我国金红石资源开发.docx

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我国金红石资源开发

一、金红石概述

是提炼金属的重要矿物原料，也是生产金红石型的最正确原料和高级焊条必需的原料之一。

我国的钛资源超级丰硕，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，但可经济利用的钛铁矿约1亿吨，金红石矿为数万万吨。

金红石资源含钛量占钛资源总量的2.01％，其中金红石岩矿占1.52％，金红石砂矿占0.49％。

因此国内天然金红石资源是超级宝贵的。

综观世界经济，钛材在航空、建筑、汽车、生活休闲、医疗、化工、海洋开发等领域的强势需求，使国际钛材市场日趋火旺，国内钛材的需求量也在增加，增加幅度达到了两位数。

但我国天然金红石资源绝大部份为低品位的原生矿石，其储量占全国金红石资源总量的86％，而金红石砂矿仅为14％。

由于金红石资源品位低、粒度细小、矿石成份复杂，因此选矿工艺流程长，多采纳重选、磁选、浮选的联合工艺流程。

某些矿区为了除去微量的S、P、Fe等杂质还需要焙烧或酸洗，因此加工本钱高。

因此解决我国天然金红石的开发利用问题的关键是进一步增强地质探矿工作的科学研究和选矿技术上的冲破。

二、我国金红石矿资源散布现状

金红石矿要紧分为原生金红石矿和金红石砂矿两大类型。

到目前为止,我国已发觉金红石矿床、矿化点88处,散布于17个省、市、区,以湖北、河南、陕两、江苏、山西及山东为主（占全国总储量的96%）。

通过勘查的有50处,探明储量大约1530万吨（金红石TiO2）。

其中大型矿床9个,储量约1400万吨。

占总储量的91%;中型矿床l0个,储量84万吨,占总储量的5.4%。

大型矿床中,岩矿型矿床6个,占总储量的89%左右。

砂矿型矿床3个,占总储量的l1%左右。

选矿回收率较高粗粒型矿床1个,仅占总储量的6%。

断续开发的有9处。

上述矿床,其中有9处是近期内（1985～1995）发觉或勘查的,新增储量700万吨t。

我国金红石矿大部份为低品位的原生矿,其储量占全国金红石资源的86%,砂矿为14%。

2.1原生金红石矿的散布

我国天然金红石矿主若是原生金红石矿,已上平稳表的矿区有20多个,再加上一些尚未上平稳表的伴生、共生矿区共30多处,要紧散布在湖北、山西、河南、陕西、安徽、江苏等省区。

湖北省枣阳市大阜山金红石矿和山西省代县碾子沟金红石矿是目前国内已发觉的规模最大的两个产地,其占全国金红石矿资源总储量的97%。

此刻我国已探明的金红石矿有:

湖北枣阳大阜山金红石矿,是目前国内地质工作程度最高的金红石矿,此矿床既有原生矿又有砂矿。

70年代初期累计探明原生金红石矿TiO2储量556.93万吨（B+C+D级）,其原矿品位平均TiO2含量为2.32%;金红石砂矿TiO2储量为10万吨t,TiO2含量为0.6%～1.71%。

