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。

（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。

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－

现在工业上使用的钛原生矿（脉矿）均系含钛的复合铁矿。为使用其间的钛资源，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。 一、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。预选作业可根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。 二、选铁 含钛复合铁矿，现在工业上使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、带式弱磁场温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。 三、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种类型： 重选－电选工艺流程 重选－电选工艺流程特点是选用重选法粗选，电选法精选。重选选用的设备首要是螺旋选矿机（包含螺旋溜槽），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－浮选工艺流程特点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，磁选选用于式磁选机进行。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－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，所以现在工业使用尚不广泛。 钛浮选选用的浮选剂有硫酸、塔尔油、柴油及乳化剂Et－oxolp－19等。为进步浮选效果，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效果。

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。

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。

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＜5的酸性介质中，吸附于钛铁矿表面的油酸简单洗脱，洗刷后钛铁矿的可浮性显着下降。     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，如图1所示。各阶段的回收率和精矿档次的联系如图2所示。  图1  净功耗与调整时刻的联系 1—感应阶段；2—絮凝阶段；3—絮凝高峰阶段； 4—絮凝损坏阶段；5—涣散阶段  图2  钛铁矿的回收率与档次的联系 2—絮凝阶段；3—絮凝高峰阶段； 4—絮凝损坏阶段；5—涣散阶段[next]       由图可见，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、钦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     钛锆矿的选别办法 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。然后将摇床精矿按图3所示的流程处理。  图3  钛锆摇床精矿别离流程

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。

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(Ti02)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(CaTi03)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CaTiSi05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。 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。

怎么找钛矿 找钛矿标志 1、沿陈旧地块、地块边际、深大开裂散布的超基性-基性杂岩体，是寻觅钒钛磁铁矿床的好去处。如扬子地台西缘的盐源-丽江台缘拗陷、康滇地轴、华北地台北缘深大开裂、勉略宁区域、中天山、左权桐峪、代县黑山谷、黎城西头、怀柔新地、昌平上庄、舞阳赵案庄、兴宁霞岚、哈密尾亚和黑龙江呼玛等。其富集成矿规则是：在晚期岩浆阶段，钛成独立矿藏或成类质同象参加铁的氧化物，能够构成具工业价值的分异型和贯入型的钛铁矿床、钛磁铁矿床。 2、滨临基性-超基性岩区及老蜕变岩区的滨海堆积、残坡积和河流冲积物，是寻觅钛铁矿、金红石等砂矿的好去处。首要散布在海南岛(省)东部滨海，即万宁保定、南桥、东澳-龙保、横山、坑垄、琼海沙老、南港、博敖、潭门、文峰岭、文昌辅前、三更寺、陵水乌石-港坡、万洲坡、新村港、南湾岭、三亚马岭、儋州龙山、徐闻柳尾、陆丰甲子、阳江南山海、吴川吴阳、厦门黄厝、诏安宫口、合浦石康、保山板桥、藤县东胜、三吉壤、翰池、苍梧、定南车步、赤水、健康大同、岳阳新墙河、华容三郎堰、湘阴望湘、勐海勐河、勐往、健康付家河、月河恒口、岑溪义昌河、陵水陵水河、珲春珲春河等地。 3、超基性至中基性区域蜕变岩区，是寻觅金红石矿床的好去处。如枣阳大阜山、代县碾子沟、瑞安仙岩、大河熊山谷、西峡县八庙子沟、新县红显边、杨冲、莱西刘家庄等地。 4、人工重砂反常。因为钛矿藏比重较大，抗风化能力强，在风化剥蚀条件下，易于堆积于水系下流、堆积物或土壤底层，并富集成矿。有时在堆积的铝土矿及红土内也有钛的集合。 5、磁反常。常用于寻觅原生钛矿，因为原生钛矿中的钛铁矿、钛磁铁矿具有弱磁性，并且岩浆型和蜕变型钛矿中往往与磁铁矿共生或伴生，会显示出较强的磁性。 怎么找铀矿 依据地质环境，可将铀资源划分为以下矿床类型： 1)不整合型产于大型腐蚀不整合面邻近，多构成于16亿年-18亿年前，往往含有砷、镍、钼和金等元素; 2)砂岩型原生矿石中含有的铀矿藏是沥青铀矿和铀石，氧化后生成次生铀矿藏，如钾铀矿、钒钙铀矿和铀矿，合适原地浸出; 3)石英卵石砾岩型仅存在于缺氧条件下构成的早元古代堆积岩中，如兰德式矿床，为黄金的副产品; 4)脉型指填充于裂缝、裂隙或角砾岩中的矿床; 5)角砾杂岩型构成于非造山期的元古代古陆中，围岩为富含火山碎屑的石英岩和堆积岩，铀矿化产于近花岗基底杂岩之上的岩层中，矿石一般呈层状和不整合方式产出，伴有铜、银、金等; 6)侵入岩型(斑岩型)是指与侵入岩或深源岩有关的铀矿床，如白岗岩和碳酸岩; 7)磷灰岩型指含有低档次铀的磷灰岩，为磷酸工业的副产品; 8)破火山口型赋存于破火山口中，铀和钼、银等富集在火山筒的渗透性角砾岩填充物中和火山筒周围的弧形开裂带中; 9)火山岩型产于酸性火山岩的层状或锥状火山组织中，与钼、氟等伴生; 10)钙结砾岩型是构成于第四纪，埋藏浅，与钙化堆积物有关，堆积环境是泥碳、沼地、岩溶窟窿和裂隙; 11)告知型产于微斜长石花岗岩的告知岩中; 12)蜕变型构成在堆积蜕变岩或火山堆积岩中; 13)褐煤型产于褐煤和直接接近褐煤的粘土或砂岩中; 14)黑色页岩型五元素缔造，铀的含量很低，只能作为副产品; 15)其他类型矿床，如美国新墨西哥州格兰茨区的托迪尔托石灰岩矿床。 找铀矿标志 1、因为铀具有放射性，能够用航空放射性丈量和地上放射性丈量来寻觅铀矿床; 2、使用色彩斑斓的铀的次生矿藏来寻觅，如钙铀云母、铜铀云母、铀矿、钒钾铀矿、橙黄铀矿等; 3、使用共生脉石矿藏的变色来寻觅铀矿，放射性能使萤石变紫、水晶成为烟水晶、钻石变绿、黄玉发蓝，锆石中的铀能够在黑云母中发生多色性晕圈。放射线的照耀能使一些矿藏宣布荧光、磷光; 4、使用特征的围岩蚀变来寻觅，与铀矿化有关的蚀变组合有：硅化、红化、绢云母化、绿泥石化和碳酸盐化等。红化可使钾长石、斜长石、绿泥石，乃至石英、方解石等变红，这是因为含铁矿藏的二价铁受放射性效果而变成三价铁所造成的，在这些矿藏中往往呈现微粒赤铁矿，首要沿解理纹及不规则的裂隙散布; 5、具有铀、钍地球化学反常;花岗岩基底的红盆地周边的砂岩、黑色岩系、含煤含磷层位、碱告知岩区、火山红层区等。

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钠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)主矿及钛、锆选矿选矿两部分叙说。 一、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。 （一）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。 （二）选铁 含铁复合铁矿，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、带式弱磁场温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，直接进行熔烧及熔炼，出产出高纯生铁及铁渣产品。 （三）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－电选工艺流程特点是选用重选法粗选，电选法精选。重选选用的设备首要是螺旋选矿机(包含螺旋溜槽)，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－浮选工艺流程特点是对进入钛选其他原矿，首要分级，租粒级选用重选粗选，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。 单一浮选工艺流程 单一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。 二、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。铁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。 （一）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，然后给人粗选流程进行选别。 粗选的意图是将人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广，往往选用单一的螺旋选矿机粗选。 （二）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、概况 我国攀西地区是一个钒钛磁铁矿矿产资源集中地，该区钛瓷源储量居世界首位，占我国钛资源总储量的95.8%。矿山一期巳投产的是兰尖矿，该矿于l966年开始筹建，1970年投产。采矿为露天开采，选矿采用磁选法选出铁精矿，作为攀枝花钢铁公司炼铁及提钒原料，选矿厂尾矿(磁尾)，即为选钛给矿。为充分合理的利用攀枝花钛资源，自1977年以来，全国各有关单位，从选钛、钛富料、钛白到海绵钛等各项工艺技术开展了大量科研工作，并取得了很大成绩，为攀枝花钛的综合利用奠定了基础。在选钛方面，于1970年建成了带有试验厂性质的选钛厂，给综合利用攀枝花钛资源创造了条件，也为将来大型选钛厂的建设打下了技术基础。现有选钛厂仅对部分磁选尾矿进行钛的综合回收，随着钛工业的发展，攀枝花将成为我国钛原料的主要生产基地。 二、矿石性质 攀枝花选钛厂给矿系攀枝花矿山公司密地选矿厂1～4系列的磁选尾矿，一般含TiO28%左右，含泥量较高，-0.045毫米粒级含量达34～39%。钛铁矿嵌布粒度一般在0.4毫米以下，+0.4毫米TiO2品位不高，可作尾矿丢弃。给矿中主要有价矿物为钛铁矿，其次为钛磁铁矿及少量磁黄铁矿等硫化物;脉石矿物以辉石为主，其次为斜长石等。选钛厂给矿主要化学成分、粒度组成及主要矿物含量和性质分别见表1、表2、表3。 表1 磁选尾矿主要化学成分成分TFeTiO2CoCuNiMnO含量，%13.828.630.0160.0190.0100.187成分SiO2Al2O3PSCaOMgO含量，%34.4011.060.0340.60911.217.66                                 表2 磁选尾矿粒度组成表，%取样日期1980.11.221981.11.30粒级，mmγβTiO2ξγβTiO2ξ＋0.634.602.481.323.031.920.74－0.63＋0.47.384.633.946.362.562.07－0.4＋0.3164.504.632.464.544.392.53－0.315＋0.255.355.673.504.946.233.91－0.25＋0.15410.379.4311.2813.527.1912.36－0.154＋0.111.7611.3515.4014.039.9117.66－0.1＋0.0714.4910.395.385.8510.077.48－0.071＋0.04515.729.6717.359.899.9912.55－0.04535.739.5139.1934.848.4740.71合计100.008.67100.00100.007.27100.00(续表2)取样日期1983.12.231984.7.5粒级，mmγβTiO2ξγβTiO2ξ＋0.632.562.340.703.431.920.68－0.63＋0.46.712.832.227.262.722.04－0.4＋0.3164.974.012.334.333.341.72－0.315＋0.255.445.663.615.144.562.42－0.25＋0.15414.498.3014.0314.628.6313.03－0.154＋0.112.0410.3814.638.9715.3414.21－0.1＋0.0718.2110.8810.465.9510.3917.12－0.071＋0.04511.3911.1514.8711.2910.0711.85－0.04534.199.2737.1030.019.1936.03合计100.008.54100.00100.009.68100.00表3 磁选尾矿中主要矿物含量及性质项目钛铁矿硫化物钛磁铁矿钛辉石等斜长石矿相对含量，%11.4～15.31.6～2.14.3～5.445.6～50.330.4～33.3单体解离度，%84.2～37.080.5～84.752.6～60.189.4～91.487.3～92.7密度，t∕m34.19～4.714.58～4.704.74～4.813.1～3.32.65～2.67硬度，kg∕mm2713～752295～426752～795933～1018762～894比磁化系数，cm3∕g240×10－64100×10－6－100×10－614×10－4比电里，Ω·cm1.75×1051.25×1041.38×1033.13×10＋3＞10＋4三、选矿工艺流程及技术指标 攀枝花选钛厂目前生产上采用的是重选粗选、电选精选的工艺流程。流程见图1。图1 选钛生产原则流程 密地选厂磁选尾矿自流到选钛厂，首先进入隔渣筛分脱泥作业，筛分粒度为0.4毫米，筛上产品含TiO2仅为2.35～3.80%，作尾矿丢弃。筛下产品人φ9米浓缩机脱泥，浓缩机溢流作尾矿丢弃，底流进入水力分级机，分成0.4～0.1毫米、0.1～0.04毫米，-0.04毫米三个级别。一级入螺旋选矿机粗选，二级入螺旋溜槽选别，分级溢流(-0.04毫米)作尾矿丢弃。经粗选丢尾后的一级及二级精矿合并，再经浮选脱硫、磁选除铁后，进行过滤干燥，然后再采用风力分级分成0.4～0.1毫米及0.1～0.04毫米两个级别分别进行电选，获得成品钛精矿，电选尾矿作最终尾矿丢弃。技术指标见表4。 表4 选钛厂生产技术指标表指标名称1982年1983年1984年给矿品位，TiO2%8.698.858.95粗选精矿品位，TiO2%29.0529.0529.71粗选尾矿品位，TiO2%6.926.686.31粗选回收率（理论），%26.7031.8437.45电选给矿品位，TiO2%29.0228.9629.34电选精矿品位，TiO2%47.0047.3347.07电选尾矿品位，TiO2%16.5814.3913.22电选回收率（理论），%66.2372.0476.40选钛总回收率（理论），%17.6822.9428.61

