钛矿物种类
钛基本介绍，钛的发现及产业发展历程
钛基本介绍，钛的发现及产业发展历程钛Titanium钛是一种金属元素，英文名称：Titanium，化学符号Ti，原子序数22，属于元素周期表上的IVB族金属元素。
钛的熔点1660℃，沸点3287℃，密度4.54g/cm³。
钛是灰色的过渡金属，其特征是重量轻、强度高、有良好的抗腐蚀能力。
由于其稳定的化学性质，良好的耐高温、耐低温、抗强酸、抗强碱，以及高强度、低密度，被美誉为“太空金属”。
钛最常见的化合物是二氧化钛(俗称钛白粉)，其他化合物还包括四氯化钛及三氯化钛。
钛是地壳中分布最广和丰度最高的元素之一，占地壳质量的0.16%，居第九位。
钛的矿石主要有钛铁矿和金红石。
钛最为突出的两大优点是比强度高和耐腐蚀性强，这就决定了钛必然在航空航天、武器装备、能源、化工、冶金、建筑和交通等领域应用前景广阔。
储量丰富为钛的广泛应用提供了资源基础。
钛的发现及产业发展历程【钛的发现】•格雷戈尔（Reverend William Gregor，1762—1817）：1791年，钛以含钛矿物的形式在英格兰的康沃尔郡被发现，发现者是英格兰业余矿物学家格雷戈尔（Reverend William Gregor），当时正业为负责康沃尔郡的克里特（Creed）教区的牧师。
他在邻近的马纳坎（Manaccan）教区中小溪旁找到了一些黑沙，后来他发现了那些沙会被磁铁吸引，他意识到这种矿物（钛铁矿）包含着一种新的元素。
经过分析，发现沙里面有两种金属氧化物：氧化铁（沙受磁铁吸引的原因）及一种他无法辨识的白色金属氧化物。
意识到这种未被辨识的氧化物含有一种未被发现的金属，格雷戈尔对康沃尔郡皇家地质学会及德国的《化学年刊》发表了这次的发现。
大约就在同时，米勒·冯·赖兴斯泰因（Franz-Joseph Müller von Reichenstein）也制造出类似的物质，但却无法辨识它。
•克拉普罗特 (Martin Heinrich Klaproth ，1743—1817）：1795年德国化学家克拉普罗特在分析匈牙利产的红色金红石时也发现了这种氧化物。
主要的钛铁矿怎么选矿
主要的钛铁矿怎么选矿1、钛铁矿重选法由于钛矿物比重大于非金属脉石矿物，因此重选可以用于钛铁矿的分选。
这种方法适用于粗粒级浸染和细粒级集合浸染的钛铁矿。
一般重选法的流程是在经过粗碎和中碎后，通过螺旋溜槽、摇床等重选设备抛除脉石矿物和脱泥，具有生产成本低、对环境污染少等特点。
2、钛铁矿磁选法钛铁矿具有弱磁性，且比磁化系数和密度均高于其脉石矿物，在一定磁场强度下，钛铁矿中的脉石矿物和一部分含有铁硅酸盐细粒矿物能够十分容易地进入尾矿中。
因此，强磁选能够有效将钛铁矿与脉石矿物分离。
根据钛铁矿矿石类型的不同，磁选时所选择的磁场强度也不相同。
对于钒钛磁铁矿型的矿石，可使用中磁场磁选机选出其中部分磁性较强的钛铁矿；对于磁性较弱的钛铁矿，可使用强磁场磁选机；在扫选回收分级溢流中的钛铁矿时，高梯度磁选机可作为分选设备；对于海相成因的砂矿型钛铁矿，则往往要先用弱磁场磁选机出去其中的磁铁矿，再根据钛铁矿的磁性来选择适宜的磁场强度。
3、钛铁矿浮选法浮选法主要用于原生钛矿精选以及细粒级钛铁矿的选别，又可细分为常规浮选、絮凝浮选、团聚浮选、载体浮选等。
钛铁矿常规浮选法即使用油酸及其皂类、氧化石蜡皂、塔尔油等药剂，对钛铁矿进行捕收浮选分离。
其中，油酸及其皂类是较常用的钛铁矿捕收剂，技术成熟，可通过升温、增加氧气含量、添加乳化剂等方式提升捕收性能。
为了改善浮选指标，可以添加水玻璃、六偏磷酸钠、酸化水玻璃等抑制剂来抑制石英、钛辉石等脉石矿物，在pH值为4.0~6.0时对钛铁矿进行浮选。
絮凝浮选法包括选择性絮凝浮选法和疏水性絮凝浮选法两种，钛铁矿的絮凝浮选法主要是通过添加聚丙烯酰胺等絮凝剂进行选择性絮凝微细粒钛铁矿来实现的。