山西省代县碾子沟金红石矿,是我国金红石矿的要紧产区,矿石储量居全国第二位。

该金红石矿要紧由义成沟、张山沟、碾子沟、羊延寺和刘家沟5个矿区组成。

已探明的矿石储量为6934万吨,TiO2储量为250多万吨,远景矿石储量可达3亿多吨。

其原矿TiO2平均含量为1.92%。

该矿尽管矿石品位低,但金红石嵌布粒度较粗,且矿石易采、易选,储量丰硕,金红石纯度高,杂质少,开发利用条件较好,可综合回收钛铁矿、磁铁矿。

河南省金红石矿床自北向南可划分为方城、西峡、新县三个较大的金红石成矿带。

河南方城一带金红石矿,已详查TiO2储量397万吨t,已操纵储量达1000万吨,预测整个矿区资源总量可在5000万吨以上,其TiO2平均品位为2.22%。

河南西峡八庙金红石矿,仅水峡河段已探明金红石TiO2储量45万吨t,平均品位2.86%,估量整个矿区远景金红石储量2250万吨。

河南新县金红石矿,已探明储量TiO281.57万吨,其平均品位为1.65%。

陕西省安康市镇坪县发觉2金红石矿,目前已探明TiO2储量63.0184万吨t,矿石TiO2含量3.33%～6.3%,平均品位4.16%。

安康大河熊山沟金红石矿TiO2储量为14.98万吨,平均品位3.62%。

陕西商南县金红石矿,已探明TiO2储量60万吨,预测远景储量150～200万吨,矿石平均品位1.91%。

陕西户县大石沟金红石矿和蓝田县古庄沟金红石矿均有必然规模,但品位低、粒度细,目前难以利用。

四川会东新山金红石矿,为一特大型原生矿床,现已探明D级储量1740万吨,TiO2平均品位高达4.17%,矿体巨厚,出露地表,覆盖层薄,开采比低,适宜露天开采。

江苏省新沂市、东海县金红石矿是区域变质榴辉岩型原生金红石矿床。

矿石中富含石榴石、绿辉石和磷灰石等,其TiO2平均品位高达3.3%。

新沂市北沟镇白石村探明的金红石储量超亿吨。

新沂市阿湖镇金红石总储量61.532万吨,含量2.4%～6.9%,产出率88%。

东海县的金红石矿,经详查可上平稳表的金红石C+D储量为507.493万吨,平均品位TiO2为3.39%,要紧散布在陆湖、青龙山、安峰、石湖、曲阳一带,有大大小小200多个榴辉岩体,其中以安峰乡毛北岩体为最大,南北2200多米长,东西100～300m宽,储量达250多万吨,已查明的1号矿体,矿石中金红石含量为2.3%,最高达5.28%,深芷厚度仅为1m。

另外据化工部郑州物探大队资料,赣榆县石桥镇芦山脚下的榴辉岩型金红石矿,推测金红石资源量在1000万吨以上。

该类矿床特点:

规模大,矿体厚,品位高,储量集中,露头矿,交通方便,开采条件优越。

安徽省大别山南部潜山、太湖一带不仅散布有金红石砂矿,而且发育有超高压变质榴辉岩型的巨型原生金红石成矿带,金红石矿体产于榴辉岩中,矿石中TiO2一样含量为1.6%～3.68%。

据估量大别山地域原生金红石矿储量可达万万吨以上。

山东省诸城市上崔家沟金红石矿,属最近几年来新发觉的一种榴辉岩型金红石。

具有规模大,矿化均匀、便于开发利用的特点,初步计算,金红石的地质储量大于20万吨,可达大型金红石矿床规模。

其金红石TiO2含量为1%～2%。

另外,最近几年河北省保定市涞水县也发觉了大型金红石矿属原生矿,TiO2含量为3.87%;湖北省黄石市罗田县—英山县一带也蕴藏着大量榴辉岩型金红石资源,其金红石矿品位高,TiO2含量为2.5%～4%。

近日媒体报导,在内蒙古发觉世界首例新成因类型的大型金红石富矿床,并伴生有钛铁矿,其金红石体味为4%～15%,平均品位为8%,比我国已探明的原生金红石矿的品位高3～5倍;现有资料说明,该金红石矿资源量超过20万吨,远景资源量高于50万吨。

2.2金红石砂矿散布

金红石砂矿包括海边砂矿和残坡积风化壳型金红石矿。

全国共有金红石砂矿27处,均属小规模矿床。

海边砂矿型金红石矿要紧散布在海南、广东、广西、福建等省。

其中海南有28个锆英石矿中伴生有金红石矿,平均金红石含量为1～2kg·m-3,总储量1.9万吨。

风化壳型金红石矿要紧散布于河南、山东、湖北、湖南、陕西等省区,第二为广东、广西、福建、安徽、江苏等省区。

河南方城柏树岗金红石矿为其中规模最大者,第二为陕西省商南金红石矿和山东莱西县南墅与石墨矿伴生的金红石矿。

另外还有安徽潜山黄铺古井金红石矿、河南新县红显边金红石矿、山东诸城市上崔家沟金红石矿、湖北枣阳大阜山金红石矿、湖南湘阴的望湘、岳阳的新墙河、华容的三郎堰。

其中河南省金红石砂矿表内储量（218.45万吨）,占全国同类储量（256.86万吨）的85%,山东省（17168万吨）占6.9%,湖北省（9.24万吨）占3.6%,湖南省（6.99万吨）占2.7%,安徽省占1.15%,海南省占0.58%。