钛在地球上储量十分丰富，在地壳中含钛矿物有１４０多种，但现具有开采价值的仅十余种。已开采的钛矿物矿床可分为岩矿床和砂矿床两大类，岩矿床为火成岩矿，具有矿床集中、贮量大的特点，ＦｅＯ（相对于Ｆｅ２Ｏ３）含量高，脉石含量多，结构致密，且多是共生矿，这类矿床的主要矿物有钛铁矿、钛磁铁矿等，矿石选矿分离较为困难，产出的钛精矿ＴｉＯ２含量一般不超过５０％。    　　砂钛矿床是次生矿床，由岩矿床经风化剥离再经水流冲刷富集而成，主要集中在海岸、河滩、稻田等地，矿物有金红石、砂状钛铁矿、板钛矿、白钛矿等，该矿物的特点是：Ｆｅ２Ｏ３（相对于ＦｅＯ）含量较高、结构疏松、杂质易分离，选出的大部分精矿含Ｔｉｏ２达５０％以上。（见表１）。    　　　　　　　　表１　世界各地钛铁矿精矿的化学组成（％）    ────────────────────────────────    国别及地区　矿床类型 　TiO2 　　FeO　　Fe2O3　SiO2 　Al2O3 　P2O5    ────────────────────────────────    佛吉尼亚(美)　岩矿　　44.3　　35.9　　13.8 　 2.00 　1.21　 1.01    阿拉德(加)　　岩矿　　34.30 　27.50 　25.20 　4.30　 3.50　 0.015    挪威　　　　　岩矿　　43.90 　36.00 　11.10 　3.28 　0.85 　0.03    乌拉尔(俄)　　岩矿 　 48.07 　12.21 　24.59 　1.54 　4.66 　0.16    乌克兰 　　　 岩矿 　 58.46 　- 　　　27.80 　0.34　 4.04 0.19    攀枝花(中国)　岩矿 　 47.0 　34.27 　　5.55 　2.89 　1.34 　0.01    印度喀拉邦　　砂矿 　 54.20 　26.60 　14.20 　0.40 　1.25 　0.12    斯里兰卡 　　 砂矿 　 53.13 　19.11 　22.95 　0.86 　0.61 　0.05    马来西亚　　　砂矿　　55.30 　26.70 　13.00 　0.70 　0.59 　0.19    卡伯尔(澳)　　砂矿　　54.57 　25.15　 16.34 　0.53 　0.10 　0.13    巴西　　　　　砂矿 　 61.90 　1.90 　 30.20 　1.60 　0.25 　　-    新西兰 　　　 砂矿 　 46.50 　37.60 　3.30 　 4.10 　2.80　 0.22    佛罗里达(美)　砂矿　　64.10 　4.70 　25.60 　 0.30 　1.50 　0.21    广西(中国) 　 砂矿 　 50.94 　28.61 　16.68 　2.27 　1.07 　0.071    云南(中国)　　砂矿　　48.93 　32.37 　14.86 　0.81 　0.97 　0.03   国别及地区　矿床类型 　ZrO2 　　MgO　　MnO　　CaO　　V2O5 　Cr2O3    ────────────────────────────────    佛吉尼亚(美) 　岩矿 　　0.55 　0.07 　　　　 0.52 　0.16 0.27    阿拉德(加) 　　岩矿 　　- 　　 3.10 　0.16 　　0.90 　0.27 　0.10    挪威 　　　　　岩矿 　　1.09 　3.69 　0.33 　　0.18 　0.20 　0.03    乌拉尔(俄) 　　岩矿 　　- 　　 0.75 　2.25 　　0.62 　0.084　3.25    乌克兰 　　　　岩矿 　　- 　　 0.98 　0.86 　　0.20 　- 　　 3.58　    攀枝花(中国) 　岩矿 　　0.80 　6.12 　0.65 　　0.75 　0.095    印度喀拉邦 　　砂矿 　　- 　　 1.03 　0.40 　　0.40 　0.16 　0.07    斯里兰卡 　　　砂矿 　　0.10 　0.92 　0.94 　　0.26 　0.19 　0.09    马来西亚 　　　砂矿 　　- 　　 0.02 　0.70 　　0.50 　0.07 　0.03    卡伯尔(澳) 　　砂矿 　　0.07 　0.32 　1.67 　　0.30 　1.18 　0.04    巴西 　　　　　砂矿 　　- 　　 0.30 　0.30 　　0.10 　0.20 　0.10    新西兰 　　　　砂矿 　　- 　　 1.20 　1.20 　　1.40 　0.03 　0.03    佛罗里达(美) 　砂矿 　　 　　　0.35 　1.35 　　0.13 　0.13 　0.10    广西(中国) 　　砂矿 　　　　　 0.6 　 2.57 　　0.07    云南(中国) 　　砂矿 　　　　　 1.15 　0.62 　　0.23 　0.84

[next] 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（Fe　51％～52％，TiO2　12.6％～13.4％，V2O5　0.5％～0.6％）之后的磁尾（矿）进行。磁尾矿（含TiO2　7％～9％）中粒状和部分片晶状钛铁矿精矿的选矿办法工艺流程如上图所示。选矿厂选钛车间规划目标见下表。攀枝花矿山公司选矿厂选钛车间规划目标选矿产品产率（%）品   位（%）收回率（%）TiO2FeCoTiO2Co原矿（磁尾）1007.5　　100100钛精矿5.548　0.01564.55硫钴精矿0.70.21　0.3060.0217.71次铁精矿2　42　　　尾矿91.82.83　0.00994477.74     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：[next]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目标如下图。采矿的回采率＞95％，贫化率＜5％，选矿的总收回率达80%～85％。    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的非有用矿藏的上浮扫除率达19.76％，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。[next]

一、矿石性质       前苏联科拉半岛的铈铌钙钛矿产于碱性霓霞正长岩和异性霞石正长岩中，是一种含稀土、铌、钛的复合物。这种矿物的主要化学成分：含REO28.71%、ThO2 0.52%、Nb2O5 9.4%、Ta2O5 0.38%、TiO2 36.83%；矿物的密度为4.64～4.89克/厘米3；铈铌钙钛矿具有弱磁性。原矿含铈铌钙钛矿3.53%～3.70%，伴生的脉石有霞石、霓石等。矿石中有用矿物嵌布粒度较粗，一般可采用重选、磁选方法回收。       二、重选－磁选流程及选别指标       从矿山运来的矿石，采用两段破碎流程破碎至－20毫米，经一段磨矿磨至－1毫米送水力分级，粗粒级送跳汰，跳汰尾矿返回再磨。细粒级用摇床选别。所得的霞石－铈铌钙钛矿混合精矿用磁选除去霞石，获得含89%～91%铈铌钙钛矿的精矿，回收率为70%～75%。流程示于图1。    图1  回收铈铌钙钛矿的重－磁选流程       三、用浮选法从重选矿泥中进一步回收铈铌钙钛矿       用浮选法处理重选矿泥的流程（图2)：首先将矿泥中易浮的磷灰石浮出，经四次精选获得含P2O5 36%～38%、回收率83%～85%的磷灰石精矿。磷灰石浮选尾矿进一步脱泥，并添加水玻璃和捕收剂ИM－50，采用H2SO4使矿浆pH调整至5.4～4.8，进行铈铌钙钛矿和霞石浮选；上述两种矿物的浮选泡沫经酸处理后，采用草酸、六偏磷酸钠、ИM－50，在pH6.2～6.4的条件下浮选铈铌钙钛矿，经精选获得含铈铌钙钛矿95%的最终精矿，对重选矿泥的作业回收率为82%（对原矿而言大约增加8%～10%的回收率）。    图2  从重选矿泥中用浮选回收铈铌钙钛矿流程

西部钛矿公司选厂自1965年开端出产，选别澳大利亚西部的海边砂矿，矿石含Cr2O3较低（0.03%～0.04%），含TiO254%～60%。该厂选用重选、磁选、电选联合流程进行选别，每小时处理原矿60吨，精矿重矿藏含量为93%～95%，产最25～35吨／小时。重矿藏矿藏组成为：钛铁矿70～85%；锆英石3～5%；独异石痕迹～4%；金红石痕迹～5%；自铁矿1%～20%：石榴石痕迹～15%。此外还含少数电气石，十字石、尖晶石、黑云母及褐铁矿等。该厂经过两次湿选及两次干选取得钛铁矿精矿，并归纳收回金红石，白铁矿、锆英石，独居石精矿。 原矿入厂先经筛孔为0.5毫米的圆筒筛筛分，筛下产品再进行振动筛筛分，＋4毫米筛上物抛弃，－4毫米筛下物选用双鹰牌分级箱脱水分级，分级箱的粗粒部分再经一台弧形筛、一台艾利斯·查默斯（A.C.）筛分机筛分，筛下产品粒度小于0.6毫米，送至螺旋选矿机粗选及三节螺旋选矿粗精选，取得粗精矿，一次湿选工艺流程见图1。图1  一次湿选流程图 一次湿选粗精矿先在铺于木扳或混凝土上的棕席疏干72小时，使精矿含水降低到5%～7.5%，然后送入旋转枯燥机（长10.7米，直径1.95米）在温度55～65℃下进行枯燥，枯燥后物料经运输机冷却后进行0.6毫米筛分，筛上回来一次湿选厂，筛下选用31台拉彼德四极三盘磁选机和一台穿插带式磁选机，收回钛铁矿。磁选尾矿选用四辊高压电选机及三台拉彼德磁选机收回剩下钛铁矿。一次干选流程见图2。图2  一次干选流程图 一次干选尾矿进行二次湿选。二次湿选为了在常温下脱除矿粒表面的氧化铁，选用低浓度和焦亚清洗，以利分选。用化学处理后，选用濒流回转窑（长7.3米，直径0.9米）烘干，再给入二次干选。二次干选选用四段筛板式静电选矿机分选。在二次干选中还选用了极性替换办法改善分选作用。静电选后的导体再经电选、磁选到达与其他矿藏别离的意图。取得锆英石、独居石、金红石、白钛石精矿，并收回孑遗于二次干选中的钛铁矿。二次干选及二次湿选具体流程见图3、图4。图3  二次湿选流程图图4  二次干选流程图

