浅谈超贫钒钛磁铁矿资源的开发现状及未来发展
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摘要：钒钛磁铁矿资源的开发利用为相应产业提供了不可替代的物质基础，选矿及综合开发利用技术进步较快为该资源开发利用提供了
>> 呼和浩特市地区超贫磁铁矿资源的特征、利用现状及勘查开发建议 承德市超贫（钒钛）磁铁矿的综合利用分析 超贫钒钛磁铁矿综合回收铁钛试验研究 超贫钒钛磁铁矿预选工艺流程试验研究及推广前景 浅谈钒钛磁铁矿的综合利用 承德地区超贫钒钛磁铁矿矿石特征 浅议滦平县铁马矿区超贫钒钛磁铁矿地球物理特征 攀枝花钒钛磁铁矿资源综合利用方向的思考 河北省承德县头沟—三家一带超贫钒钛磁铁矿矿床地质特征 超贫磁铁矿选矿研究 钒钛磁铁矿直接还原工艺探讨 攀西地区钒钛磁铁矿选矿试验分析及工艺研究 会理石头沟钒钛磁铁矿床地质特征及找矿前景 浅析广东霞岚钒钛磁铁矿矿区的矿床成因类型 内蒙古呼和浩特市地区超贫磁铁矿资源特征 哈业胡同超贫磁铁矿矿石加工技术性能的研究 基于3DMine的某超贫磁铁矿三维建模研究 超贫磁铁矿的地质特征与找矿模式 红格南矿区钒钛磁铁矿选铁尾矿选钛试验研究 高精度磁测在四川某钒钛磁铁矿中的应用 常见问题解答 当前所在位置："等矿床，后者有红格、新街HYPERLINK"http：///view/1106895.htm"等矿床。总的来说，两种类型的地质特征基本相同，前者相当于后者的基性岩相带部分的特征，后者除铁、钛、钒外，伴生的铬、钴、镍和铂族组分含量较高，因而综合利用价值更大。 钒钛磁铁矿不仅是铁的重要来源，而且伴生的钒、钛、铬、钴、镍、铂族和钪等多种组份，具有很高的综合利用价值。在这样的背景下， 我国铁矿资源的开发利用出现了一种新的类型——超贫钒钛磁铁矿， 主要分布在我国河北承德、赤峰宁城、辽宁北票等地区， 超贫钒钛磁铁矿规模巨大， 为含磁铁矿的基性、超基性岩浆岩侵入体， 承德地区共出露大小超贫钒钛磁铁矿成矿岩体、岩株磁性异常区近180 个， 为岩体型矿化， 矿体厚大。
2 钛矿的生产及市场情况分析
我国的钛矿采选非常分散， 据不完全统计， 有80多家经营钛矿的采选厂， 每年只生产约7×105t～8×105t 钛精矿。现在造成钛矿分散经营的原因， 一是体制问题， 另一个原因是没有发现大型钛砂矿床，不便于集中开采。这种钛矿分散经营状况，对钛和钛白生产的大型化是不利的。
目前国内市场对钛矿的需求量约5×105t（以矿中TiO2计），因为国内天然金红石生产量很少， 全部用钛铁矿约需1×106t。国内年产钛铁矿精矿约为8×105t，在钛白生产大幅度增产的情况下，已发生过供不应求的局面，从澳大利亚进口天然金红石和钛铁矿，也从越南和朝鲜进口钛铁矿。
3 钒钛磁铁矿综合回收现状分析
3.1 现行流程只实现了铁、钒和钛的回收，其它有益元素如：镓、钪和锌等未实现回收，造成了资源的浪费。经分析高炉烟筒灰中含有锌，含量已达到回收利用的价值，有些企业未对该废资源进行回收，采用外卖方式消耗掉； 经检测生产钛白粉所产生的废酸中含钪，也达到了富集回收的价值，现行工艺也未对该有益元素进行回收。
3.2 铁和钒得到了大部分的回收，钛的回收率偏低。采用高炉冶炼钒钛磁铁矿，铁和钒大部分还原进入铁相，形成含钒铁水，最终从钢碴中提钒的技术已比较成熟。钛绝大部分以TiO2的形式留存于高炉渣中，由于高炉渣中TiO2含量偏低仅为22％左右，并且高炉渣中含钛物相多且分散、粒度细小，从高炉渣中回收该部分钛存在较大的技术难度。目前，从高炉渣中提取回收钛的技术大致可分为三种，一是传统的酸浸流程，可采用废酸或低浓度进行处理，用于制取富钛料或钛白粉，由于生产成本和产品质量问题导致该技术路线未实现产业化；二是“高温炭化，低温氯化”处理工艺，以高钛型高炉渣为原料，采用火法冶金处理方法，在高温下首先进行高炉渣的炭化，将其中的TiO2转变为TiC 和TiN，然后在较低温度下氯化，将TiC 和TiN 转变为TiC14，通过进一步的精制，获得氯化法钛白的优质原料。三是高炉渣“再冶再选”工艺技术，针对高炉渣中含钛物相多且分散、粒度细小的特点，通过冶金方法促进高炉渣中的钙钛矿长大，然后通过选矿方法选出其中的钛，达到钛富集的目的。