该类矿床尽管规模较小,储量低,但由于具有易采、易碎、易选等特点,目前是我国金红石矿开发的要紧矿石类型。

3、我国金红石矿开发觉状

金红石是冶炼金属钛、制造钛白粉和电焊条焊药的要紧原料。

我国钛资源超级丰硕,但主若是钛铁矿型资源,金红石资源含钛量仅占钛资源总量的2%,而98%的钛资源是钛铁矿,金红石资源是超级宝贵的，我国尽管是钛矿资源大国，但不是生产强国，钛矿产业并未随钛白工业的兴起而同步进展。

 我国金红石的开发利用尚处于低级时期,年产量很低,大约2500t/a左右,且90%来自砂矿。

金红石砂精矿的要紧产地为广东、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，是我国第一座大型金红石矿山并正式投产,金红石的工艺也取得了必然进展,现已建成年产1200t的金红石厂,实现了采、选、加工一条龙。

该矿生产的金红石精矿要紧用于生产高级焊条。

另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%,且可综合回扫尾矿中的透闪石,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本钱,该矿已于1986年开采,但目前尚未形成规模生产。

我国大量的金红石资源目前得不到利用，其全然缘故是选矿工艺只是关。

因此，我国对金红石的需求要紧依托入口，因此解决我国天然金红石的开发利用问题的关键是选矿技术的冲破。

浮选工艺是解决我国细粒金红石矿选别难的关键作业，解决细粒金红石的浮选问题对我国金红石开发利用具有重要意义。

在浮选工艺中，捕收剂又决定着矿物的可浮性，因此占有举足轻重的地位。

4、金红石矿选矿技术现状

4.1原生金红石岩矿

原生金红石矿是我国金红石矿的要紧类型，目前国内的开发仍然处于起步时期。

其要紧缘故是我国金红石矿品位低，粒度细，矿物组成及嵌布关系复杂，金红石矿物与一些要紧伴生的有效矿物的可选性不同小，选矿工艺复杂，建厂投资大，经济效益低下。

代县金红石精矿产品质量优良，但金红石的回收率不足50％。

最近几年来，我国多家研究单位接踵对原生金红石矿做了大量的研究工作，探讨合理的选矿工艺。

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，矿石中要紧金属矿物为金红石、钛铁矿和磁铁矿。

脉石矿物要紧为透闪石、滑石、一般角闪石，第二有阳起石、绿泥石、黑云母、石英等，还有少量的兰晶石和磷灰石等。

矿石的结构构造比较简单，金红石呈半自形粒状结构和交代残余结构及少量自形柱状结构。

其中，半自形粒状结构金红石散布最广，金红石边缘略被脉石矿物交代，金红石粒度较粗，一样在0.5～1.0mm。

交代残余结构中的金红石大部份被脉石矿物交代。

自形柱状结构那么为少量细粒（0.05～0.1mm）金红石被包裹于滑石、透闪石中，其晶形完整且呈柱状。

与国内同类型矿床相较，该矿矿石品位较低，但其金红石自然颗粒粒度较粗，可选性良好，金红石纯度高，杂质少。

2选矿工艺

代县目前已建的选厂的选矿工艺：

重—磁—酸洗联合流程。

取得的精矿品位可达90％以上，但选矿回收率低，不足50％。

湖北省地质实验研究所、长沙矿冶研究院及化学工业部化学矿产地质研究院曾对代县碾子沟金红石矿做过可选性实验，实验结果说明，代县金红石矿的金红石粒度较粗，采纳开路磨矿，既能保证金红石不易产生过度粉碎，又能达到使金红石单体解离较完全的目的。

该矿石适宜采纳重选。

⑵四川会东新山金红石矿

1矿石性质

金红石矿的要紧钛矿物为金红石、锐钛矿、钛铁矿等。

脉石矿物要紧为绢云母、绿泥石、石英、黑云母等。

其金红石品位较高，达到3～4.5％，但矿物组分复杂，浸染粒度极细微，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、碳酸盐呈包裹连生关系，属于较难选的矿石。

陕西安康镇平金红石矿与此矿类似。

②选矿工艺

昆明理工大学采纳不同的工艺流程对此矿石进行了选矿实验研究，针对金红石粒度细的特性，采纳了多段磨矿，并用助磨剂抑制或减少颗粒的团聚，从而改善磨矿成效和降低能耗，采纳高梯度磁选机、离波摇床、超高压悬浮电选机等处置微细粒矿石，取得了理想的分离成效。