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，主要有先进的氯化法、法和传统的硫酸法（别离见下图），其出产工艺及优缺点比较见下表。 [next] [next] [next] [next]

钛在1791年被发现，而第一次制得纯洁的钛却是在1910年，中间阅历了一百余年。原因在于：钛在高温下性质非常生动，很易和氧、氮、碳等元素化合，要提炼出纯钛需求非常严苛的条件。    工业上常用硫酸分化钛铁矿的办法制取二氧化钛，再由二氧化钛制取金属钛。浓硫酸处理磨碎的钛铁矿（精矿），发作下面的化学反应：        FeTiO3+3H2SO4 == Ti(SO4)2+FeSO4+3H2O        FeTiO3+2H2SO4 == TiOSO4+FeSO4+2H2O        FeO+H2SO4 == FeSO4+H2O        Fe2O3+3H2SO4 == Fe2(SO4)3+3H2O    为了除掉杂质Fe2(SO4)3，参加铁屑，Fe3+ 复原为Fe2+，然后将溶液冷却至273K以下，使得FeSO4·7H2O（绿矾）作为副产品结晶分出。        Ti(SO4)2和TiOSO4水解分出白色的偏钛酸沉积，反应是：        Ti(SO4)2+H2O == TiOSO4+H2SO4        TiOSO4+2H2O == H2TiO3+H2SO4    锻烧偏钛酸即制得二氧化钛：        H2TiO3 == TiO2+H2O    工业上制金属钛选用金属热复原法复原。将TiO2（或天然的金红石）和炭粉混合加热至1000～1100K，进行氯化处理，并使生成的TiCl4，蒸气冷凝。        TiO2＋2C＋2Cl2＝TiCl4＋2CO    在1070K 用熔融的镁在氩气中复原TiCl4可得多孔的海绵钛：        TiCl4＋2Mg＝2MgC12＋Ti    这种海绵钛通过破坏、放入真空电弧炉里熔炼，最终制成各种钛材。

一、矿化岩石类型及特征     经薄片调查含矿岩石原为角闪辉石岩或辉石角闪岩，现已遭受不同程度蚀变，首要是次闪石化、绿泥石化。依据次生蚀变程度和产品不同可把含矿岩石划分为以下三种类型：     1、中等蚀变角闪辉石岩     岩石大约由普通辉石15~30%，普通角闪石20~40%，不透明金属矿藏5~10%组成，余者为20~40%次闪石，还见有少数绿帘石、绿泥石和榍石。变余自形~半自形粒状结构。告知结构，粒度0.5~3mm不等（图版1、2、3、4）。     显着可见角闪石告知或熔蚀辉石，而角闪石又不同程度次闪石化。所谓次闪石化，便是阳起石化，透闪石化以及二者-与角闪石过渡状况。而次闪石又细微绿泥石化。辉石因被告知残留而多呈不规则粒状，或许仍保存边际不整齐短柱状，偶然可见自形短柱状（图版1、2）。角闪石可见半自形柱状，也可见其告知辉石构成的告知穿孔结构和告知假像结构（图版3、4）。榍石往往呈现在被告知辉石界限邻近，金红石呈现角闪石解理中。     2、次闪石（蚀变）岩     岩石具告知假象，告知残留结构（图版8、10），粒度粗大并且改变较大，粒径1~10mm。岩石大约由70~80%次闪石组成，其次是普通角闪石10~20%，金属矿藏10~15%，绿泥石5~10%，黝帘石3~5%，少数榍石和方解石。见有极少数辉石在角闪石中呈残留状况。普通角闪石多被次闪石告知呈残留状况，只要少数具有自形长柱状（图版8），次闪石以褐色为主（角闪石向透闪石过渡状况），少数阳起石，绿泥石和黝帘石部分呈现。榍石是上述矿藏告知进程产品，方解石是晚期告知矿藏。     3、黝帘——绿泥石次闪石（蚀变）岩     告知残留结构，告知假象结构，变余自形—半自形结构，粒径0.2~4mm（图版5、6、7、11、13、14）。岩石大约由25~35%不透明金属矿藏、20~30%次闪石、10~15%普通角闪石、10~20%黝帘石、10~15%绿泥石组成，还见有少数辉石、黑云母和榍石、方解石。     极少数辉石构成最早，在角闪石中呈告知残留，角闪石常被次闪石告知呈假象并在其间呈残留状况（图版5、6、7、13、14）。少数黑云母呈团粒状，被绿泥石沿解理告知呈残留，次闪石又被绿泥石沿边际告知。 值得提及的是绿帘石和绿泥石构成细粒调集体呈不规则团块状呈现（图版5、6、7、11、12、13、14），置疑或许是基性斜长石蚀变产品，但未见典型的板柱状斜长石假象，假如真的这样，此岩石应为辉长岩。     该岩石的显着特征是蚀变矿藏组合杂乱，磁铁矿化最激烈。     上述三种类型含矿岩石中，蚀变角闪辉石岩占有四块标本中两块，二种蚀变岩各占一块，显着前者在矿石中占首要位置，因而辉石和角闪石也应是首要脉石矿藏。     依据变余结构和蚀变产品揣度，原岩为偏基性辉石角闪岩或角闪辉石岩，置疑或许有含长石辉长岩存在。原岩现已发作不同程度蚀变，部分变成蚀变岩。总的矿藏生成次序是：辉石→角闪石或黑云母→次闪石或帘石→绿泥石→方解石，榍石是蚀变进程中产品，部分磁铁矿也是如此。     二、矿石的矿藏组合     首要矿石矿藏是含钛磁铁矿，少数钛铁矿和黄铁矿，脉石矿藏有普通辉石、角闪石、次闪石、绿帘石或黝帘石、绿泥石等。     （一）、矿石矿藏     1、含钛磁铁矿     最首要的矿石矿藏，含量在10~35%之间，多以自形—半自形—他形粒状呈现，粒径一般在0.05~1mm，首要会集在0.1~0.6mm。磁铁矿呈不均匀浸染状散布在矿石中，多散布在脉石矿藏粒间，部分包括在脉石矿藏中（图版3、4、5、6、7、8、11、12、13、14、16、17、18），以独立单体散布为主，也见有联晶聚合呈现。[next]     磁铁矿内部往往具有麻点结构（图版15、16、17、18），常见八面体裂开，有时沿其有页片状钛铁矿的固熔体出溶物（图版15、18），常沿边际四周被铁绿泥石告知（图版8、10、11、12、13、14），偶然可见被黄铁矿告知。     依据高温条件下磁铁矿与钛铁矿为固溶体，低温下二者发作别离或出溶。本磁铁矿应该含有必定数量钛。     2、钛铁矿     钛铁矿含量较低，约在1~3%左右。钛铁矿有两期：前期钛铁矿多呈页片状（图版17），常被熔蚀呈奇形怪状，粒度细微，0.01~0.3mm，散布在脉石矿藏的解理中或许是粒间。晚期钛铁矿粒度粗大，一般0.5~0.8mm，多呈粒状或不规则板状，内部有麻点。可见钛铁矿偶然被褐铁矿告知。     3、榍石     含量1~2%，常呈不规则粒状呈现在被告知的辉石邻近的次闪石中，粒度一般在0.1~0.4mm。它们应是辉石蚀变进程中产品。     4、金红石     少数     5、黄铁矿     含量0.1~1%，粒径0.01~0.5mm，从自形六面体到他形粒状，偶然被褐铁矿告知呈剩余体（图版16），可见黄铁矿告知磁铁矿标明其构成最晚，常沿裂隙呈调集体呈现。     （二）、脉石矿藏     1、普通辉石     是首要脉石矿藏之一，含量1~30%，粒度0.1~2mm不等，辉石呈自形短柱状到不规则他形粒状，以后者为主（图版1、2）。辉石构成最早，常被角闪石、次闪石告知呈残留，内部常告知穿孔结构和告知假象（图版2、3、4），偶然可见被绿帘石告知。     薄片中辉石带棕彩，标明其含钛量较高，考虑到辉石是首要赋存钛的脉石矿藏，蚀变产品呈现榍石等较多含钛矿藏亦证明这点，但其多色性仍没到达钛辉石程度，故仍定为普通辉石，主张进行电子探针测定其含钛量。     2、普通角闪石     角闪石是首要脉石矿藏之一，含量10~40%，粒径1~10mm不等，呈半自形柱状到不规则粒状。角闪石告知辉石而常被次闪石告知，因而常见告知穿孔，告知假象和告知残留结构（图版2、3、4、5、6、7）。 角闪石是由辉石转变来的矿藏，必定从辉石承继部分钛，因为其含量较高，也应是除辉石外的重要含钛脉石矿藏。     3、次闪石     在四个薄片中含量改变于20~80%，估测实践选矿样含量与角闪石和辉石附近。次闪石是角闪石和辉石蚀变产品，故常呈这两个矿藏假象（图版1、2、4、6、5、7）。正像前面提到次闪石实践是透闪石，阳起石以及二者与角闪石过渡物并以后者为主，因而他与角闪石也很难分隔。次闪石沿边际或部分被绿泥石告知（图版8）。     4、绿泥石     典型的次生蚀变矿藏，含量5~15%，常呈细粒（     5、黝帘石和绿帘石     二者都是次生矿藏，含量改变2~15%之间。绿帘石呈现在蚀变角闪辉石岩中，以调集体形或告知辉石，黝帘石呈现在蚀变岩中，与绿泥石一同组成调集体与磁铁矿共生（图版5、6、7、11、12、13、14）。     6、黑云母     含量0~4%，反在被置疑为辉长岩的蚀变岩中见到，呈厚板状呈现、沿解理被绿泥石告知的剩余。     7、方解石     含量0~2%，呈粒状调集体部分呈现蚀变岩中，构成最晚告知一切次生矿藏。     三、结构结构     （一）、矿石结构     1、稀少—中等浸染状结构     金属矿石矿藏含量在20~35%之间，是样品中较富的矿石类型，呈现在黝帘—绿泥次闪石蚀变岩中，金属矿藏粒度较细（0.1~0.5mm），散布相对密布（图版5、6、7、11、12、13、14）。     2、星散浸染状结构     金属矿石矿藏含量5~15%，呈现在蚀变角闪辉石岩和单一次闪石蚀变岩中。金属矿藏相对较粗（0.2~0.6mm）（图版1、2、3、4、8）。     （二）、矿石结构     1、自形—半自形—他形粒状结构     样品中最首要矿石结构类型，指磁铁矿和钛铁矿呈自形、半自形和他形粒状散布在含矿岩石中，粒度0.06~1mm，会集在0.1~0.6mm（图版4、5、6、7、8、11、12、13、14、16、17、18）。     2、嵌晶或包括结构     指自形—他形粒状磁铁矿和钛铁矿散布在角闪石或次闪石的粗粒晶体中（图版8、9、11、12）。也是样品中常见结构类型。它们或是客晶早于主晶，或是在告知进程中一起就位的。     3、固溶体别离结构     指钛铁矿在磁铁矿主页片状或粒状沿必定结晶方向（八面体裂开）散布（图版15、18），标明二者在高温下构成固溶体，在温度下降进程中发作出溶别离。     4、告知结构     有以下三种状况：一是绿泥石沿边际或裂开告知磁铁矿（图版6、8、10、11、12、13、14），这种现象最为遍及，特别是蚀变岩中。二是晚期黄铁矿告知磁铁矿。三是褐铁矿告知黄铁矿（图版16），磁铁矿和钛铁矿。后二者状况较少见。     5、熔蚀结构     指钛铁矿不呈板条状而呈奇形怪状的内凹形，显着是较晚脉石矿藏对其熔蚀形成的。     至于含矿岩石的结构结构，严格说来不是矿石结构结构，已在含矿岩石部分叙及，这儿不再重复。     四、小结     1、矿石中首要矿石矿藏是含钛磁铁矿，少数钛铁矿，矿石具有星散—稀少—中等浸染状结构，首要矿石结构是自形—半自形—他形粒状结构和嵌晶或包括结构，有用矿藏粒度会集在0.1~0.6mm。     2、钛元素首要赋存在钛磁铁矿和钛铁矿中，但有适当部分涣散在辉石和角闪石中。     3、含矿岩石为不同蚀变程度角闪辉石岩或辉石角闪岩，置疑有辉长岩原岩存在，其间复成分蚀变岩矿化最好。     4、该矿床成因或许是岩浆型—岩浆期后蚀变告知型矿床。     （图暂略）