这种浮选法在钛铁矿微细粒浮选上具有一定的优势，钛铁矿团聚浮选法则是通过捕收剂吸附在钛铁矿表面，使钛铁矿矿粒聚团整体上浮。
这种方法对搅拌作用要求较高，搅拌强度越高，促进矿粒表面疏水，容易凝聚成团。
钛铁矿载体浮选则是利用可浮粒级矿物作为载体，负载微细粒级钛铁矿上浮实现分选。
钛铁矿试样的分解钛的分离方法
钛铁矿试样的分解钛的分离方法钛铁矿是一种含有钛的矿石，其中主要的钛矿物为钛铁矿(TiFeO3)。
提取和分离钛元素通常需要将钛铁矿进行化学分解，并使用适当的分离技术将钛与其他杂质分离。
以下是钛铁矿试样的分解和钛的分离方法的一种常见流程：1.矿石样品预处理：将钛铁矿矿石样品粉碎，并进行干燥和研磨处理，以获得均匀的试样。
2.化学分解：将预处理后的矿石样品与酸溶液反应进行化学分解。
常见的酸溶液选择是硫酸(H2SO4)和盐酸(HCl)。
将矿石样品与酸溶液混合，如用硫酸溶液加热至适当温度(通常为180-200℃)，经过一定的时间进行反应。
这个步骤使得钛铁矿发生水解反应，形成硫酸钛和铁离子。
2TiFeO3+5H2SO4→2Ti(SO4)2+2FeSO4+5H2O3.水解和过滤：将经过化学分解的溶液酸性调节为酸性，然后加入水进行水解反应。
此步骤会将硫酸钛水解为钛酸钠(TiO2·nH2O)，其发生白色沉淀。
随后，用过滤的方法将产生的沉淀与溶液分离。
Ti(SO4)2+2H2O→TiO2·nH2O+2H2SO44.洗涤和烧结：将被分离出的钛酸钠沉淀使用适量的纯水以及盐酸进行洗涤，去除残留的杂质。
然后，将钛酸钠沉淀转移到高温的坩埚中，并进行烧结处理，将钛酸钠转化为二氧化钛(TiO2)。
2TiO2·nH2O→2TiO2+(n-1)H2O5.还原和焙烧：将通过烧结得到的二氧化钛与还原剂如碳黑或石墨混合，并在高温下进行还原反应。
这个步骤将钛的价态从+4还原到+3TiO2+C→TiO2+CO6.溶液中的钛离子的分离与检测：将还原后的钛样品置于适当的溶液中，例如氢氧化钠溶液或氟化钠溶液，以提取出钛离子。
随后使用适当的检测方法，如原子吸收光谱法(AAS)或电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)来分离和测定溶液中的钛离子。
以上是一种常用的钛铁矿试样的分解和钛分离方法流程。
在实际操作中，可能还会使用其他辅助试剂和技术来改进分离效果或满足特定的需求。
钛矿物种类
45—53
大多数火成岩和变质岩中的共生副矿。
金红石
TiO2
95—100
中高级的共生副矿。共生碎石矿和钛铁矿的变异以及其它钛矿。
锐钛白
TiO2
95—100
金红石的低温多晶矿。通常为次级，由其它钛铁矿变异形成。
板钛矿
TiO2ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
95—100
金红石和锐钛白的亚稳定多晶矿。常见于洞穴，断口和岩脉。其它钛矿的风化物，相对较少。
(Fe,Ti)3O4
0—34
指光学均匀的Fe—Ti尖晶石，在固溶物中，含有赤铁矿和钛尖晶石。在碱性火成岩中存在的副矿。
钛赤铁矿
(Fe,Ti)2O3
0—30
指光学均匀的赤铁矿—钛铁矿。在酸性低级斜长岩套内存在。
世界钛矿资源分布图
其中重要的有钛磁铁矿、钛铁矿。
金红石矿含钛量最高。
钛矿按形成条件又分为岩矿和砂矿，按晶型结构又分为三种：锐钛型（A型）、金红石型（B型）、板钛矿型（B型）。
——《钒钛产品生产工艺与设备》，化工出版社，2014.01
钛占地壳质量的056钒只占002在元素含量中排列第9位在自然界基本上以共生矿存在含钛矿物有70多种
钛矿物种类
邹建新
钛占地壳质量的0.56%（钒只占0.02%），在元素含量中排列第9位，在自然界基本上以共生矿存在，含钛矿物有70多种。重要含钛矿物如下所示：
表自然界主要钛矿
矿物
化学式
TiO2%
备注
钛铁矿
榍石
CaTiSiO5
40
在变质岩、低级火成岩中广泛分布的副矿，可看作共生碎石矿。