原矿品位4.20％，采纳重—磁—浮—电的流程，精矿品位83.73％，回收率达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变质基性岩原生矿，有效矿物要紧为金红石，伴生有少量钛铁矿、磁铁矿、榍石、白铁矿、黄铁矿、磷灰石等。

脉石矿物要紧为柘榴子石、角闪石，第二为黝帘石、绿泥石、云母、长石、石英等。

金红石嵌布粒度细，散布不均匀，一样粒度0.03～0.10mm，最大可达0.788～0.95mm，最小0.015mm。

有效矿物与脉石矿物密度差小，其顺序由大到小为钛铁矿、金红石、柘榴子石、角闪石、黝帘石。

部份金红石内有钛铁矿包裹体，钛在脉石矿物中高度分散，钛含量占钛总量的15～20％。

矿石中含有绿泥石和云母等易引发二次泥化的矿物。

2选矿工艺

从1966年开始，就有研究院对此矿石进行选矿实验研究，结果说明，浮—磁选流程更适合处置该类矿石。

湖北省地质实验室研究所，采纳苄基胂酸为捕收剂，别离以氟硅酸钠＋硫酸和硝酸铅＋氟硅酸钠为调整剂，对该矿石进行了全浮选实验，结果说明，采纳这两种试剂系列，均取得较好的浮选结果。

⑷陕西商南金红石矿

1矿石性质

矿石中要紧金属矿物有金红石、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。

脉石矿物要紧为角闪石、黑云母、长石、方解石、绿泥石、透闪石、磷灰石及少量的绿帘石等。

金红石粒度0.03～0.15mm为主，占80.10％。

金红石单矿物中含二氧化钛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究所、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究，结果说明：

精矿回收率普遍不高，缘故主若是因为矿床的矿石矿物组合复杂，金红石含量低，硫、磷矿物等有害杂质偏高，使选矿流程复杂，加上金红石粒度细，有点还呈连生体或嵌裹在其它矿物晶体当中，使其在选矿流程中难以分离，损失于磁性物和尾矿中。

金红石的可选性能要紧受其粒度的阻碍，磨矿细度是阻碍金红石选别的重要因素，时期磨矿、擦洗磨矿、添加助磨剂等手腕都可有效提高选别成效，依照原生金红石矿矿物组分及嵌布关系复杂的特点，金红石矿的选别必需采纳重选、磁选、浮选、电选、酸洗等组成的联合选矿工艺，才能取得高质量的金红石精矿。

而且依照原矿品位低的特点，应将选矿工艺分为粗选和精选两时期进行，选择高效无毒的组合捕收剂和调整剂。

采纳浮选法处置原生金红石矿石是尔后研究的主攻方向。

⑸江苏等地金红石矿

最近几年来，在我国发觉了很多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

该类矿石矿物组成要紧为石榴子石、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庞大、品位较高、埋藏浅、易开采等特点。

石榴子石是要紧的伴生脉石矿物，在选矿中往往成为阻碍金红石精矿品位提高的重要制约因素。

连年来，有关金红石与石榴子石分离的工作，一直为国内外所重视。

2选矿工艺

北京有色冶金设计研究总院对东海县榴辉岩型金红石矿采纳重—磁—再磨—浮—重选联合工艺进行了实验研究。

结果显示，综合回收石榴子石时，金红石精矿品位90％以上，回收率52.30％；未回收石榴子石时，金红石精矿品位90％以上，回收率62.13％。

综合回收石榴子石的效益明显提高。

国家建材局地质研究所采纳浮选法对金红石与石榴子石进行了分离实验。

结果显示，氧化循环油、油酸盐和苄基胂酸都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效分离的选择性。

以FL108作为捕收剂，六偏磷酸钠作为抑制剂，能够实现金红石与石榴子石有效分离。

铜陵有色设计研究院采纳重选—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。

其结果：

金红石精矿89.94％，回收率45.66％；石榴子石精矿85～90％，回收率70％左右。

该工艺可有效地综合回收该类矿石中的有效矿物。

4.2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。

目前要紧勘查对象为风化壳砂矿。

①矿石性质

风化壳砂矿要紧含钛矿物为金红石，第二有蚀变钛铁矿、钛铁矿、钛磁性铁矿、榍石。

脉石矿物要紧有角闪石、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）,一样多在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物粒间，部份以包裹体形式散布在脉石中。