原子结构钛坐落元素周期表中ⅣB族，原子序数为22，原子核由22个质子和20－32个中子组成，核外电子结构排列为1S22S22P63S23D24S2。原子核半径5×10－13厘米。 物理性质钛的密度为4.506－4.516克/立方厘米（20℃），熔点1668±4℃，熔化潜热3.7－5.0千卡/克原子，沸点3260±20℃，汽化潜热102.5－112.5千卡/克原子，临界温度4350℃，临界压力1130大气压。钛的导热性和导电功能较差，近似或略低于不锈钢，钛具有超导性，纯钛的超导临界温度为 0.38－0.4K。在25℃时，钛的热容为0.126卡/克原子·度，热焓1149卡/克原子，熵为7.33卡/克原子·度，金属钛是顺磁性物质，导磁率为1.00004。钛具有可塑性，高纯钛的延伸率可达50－60%，断面缩短率可达70－80%，但强度低，不宜作结构材料。钛中杂质的存在，对其机械功能影响极大，特别是空隙杂质（氧、氮、碳）可大大提高钛的强度，显着下降其塑性。钛作为结构材料所具有的杰出机械功能，就是经过严格控制其间恰当的杂质含量和添加合金元素而到达的。 化学性质钛在较高的温度下，可与许多元素和化合物发作反响。各种元素，按其与钛发作不同反响可分为四类：第一类：卤素和氧族元素与钛生成共价键与离子键化合物；第二类：过渡元素、氢、铍、硼族、碳族和氮族元素与钛生成金属间化物和有限固溶体；第三类：锆、铪、钒族、铬族、钪元素与钛生成无限固溶体；第四类：慵懒气体、碱金属、碱土金属、稀土元素（除钪外），锕、钍等不与钛发作反响或 基本上不发作反响。 与化合物的反响：HF和氟化物氟化体在加热时与钛发作反响生成TiF4， 反响式为（1）；不含水的氟化氢液体可在钛表面上生成一层细密的四氟化钛膜，可防止HF浸入钛的内部。是钛的最强熔剂。即便是浓度为1%的，也能与钛发作剧烈反响，见式（2）；无水的氟化物及其水溶液在低温下不与钛发作反响，仅在高温下熔融的氟化物与钛发作显着反响。Ti＋4HF＝TiF4＋2H2＋135.0千卡   （1） 2Ti＋6HF＝2TiF4＋3H2   （2） HCl和氯化物氯化体能腐蚀金属钛，枯燥的氯化氢在>300℃时与钛反响生成TiCl4，见 式(3)；浓度＜5%的 在室温下不与钛反响，20%的在常温下与钛发作瓜在生成紫色的TiCl3，见式(4);当温度长高时，即便稀也会腐蚀钛。各种无水的氯化物，如镁、锰、铁、镍、铜、锌、、锡、钙、钠、和NH4离子及其水溶液，都不与钛发作反响，钛在这些氯化物中具有很好的安稳性。Ti＋4HCl＝TiCl4＋2H2＋94.75千卡   (3) 2Ti＋6HCl＝TiCl3＋3H2     (4)硫酸和钛与＜5%的稀硫酸反响后在钛表面上生成维护性氧化膜，可维护钛不被稀酸 持续腐蚀。但>5%的硫酸与钛有显着的反响，在常温下，约40%的硫酸对钛的腐蚀速度最快，当浓度大于40%，到达60%时腐蚀速度反而变慢，80%又到达最快。加热的稀酸或50%的浓硫酸可与钛反响生成硫酸钛，见式（5），（6），加热的浓硫酸可被钛复原，生成SO2，见式（7）。常温下钛与反响，在其表面生成一层维护膜，可阻挠与钛的进一步反响。但在高温下，与钛反响分出氢，见式（8），粉末钛在600℃开端与反响生成钛的硫化物，在900℃时反响产品主要为TiS，1200℃时为Ti2S3。Ti＋H2SO4＝TiSO4＋H2    (5)2Ti＋3H2SO4＝Ti2(SO4)3＋H2    (6)2Ti＋6H2SO4＝Ti2(SO4)3＋3SO2＋6H2O＋202千卡    (7) Ti＋H2S＝TiS＋H2＋70千卡   (8)硝酸和细密的表面润滑的钛对硝酸具有很好的安稳性，这是因为硝酸能快速在钛表面生成一层结实的氧化膜，可是表面粗糙，特别是海绵钛或粉末钛，可与次、热稀硝酸发作反响，见式（9）、（10），高于70℃的浓硝酸也可与钛发作反响，见式（11）；常温下，钛不与反响。温度高时，钛可与反响生成TiCl2。 3Ti＋4HNO3＋4H2O＝3H4TiO4＋4NO       (9) 3Ti＋4HNO3＋H2O＝3H2TiO3＋4NO         (10)Ti＋8HNO3＝Ti(NO3)4＋4NO2＋4H2O        (11)综上所述，钛的性质与温度及其存在形状、纯度有着极端亲近的联系。细密的金属钛在自然界中是适当安稳的，可是，粉末钛在空气中可引起自燃。钛中杂质的存在，显着的影响钛的物理、化学功能、机械功能和耐腐蚀功能。特别是一些空隙杂质，它们可以使钛晶格发作畸变，而影响钛的的各种功能。常温下钛的化学活性很小，能与等少量几种物质发作反响，但温度添加时钛的活性敏捷添加，特别是在高温下钛可与许多物质发作剧烈反响。钛的冶炼进程一般都在800℃以上的高温下进行，因而必须在真空中或在慵懒气氛维护下操作。

在硫酸法钛出产中，第一步就是先把固体的钛铁矿经过酸分化制备成可溶性钛的硫酸盐溶液，一起钛铁矿中的铁和大部分金属杂质也变成可溶性的硫酸盐，以便今后将各种杂质别离。因为偏铁酸亚铁(钛铁矿)是一种弱酸弱碱盐，用强酸(H2SO4)与它反响基本上是不可逆的，反响能够进行得比较彻底。     钛铁矿的酸分化(简称酸解)有干法和湿法。干法是把磨细后的钛铁矿与硫酸混合进行加热、焙炒，待分化完结后加水稀释浸取，取得钛的硫酸盐溶液。该法不能进行大规模的工业化出产，现在在实验室中制备钛的硫酸盐溶液有时还用这种办法。     湿法就是现在遍及选用的硫酸法。湿法从开展的前史来看，曾有过5种不同办法:即液相法、固相法、两相法、加压法和接连法。     液相法:反响一直在液相状态下进行。在这里，硫酸(有用酸)浓度与钛总含量之比值非常重要叫做酸比值，一般以F来表明。选用55%~65%的硫酸酸比值较高(F值3~3.2)，所以得到的钛液绝大部分以正硫酸钛—Ti(SO4)2的方式存在。该办法因为反响时间太长，耗酸、耗蒸汽多，加上F值太高形成今后水解困难，水解率低，工业出产一般不选用此法。实验证明液相法的硫酸浓度即便只要10%，也能取得硫酸钛溶液，但反响时间更长，因为10%硫酸的沸点只要10℃，在98℃下反响8h，酸解率只要30%。     两相法:两相法选用的硫酸浓度为65%~80%，F值操控在1.8~2.2之间，操作时先把硫酸加热至120℃左右，然后参加矿粉持续拌和加热到150~200℃，主反响3h，反响物为糊状物，接着冷却、加水浸取坚持必定的悬浮液浓度，至酸解率到达85%~90%时停止。两相法虽比液相法耗用硫酸少，但反响时间长，酸解率低仍不经济。     固相法:该法是现在硫酸法钛工厂遍及选用的办法，因为它与前两种办法比较具有反响温度高、反响进程短、耗用硫酸少的长处。用这种办法出产的硫酸浓度一般在85%~95%，反响剧烈、敏捷，因为浓硫酸的沸点高，最高反响温度可高达200~250℃，反响一般在5~15min内即可完结，反响放出很多的热，因而动力较省，耗酸也较少，F值一般操控1.7~2.1，所得产品为多孔的固相物，简单加水浸取，酸解率一般能够到达95%以上。     加压法:选用20%~50%浓度的稀硫酸，在一耐腐蚀的受压设备中进行，一般出产人工金红石或电焊条用的金红石有时选用此种办法。     接连法:该法运用和20%硫酸的混合酸，先制得半流体状的反响物，然后再高温固化。加压法、接连法对反响设备的原料要求很高，操作杂乱，在工业化钛出产中没有采用。

昆士兰钛矿公司在莫斯基普波因特（Inskip Point）地区经营两个采选厂，其中一个较大的称“B”选厂，处理能力为600吨／时。 该厂采用采砂船开采，原矿首先经过筛分除渣后，入缓冲矿仓，然后送入八台圆锥选矿机粗选丢弃尾矿，中矿再用四台圆锥选矿机再造也丢弃尾矿，中矿返回本作业，粗选及中矿再造精矿再经两次精选获得最终精矿。粗精矿送至设在雷恩堡海滨的公司所属的干选厂进行精选，在精选中获得金红石、锆英石和独居石。 该厂在设计前对采用圆锥选矿机处理本地区的矿石进行了大量的试验工作，以考查其工艺特性。同时认识到赖克特圆锥选矿机按流膜选矿原理进行分选，给矿矿浆的液固比（矿浆浓度）对该设备的选别效果是一个决定性因素，给矿速度大小，在不同的给矿品位条位下也是决定重矿物回收率的重要因素，根据试验所得到的数据确定了所采用的选矿系统的控制条件，并为满足所确定的技术条件建立了合适的控制系统。 图1表示出B采选厂所采用的工艺流程和控制点。该厂原矿绐矿和最终尾矿的排出采用了变速砂泵，从而使粗选循环选矿机的给矿速度恒定，以适应原矿的采出品位和二次选别循环的负荷变化。图1  B采选厂工艺流程 该厂为使在原矿品位变化时能使选矿过程保持最佳操作条件下进行，在选矿循环中对矿浆浓度进行连续测定、记录及控制，同时将矿浆流量与浓度两个因素结合在一起进行。全部记录器、控制器与所有砂泵电机操作台均安装在一个中央挖制室内，使全厂操作基本上由控制室予以监控。 在所用控制仪表选择上，均从实际效果出发，如浓度测定采用差压变送器并采用操作简单，适应性强的气动控制仪表。在流量控制上采用电磁流量计。 该厂实现上述检测及控制，在以下几方面表现出优越性。（1）为生产过程积累了宝贵的历史记录。（2）根据每班采样检验数目记录结果可计算各班生产指标。（3）简化了监督工作，节省人力。（4）可获得较好的技术经济指标。（5）在原矿品位变化时，可通过控制维持较佳的生产技术条件，消除了靠操作人员判断可能产生的误差。

