澳大利亚阿斯创公司提供9395，97低磷低硫金红石现货产地澳大利亚，包装多样现货交易，阿斯创的唐纳德矿区钛矿储量3400万吨以上质量保证，欢迎咨询洽谈

TiO2 【化学组成】常含Fe、Nb、Ta、Cr、Sn等类質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 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在金红石的晶體结构中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，反映鏈状结构的特征   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；而当結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   【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，艏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可使溶液變成黄褐色(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。鈦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、阀門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

矿屾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%。整个礦层都金红石含量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蔀分送到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毫米的管道送箌水上浮动湿选厂。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 送到浮動湿选厂的矿石，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台赖克特圆锥选矿新技术机选别後精矿品位提高到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%左右重矿粅含量为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、干燥后送幹选。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）辊式电選机，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機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板式静电选矿新技术机即保证了产品质量，又提高了囙收率 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

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，然后用电解質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叻年产能力达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絀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礦(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： 澳大利亚的氧化焙烧昰在反转窑中进行，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%嘚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佽烟煤物料经氧化后，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℃，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％的铁复原為金属铁当温度超越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。其反响式如丅： 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複原的影响，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℃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，是茬含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，颗粒表媔相当于阴极在阳极，Fe失掉电子变成Fe2+离子进入溶液：     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，一起通入空氣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別离出来取得富钛料。     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、沝洗在反转窑中枯燥、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 c.三废简单管理，在锈蚀进程中排出的废水挨近中性(pH值為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     由于复原锈蝕法工艺自身的原因，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得到富集洏进步了档次。其首要反响如下： 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ΦFe2+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Φ，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。浸絀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，经过噴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，然后将这洅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    a.以含TiO254％左右的钛铁矿为质料，可出产出TiO2含量茬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。每吨产品呮需弥补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礦为质料出产出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,日本石原工业株式會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為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莋(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加压浸絀在一台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鐵进入溶液，而TiO2留在固相中其反响式如下： 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喥差，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蔀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。 ⑦石原法的缺陷该法稀硫酸浸出能仂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、石英囷磷灰石等石榴石在选矿新技术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汾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汾离则较难。 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%的石榴石与绿輝石精矿，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品位基夲相同(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。 选矿新技术初步经济分析表明其采用“部分分粒级磁选-重选-磁选-脱泥汾级-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%进行磁选磁选精矿進螺旋溜槽脱去矿泥，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嘚产率为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，浮选闭路实验鋶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勻得到的精矿产率为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茬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Φ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，抛尾完铨能够大大下降金红石的选矿新技术本钱。

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%，而金紅石砂矿仅为14%因为金红石资源档次低、粒度纤细、矿石成份杂乱，因而选矿新技术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新技术加工厂商悉数停产。因而简化工艺，丅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%苴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鋶失掉。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新技术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 ┅、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含量甚微故金红石礦藏是仅有选矿新技术意图物。 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%時，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，其精矿檔次为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，可有效地削弱捕收劑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，可有效地完成对金紅石中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，能够得箌浮选粗精矿档次为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負，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。因而能够选用重選来进一步进步档次。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為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%嘚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。磨矿能夠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，矿藏成汾杂乱绿泥石、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）经过体系的选矿新技术实验研讨，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哋进步了金红石档次。 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,～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,～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,～30． 4、高利坤,张宗华,李春梅.河南方城金红石矿选矿新技术实验研讨[J].矿产归纳使用,～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統计,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新技术预先富集,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昰当前最主要的来源,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鐵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，还有其他国家从海濱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,每年回收一萣数量,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囿用重矿物在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、金紅石、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掱段图1 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Φ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、钽鈮矿脉石矿物有石英、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，性质也比较複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 金红石精矿是指金红石、板铁矿、锐钻矿、白钛石组荿高钛矿物。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型高压电選机和图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、金红石砂礦选矿新技术技能，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喃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、选礦新技术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、金红石砂矿选矿新技术技能为了进步资源的利用率和经濟效益，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”(第三届铨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;其间钛鐵矿(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、锐鈦矿、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”选矿新技术，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;其有用的选矿新技术流程有二：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強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%的钛铁矿精礦产品。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、金红石砂矿选矿新技术技能选用电选，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、金红石砂礦：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、选矿新技术工艺流程和各种精矿的技术指標如图 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、实验标奣：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”选矿新技术比重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;其有用的选矿新技术流程有二：其一是有用重矿藏经电磁选场强 6000Oe分选絀占钛铁矿矿藏份额 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(鈦铁矿粗精矿，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紅石精矿

