钛合金TA7（Ti-5Al-2.5Sn）,TC4(Ti-6Al-4V)和Ti-2.5Zr-1.5Mo等为代表的低温钛合金,其强度随温度的降低而提高,但塑性变化却不大。在-196-253低温下保
5、持较好的延性及韧性,避免了金属冷脆性,是低温容器,贮箱等设备的理想材料。9 吸气性能钛是一种化学性质非常活泼的金属,在高温下可与许多元素和化合物发生反应。钛吸气主要指高温下与碳、氢、氮、氧发生反应。10 耐腐蚀性能钛是一种非常活泼的金属，其平衡电位很低，在介质中的热力学腐蚀倾向大。但实际上钛在许多介质中很稳定，如钛在氧化性、中性和弱还原性等介质中是耐腐蚀的。这是因为钛和氧有很大的亲和力，在空气中或含氧的介质中，钛表面生成一层致密的、附着力强、惰性大的氧化膜，保护了钛基体不被腐蚀。钛还具有三大功能：1、记忆功能钛-镍合金在一定环境温度下具有单向、双向和全方位的记忆效应，被公认是最佳记忆合金。在工
6、程上做管接头用于战斗机的油压系统；石油联合企业的输油管路系统；直径0.5mm丝做成的直径500mm抛物网状天线用于宇航飞行器上；在医学工程上用于制作鼾症治疗；制成螺钉用于骨折愈合等。上述应用均获得了明显效果。2 、超导功能铌-钛合金在温度低于临界温度时，呈现出零电阻的超导功能。3、贮氢功能钛-铁合金具有吸氢的特性，把大量的氢安全的贮存起来，在一定的环境中又把氢释放出来。这在氢气分离、氢气净化、氢气贮存及运输、制造以氢为能源的热泵和蓄电池等方面应用很有前途。钛的另一个显著的特点，就是具有良好的生物相容性，因而被选作最理想的人体植入材料。从外形上看，钛很像钢铁，但和钢铁相比，具有很多优异性能。因此
7、，钛可成为一种发展快、用途广、收效大的金属。目前，有人把钛叫做“时髦金属”，也有人根据钛在工业上发挥的重要作用及其在未来发展趋势，把钛称为第三金属（第一金属指钢铁，第二金属指铝）、未来的钢铁。三 我国钛工业加工处理技术现状由于钛所具有的一系列优良性能，资源又很丰富，钛的工业生产问世后，立即受到世界普遍高度重视。年美国率先实现海绵钛生产工业化，当年生产吨海绵钛，年就发展到多吨。日本在年、前苏联在年均相继开始了海绵钛的生产。中国也于年开始了海绵钛的试生产，现在已形成了完整的钛工业体系。当前，世界上有钛工业的国家主要是美国、独联体、日本、英国、中国和德国。回眸 十五 ，我国钛工业发展 雄关漫道真如铁
8、 。展望 十一五 ，我国钛工业发展 而今迈步从头越 。我国的钛矿采选非常分散,据不完全统计有80多家经营钛矿的采选厂,每年只生产约80 万t 钛精矿。其中,最大的是攀钢钛业公司选钛厂,现年产量20 万t ;云南约25 万t ;海南、广东和广西三省年产钛精矿估计35 万t 左右。目前国内市场对钛矿的需求量约为50 万t (以矿中TiO2 计) ,因国内天然金红石产量很少,折合钛铁矿约需100 万t 。在钛白生产大幅度增产的情况下,已形成供不应求的局面,因而从澳大利亚进口天然金红石和钛铁矿,从越南和朝鲜进口钛铁矿。钛矿物富集方法钛矿物的富集方法较多，目前已经实现工业化生产的主要方法，包括还原熔炼法
9、、弱酸还原酸浸法(石原法和Benillite法)以及强还原锈蚀法等。1 电炉熔炼法用此法生产高钛铁台金渣，经济而无公害。矿中CaO、MgO和Al2在熔炼过程中基本不被还原而进入钛渣中；SiO2和MnO在熔炼中只有部分被还原，大部分也进入钛渣中。可见，非铁杂质含量高低基本上决定了钛渣的品位。此外，铁矿中Fe2O3：FeO比值也影响铁的还原率，一定程序上还影响钛渣品位。2 锈蚀法此法生产人造金红石的工艺简单、成本低、无公害、不依赖酸工业，因而引起人们的重视。3 Benillite法将钛铁矿在回转窑中用煤还原，随后用盐酸浸出，不仅可以除铁，也可有效地除去钙、镁、锰等非铁杂质。采用这种方法处理含高钙镁