介质浓度（质量分数）（%）温度/℃腐蚀速度/mm/a(年)耐蚀等级无机酸1室温/欢腾0.000/0.345优秀/杰出5室温/欢腾0.000/6.530优秀/差10室温/欢腾0.175/40.87杰出/差20室温/—1.340/—差/—35室温/—6.660/—差/—硫酸5室温/欢腾0.000/13.01优秀/差10室温/—0.230/—杰出/—60室温/—0.277/—杰出/差80室温/—32.660/—差/—95室温/—1.400/—差/—硝酸37室温/欢腾0.000/优秀/优秀64室温/欢腾0.000/优秀/优秀95室温/—0.0025/—优秀/—磷酸10室温/欢腾0.000/6.400优秀/差30室温/欢腾0.000/17.600优秀/差50室温/—0.097/—优秀/—铬酸20室温/欢腾优秀/优秀硝酸+1:3室温/欢腾0.0040/0.127优秀/优秀3:1室温/—优秀/—硝酸+硫酸7:3室温/—优秀/—4:6室温/—优秀/—有机酸醋酸100室温/欢腾0.000/0.000优秀/优秀50室温/—0.000/—优秀/—草酸5室温/欢腾0.127/29.390杰出/差10室温/—0.008/—优秀/—乳酸10室温/欢腾0.000/0.033优秀/优秀25—/欢腾—/0.028—/优秀10—/欢腾—/1.270—/杰出25—/100—/2.440—/差50—/100—/7.620—/差丹柠酸25室温/欢腾优秀/优秀柠檬酸50室温/欢腾优秀/优秀硬脂酸100室温/欢腾优秀/优秀碱溶液10—/欢腾—/0.020—/优秀20室温/欢腾优秀/优秀50室温/欢腾优秀/优秀73—/欢腾—/0.127—/杰出10—/欢腾—/—/优秀25—/欢腾—/0.305—/杰出5030/欢腾0.000/2.743优秀/差氢氧化铵28室温/—0.0025/—优秀/—碳酸钠20室温/欢腾优秀/优秀阿摩尼亚20室温/—0.0708/—优秀/—无机盐 溶液40室温/950.000/0.002优秀/优秀氯化亚铁30室温/欢腾0.000/优秀/优秀氯化亚铅10氯化亚铜50氯化铵10氯化钙1025氯化镁10氯化镍5-10氯化20硫酸铜20硫酸铵20℃饱满硫酸钠50硫酸亚铅20℃饱满硫酸亚铜103011室温/—优秀/—有机化合物（含微量HCl、NaCl）蒸气与液体800.005优秀同上欢腾0.005（安稳）100%蒸气和液体0.0005（H2O）0.0005三氯0.003三氯（H2O） 0.127杰出99%蒸气和液体0.00254优秀（安稳）990.00254甲醛370.127杰出甲醛（含2.5%H2SO4）500.305杰出    注：1.耐蚀等级分为三级： 优秀——耐蚀，腐蚀速度在0.127mm/a以下。 杰出——中等耐蚀，腐蚀速度在0.127-1.27mm/a之间。 差——不耐蚀，腐蚀速度在1.27mm/a以上。    2．纯钛在大多数介质中，特别是在中性、氧化性介质和海水中有高的耐蚀性。钛在海水中的耐蚀性比铝合金、不锈钢和镍合金还高，在工业、农业和海洋环境的大气中，尽管数年，表面也不变色。、硫酸、、以及某些热的浓有机酸对钛的腐蚀较大（见上表），其间不管浓度、温度凹凸，对钛都有很高的腐蚀效果。钛对各种浓度的硝酸和铬酸的安稳性高，在碱溶液和大多数有机酸、无机盐溶液中的耐蚀性也很高。     3．钛不发生部分腐蚀和晶间腐蚀，腐蚀是均匀进行的。     4．钛合金的耐蚀性与工业纯钛附近，这一点是钛合金能在化工和造船工业取得广泛应用的原因。

含钛矿藏首要有钛铁矿(FeTi03,密度4500~ 5500kg/m3)、金红石 (Ti02,密度4100-5200kg/m3)、锐钛矿(Ti02,密度3900kg/m3)和板钛矿(Ti02,密度3900-4000kg/m3),其最首要的用处是制作钛颜料, 其次是出产焊条皮料和海绵钛。 我国的钛铁矿资源丰富,金红石资源较少。 金红石首要产于海边砂矿床。 这类矿床产出的矿藏颗粒圆度较大, 且含泥质物很少。 但砂层下面则存在砾石堆积, 坐落海岸线以上的海成砂矿还常有泥土稠浊 。海边砂矿是取得钛、锆、铌、 钽以及稀土元素的重要来历。 处理钛矿石的典型选矿厂有北海选矿厂、乌场钛矿选矿、攀钢公司选钛厂等。 北海选矿厂坐落广西北海市,首要处理收买的内陆钛铁矿砂矿粗精矿和海边金红石砂矿精矿。出产流程为磁选一电选一重选一磁电选,经精选后,钛铁矿精矿档次可达Ti02 53%,金红石精矿档次可达Ti02 58%。 乌场钛矿坐落海南省, 是我国海边钛砂矿的主产地,矿石中的有用矿藏首要是钛铁矿、金红石和锆石,选用移动式采选联合设备出产,选用圆锥选矿机粗选、螺旋溜槽精选取得粗精矿后,再会集送精选厂用重一磁一电一浮联合流程别离出钛铁矿精矿和金红石精矿 。 攀枝花钒钛磁铁矿坐落四川省攀枝花市,是国际最大的伴生钛矿床, Ti02储量5 x108t以上,现属攀钢公司,是我国的铁矿主产地之一。选矿厂首先用磁选法从原矿平分选出铁精矿,然后从选铁尾矿平分选钛铁矿,选用的出产流程如图1所示。出产中可取得含 Ti02 >47%的钛铁矿精矿, 选钛总收回率约20% 。   　　图1 攀钢钒钛磁铁矿矿石选铁尾矿选钛流程          关于海边金红石砂矿,一般选用联合分选流程进行有用矿藏的归纳收回, 国外一典型的联合选矿厂的工艺流程如图2 所示。　　图2 金红石海边砂矿联合选矿厂的工艺流程