3.3 硫钴精矿进行深度开发不足。副产品硫钴精矿可作为制取硫酸和提炼钴、镍、铜等有色金属原料，还可以作搪瓷密着剂，比纯氧化钴镍搪瓷密着剂的成本低40%。目前产品因销路不畅，暂时没有回收利用，作为尾矿丢掉。
3.4 钛精矿主要用于硫酸法钛白的生产，对环境污染较重。
3.5 该钛精矿目前主要用于硫酸法生产钛白粉， 每生产1t钛白约产生浓度为20％左右的废酸6～8t， 副产7 水硫酸亚铁2.5～4t。废物（硫酸亚铁、稀废硫酸和酸性废液）排放量大，废酸的排放对环境造成有较大污染，在一定程度上限制了硫酸法钛白的健康发展[6]。为了减少硫酸法对环境的污染， 科技人员采用还原法对钛精矿进行富集生产高钛渣， 由于攀枝花钛精矿中MgO+CaO 含量达7%左右，使得高钛渣中TiO2的品位达不到沸腾氯化制备TiCl4的要求，限制了攀枝花钛精矿在氯化法钛白中的应用。
3.6 未对选钛尾矿中有价元素进行回收。企业钒钛磁铁矿中含有丰富的钪，选矿过程中分别富集在钛精矿和电选尾矿的辉石中，含钪分别达101.0g／t和128.0g/t。由于钛尾矿含钪品位低，其所属的辉石是一种性质极其稳定的硅酸盐结构，与锆英石类同。如何较好地利用钪资源成了难题。
4 钒钛磁铁矿开发与利用分析
4.1 超贫磁铁矿采选生产能力
超贫磁铁矿的开发利用通过磁法选矿工艺， 回收岩体中磁性铁组分， 选出的铁精矿品位TFe 63%左右， 选矿比8～20。由于该类含铁岩石易采、易碎、易磨、易选， 采选生产成本较低， 取得了较好的经济效益。
4.2 超贫磁铁矿的开采方式
目前已生产的各种成因类型的超贫磁铁矿山全部为露天开采， 而且多为山坡露天开采。开采深度一般未超过50m， 少数建矿较早、开采强度较大的基性-超基性岩型超贫磁铁矿矿山开采的最大深度达到了50m以上。沉积变质型超贫磁铁矿床的开采深度， 受含矿层位的厚度、产状、风化深度及其它开采技术条件的制约， 开采深度一般未超过30m。正规设计开采的超贫磁铁矿生产矿山， 其露天采场的结构要素包括： 阶段高度一般为10m， 最大为30m； 设计开采最低标高以开采范围内最低侵蚀基准面为限； 最终坡面角一般小于70°；最终边坡角一般小于50°， 个别达60°；安全平台宽度一般为3～5m， 最大为10m。
4.3 超贫磁铁矿选矿
（1） 选矿技术条件及选矿技术指标。超贫磁铁矿选矿全部采用磁法选矿方法。由于其含有较低的磁性矿物（mFe在4-8%左右），要求其较传统的磁铁矿有较高的选矿回收率。不同成因类型的超贫磁铁矿其选矿技术条件不同， 根据矿石性质、磁铁矿物结晶粒度及其与脉石矿物的结构形式， 选择不同的磨矿粒度指标。基性、超基性岩型超贫磁铁矿， 磁铁矿物一般结晶粒度较小， 要求磨矿粒度较细， 其磨矿粒度一般-200目为70%～80%， 铁精矿品位可选至TFe 65% ， 磁性铁选矿回收率可达80%以上。沉积变质型超贫磁铁矿磁铁矿物一般结晶粒度较大， 其磨矿粒度一般-200目为60%～70% ， 铁精矿品位可达TFe 65%以上， 磁性铁选矿回收率可达85%以上。
（2） 选矿工艺流程。选矿工艺流程为： 原矿破碎磨矿磁选，超基性岩型超贫磁铁矿多采用两段破碎、两段磨矿、三段或四段磁选工艺。超基性岩型超贫磁铁矿多采用两段破碎、两段磨矿、两段或三段磁选工艺。沉积变质岩型超贫磁铁矿一般采用一段破碎、一段干磁选、一段磨矿、两段湿式磁选工艺。其选出的精矿品位均可达TFe65%左右。
总结：铁矿开发利用是国民经济和社会发展的支柱产业。超贫钒钛磁铁矿是我国铁矿地质找矿和开发利用的历史性突破， 是合理开发利用贫矿资源的成功典范， 对我国都具有战略意义。在目前的铁矿市场条件下， 铁矿市场有需求， 超贫钒钛磁铁矿资源存在着巨大的开发潜力， 强化超贫钒钛磁铁矿的开发利用， 将为我国经济社会发展带来一个良好的发展机遇， 为提高我国铁矿资源的供应保障做出重要贡献。
参考文献：
［1］马建民、陈从喜.我国铁矿资源开发利用的新类型———承德超贫钒钛磁铁矿.中国金属通报2007年.20
［2］李中念、张振芳、严国栋.河北省超贫磁铁矿资源与开发利用分析.河北冶金.2006年.3.153期
［3］徐丽君、李亮等.攀西地区钒钛磁铁矿综合回收利用现状及发展方向.四川有色金属。2011年3