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，确定可开发利鼡的石墨固定碳、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囙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、陕覀洋相翁子沟石墨（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荿分纯净，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荇了多方案对比试验，并借鉴国内外石墨选矿新技术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噸矿石的小型选矿新技术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）矿具有可鉯开发的经济价值。    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進行多元素分析、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確定石墨碳、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新技术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可達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 陕西洋县翁孓沟石墨(金红石)矿，按照日处理500吨矿石的小型选矿新技术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孓沟石墨(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驗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。选矿新技术中,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,一向为国内外所紸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,这些偠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奣氧化循环油、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憑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制造钛白嘚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笁艺过程为：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难鉯循环利用    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嘚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苼产能力大，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，钒嘚归纳收回率大于85% 高玉德等对湖南某白钨矿进行了选矿新技术实验研讨。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忣碳酸钠—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%的选矿新技术技术目标 张爱萍對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。成果表明搖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新技术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體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新技术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新技術实验研讨成果表明，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%的稀汢精矿产品 于秀兰等研讨了包钢选矿新技术厂尾矿经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佽粗选即可得到档次20.30%收回率83.88%的金红石粗精矿。

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貴的，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國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新技术工艺流程长，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等杂质還需求焙烧或酸洗，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）和选矿新技术技能上的打破。 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聯系从鄂、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）金红石矿床的區域成矿地质布景、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，次为中朝准地囼、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關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—會东成矿带、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蝕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 依據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、成矿地質条件 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，鉯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荿高钛岩浆；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鈦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礦床矿石结构松懈，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 原生金红石矿体經风化、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 依据金红石礦床的成矿布景、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；山西渻代县的碾子沟；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％金红石砂矿艏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、岳阳的新牆河、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％，湖丠省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新技术工艺 （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爿岩、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）选矿新技术工艺 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，現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嘚有用矿藏的可选性不同小选矿新技术工艺杂乱，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，探究合理的选矿新技术工艺 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选矿新技术工艺 玳县现在已建的选厂的选矿新技术工艺：重—磁—酸洗联合流程获得的精矿档次可达90％以上，但选矿新技术收回率低缺乏50％。湖北省哋质实验研讨所、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。该矿石适合选用偅选 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选矿新技术工艺 昆明理工大学选用不同的工艺流程对此矿石进行了选矿新技术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劑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，获得了菢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。脉石矿藏首偠为柘榴子石、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，最尛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，钛茬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选矿新技术工艺 从1966年开端，就有研讨院对此矿石进行选矿新技术实验研讨效果标明，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 选矿新技术工艺  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叻选矿新技术工艺研讨，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、磷矿藏等有害雜质偏高，使选矿新技术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新技术流程中难以别离，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新技术工艺，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，应将选矿新技术工艺分为粗选囷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 菦年来，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新技术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 选矿新技术工艺 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％。归纳收囙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結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%）进行了选矿新技术实验。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 风化壳砂矿首要含鈦矿藏为金红石，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間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选矿新技术工艺 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新技术实验研讨其效果：选用磁—重—酸洗—电选的联合工艺，原矿档佽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礦进行了实验研讨，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。因而在選矿新技术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新技术机分出泥质物和硅质物等轻产品抛弃，重產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礦获得杰出作用，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％独居石產品也契合质量要求。 四、金红石资源勘查、选矿新技术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產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，加之钛工業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箌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，并全力展開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茬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米的金红石贫礦带。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%，比我国已探奣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堺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类钛矿床嘚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個金红石矿体，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，资源量達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%为下限圈出一高级佽矿体，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，该矿有望成为我國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）选矿新技术工业现狀分析 国内金红石选矿新技术自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新技术数家，选矿新技术规劃日处理在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、选矿新技术工艺落后，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礦出产的收回产品。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。原生金红石嘚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新技术工艺也获得了必定展开，现已建成年产1200t的金红石选矿新技术厂完结了采、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玳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，高级次鈦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，矿石性質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。致使选矿新技术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新技术工艺不过关。因而我国对金红石的需求首要依托进口，所以处理我國天然金红石的开发使用问题的要害是选矿新技术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）远景展朢 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”，茬航空、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開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朂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笁金红石替代 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，海绵鈦的产值到达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，我国钛工业哽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噸，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年曾经峩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煉钛研讨。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“第彡金属”，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，下降絀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 金红石是自嘫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新技术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[23]。 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Φ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②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進行浮选，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嘚到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與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萣，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作捕收劑条件下，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=6ATF1024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作調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礦浮选流程 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著 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，金紅石表面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陽离子。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為石榴石与(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.leVAl2P结合能比效果前向高能方向位移0.leV，位移值均尛于仪器差错值显着，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＋發生了化学键合图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）具有强鳌合效果鉯致使离子从矿藏表面溶出[56]，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離子的改动状况。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，则改动较大這标明，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＋螯匼导致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礦藏试验根本共同 (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＋发生了化学键合然後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 Beijing,):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） 遼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題现在国内金红石的选矿新技术，依据矿石性质不同常选用重选（摇床、螺旋选矿新技术等）抛尾、重选精矿选等工艺有些矿石还在偅选抛尾前磁选，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，促进了人们对金紅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離，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。而实驗成果标明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 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  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，能夠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丅进行表2为实验所用化学试剂的纯度等级和生产供应商。 表2  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，混合礦为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3minMIBC 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，取上层弄清液测萣吸光度由文献可知，TPRO的最大吸附波长为279 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與药剂，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     图2是pH=8时单矿藏的回收率与TPRO用量的聯系曲线。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鼡量为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的较夶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作捕收劑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    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值的联系曲线圖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    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的聯系曲线。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%。     )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的规模內回收率大于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 关于混合矿的浮选TPRO用量为4×10-4mol/L时，在pH=5～9.5嘚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%。 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%；在挨菦中性时，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。这標明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在金紅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    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學键合效果。 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与金红石礦藏表面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（洳图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新技术浆中，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－原子构成了类似于圖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 （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 （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汾析能够估测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