钛金属在材料范畴会成为新宠吗？     钛是英国科学家格内戈尔于１７９１年首先从钛铁矿石中发现的，１７９５年德国化学家克拉普洛特也从金红石中发现了这一元素，并命名为“钛”。因为钛的化学活性高，在它被发现的１２０年后的１９１０年才初次提炼出金属钛，１９４０年用镁复原法制得了海绵钛，从此奠定了钛的工业出产办法的根底。　　钛在地壳中的储量非常丰厚，它仅次于铁、铝、镁，居第四位，比常用金属铜、镍、铅、锌的总和还多十几倍。工业上用来出产钛的矿石有金红石、钛铁矿和钛磁铁矿。　　金属钛具有许多优秀的功能：钛的比重为４．５ｇ／ｃｍ３，仅为普通结构钢的５６％，而强度与普通结构钢适当或更高，在金属结构材料中，钛的比强度是最高的。　　钛的熔点为１６６８℃，比铁、镍稍高，比铝、镁的熔点高１０００℃以上。因而，作为轻金属结构材料，钛合金具有比铝、镁合金好得多的热强性，最高运用温度可达６００℃。　　钛在氧化性气氛中极易在表面与氧构成一层巩固的氧化物薄膜，是其在氧化性酸、碱、盐介质，特别是在湿和海水中，具有优异的抗腐蚀功能。　　钛具有同素异构的结晶结构，８８５℃以上为密排六方晶格的β相，以下为体心立方晶格的α相。因而，参加不同的合金元素后，钛合金可分红α－、β－和α＋β三类。钛的同素异构性使其在参加不同合金元素时能得到功能天壤之别的合金和具有大的热处理效应。　　钛的膨胀系数为８．２×１０－６ ／℃，较一般结构金属小，在急冷急热时应力小，适于在温度改变的环境中运用。　　钛具有好的耐性和抗疲劳功能，焊接功能也很好。钛的低温功能好，在－１９６℃下，也不呈现低温脆性，这些功能都非常合适结构运用。　　钛的导热系数小、无磁，某些钛合金还具有超导功能、回忆功能和贮氢功能等功能。 　　因为钛所具有的一系列优秀功能，资源又很丰厚，钛的工业出产面世后，当即遭到国际遍及高度重视。１９４７年美国首先完成海绵钛出产工业化，当年出产２吨海绵钛，１９５７年就开展到１５０００多吨。日本在１９５２年、前苏联在１９５４年均相继开端了海绵钛的出产。我国也于１９５８年开端了海绵钛的试出产，现在已构成了完好的钛工业体系。当时，国际上有钛工业的国家首要是美国、独联体、日本、英国、我国和德国。　　钛的运用首先是从军工和航空工业开端的。早在１９５１年美国就将钛材用于飞机上，到１９６１年美国用于飞机制造的钛材达３９４０吨，占钛材总用量的７７％，假如加上和空间技能用钛，占钛材用量的９５％。前苏联、英国的钛材也首要用在军事和航空工业。进入７０年代后，钛的优秀功能逐渐在民用工业中得到遍及知道，钛在冶金、化工、电力等民用工业上的运用逐年添加，用量也稳步添加。现在，美国非宇航用钛已超越３０％，独联体为５０％，日本因为前史原因，钛材简直悉数用于民用工业。 　　我国是一个钛资源非常丰厚的国家，经过几十年的开展，现在已构成从钛矿、海绵钛、钛冶炼和钛材出产、钛设备制造的全体工业体系。我国的钛工业同样是为航空而鼓起的，我国在上世纪８０年代断定了大力推行钛材民用的方针，国家又适时地采取了扶持的方针，钛工业才走上了安稳开展的路途。可是，现在我国钛工业的规划和钛材的产值与国际发达国家还有很大的间隔，在民用工业上钛的用量也还较小，其原因是钛金属材料的优越性还没有被广泛知道，再加上钛材料贵重的报价使许多厂商不能接受，直接影响了钛材料的推行运用。要使我国的钛工业得到高速开展，有必要大力宣扬和推行运用钛金属材料，使钛金属材料的优越性和运用钛材料可带来的经济和社会效益广为人知。 [next]壳体用钛的爱华迷你CD机 　 CD机供应数年来，因其体积小、运用便利，颇受年轻一代的喜欢。磁带立体声唱机、便携式CD机的诞生，完成了人们随时随地都能赏识音乐的希望。可是人们希望这种设备愈加小型化，甚至能再录音。而迷你CD机比原有的CD机更小，体积仅为原CD机的约2／3，且质量更轻，带着更便利。　　爱华AM—HX200迷你CD机初次选用全钛制壳体。因为钛的热导率比铝小，银灰色的钛壳体手感柔软，质感重厚，规划新颖，且巩固、不易划伤，因而可在严苛环境中耐久运用。壳体选用日本JIS1类纯钛冲压成形，其尺度为72.2mmX 78.8mmXl3.7mm，钛材厚度顶部为0.8mm，底部为0.6mm，质量仅为84g。 　　该CD机报价3．4万日元，当时爱华公司的月产值为3000台。　 钛制计算机硬盘     硬盘是计算机存储数据的核心部件。现在计算机硬盘的存储容量已进入兆字节(GB)级，最高到达令人咋舌的75GB，数据传输速率每秒几十兆字节，平均存取时间几毫秒，硬盘盘片的转速到达15000r／min。　　硬盘盘片是一个圆形薄片，有5.25in(1in=25.4mm)、3.5in、2.5in和1.8in等几种规格，盘片表面上涂有铁氧体磁性物质，作为二进制信息的记载介质。每个盘片有两个磁性表面，海面对应有一个读写磁头。每个硬盘存储器由若干盘片笔直安装在同一个旋转轴上，构成一个盘组。盘片用材的开展趋势为铝-玻璃-钛。现在，硬盘盘片大多选用铝合金制造前不久又制出了“玻璃硬盘”，即美国国际商用机器公司(IBM)推出的Deskstar 75GXP及Deskstar 40GV，这两种硬盘均运用玻璃替代传统的铝作为盘片材料，使硬盘具有更大的滑润性和更高的巩固性，别的，在高转速时也具有更高的安稳性。但是假如用钛来制造硬盘则比铝盘片和玻璃盘片有更多的优越性。因而，美国Timet公司从1998年就开端小规划地制造钛盘片，并取得了创造专利，经过测验钛盘片的功能，以为钛盘片完全能够替代铝和玻璃盘片。钛作为高速、’高功能的因特网和厂商网效劳器中的硬盘盘片材料将会得到快速开展，且具有杰出的商场前景。1、钛制硬盘的技能规格如下：　　钛硬盘的技能规格如下：　　直径95mm;　　厚度0.635mm，或0.8mm；　　表面硬度14700MPa；　　杨氏模量660GPa(TiN)；　　最高工作温度700度；　　平直度 　表1 5086铝合金和Ti－3Aｌ－2．5V钛合金的物理功能和力学功能比照性 能 　　        5086铝合金　　 Tｉ—3AI-2.5V钛合金 　 两种合金功能之比密度／g•cm-3 　   2.66 　　　　   4．48 　　　　　　　  1.68电阻率／μΩ•cm 　5.48 　　 　　  126　　　　 　　　　  22.99热膨胀系数 　　　 23.8×10-6 　　 9.5×10-6 　 　　　 　0.40(20℃～100℃)／℃－1 　　熔点规模／℃　　　 585～640 　　  1700弹性模量／GPa 　　　 71 　　　　　103 　　　　　 　　   1.4520%加工硬化　退火态 262 　　 　　 655 　　　 　　　　　 2.50　σ0.2／MPa 退火态　 117　 　　　　558　　　　　 　　　  4.7720%加工硬化　　　　　207　　　　　800　　　　 　　　　  3.864 钛制硬盘的开发商及其创造专利[next]　　美国Timet公司于1998年出资500万美元专门成立了TitaniumX公司(又叫钛存储系统(TMS)公司和Tulip存储系统公司)，首要研发出产钛盘片。该公司开发了钛在计算机硬盘中的新运用范畴，测验了钛盘片的功能，取得了钛盘片出产技能的专利。公司的第一个产品是粗糙的、未抛光的钛盘片，商标为ServerDisk。现在正在干流硬盘驱动器和15000r／min效劳器中进行功能测验。假如测验成功，将进行商业化出产。　　TitaninmX所需的材料钛带及有关的冶金技能由Timet供给，两家公司签订了供货协议。TitaniumX还将与其他钛直销商密切合作，希望以有竞争力的报价和产品树立多种钛质料直销途径。　　钛盘片的出产办法是用等离子技能在“航空级”钛中注入氮，出产出的氮化钛磁盘硬度高，功能安稳，谐振特色优于铝和其它材料。　　TitaniumX创造晰许多有关钛盘片的专利，包含新的笔直记载用钛盘片和铁酸磁性物质的专利。如“用作磁介质盘片的钛合金”、“用作磁介质盘片的等离子氮化钛”、“磁盘用对称的大面积高温堆积喷涂设备”、“薄膜磁盘用保护性涂层”、“等离子氮化磁介质盘片的出产办法”等。　　1976年～2000年间有关“钛盘片”的美国专利共有37条，包含创造单位为Tulip存储系统公司的专利(1997年～1999年)和日本钢管公司(NKK)请求的专利(1991年～1993年)。Tulip存储系统公司在1999年10月请求取得的最新美国专利“用于磁记载介质的钛或钛合金盘片的出产办法”中提到了钛盘片的出产工艺。盘片为精细冷轧钛或钛合金。盘片表面可经过等离子氮化、等离子渗碳或等离子碳氮共渗进行硬化处理。盘片表面可喷镀上一层氮化钛、碳化钛或硼化钛硬涂层。 　　这项专利参阅了该公司曾经创造的专利内容和日本NKK公司曾请求的专利内容。5 钛制硬盘的商场展望　　计算机硬盘盘片的商场很大，开展迅速。1998年国际盘片产值约为4.5亿张，分析家猜测硬盘出产将以每年10％-15％的速度添加，到2002年可到达7亿张。TitaniumX希望往后4年的商场占有率添加80％。　　硬盘商场首要有三个部分：台式计算机、厂商效劳器和便携式计算机。　　台式计算机商场份额最大。1998年，台式计算机硬盘约占硬盘交货量的58％。台式计算机用硬盘首要考虑本钱，其盘片规格多为直径3.5in，厚0.8mm．。　　厂商效劳器首要考虑硬盘功能。1998年，厂商效劳器硬盘约占硬盘商场的26％。效劳器的首要特色是速度高和容量大，其间10000r／min的效劳器开展速度很快，占较大的商场份额，估计其供应额可从1999年的200亿美元上升到2002年的250亿美元。1999年，TitaninmX出产的磁盘交货量达1亿张，盘片价值3亿美元，磁介质设备价值15亿美元。　　便携式计算机的首要特性是巩固性，尤其是笔记本电脑更着重其巩固耐用性。便携式计算机硬盘的开展趋势是运用玻璃和玻璃—陶瓷制成的2.5in盘片。1998年该商场份额约占硬盘商场的10％。　　表2列出了2001年前后的磁介质设备商场规划。观察家估计跟着因特网和厂商网数据流量的添加， 现在的厂商效劳器(7200r／min)还会向更高速的效劳器开展。厂商效劳器和便携式计算机是钛硬盘的最大商场。台式机将来会被便携机(笔记本电脑)逐渐替代。[next]　　　　　　　　表2磁介质设备商场规划 *106个/a　　　　　　产 品　　　　　 　　    1999　 2000　　2001　 　2002　10000r／min效劳器用：　　　高密度数据记载(HDD)设备　　　 5.9　　 13.2　 　22　　　32.4　　　磁介质设备　　　　　　　　 　 38　　　73　　 　109　 　140　　　盘片　　　　　　　　　　 　　 53　　　99　　 　147　 　184　厂商效劳器(7200r/min)用磁介质设备 118　　 127　 　 143　 　171　　一切95mm的盘片　　　　　　 　   460　 　477　 　 494　 　519　　跟着磁盘驱动器的开展，高功能的盘片和磁介质设备会在以下商场中得到运用：　　1、汽车工业；2、因特网/有线电视；3、音频／视频运用：4、便携式设备，如导航器用数字照相机和电话。

钛液的过滤又称操控过滤，通过沉积和别离硫酸亚铁后的钛液，在进入水解有的应该是非常纯洁的，不含任何不溶性杂质。但是在别离硫酸亚铁的粗滤进程中仍有少数极细的悬浮杂质穿滤而混入钛液中，别的由于经冷冻结晶、别离亚铁后的钛液温度和粘度进一步下降，又有部分肉眼看不到的细微胶体杂质沉分出来，有必要进一步过滤别离后才干运用。由于这些带电的细微胶体微粒比表面积很大，不只表面会吸附有害的重金属离子影响产品的化学纯度和外观白度，并且这些杂质粒子在水解时会构成不良的结晶中心，影响水解产品的粒子结构，构成晶格缺陷，使杂质离子混入晶格，导致钛的光学性质、颜料功能下降。这是硫酸法钛生产中由黑变白前的最终一道净化进程，应该特别留神，否则会构成无法弥补的结果。     工业生产中的操控过滤一般选用加压过滤，大多数运用板框式压滤机。在加压过滤中，过滤速率与过滤面积及过滤面积上的压强成正比，与滤液的粘度和滤饼的厚度成反比，一般情况下温度升高、粘度下降可进步过滤速率。     由于铁液归于淡薄的胶粘溶液，其间胶体杂质颗粒很细，在气温较低时乃至还有细微的硫酸亚铁晶体进一步分出，加上钛液在高温下不安稳的特性，不行能在过滤时把温度升得太高(一般不大于40℃)。假如加大过滤压力不只会有细微的颗粒从滤布缝隙中挤出，并且会因滤布的孔眼阻塞而使过滤速度减慢直至过滤进程中止。在这种情况下可以通过添加助滤剂，在过滤介质上构成一层助滤层，这种辅佐过滤颗粒可以添加孔隙率、削减滤饼紧缩率、防止滤孔阻塞、进步过滤功率、添加过滤流通量。助滤剂的挑选应契合下列准则。     a.过滤助滤剂应在溶液中不分化，不与被过滤的溶液发作化学反应；     b.过滤助剂的颗粒有必要在溶液中易涣散，具有较好的悬浮性，构成的滤层疏松、多孔、吸附功能好；     c.助滤剂的粒度均匀，并在必定的粒度散布范围内、颗粒较坚固、不行紧缩、在压滤时不破碎；     d.报价低廉、来历丰厚，运用后的助滤剂可与滤饼一起弃去。     过滤钛液时常用的助滤剂有:硅藻土、木炭粉、木粉、白土、稻壳灰、纸浆等。     硅藻土是一种古代单细胞硅藻微生物残骸的沉积物，其主要成分为SiO2、A12O3、Fe2O3、CaO、MgO等，其间SiO2含量80%~85%，相对密度2.1~2.5，耐酸功能好，色彩有多种呈土状不透明，以白色质量最好，硅藻土有天然品和加工品之分。钛液过滤用的硅藻土一般是通过酸洗、枯燥后的烧制品，经加工后的硅藻土SiO2含量较高(SiO288%、A12O32.0%、Fe2O31.3%),粒度在150目左右(筛余7%)，用量0.5kg/m2左右，助滤层铺设厚度lmm左右。     木炭粉一般是用木材先烧成木炭，然后再破坏制得。木炭粉由于其颗粒近似球形、孔隙率大有利于过滤，并且质量较轻简单涣散，它的表面孔隙率很有利于吸附胶体颗粒；其灰分含量应＜10%，细度80~120目，不含MnO和Fe2O3等防止下降钛液中的三价钛含量，用量一般1kg/m2，助滤层铺设厚度1~3mm。     稻壳灰由多孔硅酸物质组成，SiO2含量大于90%，有较好的吸附效果。     木粉和纸浆都归于纤维素类，不只具有多孔性，并且与快速活动的钛液相触摸能发生负电荷，然后可以捕集溶液中带正电荷的胶体粒子，常与硅藻土等联合运用，缺陷报价较贵。     钛液的过滤操作，一般是先把助滤剂用水(或小度水、淡废酸)打成浆泵入过滤机，使助滤剂在滤布上构成一层均匀的助滤层，直至循环液弄清时中止，然后再把待过滤的钛液泵入过滤机内循环过滤，查看滤液弄清度契合标准后，中止循环进行接连过滤。当过滤压力越来越高、滤液流量越来越少时，阐明滤布孔眼已被阻塞，此刻应中止过滤，拆机洗刷滤布，从头按上述过程操作，切忌使用进步过滤压力来强行过滤，防止细微颗粒穿滤构成弄清度不合格。在冬天由于钛液粘度较高，当室温低于冷冻结晶温度时，会有细微业铁结晶出来影响过滤操作正常进行，此刻可用热水把钛液加热到30~40℃，可进步过滤速率。     关于某些产品要求杂质含量很低，外观白度要求很高的产品如食物、医药、试剂和高白度、高亮度的颜料级钛，仅用上述过滤操作是不能满足需要的，有时还要进一步把一些微量的可溶性杂质设法除掉，防止在水解时这些杂质与钛液一起水解而沉积吸附在偏钛酸的粒子表面而混入产品中。     钛液中的可溶性杂质一般分一类是溶于钛液中的硫酸亚铁，由于硫酸亚铁在酸性溶液中不发作沉积，水解后仍存在于母液中，很简单通过水洗除掉；另一类是对产品质量损害较大的金属离子如Cu、Pb、Co、Cr、Mn等，可以通过参加硫酸铜、，让上述杂质生成硫化铜、硫化铅、硫化钴、硫化铬、硫化锰等金属硫化物沉积，这些硫化物在酸性介质下是不溶的，可以通过过滤把它们除掉。由于这些有害杂质数量很少(0.004%~0:01%)，既使悉数转化为硫化物，由于数量少、颗粒细，在过滤时仍有或许穿滤曩昔，硫酸铜的效果是作为这些细微胶体颗粒的载体，使它们可以一起沉积下来。     国外有的工厂对钛液的净化度要求很高，钛液有时要通过三道过滤，即:沉积钛液结晶前过滤(热过滤)、结晶后板框压滤(操控过滤)、浓缩后趁热用管式过滤机再过滤1次(精细过滤)，用这样过滤出来的钛液，生产出的钛白度很好。     查看过滤后钛液的质量有定量分析和定性分析2种。定量法是测定过滤后钛液中的悬浮固体物质的残留量，一般应     二氧化钛含盘/g/L    135~175      铁钛比         0.18~0.37      F值               1.8~2.1       安稳性/mL    ≥400     三价钛含量/g/L         1~5