金红石与铁矿物间关系超级紧密，它们相互穿插，相互包裹。

同时存在大量的泥质矿物。

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究，其结果：

采纳磁—重—酸洗—电选的联合工艺，原矿品位2.21％，精矿品位92.02％（Ⅰ）、80.05％（Ⅱ），回收率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究采纳的工艺为磁—重—酸洗的联合工艺，原矿品位3.59％，精矿品位92.04％，回收率71.02％。

东北大学采纳擦洗磨矿—重选抛尾—浮选—磁选—酸洗的联合工艺对该矿进行了实验研究，原矿品位2.20％，精矿品位90.80％，回收率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。

因此在选矿回收金红石时有必要综合回收相应的有效矿物。

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物废弃，重产品用磁选回收钛铁矿精矿，非磁产品再经摇床高压静电选和强磁选别离回收锆英石、金红石和独居石、用该工艺处置海南的滨砂型钛铁矿取得良好成效，并建成年产5000吨钛铁矿精矿的生产厂。

所生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％，独居石产品也符合质量要求。

五、前景展望

钛及其氧化物、合金产品是重要的涂料、新型结构材料和防腐材料，被誉为继铁、铝以后处于进展中的“第三金属”和“战略金属”，在航空、航天、舰船、军工、化工、环保等领域具有普遍用途。

国外共有24个国家生产钛白粉,其中金红石型钛白粉占80%以上,要紧生产国为美国、西德、日本、英国和法国。

美国是世界最大的钛白生产国,其中氯法钛白占88%。

国外要紧钛白生产公司有8家,拥有世界总产量的82%。

钛白的要紧消费国是美国、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迅速的进展,但仍处于开发实验时期。

国内钛白粉年产量约为5万～6万t,共有100多个钛白粉生产厂,散布在河南、河北、江苏、广西等24个省区内,其中生产规模最大的三家为镇江钛白粉总厂、南京油脂化工厂和上海钛白粉厂。

我国钛白粉消费量较稳固,年均消费量为7万～8万t,消费量最大的是涂料工业,第二为非颜料及搪瓷、电焊条等行业。

我国钛白工业生产水平尚处于国外的初期时期,不仅产量低且在产品的质量、品种和消费水平方面均与国外存着较大的差距。

国内钛白市场的特点是低档钛白粉供需大体平稳或供略大于求,高级金红石钛白粉供给紧缺,不足部份要紧依托入口或用人造金红石代替。

2006年，海绵钛的产量达到18037t，比2005年增加89.6%，实际销售量达到16634t；中国钛加工材的产量达到12807.6t，比2005年增加了28.5%，钛加工材的需求量达到13985t，比2005年增加了14.6%。

中国第一次具有了产能14000t／a，实际生产10204t海绵钛的世界级大厂；第一次具有了钛锭产能12000t／a，实际生产6000t钛锭的世界级钛加工材大厂。

2007年上半年，我国钛工业更是突飞猛进，进展迅速。

海绵钛生产量达20208吨，比2006年同期增加203.5%，估量2007年全年产量将达40000吨。

钛粉产量达723吨，比2006年同期增加24.7%。

钛加工材产量达11311吨，比2006年同期增加84.5%，估量全年产量将冲破20000吨。

2007年上半年我国第一次成为海绵钛和钛加工材的净出口国。

海绵钛出口2651吨，入口501吨，净出口2150吨，估量2007年全年出口海绵钛将超过5000吨。

钛加工材出口3744吨，入口2127吨，净出口1617吨，估量2007年全年钛加工材的出口量将超过7000吨。

 因此，估量到2020年以前，中国钛加工材的生产量和需求量都将会以两位数的增加速度迅速成长。

钛是继铁、铝以后，被誉为正在崛起的“第三金属”，它确实是一座待深切开发的世界级宝藏。

中国钛业生产要达到必然的经济规模，必需优化生产技术，提高经济技术指标，降低生产本钱，开展新法冶炼钛研究。

同时，向国际同行学习，拓展自身视野，拉近与国外先进加工装备和技术的差距。

钛是继铁、铝以后，被誉为正在崛起的“第三金属”，它确实是一座待深切开发的世界级宝藏。

中国钛业生产要达到必然的经济规模，必需优化生产技术，提高经济技术指标，降低生产本钱，开展新法冶炼钛研究。

同时，向国际同行学习，拓展自身视野，拉近与国外先进

加工装备和技术的差距。