钙钛矿
CaTiO3
58
在火成岩和变质岩中存在的副矿。
钛金属的主要物理性能
精心整理第2章2．1钛的基本性质C1～8]工业纯钛钛的矿物在自然界中分布很广，处于分散状态，主要形成矿物钛铁矿Fe—TiO3、金红石TiO2及钒钛铁矿等，约占地壳重的0．6％，在金属世界里排行第7，含钛的矿物多达70多种，在海水中含量是1Ug／L，在海底结核中也含有大量的钛。
钛的基本性质主要包括以下几个方面。
2．1．1物理性质纯净的钛是银白色金属，具有银灰色光泽。
钛属难熔金属，原子序数为22，。
相对原子质量为47．90，位于周期表ⅣB族。
钛有两种同素异构体，。
—Ti在882'C以下稳定，为密排六方晶格(hcp)结构；p‘＝0．1／7│e—比密度续表2．1，2兼有钢(工业纯钛在冷变形过程中，没有明显的屈服点，其屈服强度与强度极限接近，在冷变形加工过程中有产生裂纹的倾向，工业纯钛具有极高的冷加工硬化效应，因此可利用冷加工变形工艺进行强化。
当变形度大于20％～30％时，强度增加速度减慢，塑性几乎不降低。
；钛的屈服强度与抗拉强度接近，屈强比(do．2／db)较高，而且钛的弹性模量小，约为铁的54％，成形加工时回弹量大，冷成形困难。
有时利用这一特性，将钛合金作为弹性材料使用[11’12]，但是，高弹钛合金多属。
+p(或近a)合金，具有六方晶系结构，其物理性能呈强的各向异性，如弹性模量绕c轴呈对称分布，c轴方向弹性模量为14313GPa，底面各取向的弹性模量为10414GPa，因此需要仔细考虑合金板材的各向异性、弹性模量以及合金织构与弹性各向异性之间的关系，通过合金化与工艺的调整，有目的地控制织构与弹性各向异性以满足设计和使用要求。
图2—1所示为钛单晶弹性模量取向分布[13]。
图2·1钛单晶弹性模量取向分布(单位：GPa)工业纯钛与高纯钛(99．9％)相比强度明显提高，而塑性显着降低，二者的力学性能数据列于表2—2。
衰2-2纯钛的力学性能┌─────────┬─────┬─────┬──────────┬─────┬──────┐│性能│高纯钛│工业纯钛│性能│高纯钛│工业纯钛│├─────────┼─────┼─────┼──────────┼─────┼──────┤600表2-3┌──────┬──────┬───────┬─────┬────┐│温度／℃│fb／MPa│Oo．2／MPa│f／％│矽％│├──────┼──────┼───────┼─────┼────┤│20│520│400│24│59│├──────┼──────┼───────┼─────┼────┤│—196│990│750│44│68│├──────┼──────┼───────┼─────┼────┤│—253│1280│900│29│64│├──────┼──────┼───────┼─────┼────┤│—269│1210│870│35│58│└──────┴──────┴───────┴─────┴────┘2．1．3化学性能工业上大量应用的工业纯钛纯度约为99．5％，钛在淡水和海水中有极高的抗蚀性，在海水中的抗蚀性比铝合金、不锈钢和镍基合金都好。
钛矿的浮选药剂资料
钛矿的浮选药剂制度实例2007-8-27 16:37:50 中国选矿技术网浏览1097 次收藏我来说两句常见的含钛矿物有钛铁矿、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，脉石矿物不易浮游，故羧酸类用得较多。
工业上常用的具体药剂有油酸、塔尔油和环烷酸及其皂。
而且常用煤油为辅助捕收剂。
钛铁矿和金红石浮选之前，先用硫酸洗涤矿物表面，可以提高它们的可浮性，降低捕收剂的用量。
用羧酸捕收钛铁矿和金红石时，PH＝6~8，两种矿物都浮游得比较好。
在PH＜5的酸性介质中，吸附于钛铁矿表面的油酸容易洗脱，洗涤后钛铁矿的可浮性显著下降。
