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1、中国钛矿资源及工业技术发展一、中国钛矿资源特点钛是英国科学家格内戈尔于１７９１年首先从钛铁矿石中发现的，１７９５年德国化学家克拉普洛特也从金红石中发现了这一元素，并命名为“钛”。由于钛的化学活性高，在它被发现的１２０年后的１９１０年才首次提炼出金属钛，１９４０年用镁还原法制得了海绵钛，从此奠定了钛的工业生产方法的基础。钛在地壳中的储量非常丰富，它仅次于铁、铝、镁，居第四位，比常用金属铜、镍、铅、锌的总和还多十几倍。目前，地壳中发现的钛矿物及含钛矿物约计100余种，但作为开发利用的钛矿物主要是金红石、钛铁矿、钙铁矿、钛硫铁矿以及钛铁矿的风
2、化产物白钛矿。中国钛矿分布于10多个省区。我国钛资源总储量达8．7亿吨，在世界上所占比重较大。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。钒钛磁铁矿中的钛主要产于四川攀枝花地区。金红石矿主要产于湖北、河南、山西等省，金红石储量很少岩矿金红石只有0．07亿吨。钛铁矿砂矿主要产于海南、云南、广东、广西等省(区)。钛铁矿的TiO2保有储量为3.57亿吨，居世界首位。钛矿矿床类型主要为岩浆型钒钛磁铁矿，其次为砂矿。从成矿时代来看，原生钛矿主要形成于古生代，砂钛矿则于新生代形成。我国缺乏天然金红石资源，钛铁矿资源是以非铁杂质含量较高的低
3、品位矿为主，优质钛铁矿储量较少。我国钛资源的另一特点是其中杂质成分多，主要是有色金属元素和高钙、镁含量，通过常规采选方法很难分离除尽。攀西地区钛磁铁矿地处扬子地台西缘、康滇地轴中段。自北向南分布着太和、白马、攀枝花、红格四个大矿区,26个矿床或矿段,南北长250km,东西宽20～50km。含钒钛磁铁矿岩体沿安宁河、攀枝花两条深断裂呈断续带状分布。矿体多呈层状、似层状或透镜状赋存在基性、超基性岩体的中、下部。矿石类型为钒钛磁铁矿,矿石中除含有钒、铁外,还共生有Co、Ni、Cr、Ga、Sc、Se、Te等10多种有益元素,主要工业矿物为钛磁铁
4、矿、钛铁矿、磁黄铁矿、黄铁矿等,脉石矿物以普通辉石和斜长石为主。矿石中TiO2含量为5%～12%。TiO2主要赋存在钛磁铁矿和粒状钛铁矿中,其含量平均各约占50%。与碱性杂岩有关的矿床一般为含Ti、Nb、Zr、TR、P等的综合矿床,主要含钛矿物为钙钛矿、钛铁矿、锐钛矿、磁铁矿、板钛矿、榍石、铈钙钛矿等。 国内钛资源评价(1)我国的钛资源在世界占据一定地位,但不同的资源类型储量分布极不平衡。钛铁矿占国内钛资源总量的98%,金红石资源相对比较贫乏。(2)在空间分布上,我国的钛储量相对趋于集中,钒钛磁铁矿主要分布在四川、河北两省；钛铁砂矿
5、主要分布在海南和广东、广西省;金红石则主要集中在湖北、山西和河南省。(3)钛矿的矿石类型以原生矿石为主。在钛铁矿资源中占97%，金红石资源中原生矿石占86%，砂矿储量相对较少。我国钛矿石品位普遍偏低。(4)我国的钒钛磁铁矿主要为与基性2超基性岩有关的岩浆矿床，原生金红石矿床多产于前寒武纪古老变质岩系中,砂矿床则以残坡积风化壳类型为主。二钛的性能与功能被称之为“全能金属”或即将成为“第三金属”的钛，对人类的作用日益增大。世界各国加快对钛矿的加工技术及钛的利用研究。钛具有以下十大性能：1密度小,比强度高金属钛的密度为4.51g/cm3,高于
6、铝而低于钢、铜、镍，但比强度高于铝合金和高强合金钢。2.弹性模量低钛的弹性模量在常温时为106.4GMPa,为钢的57%。3导热系数小金属钛的导热系数小，是低碳钢的五分之一，铜的二十五分之一。 4抗拉强度与其屈服强度接近钛的这一性能说明了其屈强比（抗拉强度/屈服强度）高，表示了金属钛材料在成形时塑性变形差。由于钛的屈服极限与弹性模量的比值大，使钛成型时的回弹能力大。 5无磁性、无毒钛是无磁性金属，在很大的磁场中也不会被磁化，无毒且与人体组织及血液有好的相溶性，所以被医疗界采用。6抗阻尼性能强金属钛受到机械振动、电振动后，与钢、铜金属相比
7、，其自身振动衰减时间最长。利用钛的这一性能可作音叉、医学上的超声粉碎机振动元件和高级音响扬声器的振动薄膜等。7耐热性能好新型钛合金可在600℃或更高的温度下长期使用。 8耐低温性能好钛合金TA7（Ti-5Al-2.5Sn）,TC4(Ti-6Al-4V)和Ti-2.5Zr-1.5Mo等为代表的低温钛合金,其强度随温度的降低而提高,但塑性变化却不大。在-196-253℃低温下保持较好的延性及韧性,避免了金属冷脆性,是低温容器,贮箱等设备的理想材料。9吸气性能钛是一种化学性质非常活泼的金属,在高温下可与许多元素和化合物发生反应。钛吸气主要指高
8、温下与碳、氢、氮、氧发生反应。10耐腐蚀性能钛是一种非常活泼的金属，其平衡电位很低，在介质中的热力学腐蚀倾向大。但实际上钛在许多介质中很稳定，如钛在氧化性、中性和弱还原性等介质中是耐腐蚀的。这是因为钛和氧有