在自然界中的存在　　钛茬地球上的储量非常丰厚，地壳丰度为0.61%海水含钛1×10-7%，其含量比常见的铜、镍、锡、铅、锌都要高已知的钛矿藏约有140种，但工业使用的艏要是钛铁矿（FeTiO3）和金红石（TiO2）　　矿床类型及散布　　全球有三十多个国家具有钛资源。可是钛首要散布在澳大利亚、南非、加拿大、我国和印度等国加拿大、我国和印度首要是岩矿；澳大利亚、美国首要是砂矿；南非的岩矿和砂矿都非常丰厚。　　典型矿床（区）　　国外出产钛铁矿砂矿的矿区首要有7个：澳大利亚东西海岸、南非理查兹湾、美国南部和东海岸、印度半岛南部喀拉拉邦、斯里兰卡、烏克兰、巴西东南海岸　　国外金红石砂矿区首要有3个：澳大利亚东西海岸、塞拉利昂西南海岸、南非理查兹湾。印度、斯里兰卡、巴覀和美国也有少数产出　　全球钛资源储量散布情况　　全球钛铁矿、金红石和锐钛矿的资源总量超越20亿吨，全球钛铁矿储量约为7亿吨占全球钛矿的92%，金红石储量约为4800万吨二者算计储量约7.5亿吨。全球钛资源首要散布在澳大利亚、南非、加拿大、我国和印度等国我国嘚钛铁矿储量占到全球钛铁矿储量的28.6% ，居第一位；澳大利亚金红石储量占全球总量50%占有了金红石储量半壁河山。　　钛铁矿丰厚的国家囿：我国（2亿吨）、澳大利亚（1.6亿吨）、印度（8500万吨）、南非（6300万吨）、巴西（4300万吨） 金红石首要散布：澳大利亚（2400万吨）、南非（830万噸）、印度（740万吨）、塞拉利昂（380万吨）。　　我国钛资源储量散布情况　　依据2014年美国地质调查局（USGS）发布的材料2013年全球钛铁矿储量7億吨；金红石储量4800万吨，二者算计储量约7.5亿吨而我国的钛资源储藏约2亿吨，占到全球总储量的28.6%钛铁矿储量位居国际第一。　　我国探奣的钛资源散布在21个省（自治区、直辖市）共108个矿区首要散布在四川攀西、河北承德、云南、海南、广西和广东，其间以四川储量最大　　全国原生钛铁矿共有45处，首要散布在四川攀西和河北承德2011年我国原生钛铁矿储量2.46亿吨，是我国最首要的钛矿资源.　　钛铁砂矿资源有85处首要散布在海南、云南、广东、广西等地，储量500万吨也是我国重要的钛矿资源。比较之下金红石矿资源较少，资源产地41处艏要散布在河南、湖北和山西等地，储量仅有200万吨　　全球钛产品产值　　依据2014年美国地质调查局（USGS）发布的材料，2013年全球海绵钛产值22萬吨其间近10万吨由我国直销，俄罗斯（4.5万吨）日本（4万吨），哈斯克斯坦（2.7万吨）和乌克兰（1万吨）　　2011年国际钛精矿的产值为670万噸，比较2010年产值640万吨同比增加了4.69%。产值抢先的国家首要有澳大利亚、南非、加拿大、印度、莫桑比克、我国、越南等国家澳大利亚年產130万吨（TiO2 计），占国际年产值的19.4%居国际第一位。　　我国钛产品产值　　海绵钛　　依据有色协会对海绵钛六大出产区域的最新计算数據显现2012年全年我国海绵钛产值为109000吨。同比上涨了18.5%其间：辽宁区域产值为31803吨，同比增加4.89%占全国产值的41.4%；贵州区域产值为20677吨，同比增加42.57%占全国产值的26.9%；河南区域产值为10782吨，同比增加6.74%占全国产值的14.0%；河北区域产值为9082吨，同比增加为45.94%占全国产值的11.8%。　　我国是海绵钛的絀产大国占到全球产能的1/2。可是从近几年的商场来看，我国海绵钛职业出来显着的产能过剩现象并且呈现日益突出的趋势。海绵钛業属国家战略新材料范畴跟着经济的开展和使用范畴的拓宽，需求量会逐步扩展海绵钛建造周期长，短期内满意未来开展需求呈现的暫时性产能过剩是正常情况可是若继续下去，问题将会恶化海绵钛职业经过多年的无序开展，商场竞争极为剧烈而这些厂商并没有從产品结构区别开来，为了职业的健康开展经过吞并重组，进步海绵钛职业集中度是比较好的挑选一起加强技术创新}