某含钛矿石中钛的赋存状态研究

王越; 王婧

doi:10.3969/j.issn.1000-6532.2022.05.034

某含钛矿石中钛的赋存状态研究

王越,
王婧

中国地质科学院矿产综合利用研究所，中国地质调查局金属矿产资源综合利用技术研究中心，四川　成都　610041

基金项目: 中国地质调查局项目“稀土锂铍等战略性矿产综合利用技术研究与应用（DD20221697）”

详细信息

作者简介: 王越（1984-），男，硕士，工程师。主要研究方向为矿产综合利用及工艺矿物学

中图分类号: TD951

收稿日期: 2022-07-26

刊出日期: 2022-10-25

Study on the Occurrence State of Titanium in a Titanium-containing Ore

Wang Yue,
Wang Jing

Institute of Multipurpose Utilization of Mineral Resources, CAGS, Research Center of Multipurpose Utilization of Metal Mineral Resources of China Geological Survey, Chengdu, Sichuan, China

Received Date: 26 July 2022

Publish Date: 25 October 2022

摘要

摘要:
为研究某含钛矿石是否具有综合利用价值，通过光学显微镜、X射线衍射仪、扫描电镜及矿物自动分析仪、电子探针等分析技术，对其物质组成、目的矿物嵌布特征、有价元素赋存状态等开展了系统的研究。结果表明，该矿石为含铁、钛的闪长岩类，矿石中TiO₂品位为2.27%、TFe品位为11.36%，矿石中的铁品位低，没有达到铁矿石的最低工业品位。矿石中的TiO₂主要赋存于钛铁矿及钛铁闪石中，分布率分别为40.02%和44.75%，占总分布率的84.79%；少量分布在榍石、金红石和磁铁矿（赤铁矿）中，分布率分别为7.93%、5.67%和1.59%，其中钛铁矿及金红石的矿物含量仅为1.86%和0.13%。矿石中金红石含量低，多与榍石、钛铁矿等连生，粒度微细，金红石中含有钙、铁、硅等杂质元素，这会直接影响金红石精矿的品位及回收率，采用阶磨阶选流程及重选、磁选及浮选的联合工艺，可有效回收矿石中的有用矿物。
- 钛 /
- 矿物组成 /
- 嵌布粒度 /
- 赋存状态
Abstract:
In order to study whether a titanium-containing ore has comprehensive utilization value, its material composition, target mineral dissemination characteristics and occurrence state of valuable elements were systematically studied by means of optical microscope, X-ray diffractometer, scanning electron microscope, mineral automatic analyzer and electron probe.The results show that the ore is a diorite containing iron and titanium. The grade of TiO₂ in the ore is 2.27% and the grade of TFe is 11.36%. The iron grade in the ore is low and does not reach the lowest industrial grade of iron ore. TiO₂ in ore mainly exists in ilmenite and ilmenite amphibole, and the distribution rates are 40.02% and 44.75% respectively, accounting for 84.79% of the total distribution rate. A small amount of TiO₂ is distributed in titanite, rutile and magnetite ( hematite ), with distribution rates of 7.93%, 5.67 % and 1.59%, respectively. The mineral content of ilmenite and rutile is only 1.86% and 0.13%. The content of rutile in the ore is very low, which is mostly associated with titanite and ilmenite, and the particle size is fine. Rutile contains calcium, iron, silicon and other impurity elements, which will directly affect the grade and recovery rate of rutile concentrate. The useful minerals in the ore can be effectively recovered by using the stage grinding stage selection process and the combined process of gravity separation, magnetic separation and flotation.
- Titanium /
- Mineral composition /
- Dissemination characteristics /
- Occurrence state

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图 1 钛铁矿的嵌布特征

Figure 1.

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图 2 含钛矿物的X射线面扫描

Figure 2.

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图 3 磁铁矿的嵌布特征

Figure 3.

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图 4 金红石的嵌布特征

Figure 4.

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图 5 钛铁闪石的嵌布特征

Figure 5.