10、的矿可生产出优质人造金红石，但这种酸浸工艺类似于硫酸法，产生的大量废酸和母液需要处理，如不实现盐酸的回收循环使用，则不便于大规模应用。钛精矿的生产：钛精矿(钛铁矿精矿、金红石精矿、钛渣、人造金红石) 90% 以上用于生产二氧化钛颜料钛白粉, 10% 左右冶炼成海绵钛再制成金属钛及钛合金材料, 少量金红石精矿用于生产优质电焊条。我国的钛精矿生产以钛铁矿精矿为主, 其中95% 来源于砂矿, 5% 源于原生矿, 已开发利用的钛矿产地有34 处, 其中钒钛磁铁矿产地8 处, 钛铁矿砂产地22 处, 金红石产地4 处。攀西地区已建采矿区4 个, 矿石产量共计1420 万ta ,河北承德地区由于精矿品位低
11、, 杂质含量高, 经济效益差, 现已停产。我国钛铁矿砂矿的主要产地是海南、广东和广西,目前有22 处生产矿山, 大部分为地方开采或民采, 目前正规开采的矿山仅海南的沙老、南港和保定、广东的甲子、南山海以及广西的东胜等处, 合计矿砂产量300 万m 3a (相当于钛精矿60 万ta )。主要产品为钛铁精矿, 其T iO 2 品位为50% 52% , 少量的金红石、锆石、独居石等。此外在云南昆明附近的富民县东村等4 个矿区的钛铁砂矿已建矿开发。钛铁矿砂精矿是我国钛工业的主要原料, 但因砂矿多系民采, 生产规模小, 工艺和设备落后, 导致生产成本较高, 影响了砂精矿的开发利用。我国金红石的开发利用尚
12、处于初级阶段, 年产量很低, 大约2500t/a 左右, 且90% 来自砂矿。金红石砂精矿的主要产地为广东、广西和海南, 均系钛铁砂精矿生产的回收产品。我国的原生金红石矿由于矿石结构致密, 粒度细, 可选性差至今未被大规模开发利用, 年产量仅几百吨。原生金红石的生产矿山目前仅湖北枣阳大阜山一处, 该矿已于1990 年建成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取得了一定进展, 现已建成年产1200t 的金红石选矿厂, 实现了采、选、加工一条龙。该矿生产的金红石精矿主要用于生产高档焊条。此外山西代县的金红石矿由于矿石可选性好, 其精矿品位可达93. 06% ，且可综合回收尾矿中的
13、透闪石, 每生产1t 金红石可得副产品透闪石35t 左右, 大大降低了金红石的生产成本, 该矿已于1986 年开采, 但目前尚未形成规模生产。我国的钛原料工业尚处于发展阶段, 目前钛铁精矿的产量可满足国内钛工业的原料需求, 但金红石原料供不应求, 其产量不能满足国内市场的需要, 不足部分需靠进口补充或用人造金红石代替。目前攀枝花地区是国内最大的钛原料供应基地，其生产途径并不是直接从原矿开始，而是以经过选铁和选钒后的尾料作原料。海绵钛钛在高温下的化学性质极其活泼，不易被提取。直至1940年William J Kroll发明了生产海绵钛的Kroll法(镁热还原法)，才开创了工业化生产金属钛的新纪元。目前，生产上仍沿用“钛矿物一海绵钛一钛材钛合金”的工艺流程。显然，海绵钛生产工艺的优劣直接影响着最终钛的应用。所以，世界各国一直致力于海绵钛生产工艺的探索，力争缩短流程，降低成本。近年来，国内外在海绵钛生产领域取得了许多新成果。1 海绵钛的生产工艺迄今为止，在众多的海绵钛生产方法中，真正实现工业化的只有Krott法和Hunter法(钠热还原法)。随着采用Hunter法生产海绵钛的美国RMI(活性金属工业公司)以及英国狄赛德钛公司于1992年