氟硅酸钠和氟化钠可以阻碍十三酸和油酸钠在钛铁矿的表面固着，降低它们在钛铁矿表面的固着量，因而能抑制钛铁矿，硅酸钠对于钛铁矿也有一定的抑制作用。
钛铁矿浮选的回收率与调整时矿粒的絮什么叫黄药学名是烃基二硫代碳酸盐,通式:ROC（S）SMe,其中R为烃基,Me为碱金属离子。
黄药为淡黄色,具有刺激性臭味,易溶于水,主要性质有:①黄药的电离、水解、分解,酸性条件下尤其明显,且低级黄药比高级分解快,故常在碱性条件下使用,如在酸性条件下使用需使用高级黄药。
过渡元素离子可加速黄药的分解。
②黄药易氧化成双黄药,需要储存在密闭的容器中,避免与潮湿的空气和水接触,不能爆晒,不能长久存放;配置的黄药溶液不要放置太久,更不要用热水配。
③黄药的捕收能力与其分子中的烃链长度,异构有关。
通常烃链增长捕收能力增强,但烃链过长,其选择性和溶解性能下降,从而影响捕收效果,常用的黄药烃基含2-5个碳原子;支链的影响是:对于短烃链(R<5C)的黄药,正构体不如异构体,烃链增长到5C以上时,异构体不如正构体,特别是支链靠近极性基者尤其明显。
④黄药的选择性。
黄药能和许多重金属,贵金属离子生成难溶性化合物,各种金属离子与黄药生成的金属黄原酸盐难溶的顺序,按溶度积大小可大致排列如下:汞、金、钴、铜、锑、银、铅、镍、铋、铁、锌、锰此性质可大概估计黄药对重金属及贵金属硫化矿的捕收作用顺序,某金属黄原酸盐越难溶,其相应的硫化矿物越易为黄药所捕收。
钛矿石重要的钛金属来源
钛矿石重要的钛金属来源钛金属是一种广泛应用于航空航天、航海船舶、汽车制造、化工等行业的轻质高强度金属材料。
它具有优异的耐腐蚀性、高温强度、低密度等特点，因此在现代工业中受到广泛关注。
而钛矿石是获得这种重要金属的主要来源之一。
钛矿石主要指的是含有钛元素的矿石矿物，常见的有铁钛矿、钛磁铁矿、富钛铁矿等。
在全球范围内，目前主要的钛矿石产地包括澳大利亚、南非、中国等国家。
这些国家拥有丰富的钛矿石资源，并通过采矿、选矿等工艺将其转化为纯度较高的钛金属。
钛矿石的采矿工艺一般分为两个步骤：矿石选矿和冶炼提取。
矿石选矿是指通过物理或化学方法将矿石中的杂质和有用矿物分离，以提高钛金属的纯度。
矿石选矿过程中常用的方法有重选、浮选、磁选等。
选择适当的选矿方法可以有效地提高钛金属的含量和质量。
选矿后的钛矿石需要进行冶炼提取，以将其中的钛金属分离出来。
常用的冶炼方法有熔融法、氧化法、还原法等。
在熔融法中，钛矿石通过高温熔炼，使钛金属与熔剂分离，然后通过物理或化学分离获得纯度较高的钛金属。
氧化法则是将钛矿石转化为氯化钛等化合物，再通过还原反应得到钛金属。
钛矿石转化为钛金属后，进一步的加工工艺可以将其制成各种形状和规格的制品。
常见的加工方法包括锻造、轧制、拉伸、粉末冶金等。
通过这些加工工艺，钛金属可以制成钛合金、钛板、钛管等形式，并广泛应用于各个领域。
除了作为钛金属的重要来源外，钛矿石还具有其他的利用价值。
其中，钛矿石中的钛元素可以用于制取氧化钛、钛酸盐等多种化工产品。
这些产品在涂料、塑料、陶瓷等行业中有着广泛的应用。
此外，钛矿石中的其他金属元素如铁、镁等也具有一定的经济价值，可以通过适当的提取和加工利用。
综上所述，钛矿石是钛金属的重要来源之一。
钛金属作为一种重要的轻质高强度金属材料，广泛应用于多个行业。
钛矿石的采矿、选矿、冶炼等工艺将其转化为纯度较高的钛金属，进一步的加工工艺则将其制成各种形态的制品。
除了作为钛金属的来源，钛矿石中的其他元素也有着一定的利用价值。
钛矿石种类及分布
钛矿的类型与分布钛在地球上储量十分丰富，地壳丰度0.61%，其含量比常见的铜、镍、锡、铅、锌都要高，已知的矿物约有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。
钛岩矿的主要存在形式为钛铁矿和钛磁铁矿，工业主要应用钛铁矿（FeTiO3）。
钛铁矿（ilmenite）矿是主要含钛矿物之一。