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表 1 原矿化学多元素分析/%

Table 1. Chemical analysis results of the ore

CaO	MgO	K₂O	TiO₂	SiO₂	Al₂O₃	TFe	CuO	ZnO	Na₂O	SO₃	P₂O₅	Nb	Ta
11.154	7.263	0.412	2.270	40.252	18.961	11.360	0.009	0.016	2.231	0.431	0.139	0	0

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表 2 矿石中矿物组成及含量/%

Table 2. Mineral composition and content of the ore

钛铁矿	金红石	磁铁矿/赤铁矿	钛磁铁矿	黄铁矿	榍石	磷灰石
1.86	0.13	9.15	0.47	0.02	0.48	0.23

角闪石	辉石	钛铁闪石	绿帘石	钾长石	斜长石	绿泥石
1.26	0.08	38.68	8.93	0.03	30.91	5.10

黑云母	白云母	碳酸盐矿物	石英	黏土矿物	其他	总计
0.35	1.57	0.10	0.24	0.18	0.23	100.00

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表 3 钛铁矿电子探针微区分析元素含量/%

Table 3. Element composition and content of the ilmenite by EPMA

点号	MgO	CaO	FeO	MnO	Al₂O₃	SiO₂	TiO₂	总量
1	0.14	0.66	45.11	3.53	0.03	0.03	49.55	99.05
2	0.14	1.13	43.75	4.62	0.01	0.04	48.54	98.22
3	0.14	2.02	42.93	6.23	0.00	0.00	47.57	98.89
4	0.12	1.43	44.33	5.18	0.00	0.01	47.00	98.07
5	0.30	1.15	44.58	4.22	0.01	0.03	48.12	98.41
平均	0.17	1.28	44.14	4.76	0.01	0.02	48.16	98.53

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表 4 磁铁矿电子探针微区分析元素含量/%

Table 4. Element composition and content of the magnetite by EPMA

点号	MgO	CaO	FeO	MnO	Al₂O₃	SiO₂	TiO₂	总量
1	0.00	0.04	92.53	0.00	0.06	0.02	0.13	92.77
2	0.04	0.15	90.12	0.02	0.05	0.05	0.05	90.47
3	0.02	0.16	90.71	0.00	0.07	0.10	0.00	91.05
4	0.00	0.06	92.37	0.00	0.04	0.02	0.38	92.87
5	0.01	0.02	91.95	0.00	0.13	0.00	0.00	92.10
6	0.00	0.04	92.58	0.00	0.04	0.05	1.81	94.52
平均	0.01	0.08	91.71	0.00	0.06	0.04	0.39	92.30

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表 5 钛铁闪石的电子探针微区分析元素含量/%

Table 5. Element composition and content of the kaersutite by EPMA

点号	MgO	CaO	FeO	MnO	Al₂O₃	SiO₂	TiO₂	Na₂O	K₂O	总量
1	14.62	10.56	12.55	0.20	12.83	42.71	2.15	2.94	0.45	99.01
2	8.95	7.32	25.44	0.43	10.68	41.35	2.78	1.63	0.21	98.78
3	13.67	10.67	10.94	0.20	11.89	44.96	3.17	2.86	0.48	98.84
4	14.87	10.75	11.16	0.20	12.58	43.48	2.90	2.74	0.50	99.17
5	13.58	10.60	9.57	0.18	12.48	46.74	1.98	2.98	0.44	98.53
平均	13.14	9.98	13.93	0.24	12.09	43.85	2.59	2.63	0.41	98.86

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表 6 原矿中主要矿物的单体解离度/%

Table 6. Monomer dissociation of main minerals in the ore

粒级/mm	钛铁矿	金红石	榍石	磁铁矿	钛铁闪石	斜长石	绿泥石	绿帘石
-0.25+0.15	36.29	11.66	34.68	56.91	74.36	64.01	45.52	39.64
-0.15+0.075	51.30	20.65	34.13	73.93	83.68	79.28	62.85	57.57
-0.075+0.045	63.40	34.29	51.55	81.25	78.20	77.77	73.92	66.43
-0.045	86.18	70.25	83.26	93.23	89.79	92.72	92.63	88.91

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表 7 矿石中钛的金属量平衡

Table 7. Metal mass balance of titanium content in the ore

矿物分类	矿物名称	矿物含量/%	矿物中的TiO₂品位/%	Ti金属量 /%	Ti在各矿物中的分布率/%
金属矿物	钛铁矿	1.860	48.160	0.896	40.02
	金红石	0.130	97.720	0.127	5.67
	榍石	0.470	37.790	0.178	7.93
	磁铁矿（赤铁矿）	9.150	0.390	0.036	1.59
脉石矿物	钛铁闪石	38.680	2.590	1.002	44.75
脉石矿物	绿泥石	5.100	0.012	0.001	0.03
总计	总计			2.239	100.00
原矿	原矿			2.270
Fe的平衡系数	2.239/2.270=0.986

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参考文献(7)

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中国地质科学院矿产综合利用研究所，中国地质调查局金属矿产资源综合利用技术研究中心，四川 成都 610041

作者简介: 王越（1984-），男，硕士，工程师。主要研究方向为矿产综合利用及工艺矿物学

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