鈦精礦的生產和鈦礦物的富集方法
鈦精礦的生產:
鈦精礦(鈦鐵礦精礦、金紅石精礦、鈦渣、人造金紅石)90%以上用于生產二氧化鈦顏料鈦白粉,10%左右冶煉成海綿鈦再制成金屬鈦及鈦合金材料,少量金紅石精礦用于生產優(yōu)質電焊條。感興趣的用戶可以參考:磁鐵礦選礦設備、鈦鐵礦選礦設備。
我國的鈦精礦生產以鈦鐵礦精礦為主,其中95%來源于砂礦,5%源于原生礦,已開發(fā)利用的鈦礦產地有34處,其中釩鈦磁鐵礦產地8處,鈦鐵礦砂產地22處,金紅石產地4處。攀西地區(qū)已建采礦區(qū)4個,礦石產量共計1420萬töa,河北承德地區(qū)由于精礦品位低,雜質含量高,經濟效益差,現(xiàn)已停產。我國鈦鐵礦砂礦的主要產地是海南、廣東和廣西,目前有22處生產礦山,大部分為地方開采或民采,目前正規(guī)開采的礦山僅海南的沙老、南港和保定、廣東的甲子、南山海以及廣西的東勝等處,合計礦砂產量300萬m3öa(相當于鈦精礦60萬töa)。主要產品為鈦鐵精礦,其TiO2品位為50%~52%,少量的金紅石、鋯石、獨居石等。此外在云南昆明附近的富民縣東村等4個礦區(qū)的鈦鐵砂礦已建礦開發(fā)。鈦鐵礦砂精礦是我國鈦工業(yè)的主要原料,但因砂礦多系民采,生產規(guī)模小,工藝和設備落后,導致生產成本較高,影響了砂精礦的開發(fā)利用。
我國金紅石的開發(fā)利用尚處于初級階段,年產量很低,大約2500t/a左右,且90%來自砂礦。金紅石砂精礦的主要產地為廣東、廣西和海南,均系鈦鐵砂精礦生產的回收產品。
我國的原生金紅石礦由于礦石結構致密,粒度細,可選性差至今未被大規(guī)模開發(fā)利用,年產量僅幾百噸。原生金紅石的生產礦山目前僅湖北棗陽大阜山一處,該礦已于1990年建成我國第一座大型金紅石礦山并正式投產,金紅石的選礦工藝也取得了一定進展,現(xiàn)已建成年產1200t的金紅石選礦廠,實現(xiàn)了采、選、加工一條龍。該礦生產的金紅石精礦主要用于生產高檔焊條。此外山西代縣的金紅石礦由于礦石可選性好,其精礦品位可達93.06%,且可綜合回收尾礦中的透閃石,每生產1t金紅石可得副產品透閃石35t左右,大大降低了金紅石的生產成本,該礦已于1986年開采,但目前尚未形成規(guī)模生產。我國的鈦原料工業(yè)尚處于發(fā)展階段,目前鈦鐵精礦的產量可滿足國內鈦工業(yè)的原料需求,但金紅石原料供不應求,其產量不能滿足國內市場的需要,不足部分需靠進口補充或用人造金紅石代替。
目前攀枝花地區(qū)是國內最大的鈦原料供應基地,其生產途徑并不是直接從原礦開始,而是以經過選鐵和選釩后的尾料作原料。
鈦礦物富集方法:
鈦礦物的富集方法較多,目前已經實現(xiàn)工業(yè)化生產的主要方法,包括還原熔煉法、弱酸還原酸浸法(石原法和Benillite法).以及強還原銹蝕法等。
1、電爐熔煉法:用此法生產高鈦鐵臺金渣,經濟而無公害。礦中CaO、MgO和Al2在熔煉過程中基本不被還原而進入鈦渣中;SiO2和MnO在熔煉中只有部分被還原,大部分也進入鈦渣中??梢姡氰F雜質含量高低基本上決定了鈦渣的品位。此外,鐵礦中Fe2O3:FeO比值也影響鐵的還原率,一定程序上還影響鈦渣品位。
2、銹蝕法:此法生產人造金紅石的工藝簡單、成本低、無公害、不依賴酸工業(yè),因而引起人們的重視。
3、Benillite法:將鈦鐵礦在回轉窯中用煤還原,隨后用鹽酸浸出,不僅可以除鐵,也可有效地除去鈣、鎂、錳等非鐵雜質。采用這種方法處理含高鈣鎂的礦可生產出優(yōu)質人造金紅石,但這種酸浸工藝類似于硫酸法,產生的大量廢酸和母液需要處理,如不實現(xiàn)鹽酸的回收循環(huán)使用,則不便于大規(guī)模應用。