钛是典型的亲石元素,常以氧化物矿物出现。地壳中含TiO2在1%以上的矿物有80余种,具有工业价值的有15种,中国主要利用的有钛铁矿、金红石和钛磁铁矿等。
钛矿_钛矿 -概述
钛矿
钛(Titanium):元素符号Ti,原子序数22,原子量47.88,在元素周期表中位于第4周期ⅣB族。钛是地壳中分布最广和丰度高(6320×10-6)的元素之一,占地壳重量的0.61%列居第9位;而钛资源则仅次于铁、铝、镁而列居第4位,是制取钛渣、人造金红石、钛白、海绵钛、钛金属及钛材、焊条涂料的重要原料。
由于金属钛呈银白色,具有熔点高(1727℃)、比重轻(4.5)、机械强度高(5)、耐低温(超低温下电阻率几乎为0)、耐磨蚀、线钛塑性良好(能薄壁化使用)、不易氧化、还原性强等特点;钛的氧化物――二氧化钛(钛白),具有无毒、良好的物理化学稳定性(1000℃煅烧后不熔于任何酸和碱)、折射指数高(2.55~2.70),以及很强的白度、着色力(1150~1650)、遮盖力(40~50g/m2)、耐温性、抗粉化等特征,被称为“颜料之王”。
因此,钛及其氧化物、合金产品是重要的涂料、新型结构材料、防腐材料,被誉为“继铁、铝之后处于发展中第三金属”和“战略金属”,也是“很有希望的金属材料”,在航空、航天、舰船、军工、冶金、化工、机械、电力、海水淡化、交通运输、轻工、环境保护、医疗器械等领域,有着广泛的应用,并创造了巨大的经济效益和社会效益,在国民经济发展中有其重要的地位和作用。
钛矿_钛矿 -分布
钛矿分布图
中国探明的钛资源分布在21个省(自治区、直辖市)共108个矿区。钛矿主要为钒钛磁铁矿中的钛矿、金红石矿和钛铁矿砂矿等。主要产区为四川,次有河北、海南、广东、湖北、广西、云南、陕西、山西等省(区)。
钛磁铁矿岩矿:主要矿床分布在四川省的攀枝花和红格,米易的白马,西昌的太和;河北省承德的大庙、黑山,丰宁的招兵沟,崇礼的南天门;山西省左权的桐峪;陕西省洋县的毕机沟;新疆的尾亚;河南省舞阳的赵案庄;广东省兴宁的霞岚;黑龙江省的呼玛;北京市昌平的上庄和怀柔的新地。
金红石岩矿:主要矿床分布在湖北省枣阳的大阜山;山西省代县的碾子沟;河南省新县的杨冲;山东省莱西县的刘家庄。
钛铁矿砂矿:主要矿床分布在海南省万宁的保定、长安、兴隆,琼海的沙老、南港,陵水的乌石-港坡、万洲坡,文昌的辅前;广西壮族自治区藤县的东胜、三吉壤;广东省化州的平定;云南省保山的板桥;江西省定南的车步、赤水;湖南省岳阳的新墙河、华容的三郎堰;陕西省安康的月河恒口、大同。
金红石砂矿:主要分布在河南省西峡县的八庙子沟;山东省莱西县的刘家庄和储城市的上崔家沟;湖北省枣阳的大阜山;湖南省湘阴的望湘、岳阳的新墙河、华容的三郎堰;安徽省潜山的黄铺古井;海南省万宁县的保定。
钛矿_钛矿 -类型
中国钛矿床成因类型,最主要的是晚期基性、超基性岩浆结晶分异型和贯入型钒钛磁铁矿岩矿床;
其次,是滨海沉积型钛铁矿、金红石(共生或伴生)砂矿床;砂矿据形成条件进而可分为沙丘型、岸滩(阶地)型、沙堤型、滨海底流型砂矿;
第三,是富含钛矿物地质体风化富集形成的残坡积型钛铁矿、金红石砂矿床;
第四,是产于富含钛矿物的基性岩或古老变质岩系中形成的区域变质、沉积变质型金红石、钛铁矿岩矿床;
第五,是河流冲积或湖滨沉积型钛铁矿、金红石砂矿床。
钛矿_钛矿 -矿业简史
1789年,英国业余矿物学家格雷戈尔(WilliamGregor)神甫在其教区哥纳瓦尔州的默纳金山谷里的黑色磁性砂石(钛铁矿)中发现一种新的元素(钛),当时命名为“默纳金尼特”(Menaccanite)。
1795年,德国化学家克拉普罗特(M.H.Klaproth)在对岩石矿物作系统分析检验时发现一种新的金属氧化物,即是现在的金红石(TiO2)亦含有此新元素,他把此新元素以希腊神话中天地之子Titans(泰坦神)命名为钛(Titanium)。“钛”亦即是格雷戈尔所称的“默纳金尼特”。
中国钛矿资源的地质勘查,主要是新中国成立后的50年代至60年代进行的,并相继投入开发;中国钛矿资源的深加工利用(生产钛白、焊条涂料、海绵钛、钛金属、钛材等),则是从1954年由北京有色金属研究院研制海绵钛开始,1958年沈阳有色金属加工厂建成海绵钛及钛材加工车间投产,60年代末开始形成钛工业体系(生产海绵钛、钛加工材等多种产品),至1997年,中国钛工业已形成矿山-冶炼-加工和科研-设计-生产-应用两个相互关联、比较完整的体系。中国是世界上钛精矿、锻轧钛、钛制品、钛氧化物和锐钛型钛白颜料的出口国之一。