以钛铁矿为质料经硫酸分化制得的可溶性钛液混浊不清、组成杂乱，既具有溶液离子反响的性质，又有胶体的特征，其间的首要成分可分为两大类:可溶性的硫酸盐，除了以钛和铁为主的可溶性硫酸盐外，还有锰、铬、钒、锡、铜、铌、稀土元素等的硫酸盐；另一类是不溶于硫酸的固体悬浮物，这类固体杂质是l0μm以上的机械杂质，首要是未酸解的钛铁矿、不溶于硫酸的金红石、脉石、锆英石、独角石、泥砂以及钙、铅、碳的化合物等。还有一类是0.1~l0μm的细微固体杂质和胶体，它们占总固体悬浮物数量的20%~30%如：硅酸、前期水解的偏钛酸、铝酸盐等。以上这些杂质假如不铲除洁净，带到产品中后不只严峻影响终究产品的质量，并且使过滤困难，阻塞滤布孔眼，使过滤损耗高以及结晶后的硫酸亚铁脏，纯度差。因而酸解后的钛液有必要净化后才干用于钛的出产，对硫酸法工艺而言净化的第一步就是沉降(沉积)。     一般除掉固体悬浮物最有用的方法是过滤，可是浸取复原后的钛液粘度大、酸性强、胶体物质多，很难用过滤的方法一次完结净化操作，工业出产中都是先选用沉降的方法对钛液进行开始净化，然后再过滤。     沉降是借助于重力的效果，从粗涣散系统悬浮液中别离钛液中的不溶性杂质和部分胶体颗粒。     (1)沉降的方法     沉降的方法一般分空隙沉降和接连沉降。     a.空隙沉降是在一个截面积较大、径高比较小的有耐酸面料的沉积罐中，在沉降剂的协助下进行天然沉降，一般经过6h即可将2/3的固体悬浮物沉降下来，持续延伸沉降时刻，由于溶液中剩下来的极细颗粒受布朗运动的影响，在重力效果下很难沉降彻底，另一部分带电胶体颗粒非常安稳，用重力持续沉降也不简略沉降下来，延伸沉降时刻效果不显着。从表1中能够看出在0~8h内所沉降下来的残渣是溶液中的首要固体悬浮物，而8~24h内沉降效果不大，首要是难沉降的胶体。 表1                                  钛液残渣重力沉降表沉降时刻/h024681024溶液中残渣量/(g/L)18.7418.0426.7026.1055.5155.4765.473     b.接连沉降:接连沉降也是重力沉降的一种，只不过是接连操作出产能力大。接连沉降是把待沉降的钛液与沉降剂一道接连加到增稠器(或道尔型沉降器)中，上层沉降后的清液从溢流口接连排放，沉降后的浓浆集于增稠器的底部，依托一台低速拌和机把泥浆从放料口接连排出，这种方法受沉降效果的限制。另一种空隙式接连沉降，是在上述空隙沉降罐内经过数小时的沉降抽走上层部辨明液，持续放入第二罐物料，再沉降数小时抽走上层清液，接连3~4批后再彻底铲除底部残渣.     (2)沉降剂     在没有沉降剂的协助下，仅靠重力天然沉降很难到达弄清钛液的意图，添加一些高分子絮凝剂或一些带负电荷的物质与带正电荷的胶体悬浮物进行电中和使它的ζ电位下降到零而发作聚沉。常用的沉降剂有：     a.有机絮凝剂适合于钛液沉降的有机絮凝剂不多，这首要是它的絮凝环境严苛，要求絮凝剂本领强酸、耐较高的温度(60~75℃)，并能坚持在较长的时刻内不分化。现在聚酰胺(PAM)改性后的甲基化聚酰胺(AMPAM)是钛职业广泛运用的一种有机高分子絮凝剂。     聚酰胺自身是由酰胺聚合而成的水溶性高分子化合物，分子式为。属非离子型自身不带电荷，在pH6.5时体现最大的絮凝效果。为了使它能在强酸性钛液中运用，有必要对它进行改性，改性是在它的分子链上导入甲基和胺基，使本来弯曲状的聚酰胺分子链扩展开来，不只使原有的极性基团得到充沛露出，并且添加了新的极性基团。经甲醛、二甲胺改性后的胺甲基化聚酰胺出现负电性，能够在60~70℃下于强酸环境中充沛发挥絮凝效果而不降解。     聚酰胺的改性方法如下：传统的改性配比为聚酰胺与甲醛、二甲胺的摩尔比为1:0.75:0.75。先把市售分子量≥400万的聚酰胺(含量约8%)用水稀释至1%，由于胶状的聚酰胺粘性很大能够分次参加，这一溶解稀释进程很长，然后参加甲醛加热至40~50℃，用1%磷酸三钠调整pH至10~10.5，保温拌和1.5~2h进行甲醛化反响，反响式如下。   [next]      由于甲醛中的拨基是极性基团呈正电性，而PAM中的氮原子呈负电性，如溶液呈酸性H+会与NH2-相结合会影响氮原子的负电性，因而该反响在碱性下操作较好。然后再参加二甲胺，持续升温至65~75℃进行胺化反响。      参加二甲胺后保温0.5h即可。     制备胺甲基化聚酰胺，首先要挑选分子量高的聚酰胺，分子量要求不低于400万，不然絮凝效果欠好，最近有选用分子量1000万以上的固体聚酰胺，改性后的产品絮凝效果很好并且用量也较少。在改性进程中由于甲醛不宜长时刻储存，特别是在有水的存鄙人很简略失效，因而选用高质量的甲醛也是改性胜败的关键因素之一，其次二甲胺在高温下易挥发，二甲胺参加的时刻不宜过早。     最近有人研讨发现，胺甲基化是一个可逆反响，在PAM、HCHO,(CH3)2NH3个质猜中的配比二甲胺的份额稍高于甲醛比较好，这样能够避免过剩的甲醛与聚酰胺反响生成的经甲基物脱去经基后生成甲亚胺，而甲亚胺与酰胺反响后会生成不溶物，因而把三者配比改为:1:0.9:1(mol)也能得到絮凝效果较好的胺甲基化聚酰胺。     改性后的聚酰胺中散布着许多的极性基团，因其分子结构中氮原子上有较大的电子云密度，对悬浮颗粒有较强的亲和力，使高分子链在悬浮颗粒之间进行吸附架桥，并且能够下降胶体颗粒的ζ电位，经过拌和使吸附了悬浮颗粒的高分子链相互环绕，絮凝成团而沉降下来。    图1为聚酰胺的结构示意图。依据Michaels的研讨，聚酰胺的水解度大约在33%时的凝集力最大，这说明部分水解后的聚酰胺碳链较直、较长，吸附架桥后环绕的絮凝团体积也较大，因而更简略沉降。        改性后的聚酰胺在运用前再稀释至1/1000左右，从沉积罐中参加。稀释后的改性聚酰胺不宜久存，一般现稀释现用。但国外有人用水解废酸调整改性后的聚酰胺水溶液的pH为2.5~4.5时，可在20~24℃下寄存两星期仍能坚持较好的絮凝效果。[next]     b.无机凝集剂三氧化二锑(Sb2O3)-硫化铁(FeS)是硫酸法钛出产中最早运用的经典凝集剂，它是一种化合价较高，能溶于强酸的沉降助剂，直到现在还在运用。     三氧化二锑一般随矿粉一道投入，在高温酸解时三氧化二锑与硫酸反响生成硫酸锑进入钛液中。                                   Sb2O3+3H2SO4→Sb2(SO4)3+3H2O     在钛液放入沉积罐后，把磨碎的硫化铁均匀地散入沉积罐内，此刻硫化铁与硫酸反响生成，与溶液中的硫酸锑反响生成硫化锑。                                       FeS+H2SO4→FeSO4+H2S↑                                  Sb2(SO4)3+3H2S→Sb2S3↓+3H2SO4    硫化锑的胶团结构为{[Sb2S3]·nHS-(n-x)H+} x - x H，这是一种具有很大容积的带负电荷的溶胶，它与钛液中带正电荷的悬浮粒子及胶体粒子发作电中和，下降了胶体颗粒表面的ζ电位，使涣散状况的胶体颗粒发作凝集。由于硫化锑的密度很大，这些杂质粒子凝集在Sb2S3周围一道敏捷沉降下来。在运用Sb2O3-FeS无机凝集剂时，溶液的酸度(F值)操控要偏高一些，由于不只该反响要耗费一点硫酸，重要的是在酸度低的情况下Sb2O3不只生成硫化锑并且也有或许生成可溶性的硫代锑酸盐而无法除掉。假如不运用Sb2O3，也能够运用硫酸铜，相同硫化铁也能够用来替代。     无机凝集剂(Sb2O3-FeS)是一种经典的凝集剂，它不添加钛液的粘度、不会构成过滤困难、能够凝集较小的胶体颗粒，但沉降时刻较长对稍大的固体悬浮颗粒凝集效果不如AMPAM好，此外H2S气体有毒、污染环境、腐蚀设备，特别是铜(紫铜盘管)和不锈钢设备腐蚀后还会污染产品，可是残留的Sb2O3留在产品中能够避免光色互变现象的发作。     有机絮凝剂(AMPAM)对稍大的固体颗粒絮凝沉降速度快，一般可到达0.25~0.37m/h。尽管经它沉降后的液体看起来很清，但仍有少数极细的胶体颗粒很难一道沉降下来，在聚酰胺絮凝剂加量多的情况下会发作泡沫，添加钛液的粘度。     为了使钛液中的悬浮固体杂质和胶体颗粒都能沉降下来，最好无机凝集剂和有机絮凝剂并用，这样能够获得更好的沉降效果。一般操作方法：氧化锑随矿粉一道参加，待浸取完结放料前从酸解罐内参加硫化铁，这样气体可从烟囱中排出削减对操作人员的损害，然后在沉积罐中参加改性后的聚酰胺。     c.混合沉降剂：这类沉降剂的双组分中既有凝集效果又有絮凝效果，自有机絮凝剂聚酰胺广泛运用以来，这类混合沉降剂已很少运用。比较有代表性的混合沉降剂是单宁酸-牛胶，单宁酸分子式为C6H6O6[C6H2(OH)3COOC6H2(OH)2CO]5它是一种有机酸，分子量1700,含量85%以上。单宁酸与钛液中的四价钛离子生成橙红色的单宁酸钛络合物，带有负电性,可中和钛液中带正电的胶体颗粒而发作聚沉效果。它是一种有机酸能与Al、Be、 Ca、Ti、V、Nb、Zn、Ta等金属元素发作共沉积，曩昔在分析化学中常常用到。牛胶是一种天然的多肽键高分子化合物，它的分子中含有许多—COOH、—OH、—NH2极性基团，这些极性基团可起到胶体颗粒絮凝成团而沉积的效果。     其他沉降剂还有：聚醇与聚酯的化合物，羟里基聚酰胺、摆开粉、烷基磺酸钠、聚酰胺环氧、甲醇酯化果胶等，但实践用的工厂很少。     各种不同沉降剂的沉降效果比照见表2。 表2                      各种絮凝剂的沉降对果比照   项目 成果 品名加量mL/L浓度%沉降时刻/h钛液中残渣量mg/L补白AMPAM 猪皮胶 烷基磺酸钠 Sb2O3-FeS  8 6 40.5 0.5 11 2 2 162 180 170 250      Sb2O32kg/t矿 FeS4kg/t矿[next]      (3)影响钛液沉降效果的首要因素     a.钛液温度对沉降效果的影响，一般温度高钛液粘度下降有利于沉降，但温度太高分子运动加速会构成对流晦气于沉降，对铁液的安稳性也晦气，一般应坚持在50~65℃之间让其天然沉降。冬季保温很重要，夏天相同要注意散热，不然酸解放下来的物料不易发出热量也会影响沉降效果。     b.钛液的浓度对沉降效果的影响，钛液的浓度即钛液的相对密度或钛液中的TiO2含量。一般浓度高粘度大沉降速度缓慢；浓度消沉降速度快，但会添加后道浓缩工序的担负，一般要求不低于120g/L，现场操作一般用密度计丈量。     c.钛液的质量对沉降效果的影响，F值高、三价钛含量高、安稳性好的钛液好沉降与相反安稳性差，无三价钛或发作前期水解的钛液数及矿中SiO2、Al2O3含量较高制得的钛液由于有许多的胶体颗粒存在，沉降干分困难。     d.拌和强度对沉降效果的影响，在运用无机凝集剂的倩况下，由于是离子化学反响需求充沛拌和，但又不能太激烈不然会逸出许多的H2S气体，不只污染环境并且凝集效果木好。在运用改性聚酰胺絮凝剂的情况下，需求的是充沛混匀而不是激烈地拌和，激烈拌和会使大絮凝团分裂为小絮凝团，乃至使高分子长链发作断链，不只起不到絮凝效果还有或许会起到涣散效果(见图2) .因而有的工厂把改性聚酰胺与酸解物料在一混合器内一道同步放到沉积罐内，不必压缩空气拌和。       e.沉降剂的用量对沉降效果的影响，在选用Sb2O3-FeS凝集剂时，Sb2O3的加量是矿粉质量的0.1%~0.2%，FeS的理论用量应是Sb2O3用量的3倍，当然在运用硫含量较高的钛铁矿(如攀枝花钛铁矿)用量可相对削减，在一起运用AMPAM时，Sb2O3-FeS的总用量可相对削减.独自运用AMPAM时，用量添加沉降效果变好，但再添加没有显着的效果，反而有下降的趋势，一般用量为每立方米钛液30~50g(以AMPAM干粉计)，过多还会使钛液发粘、起泡沫。     f.沉降剂的浓度对沉降效果的影响，沉降剂的浓度对沉降效果有较大的影响，一般浓度高，粘度大难以在钛液中涣散，浓度太高还会使高分子链发作弯曲起球而失掉絮凝效果。有实验证明但AMPAM浓度超越0.7%时，沉降效果急剧恶化，一般便角时稀释至0.1%~0.2%。浓度低尽管钛液粘度下降简略涣散均匀，但浓度太低用量增大会减弱钛液的浓度，并且浓度太低的AMPAM也不易久存。     钛液沉降效果的好坏，定性查看一般是取一定量的钛液在布氏漏斗中过滤，用少数水清洗滤纸后查看滤纸(一般看第二张滤纸)上的痕迹深浅来判别沉降效果的好坏。定量查看是取一定量钛液在布氏漏斗中过滤，然后测定其滤纸上的泥渣含量，一般操控在300mg/L左右。也能够用透光率的方法来测定沉降效果的好坏，其方法是把钛液先用30%的把钛液中的三价钛氧化成四价钛，使钛液从紫黑色变成通明的液体，然后目视或用分光光度计丈量透光率，透光率越高沉降效果越好。[next]     沉降后底部的残渣中仍含有少数钛液，应进一步收回，一般是加水(或稀废酸)稀释后过滤，滤液作小度水运用，滤渣再水洗至干后作为无机废物丢掉。     钛液的沉降尽管是一个简略的物理进程，但要求很严，对今后的产品质量、收率、出产进展都有较大的影响，最好一次成功，由于沉降欠好温度下降的钛液无法加温，加温极易引起安稳性下降，乃至发作前期水解。假如沉降效果欠好，温度不是太低的情况下，可把Sb2O3溶解在中后参加到钛液中，再添加少数絮凝剂进行二次沉降，假如还不行只能把上层稍好的钛液分批少数的带到下一批钛液中持续沉降。也可用淡废酸或小度水稀释上层清液，再补加絮凝剂沉降后作为小度水运用，或带到下一批钛液中持续沉降。严峻前期水解、或胶体物质许多无法沉降的钛液是不能用来出产颜料级钛。至于沉降欠好查明是絮凝剂质量的原因，应倒掉重配，切忌妄图用添加用量来改进效果，往往沉降效果相反会更差。     有机絮凝剂不能寄存时刻过长，明胶之类的动物胶极易腐烂变质，改性后的聚酰胺在夏日也不能寄存时刻过长，稀释至0.1%后应立即运用，一般是现稀释现用。     不管运用有机絮凝剂仍是无机凝集剂，都是靠重力效果天然沉降，不免有许多颗粒因各种原因未能沉降下来，特别是从沉积罐中把钛液送往结晶工序时，不管是选用下部放料仍是上部虹吸的方法，都有或许把沉降物带走，为了进步产品质量有许多工厂在结晶前先用板框压滤机过滤1次(又称热过滤)，因而时钛液的温度仍较高(约45~55℃)，粘度低好过滤，这样不只能减轻后边操控过滤的担负，并且结晶出来的硫酸亚铁质量好。     沉降后钛液的化学组成规模一般如下：     二氧化钛含量(TiO2)               120~150g/L     酸度系数(F值)                       1.7~2.0     三价钛(以TiO2计)                  1.0~5.Og/L     安稳性                                  ≥350mL     沉积罐中的残渣首要是脉石、金红石、未酸解或未酸解彻底的钛铁矿，这部分残渣有的出产非颜料级的钛工厂把它作为矿的一部掺到下一批矿粉中从头酸解。残渣的处理一般是先用水、小度水或淡废酸稀释后用泵或真空送至一增稠器内，上层溢流出来的含有可溶性钛的清液作为小度水运用，基层泥浆用板框压滤机过滤、洗刷、吹干后作为无机固体废弃物填埋处理。     沉积残渣的处理，在整个出产工艺中尽管并不重要，但对进步钛液的收率来讲是不行短少的工序。