三方晶系,晶体少见，常呈不规则粒状、鳞片状、板状或片状。
颜色铁黑或呈钢灰色，条痕钢灰或黑色，当含有赤铁矿包体时,呈褐或褐红色。
金属至半金属光泽，贝壳状或亚贝壳状断口。
中国四川攀枝花铁矿中，钛铁矿分布于磁铁矿颗粒之间或裂理中，并形成大型矿床。
钛铁矿的化学成分与形成条件有关。
产于超基性岩、基性岩中的钛铁矿，MgO含量较高，基本不含Nb、Ta；碱性岩中的钛铁矿，MnO含量较高，并含Nb、Ta；产于酸性岩中的钛铁矿，FeO、MnO含量均高，Nb、Ta含量亦相对较高。
钛磁铁矿（Titanomagnetite ）是“钒钛磁铁矿”的别称，是钛矿的主要矿物组分之一。
钒钛磁铁矿是一种多金属元素共生的复合矿，以含铁、钒、钛为主的共生磁性铁矿。
一般呈板状和柱状的钛铁矿及布纹状的钛铁晶石镶嵌于磁铁矿晶粒中。
由于其铁钛紧密共生，大部分钒与铁矿物以类质同象赋存于钛磁铁矿中，此种矿通常称为钒钛磁铁矿。
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，矿物有金红石、砂状钛铁矿、板钛矿、锐钛矿等，主要应用形式为金红石。
金红石是就是较纯的二氧化钛，一般含二氧化钛在95%以上，是提炼钛的重要矿物原料，但在地壳中储量较少。
它具有耐高温、耐低温、耐腐蚀、高强度、小比重等优异性能，被广泛用于军工航空、航天、航海、机械、化工、海水淡化等方面。
板钛矿，它通常产在片麻岩和片岩里，一般为板状晶体。
板钛矿的物理性质、产出条件和用途都与金红石相似，但不如金红石稳定和常见。
是提炼钛的矿物原料。
锐钛矿（anatase ；octahedrite ）是由二氧化钛组成的三种矿物中之一种。
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TiO2
95—100
金红石的低温多晶矿。通常为次级，由其它钛铁矿变异形成。
板钛矿
TiO2
95—100
金红石和锐钛白的亚稳定多晶矿。常见于洞穴，断口和岩脉。其它钛矿的风化物，相对较少。
假金红石
Fe2Ti3O9
60—65
钛铁矿在沉积中的变异。在变异钛铁精矿中常见。
钛铁矿
变异
FeTiO3-Fe2ห้องสมุดไป่ตู้iO9
53—70
指含钛铁矿混合物，假金红石，白钛石的钛铁矿变异矿。在重矿砂中常见。
白钛石
高TiO2
70—100
钛铁矿的变异矿，二氧化钛含量较高。偶尔有钙钛矿，通常含有微晶金红石，或锐钛白，较少的假金红石，钛铁矿，赤铁矿或针铁矿。
榍石
CaTiSiO5
40
在变质岩、低级火成岩中广泛分布的副矿，可看作共生碎石矿。
钙钛矿
CaTiO3
58
在火成岩和变质岩中存在的副矿。
假板钛矿
Fe2TiO5
33
在火成岩中存在的副矿。形成一种钛铁矿和钛磁铁矿的氧化物。
钛尖晶石
FeTiO4
36
在碱性火成岩中存在的副矿。通常在磁铁矿中表现为脱溶薄层。
钛磁铁矿
(Fe,Ti)3O4
0—34
指光学均匀的Fe—Ti尖晶石，在固溶物中，含有赤铁矿和钛尖晶石。在碱性火成岩中存在的副矿。
钛矿物种类
邹建新
钛占地壳质量的0.56%（钒只占0.02%），在元素含量中排列第9位，在自然界基本上以共生矿存在，含钛矿物有70多种。重要含钛矿物如下所示：
表自然界主要钛矿
矿物
化学式
TiO2%
备注
钛铁矿
FeTiO3
45—53
大多数火成岩和变质岩中的共生副矿。
金红石
TiO2
95—100
中高级的共生副矿。共生碎石矿和钛铁矿的变异以及其它钛矿。
钛赤铁矿
(Fe,Ti)2O3
0—30
指光学均匀的赤铁矿—钛铁矿。在酸性低级斜长岩套内存在。
世界钛矿资源分布图
其中重要的有钛磁铁矿、钛铁矿。
金红石矿含钛量最高。
钛矿按形成条件又分为岩矿和砂矿，按晶型结构又分为三种：锐钛型（A型）、金红石型（B型）、板钛矿型（B型）。
——《钒钛产品生产工艺与设备》，化工出版社，2014.01