金紅石資源的發(fā)展與應(yīng)用
◎? 黃俊瑋 周立波
金紅石是一種重要的含鈦礦物,,是生產(chǎn)鈦白粉的重要原料,主要成分為二氧化鈦,,屬四方晶系,。金紅石集合體呈粒狀或致密塊狀,條痕色為黃色至淺褐色,,其莫氏硬度為6左右,,比重為4.25,礦物晶體呈玻璃或金屬光澤,。金紅石在可見(jiàn)光波長(zhǎng)處具有較高的折射率,,折射率在2.62-2.90,此外還具有特別大的雙折射和高色散,,可用于制造某些光學(xué)元件,。金紅石主要產(chǎn)于片麻巖、偉晶巖,、榴輝(閃)巖體和砂礦中,。
金紅石資源的分布
金紅石主要分布在北美洲,、非洲和亞洲這3個(gè)大洲。
金紅石儲(chǔ)量前7位國(guó)家占比如下:美國(guó)儲(chǔ)量占46.77%,、肯尼亞儲(chǔ)量占20.97%,、南非儲(chǔ)量占13.39%、印度儲(chǔ)量占11.94%,、烏克蘭儲(chǔ)量占4.03%,、莫桑比克儲(chǔ)量占1.42%、塞拉利昂儲(chǔ)量占0.97%,。美國(guó),、肯尼亞、南非,、印度,,這4個(gè)國(guó)家的金紅石儲(chǔ)量合計(jì)起來(lái)約占世界總儲(chǔ)量的90%左右。
我國(guó)金紅石儲(chǔ)量較少,,主要供應(yīng)基地分布于河南省,、湖北省、山西省,、陜西省等地,。我國(guó)極度缺乏金紅石,且品位普遍偏低,。截至2020年,,豫西南地區(qū)金紅石累計(jì)查明資源量為568.79萬(wàn)噸(礦物量),二氧化鈦平均品位3.14%,。
金紅石資源的開(kāi)發(fā)
全球金紅石年產(chǎn)量約60萬(wàn)噸,主要生產(chǎn)國(guó)為塞拉利昂,、澳大利亞,、南非、烏克蘭和美國(guó),。全球最大的單一金紅石生產(chǎn)商是塞拉金紅石公司,,年產(chǎn)量為22萬(wàn)噸,LRA 公司年產(chǎn)金紅石約8萬(wàn)噸,,南非的RBM 公司年產(chǎn)金紅石12.5萬(wàn)噸,。而國(guó)內(nèi)最大的單一金紅石選礦廠年產(chǎn)量不足3000噸,再加上原礦品位偏低,,相對(duì)生產(chǎn)成本太高,,不能形成規(guī)模效益因而無(wú)法維持生產(chǎn)。
我國(guó)天然金紅石資源儲(chǔ)量較大,,但絕大部分為低品位的原生礦石,,所以加工成本高,,產(chǎn)品缺乏市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。通過(guò)簡(jiǎn)化工藝,,降低生產(chǎn)成本,,提高選礦回收率和礦石綜合利用水平是開(kāi)發(fā)利用我國(guó)金紅石資源的關(guān)鍵。
金紅石作為重要的含鈦資源,,具有廣泛的用途,,隨著新能源、新材料等領(lǐng)域的快速發(fā)展,,也會(huì)進(jìn)一步推動(dòng)我國(guó)金紅石資源的開(kāi)發(fā)利用,。
金紅石資源的應(yīng)用
金紅石具有耐高低溫、耐腐蝕,、高強(qiáng)度,、小比重等優(yōu)異性能,天然金紅石是制取鈦白粉,、海綿鈦,、四氯化鈦等鈦系列產(chǎn)品的優(yōu)質(zhì)原料。
在信息技術(shù)領(lǐng)域,,鎳鈦合金用于電子微動(dòng)開(kāi)關(guān),、移動(dòng)電話天線等。
在新能源領(lǐng)域,,鈦金屬用于核電站,、火電站的汽輪機(jī)冷凝器和冷卻水熱交換器;鎳鈦合金用于溫控開(kāi)關(guān),、大功率電纜連接插頭,。
在新材料領(lǐng)域,鈦合金材料被廣泛用于血管支架和非血管支架,、牙齒矯形絲,,以及各種骨科應(yīng)用。
在生物環(huán)保領(lǐng)域,,主要是用于醫(yī)用鈦合金,。
在高端制造領(lǐng)域,鈦合金用于飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)壓氣機(jī),、風(fēng)扇葉片,、起落架等相關(guān)部件制造,此外還用于制造核潛艇外殼,、內(nèi)部管道回路系統(tǒng)及深潛器結(jié)構(gòu)材料,。
在傳統(tǒng)應(yīng)用領(lǐng)域,用于涂料、顏料,、塑料制品,、催化劑、陶瓷制品,。
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