钛砂矿首要矿床类型为海边砂矿，其次为内陆砂矿。钛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、出产成本低，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干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。 钛砂矿选厂分粗选及精选两个阶段进行。 一、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。 粗选的意图是将中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镀高的粗选厂；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。 二、精选 钛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于法、湿法替换的进程，不过从能源消耗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，削减干选中选矿量；在粗精矿中参加氧、、稀、焦氧钠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。 电选是使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。 在干式精选工艺进程中经磁选或电选的某些矿藏因为电、磁性附近，得到同步富集，中选些被别离矿藏间存在可选密度差的情况下，一般选用重选法冉进行分选。为了削减干湿替换的工艺进程，这些产品的重选别离则选用干式重造－风力摇床进行。锆英石、独居石、蚀变钛铁矿终究产品精选，许多情况下均选用风力摇床精选进行再富集。

未经浓缩的稀钛液是不能出产颜料级钛的，因为用稀钛液水解出来的偏钛酸颗粒粗，产品的消色力、底层色相差、吸油量高，别的依据水解工艺的不同，为了操控必定的水解速率，也需要把钛液浓缩到必定的浓度后运用。     钛液中的溶质是硫酸氧钛、硫酸钛、硫酸亚铁等，溶剂主要是水，一般能够经过加热使水分蒸腾而浓缩。但是在常温下钛液的沸点在104~114℃左右，而钛液本身在80℃以上就会水解，为了避免前期水解，钛液的浓缩有必要在真空下低温蒸腾浓缩，不同浓度的钛液在不同真空度下的沸点参见表3-9. 表1                    不同浓度的钛液在真空下的沸点/℃TiO2浓度/g/L-0.092MPa-0.086 MPa-0.079 MPa-0.072 MPa-0.066 MPa220 190 16052.5 51 48.562 59.5 5869.5 67 64.575.5 72 7079.5 76.5 74     从表1中的数据能够看出，不同浓度的钛液真空度越高它的沸点就越低，因而钛液浓缩时的最高温度应不大于70，真空度至少要保持在-0.08~0.088MPa，这样才干取得高质量的浓钛液。假如真空度低，浓缩的温度过高，不只浓缩后的钛液稳定性差，并且会因部分过热形成固相硫酸氧钛结晶阻塞蒸腾器列管，而涣散到钛液中的硫酸氧钛结晶会像晶种相同，不断增大而堆积下来给出产形成不必要的丢失。     工业出产中钛液浓缩一般选用升流薄膜浓缩器，该浓缩器的蒸腾室、别离室、加热列管、进料室等一般运用耐腐蚀的金属钛，蒸汽加热室的外壳可用普通碳钢。待浓缩的物料从底部进入进料室，经过散布板均匀进入加热室的钛列管中，加热蒸汽经过管壁进行热交换，铁液在真空下受热敏捷蒸腾，汽化了的水蒸气夹带着被浓缩后的钛液，成膜状沿管壁以20~30m/s的速度快速上升进入蒸腾室，在蒸腾室中因为体积扩展，流速减慢，经过蒸腾室顶部的气液别离设备进行汽液别离，钛液留在蒸腾室内顺浓缩液溢流管进入浓钛液搜集池。蒸腾出来的二次蒸汽，在混合冷凝器顶用水冷却冷凝后，经过气压冷凝器的气压管(大气腿)排入水封池溢流出来。为了使冷却后的冷凝水能从气压管底部主动溢流排出，避免冷却水和冷凝水流入钛液中，冷凝器下面的气压管有必要坚持必定的高度，以便在管中保持必定的液位，该液柱所发生的压头相当于管外大气压与冷凝器中的气压之差，在真空状态下此气压管的高度至少应不低于10m。下图为钛液浓缩器。       为了下降钛液浓缩时的能耗，有条件的工厂应选用双效串联操作，用第二效发生的二次蒸汽预热钛液或作为榜首效加热室的蒸汽，这样能够削减浓缩时的蒸汽用量。 浓缩后钛液中的TiO2浓度，在选用外加晶种水解工艺时，一般操控在200~230g/L左右；选用自生晶种稀释法水解工艺时，一般操控在230~260g/L左右。